陶 東

伴隨著城市的快速發(fā)展與人類發(fā)展需要，各類大型、高層活動場所不斷興建；以及隨著風險社會的事實步入，各類自然、技術、社會安全事件發(fā)生概率與頻率呈上升趨勢，人類不得不重新審視生存環(huán)境、重視安全環(huán)境的構建。在各類突發(fā)事件救援處置中我國始終強調要將生命安全救助放在第一位，而在極具突發(fā)性、威脅性、緊急性的突發(fā)狀況下，以最快速度安全有序疏散（撤退）人群至安全地帶是最為有效的措施。

人群的密集，現(xiàn)場的興奮、恐慌等情緒傳染下，疏散的不力，在突發(fā)狀態(tài)下危險源不僅會傷及更多人員，而且隨著事件升級擴大，人流的對沖和各類因素作用極易引發(fā)踩踏事故。VR、AR、MR技術（以下簡稱“3R技術”）近年來發(fā)展迅速，在各行業(yè)都展現(xiàn)了其獨特作用，且隨著智能時代與信息時代來臨，將3R等技術運用于安全領域逐漸成為一個關注重點。3R技術有著傳統(tǒng)媒體技術無法比擬的優(yōu)勢，結合這些技術特點，對于加強人群對疏散的了解與管理者加強對疏散的模擬預演可以發(fā)揮很好作用。

1 相關技術與現(xiàn)狀分析

VR（Virtual Reality）虛擬現(xiàn)實技術[1]，最先由美國計算機科學家伊萬.薩瑟蘭在20世紀60年代提出。最先運用于軍事與航天領域，現(xiàn)已發(fā)展至規(guī)劃、設計、交通、教育等各個領域。VR技術側重的是利用計算機生成可交互的三維動態(tài)背景或環(huán)境，并與穿戴設備的實體進行互動的技術。簡而言之VR側重的是一種沉浸模式，使用戶置身于一種虛擬環(huán)境中。

AR（Argument Reality）增強現(xiàn)實技術，是對VR技術的一種升級，AR技術將虛擬世界信息與現(xiàn)實世界信息進行無縫結合，將真實的環(huán)境和虛擬的信息疊加到同一個畫面，用戶只需要通過一些簡單顯示屏等設備就可以達到一種超現(xiàn)實感官體驗，獲取虛擬與現(xiàn)實雙重信息。

MR（Mixed Reality）混合現(xiàn)實技術，是AR與VR技術的一種結合，由于技術等原因發(fā)展較慢，MR的特點是“將現(xiàn)實與虛擬世界合并后形成數字與物理對象共存的、可交互的全新可視化環(huán)境”[2]，用戶可在平臺上進行互動，大大加強了真實性與交互性。

疏散（撤離）研究最早源于美國對建筑物內人群移動速度的觀測，并制定相應建筑物建設與出口設計等標準，以及英國根據火災發(fā)生時人群疏散時間進行研究。目前國內外針對于此的發(fā)展研究主要集中于微觀技術與宏觀管理層面。微觀層面各國工程技術人員開發(fā)了一系列疏散模型，如EVACNET、Building-EXODU，或利用ArcGis 技術分析選擇逃生路線[3]、利用蟻群算法選擇疏散策略[4]；在管理層面，澳大利亞將撤離方案分為決策、預警、撤離、避難、回歸五個階段。國外傾向于將撤離融合于社區(qū)風險管理中，我國則主要側重于“人防”管理中，制定相應預案。現(xiàn)今隨著科學技術進一步發(fā)展，“視頻監(jiān)控監(jiān)測技術、紅外線技術、移動手機信號捕捉技術、地理信息系統(tǒng)技術、人工智能、大數據分析等許多先進技術開始應用于疏散動力學研究中”[5]，并且這些技術都對疏散的研究發(fā)揮了巨大作用，特別是在一些大型活動舉辦、熱門景區(qū)中成為日常管理必不可少的工具。

表1 3R技術對比與特點

2 3R技術運用于疏散的設計與分析

突發(fā)事件的成功疏散，需要制度層面的嚴密設計與硬件軟件技術的相輔相成。3R技術作為當今新媒體技術的重點，正被廣泛運用于各個領域，特別是在支付與社交軟件及各類游戲實際運用促進下為廣大用戶所熟知。但結合突發(fā)事件實際狀況，并非所有事件的疏散都適合結合3R技術完整的運用，其實際運用所需要消耗的資源也需要均衡考量。

2.1 3R技術運用的前瞻設計

3R技術運用于突發(fā)事件的疏散雖然擁有巨大優(yōu)勢，但由于技術的成本與適用性原因，并不是所有場所都適合在各個階段加以運用。且VR、AR技術雖然已較為成熟，但MR技術發(fā)展并非十分成熟。如圖1，根據各技術特點，將其與各階段疏散加以結合，設計與構建全過程的疏散系統(tǒng)。根據實際情況可選擇性加以引入，如只是簡單臨時性場所，可以只利用VR技術搭建虛擬疏散指引動畫，在必要場所媒體進行公布；如是工廠或復雜建筑等長久性區(qū)域，可充分發(fā)揮VR、AR優(yōu)勢，一些重要永久性建筑疏散則可利用MR構建長久性疏散系統(tǒng)。

圖1 3R技術的全過程運用

2.2 3R技術運用的適用性分析

3R技術有著傳統(tǒng)媒體宣傳無法比擬的優(yōu)勢。且隨著發(fā)展與人工智能、大數據的有效結合，不僅使突發(fā)事件中疏散信息更為普及，也促進突發(fā)事件有效應對的整體發(fā)展。該類技術結合突發(fā)事件的事件特點與發(fā)生特點主要可運用于以下領域：如學校、工廠、賓館、旅游景區(qū)、其他復雜建筑內等。這些區(qū)域有著自身的特性，難以簡單將疏散路線進行描述，其疏散信息傳播受眾也非單一，具有一定復雜性，因而需要3R技術簡單、直觀、生動的技術優(yōu)勢進行彌補。

這些場所有著一定的共性。一是，人群易高度密集，無論是景區(qū)還是臨時演唱會都將吸引大量人群，人群的高度密集不僅不利于疏散，而且突發(fā)事件發(fā)生狀態(tài)下極易發(fā)生踩踏事件。其二是撤離路徑非單一性，疏散需要考慮如何最快、最有效將人群撤離到安全地帶，這就有要求人員能夠快速找到距離已方最近的疏散出口與路徑，這就要求現(xiàn)場群眾事先就對撤離通道路徑有所了解。其三是脆弱性高，這里的脆弱性不僅包括場所所自帶的建筑脆弱性、環(huán)境等脆弱性，還包括人群的脆弱性；復雜的人群聚集，一些老弱病殘孕人群疏散速度緩慢，也較容易受到傷害。

圖2 3R技術在疏散中運用

3 3R技術在疏散各階段的應用

3R技術運用于突發(fā)事件下疏散，并不只是簡單強調于事中救援處置階段運用，而是參與至事件全過程（參見圖2）。在常態(tài)舒緩、準備中使疏散詳盡，對可能發(fā)生的疏散事故做出估測預演；事中充分發(fā)揮疏導作用，結合其他疏散模型與技術軟件快速有效規(guī)劃路線；事后情景再現(xiàn)與模型技術升級，積累成功與不成功的經驗。

3.1 3R技術在常態(tài)準備階段運用

突發(fā)事件一個重要特征就是突發(fā)性，所有的危機都有一定的潛伏期。部分技術與自然危機從潛伏到爆發(fā)可能只經歷極短時間，但人們?yōu)榱擞行獙Ω黝愅话l(fā)事件的時間卻可以延長，通常而言這個準備時間段越長、越有效，所具備應對突發(fā)事件的能力越強。各類技術運用于突發(fā)事件中疏散常態(tài)下的有效性就直接關系到事中技術所發(fā)揮的效果。

常態(tài)下首先可以充分利用VR技術虛擬與模擬的特點，將某一特定區(qū)域進行建模，模擬地域建筑、自然等環(huán)境，并且在不同環(huán)境下進行測試，找出人群疏散的擁擠點、易傷亡區(qū)域、最佳避難區(qū)域、人群分流慣性等關鍵點。在該基礎上總結經驗，并重新改造優(yōu)化疏散通道。其次利用優(yōu)化的VR系統(tǒng)進行真實模擬演練，找到真實狀態(tài)下人群疏散傾向與其他潛在風險，并進一步進行反饋升級。其三，利用前幾步積累的經驗制定疏散預案。但需要注意的是這類模擬與優(yōu)化并不是一次性，而是需要根據場域需要與環(huán)境變化進行改變，預案也需要隨之變化，這樣可以最大程度避免預案流于形式。依據以上幾個逐步成熟的步驟，可以將該區(qū)域的疏散最佳路線、最佳避難點等重要宣傳信息制作成VR、AR、MR簡單系統(tǒng)對外公布，這些成熟的模型不僅可以用于直觀、生動的宣傳教育，還可以遠程模擬演戲，打破空間與時間上的限制。對于一些熱門景點類人群密集場所，可以充分利用市場優(yōu)勢針對景區(qū)疏散開發(fā)一些3R技術游戲，幫助人群更好了解疏散。

同時在現(xiàn)今智能設備與信息化背景下，人們獲取場景信息更為便捷，只需通過隨身攜帶的智能手機或官方宣傳的二維碼等入口，就可以輕松獲取疏散信息。并且通過這類方式可以進一步檢驗督促場域管理方做好疏散工作，及時更新預案。做到VR沉浸下的模擬、AR現(xiàn)實中的最佳指引，AR場景中的交互觀察。

3.2 3R技術在事發(fā)階段疏散運用

突發(fā)事件的發(fā)生之所以釀成重大影響在于事件涉及人類生命財產安全。例如發(fā)生在北極無人之境的暴風雪，與發(fā)生在大型城市的暴風雪所引發(fā)的關注是截然不同的。因而為了將突發(fā)事件的影響降到最低，就需要在發(fā)生階段盡快疏散人群與財產，而這個事件發(fā)生的時間起點大都極難預測，從常態(tài)到非常態(tài)不僅需要管理方的有效預警，也需要人群對危機的高度敏感。

當常態(tài)被打破，人群會出現(xiàn)騷動與恐慌，此時借助VR技術與其他局域網絡等技術，可以將區(qū)域內的人群疏散進行計算，并給出最佳路線，人們只需要聯(lián)系常態(tài)下的疏散場景與事發(fā)時各大顯示屏公布的疏散場景，或者較為安全狀態(tài)下手機VR給出的語音（視頻）指令進行有序疏散。并且通過技術手段的預警及時發(fā)出警報，讓群眾及時了解事發(fā)中心地帶，做出適應避讓與疏散。

由于突發(fā)事件具有明顯的突發(fā)性，在緊急狀態(tài)下要求群眾全部理智關注系統(tǒng)預警信息，依照指示做出理性疏散是較為困難的。這就要求常態(tài)下的預演宣傳到位，以及現(xiàn)場VR等疏散畫面公布顯眼及時。同時根據接入MR用戶或其他技術軟件，管理方可以更為直觀了解到現(xiàn)場情況并且快速有效做出決斷，發(fā)出準確指令。

3.3 3R技術在疏散事件后運用

突發(fā)事件過后，無論是成功有效的疏散，還是失敗的疏散，都需要進行有效總結，積累事件經驗，進一步提升系統(tǒng)突發(fā)事件應對能力。疏散事件過后，利用3R技術可以重現(xiàn)事件場景，特別是利用VR的個體重現(xiàn)與MR的群體性重新模擬，反復進行實驗，得出較優(yōu)疏散方式結果，并與現(xiàn)實做法進行對比，對事件疏散做出評估。根據評估及意見有效改善疏散步驟，優(yōu)化升級場域內疏散硬件與軟件設施，積累或推廣一定經驗。同時針對事件可以做成案例模擬，進行實驗，得出群體疏散規(guī)律等一些關鍵信息，為群體性疏散研究積累現(xiàn)實規(guī)律與經驗。

4 結語

隨著“人工智能”與“大數據”等技術的快速發(fā)展，應急管理將迎來新的發(fā)展機遇；將新興技術與應急管理有效結合，將極大提升突發(fā)事件中的準備、應對與恢復能力。3R技術與應急疏散的結合，可極大增強救援力量，在突發(fā)事件中第一時間將人群疏散（撤離）至安全場所，提升救援效率，并且通過計算最大程度避免一些衍生傷害發(fā)生；并且在日常運行中提升公民危機意識。隨著3R技術的發(fā)展成熟，在與其他物聯(lián)網技術、智能算法等技術結合下，各大人群密集場所與高危工作場所等都將普及運用3R技術。

目前3R技術產業(yè)發(fā)展仍存在不足，特別是MR技術仍處于起步階段，距離普及運用于應急救援中還需要一段時間。技術中的視覺、聽覺雖然可以很好模擬疏散撤離場景，但觸覺與味覺的模擬還面臨著成本過高等問題；且針對于一些受眾，VR容易致眩。3R技術開發(fā)運用于救援疏散需要根據現(xiàn)實建立龐大的數據庫和開發(fā)工具，需要大幅提升圖像處理性能。因而在技術上需要完善創(chuàng)新場景拍攝顯示、人群追蹤定位、無線傳輸、密集算法等關鍵技術，并進一步降低應用成本；還需要根據一些特定場域（人群）展開構建，并在實驗中逐步完善，將3R技術融入疏散的各個階段。