中国安全科学学报

我国现代应急学科发展的系统短板与路径选择

钱洪伟, 王志豪

2023, 33(11): 1-7. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.11.1158

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为加强现代应急学科及配套体系建设,推动我国应急学科人才培养,从学科定位出发,对国内外应急学科发展的历史经验进行溯源,结合建设支撑平安中国的大国应急的现实目标,立足总体国家安全观,采用系统分析方法剖析目前应急学科建设存在的系统问题,探讨学科发展路径。结果表明:我国应急学科建设存在研究对象不明确、研究定位缺乏共识、理论体系比较薄弱、专门的研究方法缺失、缺乏学科专属的典型应用场景、专业需求亟需提炼、职业化瓶颈尚需突破、学科边界关系亟待明确等问题。为此,应加快推进现代应急学科新形态,即应急科学与工程一级学科建设,注重多学科的交叉融合并施以配套的人才培养措施,支撑国家应急管理能力现代化对人才培养的迫切需求和要求。

《公共应急管理》的SWOT分析及其靶向综合施策

钱剑安, 周汝, 王静虹, 蒋军成, 王华, 赵坤

2023, 33(11): 8-15. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.11.1054

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为满足新时代对应急人才的需求,解决《公共应急管理》课程教学实践中主要痛点,运用态势(SWOT)分析方法,深入剖析公共应急管理的发展趋势和所面临的挑战,多维度融合典型案例优化教学内容,激发学生学习兴趣,启迪学生思维;提出在互联网+时代背景下的教学创新,实现智能手机从“干扰”课堂到“助力”创新课堂的转变;课程创新引入超级辩论赛,突破传统知识传授的局限,强化问题导向、课堂翻转和主动参与;同时,融入基于Pathfinder软件的疏散模拟和基于ALOHA的危化品泄漏模拟仿真技术,提高课程难度和挑战度,推动高阶学习。结果表明:对于该课程的靶向综合施策教学创新,能够有效激发学生的学习热情,提升学生的自主学习能力,培养学生通过现代工具解决复杂应急工程问题的能力。

应急管理诊所教育模式探索

王兴, 聂百胜, 周小寒, 刘润增

2023, 33(11): 16-23. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.11.0704

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为践行新时代总体国家安全观,推动我国应急管理高等教育改革发展和人才培养模式创新,提升应急管理人才实践能力和综合素养,分析诊所教育模式的本质与特点及其在法律高等教育等学科上的应用意义,探究美国应急管理高等教育的有益经验与最佳实践,剖析我国应急管理高等教育目前面临的机遇与挑战,构建教育目标、人才综合能力、以及社会需求相统一的应急管理诊所教育模式。研究结果表明:我国应急管理人才培养进入快速发展机遇期,传统教育模式存在教学与社会需求匹配度低、理论教学大于实践、综合职业素养不足、培养渠道与条件有限等掣肘问题;我国构建应急管理诊所教育模式是可行的、必要的、具有极高价值的;应急管理诊所教育模式与实践能力、跨学科能力、判断决策能力、创新创造能力、综合素养与职业道德等教育目标相适应,同时,满足就业与社会服务等社会价值,能够实现多方共赢;应急管理诊所教育模式可构建校内诊所、校外诊所以及独立诊所3种方式,各方式可设立综合诊所和专业诊所2种类型。

基于协同应急视域的应急社工人才培养

樊琳, 刘今, 龙雪城, 刘伟

2023, 33(11): 24-29. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.11.0259

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为应对新时代风险和危机,我国应急管理工作主张多部门、多区域的协同,提倡专业应急人才与协同应急人才的合作,形成上下联动的中国特色应急管理体制。协同应急管理新形势下,政策和时代都召唤着协同应急人才的发展。基于协同应急管理新形势提出协同应急人才概念,分析应急社工人才培养状况,即应急社工人才的内涵、培养现状及必要性,进一步探讨应急社工人才培养对策。结果表明:应急社会工作人才培养对策应从人才培养目标、课程体系、教学模式3个维度探索,树立需求导向、创新发展的培养目标;建设特色鲜明、优势显著的课程体系;探索教学为本、研训结合的教学模式。

基于行为安全“2-4”模型理论的建筑施工事故行为原因分析

孙世梅, 孙祖航, 冯子阳, 傅贵

2023, 33(11): 30-37. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.11.2450

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为深入探究我国建筑施工行业事故发生特点,运用行为安全“2-4”模型理论,从人的不安全行为、物的不安全状态、安全知识、安全意识、安全习惯、安全管理、安全文化等方面着手,全面、系统地分析建筑施工中5大典型伤害事故(高处坠落事故、物体打击事故、机械伤害事故、坍塌事故、触电事故)发生的原因;根据事故发生的权重对不同阶段原因的发生率和影响度进行重要度计算。结果表明:导致建筑施工事故发生的主要原因是个人行为,即不按规程佩戴个人防护用品、未意识到安全培训的重要性、安全管理制度欠缺、忽视安全培训需求;未按规章进行作业、设备故障、缺少个人防护用品使用知识、安全检查制度欠缺、安全的重要度等为重要原因。安全监管人员在未来工作中应着重应对主要原因和重要原因,事先预防以保障企业安全生产。

全周期应急能力培养模式的构建与实施

黄志安, 文诗怡, 于荣霞, 丁浩, 刘佳, 赵焕娟

2023, 33(11): 38-44. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.11.0965

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为提高高等院校应急人才的培养质量,解决应急人才短缺问题,基于危机管理的4个阶段(危机前预防阶段、危机前准备阶段、危机爆发期反应和危机结束期恢复),构建安全类专业全周期应急能力体系,该体系涵盖危机预防能力、风险研判能力、应急保障能力、信息报送能力等8项能力指标点,提出从理论到实践、囊括应急技能培训、多场景演练、教学基地实践等6项活动的应急能力培养模式。依托人力、平台、制度和经费的全方位保障,保证应急能力培养工作的顺利开展;采用考核实操化和评价数据化评价学生应急能力,根据反馈针对学生个体和班级整体设置改进机制,确保培养效果。结果表明:随着该体系的构建与实施,6项活动覆盖率提升至85%,4大类应急演练覆盖率提升至100%,学生主持参与的应急相关项目数量增加到10余项,申请专利5项,多次获得国家级奖项和北京市奖项。

交通基础设施韧性研究:缘起、发展与未来

刘兰剑, 董永强

2023, 33(11): 45-51. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.11.0324

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为提升交通应急管理能力,从中国知网(CNKI)、Web of Science核心合集中筛选出70篇与交通基础设施韧性相关文献,从概念、影响因素、测度方法、提升措施方面梳理交通基础设施韧性的发展脉络。结果表明:交通基础设施韧性的研究视角从工程韧性发展到社会—生态韧性,再到应急管理;交通基础设施韧性的影响因素从关注自然因素到强调社会因素再到两者结合;定量测度交通基础设施韧性的方法成为焦点,且应急管理视角下网络分析法被广泛应用;交通基础设施韧性提升越来越强调综合治理。融合应急管理与交通基础设施韧性,探索交通基础设施网络多层次、多主体的韧性综合提升与治理将是未来研究的核心问题。

小世界网络博弈下的安全生产榜样宣传研究

石晶

2023, 33(11): 52-58. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.11.2499

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为充分发挥安全生产榜样的引领作用,加强企业安全生产榜样宣传的有效性,构建企业员工间基于小世界网络的少数者博弈模型,研究企业安全生产榜样的宣传周期与每次宣传的先进工作经验数量对员工后续安全表现的影响。结果表明:基于小世界网络的博弈模型可以模拟安全生产榜样对员工的引领效果;企业安全生产榜样的宣传频次与每次宣传的先进工作经验数量并非越多越好,当每5个安全激励周期进行一次榜样宣传,每次宣传内容中的先进工作经验数量达到2个时,企业安全生产榜样能实现较好的引领效果;企业在员工小世界范围内树立榜样,能够增强安全生产榜样引领作用的有效性,当70%及以上的员工愿意效仿自己小世界网络(熟人)中的安全榜样时,安全生产榜样引领作用的有效性达到最优。

利益相关者视角下化工安全关键致因网络分析

刘丹, 朱卫昌, 李墨潇, 金青松, SAIDAH Saad

2023, 33(11): 59-66. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.11.1087

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针对化工事故致因分析较少考虑利益相关者间复杂耦合关系的问题,首先,以2016—2021年间80个典型的化工事故为案例,提取出6个利益相关者和26个相关的风险因素,构建风险矩阵,利用Netdraw软件可视化矩阵,得到化工安全风险网络图;然后,整体层面上,运用社会网络分析(SNA)中的块模型密度矩阵和像矩阵得到核心块中的7个风险因素;个体层面上,运用节点度值和中心度确定9个风险因素;将整体和个体层面筛选出的风险因素取交集,确定网络中的4个核心风险因素;最后,从整体网络密度和聚类系数2方面检测管控后的风险网络效果。研究结果表明:核心风险因素为违章作业,化工企业不具备安全生产条件,安全评价机构预评价、现状验收评价不到位,材料设备性能、质量不足。管控核心风险因素后,新风险网络的密度降低35%,聚类系数降低21%,有效降低了因某一关键风险的引发而导致化工事故的可能性。

通用航空森林消防救援数据适配性特征提取

潘卫军, 覃莉茹, 骆晨, 黄园晶

2023, 33(11): 67-74. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.11.1928

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通用航空森林消防实际救援行动中飞机的飞行受到气象、地形等因素影响,为确保救援效率和飞行安全,必须解决通航森林消防救援中火场客观数据与救援方案适配性较差的问题,结合通用航空森林消防的特点,分析多机型下的通航森林火场适配性影响因素;建立“距离-半径-速度”多火场多机型通用航空火场救援派遣数据提取模型,采用蒙特卡罗方法得到火场数据作为训练数据和测试数据输入模型;提出综合表征火场距离的方法,减少火场距离特征种类;基于朴素贝叶斯估计和高斯贝叶斯估计探究不同火场特征组合的特征提取效果。结果表明:火场距离参数计算方法能够有效表达多个距离特征,其参与构成的火场特征组合在数据集分类失衡情况下对结果影响较小;使用高斯朴素贝叶斯对3种火场特征组合进行特征提取,精度分别达到73.3%、70.2%以及72.4%,具有较好的效果,证明该方法具有一定的合理性与准确性。

基于改进YOLOv5的小目标烟雾检测算法

张军, 尹柳, 巩欣飞, 徐赫桦

2023, 33(11): 75-81. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.11.0854

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为解决火灾中的小目标烟雾检测精度不高的问题,提出一种基于改进YOLOv5的小目标烟雾检测算法。首先,将特征融合注意力(FFA)模块引入至主干网络中,使模型专注于小目标烟雾特征信息的提取;其次,通过采用多尺度金字塔解耦头(MPDH)模块替换卷积层模块,以改进YOLOv5算法中预测头层的检测部分,用于提升小目标烟雾的定位精度;最后,在专有数据集上进行试验验证与分析。结果表明:基于改进的YOLOv5小目标烟雾检测算法在目标检测精度上达到85.4%,在准确率、召回率方面,相较于原始算法分别提高了3.2%、6.3%。

基于蒙特卡罗轨迹偏差的机场临时机位划设优化

陈华群, 朱兴澳, 于海旺

2023, 33(11): 82-88. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.11.1021

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为解决枢纽机场停机位的满负荷甚至超负荷运行的安全和效率问题,利用运动学模型和蒙特卡罗轨迹偏差方法,研究临时机位的划设。分析B构型和停靠廊桥对临时机位设置的影响,建立航空器在机坪区域的运动方程;基于离散统计理论,建立航空器在正常机位的滑入推出和直线运行状态的蒙特卡罗轨迹偏差模型;利用Matlab仿真的标称轨迹和偏差区域,构建设有临时机位时的机位运行冲突概率模型;并以长沙黄花机场G滑行道区域30个正常机位4个冲突热点进行实例验证。结果表明:相比传统方案,基于蒙特卡罗的轨迹偏差能够提高运行冲突区域的精准判断,影响正常机位数量降低10%,推出路线干扰数量降低50%,冲突概率减少56.8%,消除3组的对头滑行,优化临时机位的划设,降低运行风险冲突。

气井环空内泄漏气泡瞬态运移特性研究

丁亮亮, 朱海, 陈文康, 刘永辉, 张强

2023, 33(11): 89-96. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.11.1653

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为了探究气井泄漏气体对环空带压的影响,根据气井环空内气体运移特点,综合考虑气泡在环空运移过程中受浮力、重力、黏性阻力、附加质量力和Basset力,建立持续环空带压井的气泡瞬态运移预测模型;基于相似原理设计环空气体瞬态运移试验装置,开展试验,探究不同注气量下气体瞬态运移特性,并验证气泡瞬态运移模型的可靠性;针对典型气井油套持续环空带压过程,开展敏感性分析。结果表明:气泡直径、泄漏点压力、温度与液体密度是影响气泡运移速度的主要因素;气泡运移速度越快,持续环空带压恢复的时间越短,气井环空压力无法及时卸载,导致井筒安全性降低。

模糊PID控制下的CSPRs配对进近纵向碰撞风险

卢飞, 陈昊南

2023, 33(11): 97-104. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.11.0895

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为控制近距离平行跑道(CSPRs)配对进近的纵向碰撞风险,提高该程序的运行安全,首先,基于快速存取记录器(QAR)数据分析航空器在进近过程中的速度变化特征,拟合其在进近阶段的定位误差分布;其次,考虑前机的尾流影响,建立基于位置误差的配对进近纵向碰撞风险模型,计算得到前后机的最优纵向间隔;然后,使用Matlab的System Identification工具箱,拟合辨识发动机推力手柄角度和飞机速度变化的相关数据,得到其对应关系的传递函数,根据该函数设计模糊比例、积分、微分(PID)控制系统,通过控制前后机间的纵向间隔使碰撞风险维持在最低值;最后,使用Simulink仿真验证该控制系统。结果表明:模糊PID控制系统在响应时间、超调量、稳定性等方面的表现皆优于传统的PID控制系统,该模糊PID系统能在50 s内将前后机的纵向碰撞风险控制在最低值(1.72×10^-38次事故/飞行小时),并且在整个配对程序的实施过程中维持该值。

社区韧性的概念演进与中外前沿热点对比分析

瞿英, 许生

2023, 33(11): 105-116. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.11.0791

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社区作为社会系统的基本构成单元,是承受灾害冲击的关键对象,为提高社区应对风险的能力,从韧性内容刻画角度分析“工程韧性→生态韧性→演进韧性”的韧性概念演进,从韧性主体角度剖析“社会韧性→城乡韧性→社区韧性”的韧性演进脉络,细化社区韧性的系统定位。借助CiteSpace工具可视化分析国内外社区韧性研究文献。结果表明:在研究内容热点方面,国外研究侧重社会、环境、经济等宏观领域,而国内研究更倾向解决新冠等突发事件引起的针对性问题;热点演进趋势上,国外研究由微观个体向宏观系统逐步迈进,而国内则呈现由宏观构架向微观分支逐步深入的演进路线;在研究前沿方面,国外社区韧性前沿由框架性研究、自然领域引发韧性需求向社会领域转移,而国内的研究前沿保持在城市治理的领域。

基于机器学习的建筑火灾蔓延快速预测

郭震, 贾笑岩, 李富民, 胡妍, 闫秋艳

2023, 33(11): 117-125. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.11.2219

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为了迅速预演或重现火场,实时调整火场救援策略,并为建筑设计提供有利于消防工程的空间构成方案,利用火灾动力学软件(FDS)和机器学习技术,研究建筑火灾的关键影响因素。以单室火灾烟气溢出为案例,利用11种空间构成参数和7 776组火灾工况,采用5类机器学习算法训练火场模拟结果数据,并完成算法效率评估。结果表明:机器学习算法适用于建筑空间这类离散型的参数学习与评估预测,它能够直观地给出各参数的权重,挖掘火灾动力学系统中的关键信息,实现火场数据可视化;其中,随机森林(RF)算法具有最高的预测效率,其最佳预测准确率可达91.82%。

考虑结伴行为与情绪感染的人员疏散模型

霍非舟, 范丹丹, 刘昶, 马亚萍, 吕紫含, 李梦令

2023, 33(11): 126-132. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.11.2286

摘要 ( 30 )

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为探究结伴行为与情绪感染对人员疏散的影响,将开放性-责任感-外向性-利他性-神经质(OCEAN)模型中的神经质引入易感-感染-易感(SIS)传染病模型,根据行人是否结伴分别构建独立行人与结伴行人的情绪感染模型,与元胞自动机模型相结合进行疏散仿真模拟;并讨论人员密度、结伴比例、情绪阈值、自衰减速率、亲密度等因素对疏散过程的影响特征。研究结果表明:情绪感染在一定程度上会降低疏散效率;行人总体疏散时间与密度呈正相关;疏散时间随结伴比例的增加呈现先增加后降低的趋势,在结伴比例为0.4~0.6时达到峰值,这种趋势受双重因素的影响;情绪阈值是实现平静情绪与恐慌情绪相互转化的临界值,随着情绪阈值的增大,疏散时间逐渐降低,当情绪阈值超过0.3后,疏散时间的变化趋于平缓;情绪自衰减速率与亲密度是影响情绪衰减的主要因素,情绪自衰减速率越大,亲密度越高,情绪强度的衰减越快,且情绪自衰减速率的影响效果更显著。

城镇街巷空间人群通行疏散及碰撞风险定量模拟

刘晓芳, 吝涛, 于琪, 曹馨

2023, 33(11): 133-141. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.11.2158

摘要 ( 22 )

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为合理规划城镇街巷空间布局,定量化研究城镇街巷空间人群通行安全风险,组织实地场景人群通行活动的模拟试验。设计瓶颈式街巷空间布局试验、窄径式街巷空间布局试验、窄径式街巷阻碍物布局试验、速度试验4种实地模拟试验,量化分析通行时间、碰撞隔断设施次数、街巷宽度、街巷长度、阻碍物布局及通行速度等变量间的关系,探索城镇街巷空间布局及人群通行速度与人群疏散及碰撞风险的定量化关系。研究结果表明:瓶颈式街巷宽度与人群疏散及碰撞风险存在显著负相关,街巷宽度为1.5 m时出现安全风险拐点;窄径式街巷前的空间限定能起到较好引导组织人流的作用,减少人群疏散及碰撞风险;街巷空间内阻碍物集中设置在中间且变化频率大的布局对通行影响最大,增加人群疏散风险;狭窄街巷中快速行走未必能达到减少通行时间的效果。

Zigbee耦合A^*算法的疏散路径动态规划与指示系统

王丽, 李育萌, 刘云, 张嘉琪, 任常兴, 孙爱军

2023, 33(11): 142-149. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.11.0939

摘要 ( 26 )

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为有效指引复杂建筑火灾下的人群疏散,在LabVIEW环境中开发一套基于Zigbee技术和A^*算法的疏散路径动态规划与指示系统。利用Zigbee无线通信技术实现火灾探测器与疏散路径规划与指示系统间的信息互联,首先,在A^*算法的基础上按照设计的起点选择方法,依据火情可快速实现建筑内整体疏散路径的动态规划;然后,规划结果通过设计的发光二极管(LED)点阵疏散指示器实时显示,能够在火灾场景下为人群提供疏散方向可视化的指引,以保证人群安全、快速疏散;最后,开展系统测试以及仿真模拟试验。结果表明:该系统路径计算时间短,疏散指示方向准确,通过疏散路径的动态规划和智能指引,可缩短疏散时间,提高疏散过程的安全性。该系统采用Zigbee无线通信,建设成本低,LED显示屏制作简单,安装方便,因此,可直接应用于实际,替代传统的固定式疏散指示系统,提高建筑内人群安全疏散效率。

司钻房爆炸载荷场景下的人员安全撤离分析方法

朱敬宇, 陈国明, 张少禹, 齐心歌

2023, 33(11): 150-155. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.11.0427

摘要 ( 35 )

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为有效降低井喷失控场景下人员的应急疏散风险,提出针对司钻房控制室爆炸载荷的安全撤离分析方法。首先,根据司钻房控制室载荷设计规范和布局,确定司钻房的爆炸载荷阈值;然后,运用多能法初步估计爆炸载荷阈值对应的等效气云体积,并构建井喷失控场景平台爆炸仿真模型,借助逆推法确定爆炸载荷的可燃气云体积阈值;最后,针对井喷重组分气体扩散过程的危险气云体积变化曲线,确定不同场景下的可用安全疏散时间T_A,通过对比所需安全疏散时间T_R,判断人员能否安全撤离。结果表明:所提方法可以针对多种井喷场景下的人员安全撤离给出指导建议,其中,井喷速率和风速对T_A有显著影响,当风速增至7 m/s时可以保证司钻人员的安全撤离,而井喷速率的增加则会显著降低T_A,当井喷速率>390 m/s时,会威胁司钻人员的安全撤离。

考虑不确定性的多情景应急车辆综合调度模型

许钧, 李筱, 王修来

2023, 33(11): 156-164. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.11.1061

摘要 ( 36 )

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为提升不同应急情景下各救援力量的联合应急救援效率,降低救援风险,减少财产损失,采用情景分析的方法对应急状态不确定性进行参数估计,引入风险厌恶水平,构建一种以总调度成本和风险最小化为目标的应急车辆综合调度模型;运用非支配排序遗传算法(NSGA-II)求解目标函数值,通过仿真案例对比分析考虑情景与不考虑情景2种情况下的求解结果;利用模型分析不同情景下惩罚成本与风险厌恶水平的关系,给出合理风险厌恶水平值,选定最终调度方案。结果表明:该模型与方案能够有效满足不同应急情景下需求点的需求,提高救援效率,解决在情景与风险共同作用下的应急车辆综合调度问题。

基于人群生活模式的房屋震毁致死率估计

江雯, 孟耀斌, 张东妮, 张媛, 吴佳馨

2023, 33(11): 165-173. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.11.0500

摘要 ( 27 )

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为提高突发性灾害中人员伤亡快速估计的精度,识别不同空间状态下人员死亡率的差异,基于村镇居民生活模式调查(HAPRRES)数据和由此建立的人群生活模式参数模型库,仿真估计2005—2018年我国13场地震发生时人员空间状态分布,优化获取地震毁坏房屋内睡眠与清醒状态人员的死亡率模型。分析结果表明:毁坏房屋中入睡者的死亡率(5.16‰)是清醒者死亡率(0.85‰)的6倍;土坯房毁坏时,入睡者的死亡率(1.60%)是清醒者死亡率(1.34‰)的11.9倍,而非土坯房毁坏时入睡者的死亡率(2.35‰)是清醒者死亡率(0.54‰)的4.3倍。文中获得的死亡率模型具有较好的稳健性。

基于情景相似的电网企业台风灾害应急决策

盛伟, 关城, 张苏, 傅炜, 王金贵

2023, 33(11): 174-180. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.11.0304

摘要 ( 28 )

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为提升电网企业应对台风灾害的应急准备能力和决策能力,首先,基于情景构建理论和灾害系统理论,分析近15年42起电网企业应对台风灾害的事故案例,构建电网企业台风灾害“事件-情景-场景-任务-能力”结构化层次模型及其指标体系;其次,依据各指标特征(模糊型、判断型、数值型)匹配相应的相似度计算方法;然后,利用G1法与熵值法在确定主、客观权重基础上得出综合权重,从而计算整体相似度和“预警-响应”2阶段相似度;最后,以某市电网企业应对“莫兰蒂”台风为目标案例进行决策研究。结果表明:构建的“事件-情景-场景-任务-能力”结构化层次模型相比于传统模型可实现分阶段检索,更能满足应急过程中预警和响应阶段的决策需求。

多源流理论视域下的地铁拥挤踩踏事故应急管理策略

王起全, 杨鑫刚, 蓝军, 张以波

2023, 33(11): 181-188. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.11.0792

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为预防地铁拥挤踩踏事故的发生,构建地铁拥挤踩踏事故多源流分析模型,对地铁拥挤踩踏事故的人群源流、空间源流、时间源流、情绪源流及扰动事件和人群拥挤时间窗进行分析和研究,总结归纳地铁拥挤踩踏事故的演化过程,寻找不同阶段各个源流的特点及其影响因素,探究地铁踩踏事故发生演化机制。结果表明:时间源流的高峰节点、空间源流的脆弱性区域、人群源流的人群拥挤、情绪源流的恐慌情绪是地铁拥挤踩踏事故多源流分析模型的关键节点,当4流交汇,扰动事件发生,人群拥挤时间窗开启,应急专家的介入程度,总体态势控制状况将决定是否发生地铁拥挤踩踏事故。人群源流既是事故发生的基础诱因又是事故最终的承载体,应建立完善地铁站内大流量人群预警监控系统、风险监测体系,并构建各类灾情信息共享机制等应急管理策略。

基于损失定量的防汛应急物资配置优化研究

王伟, 王芸清, 黄莉, 余志成, 李云瑶

2023, 33(11): 189-195. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.11.2124

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为优化防汛应急物资在各个应急节点仓库的配置,从多仓库协同储备角度,构建最短运输时间、最小储运成本(含最少运输费用、最小储备成本)、最少缺货损失等多目标优化的防汛应急物资配置优化模型。在构建缺货损失定量函数时,采用重心法处理需求量。采用进化算法求解模型,经方法对比后选用NSGAII算法求解结果,最终确定模型的帕累托解,再用逼近理想解排序法(TOPSIS)筛选确定最优配置方案,从而合理确定不同类别的防汛应急物资在各仓库的储备规模。设定洪涝灾害为强降水影响下13个地级市均产生物资需求的情况,以江苏省水利防汛物资储备中心5大分中心的仓库物资配置为例,进行实证分析。结果表明:优化后的物资储备方案可大幅降低缺货损失和运输成本,有助于提高防汛应急调度效率。

基于TF-IDF和VOSviewer的我国应急救援现状可视化分析

黄萍, 张文龙, 叶圣琳, 余君, 余龙星

2023, 33(11): 196-205. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.11.0819

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为有效利用消防救援队伍的实战记录资料挖掘应急救援战例成功经验,结合词频-逆文档频率(TF-IDF)算法和VOSviewer文献可视化分析技术,构建战例资料分析模型,分析战例成功与失败的共性规律和特点,总结我国应急救援现状及发展趋势。模型以2007—2019年间共185起应急救援典型战例为数据库,按照自然灾害、交通事故、建筑坍塌、危化品泄漏、火灾扑救等应急救援行动类型展开分析。结果表明:我国应急救援行动的影响因素主要表现在人(救援队伍)、机(装备技术)、环(环境)、管(管理)4个方面。其中,环境因素的影响几乎都是负面的,其他3个因素均有正负面影响。此外,不同应急救援行动类型的主导影响因素存在差异,自然灾害突出“机”;交通事故突出“管”;建筑坍塌突出“机”“环”;危化品泄漏在“人机环管”4个方面均有突出问题;火灾救援突出“机”。

考虑生物危险源扩散的疫区应急物资调配模型

张民波, 钟子逸, 闫瑾, 王翠灵, 王子超, 李春欣

2023, 33(11): 206-213. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.11.0434

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为解决传染性生物危险源扩散后疫区应急物资选址-分配问题,构建多目标优化应急物资调配模型。该模型以最小化配送时间、最小化疫区物资未满足程度为目标函数,结合考虑潜伏期、重复感染率的易感者-潜伏者-感染者-康复者(SEIRS)传染病动力学模型,建立物资需求方程,预测各疫区实时物资需求;针对应急救援过程中疫情扩散对应急物资调配方案的影响,使用改进非支配排序遗传算法(NSGA)-II求解模型。通过k-means算法预选址,实现适用于现有疫区的配送中心选址方案动态更新,进一步联合决策配送中心各类车辆派遣数、各类物资配送量;并以武汉市2020年疫情数据作为算例对比分析。结果表明:该模型计算效率较高,相较于传统NSGA-II算法,在收敛性、多样性和稳定性上具有性能优势,所得应急物资调配方案调配时间更短,疫区未满足程度更小,验证了模型的有效性。

国家中心城市应急物流能力组态影响路径

孙庆兰, 王芝怡, 田水承

2023, 33(11): 214-220. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.11.0128

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为探寻提高国家中心城市应急物流能力的路径,基于上海、北京、西安等18个国家中心城市的相关数据,应用模糊集定性比较分析法(fsQCA),从整体角度挖掘影响因素与结果之间的内在机制及互动关系。首先,从基础保障、组织管理、信息技术3个层面,选择运输能力、应急资源储备量、政府协调能力、应急资源筹集能力、信息共享能力、信息预警与监测能力等6个指标作为前因条件变量;在变量校准的基础上,先后进行必要性分析及条件组态的充分性分析以及稳健性检验。结果表明:没有一个条件的一致性为1,6个前因条件的一致性均小于0.9;6个前因条件共构成64条组态,影响国家中心城市强应急物流能力的组态路径共有5条,一致性均大于0.95,总体覆盖度为0.48;导致国家中心城市弱应急物流能力的组态路径共有3条,一致性均大于0.8,总体覆盖度为0.51。

基于Kraljic矩阵的化工园区应急物资分类与储备策略

刘欣, 李书玉, 王海宁

2023, 33(11): 221-230. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.11.1025

摘要 ( 38 )

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为提升化工园区应急物资储备保障能力,确保储备的应急物资能妥善应对突发事故,并避免资源浪费。首先,分析化工园区的事故特征,总结出园区所需的应急物资品类;其次,以Kraljic矩阵为基础,建立应急物资分类模型及相应指标体系;然后,运用组合赋权法(AHP-CRITIC)赋权量化各指标,完成应急物资的科学分类;最后,结合我国现有的物资储备方式,给出化工园区应急物资储备策略的建议。结果表明:化工园区应按优先级顺序储备战略物资(灭火、医疗救生、侦检物资)、杠杆物资(堵漏装备、破拆器材、抢险车辆、个人防护装备)、瓶颈物资(输转、洗消物资)及一般物资(通信器材、警戒物资及排烟照明设备);其中,战略及杠杆物资主要依靠实物储备,瓶颈及一般物资宜采用市场储备;多方联合储备模式最具经济优势,可结合需求预测制定详细方案。

基于大数据分析的互联网信息时代公共安全治理方法——评《面向国家公共安全的互联网信息行为及治理研究》

2023, 33(11): 231-231.

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深度学习驱动的物联网安全监控与漏洞修复——评《万物互联:物联网核心技术与安全》

2023, 33(11): 232-232.

摘要 ( 12 )

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