王亞飛 朱 偉 馬英楠 孔 媛 杜 博

1.北京城市系統(tǒng)工程研究中心 2.公共安全北京市科學(xué)技術(shù)研究院重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室

智能預(yù)案是指，包含有文本預(yù)案中流程、方法等基本信息，并基于案例、經(jīng)驗(yàn)、模型知識(shí)庫(kù)，引入科學(xué)模型和科學(xué)決策技術(shù)以及案例分析，進(jìn)而形成用于處置突發(fā)公共事件的應(yīng)急方案，并以案例庫(kù)的形式存儲(chǔ)于計(jì)算機(jī)中，是一種新的預(yù)案形式，也叫數(shù)字預(yù)案[1]。智能預(yù)案能夠提高預(yù)案的執(zhí)行效率，更充分的發(fā)揮預(yù)案的作用，并且可以更方便的進(jìn)行預(yù)案的演練和培訓(xùn)。此外，智能預(yù)案可以配置相關(guān)的應(yīng)急資源，如應(yīng)急廣播、疏導(dǎo)標(biāo)識(shí)等，采用多種方式（短信、郵件、手機(jī)等）自動(dòng)與相關(guān)應(yīng)急部門(mén)溝通，落實(shí)任務(wù)分工，結(jié)合情境模擬、疏導(dǎo)和救援路線等，形成直觀的應(yīng)急救援執(zhí)行方案，更有利于應(yīng)急指揮[2]。

城市中的風(fēng)景區(qū)往往地處人口聚集區(qū)，顯著特點(diǎn)是：地處城市重點(diǎn)地段，周邊交通設(shè)施豐富，是客流聚集的重點(diǎn)區(qū)域；景區(qū)內(nèi)客流分布極不均勻，容易造成局部客流擁堵；景區(qū)的道路曲折路網(wǎng)復(fù)雜，人群對(duì)疏散的路徑不明確；民居和餐飲類服務(wù)業(yè)分布其中，易發(fā)生客流擁堵等突發(fā)事故，對(duì)游客生命造成威脅的同時(shí)也將干擾當(dāng)?shù)鼐用竦恼Ｉ?，?duì)城市和社區(qū)運(yùn)行和管理造成影響。因此，對(duì)突發(fā)事故預(yù)警及時(shí)、響應(yīng)迅速、處置過(guò)程清晰、處理方式得當(dāng)是城市風(fēng)景區(qū)應(yīng)急管理工作的重點(diǎn)?？焖贉?zhǔn)確的識(shí)別事故源頭，高效合理的處置突發(fā)事故，挽救人員生命并迅速恢復(fù)居民正常生活，使其受影響程度降到最低。

本文將應(yīng)急預(yù)案文本與風(fēng)景區(qū)現(xiàn)有應(yīng)急資源結(jié)合起來(lái)，包括應(yīng)急廣播、視頻監(jiān)控等資源，建立了智能預(yù)案，在發(fā)生突發(fā)事故的情況下，通過(guò)一鍵觸發(fā)的形式，將應(yīng)急預(yù)案以應(yīng)急廣播和視頻監(jiān)控為載體，迅速執(zhí)行預(yù)案、發(fā)布預(yù)警信息和疏導(dǎo)信息，實(shí)現(xiàn)應(yīng)急預(yù)案從文本到智能化的轉(zhuǎn)變，提高了預(yù)案執(zhí)行的效率，能夠有效保障人員生命安全，維護(hù)居民生活秩序，提高風(fēng)景區(qū)應(yīng)急管理水平。

2 智能預(yù)案的建立流程

2.1 情景分析

2.1.1 客流承載能力

通過(guò)實(shí)地調(diào)研，計(jì)算得到行人的通行寬度。參考表1所示的交通工程手冊(cè)的服務(wù)水平標(biāo)準(zhǔn)，忽略行人構(gòu)成帶來(lái)的速度、體積等差異，以公式（1）進(jìn)行計(jì)算，估計(jì)研究區(qū)的道路安全容量：

式中：

Ai－在第i級(jí)服務(wù)水平下的行人占用面積，m2；

S－道路實(shí)際面積，m2。

表1 我國(guó)交通工程手冊(cè)制定的服務(wù)水平標(biāo)準(zhǔn)

2.1.2 出口疏散能力

在研究疏散路徑時(shí)，把有公共交通的主路作為疏散的終點(diǎn)，因此，選取17個(gè)能較快通向主路的出口，并對(duì)其進(jìn)行編號(hào)。

假設(shè)出口的寬度為W，通過(guò)出口的單位流量為C，那么出口的疏散能力V，可通過(guò)式（2）計(jì)算。

一般情況下，假設(shè)C=1.33人/m·s，此時(shí)得到景區(qū)各出口的疏散能力，見(jiàn)表2。

2.2 預(yù)案優(yōu)化

當(dāng)突發(fā)事件發(fā)生時(shí)，以所有人員都能在最短的時(shí)間內(nèi)撤離到安全出口為目標(biāo)，但是在客流量較大的情況下，景區(qū)的客流呈現(xiàn)不均勻分布，再加上出口寬度的限制，這時(shí)將游客撤離到最近出口并不一定是最好的方案，因此，需構(gòu)造一個(gè)新的模型來(lái)為每條路段選擇最優(yōu)的疏散路徑，該模型運(yùn)用了Togawa疏散時(shí)間經(jīng)驗(yàn)公式，通過(guò)多次迭代的方法，求解疏散方向的優(yōu)化值。

表2 出口寬度及疏散能力

為了讓?xiě)?yīng)急廣播和疏散引導(dǎo)人的作用更有針對(duì)性，將每條路段（每條路段中沒(méi)有分岔路）作為一個(gè)整體，認(rèn)為一條路段上的游客選擇相同的路徑進(jìn)行疏散。在緊挨出口的路段上，如果出現(xiàn)兩條或多條路的交叉口，根據(jù)路段寬度判斷該交叉口是否會(huì)出現(xiàn)排隊(duì)現(xiàn)象，例如圖1中的EXIT1，如果路段2和路段4的寬度之和大于路段1的寬度，那么當(dāng)路段2和路段4都選擇1出口時(shí)，路段1、2、4的交叉口是個(gè)堵點(diǎn)，客流量大時(shí)會(huì)出現(xiàn)排隊(duì)現(xiàn)象。

圖1 風(fēng)景區(qū)局部路網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖

模型的具體步驟如下：

初始狀態(tài)時(shí)，計(jì)算各個(gè)路段到各個(gè)出口的最近距離，將路徑最短的出口設(shè)為行人出口選擇的初始值。

根據(jù)每個(gè)路段的人數(shù)，判斷每個(gè)路段選擇每個(gè)出口的路徑中是否會(huì)出現(xiàn)堵點(diǎn)，如果出現(xiàn)堵點(diǎn)，參考Togawa經(jīng)驗(yàn)公式，估算路段選擇各個(gè)出口的疏散時(shí)間，根據(jù)公式（3）。

式中：

i－路段編號(hào)；

j－安全出口編號(hào)；

Tij－路段i選擇出口j所需的疏散時(shí)間，t；

Wj－出口j的堵點(diǎn)寬度，m；

Dij－路段i中最遠(yuǎn)點(diǎn)到出口j的最近距離，m；

V－行人行走速度，這里取值1m/s；

C－通過(guò)疏散出口的單位流量，這里取值1.33人/m·s；

Nij－選擇出口j的行人在路段i上的客流量之和，人/s；

Pm－出口j所在路段的客流量，人/s；

如果不出現(xiàn)堵點(diǎn)，直接用距離求解疏散時(shí)間

比較每個(gè)路段選擇各個(gè)出口的疏散時(shí)間估算值，將路段的出口選擇設(shè)置為疏散時(shí)間最短的出口；迭代步驟2和3，直到結(jié)果收斂。

風(fēng)景區(qū)某局部路網(wǎng)簡(jiǎn)化圖如圖2所示，根據(jù)道路寬度數(shù)據(jù)，出口1的堵點(diǎn)為路段1、2、4的交叉點(diǎn)，出口2堵點(diǎn)為路段8、9、10的交叉點(diǎn)，出口3的堵點(diǎn)為路段10、11、13的交叉點(diǎn)。表3所示為各個(gè)路段的長(zhǎng)度、客流量、到各個(gè)出口的最短距離以及求得的優(yōu)化出口，優(yōu)化得到的疏散路徑，如圖3。

圖2 風(fēng)景區(qū)局部路網(wǎng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化圖

表3 風(fēng)景區(qū)局部路段數(shù)據(jù)

圖3 風(fēng)景區(qū)局部疏散路徑圖

3 智能預(yù)案的構(gòu)成

3.1 智能預(yù)案的結(jié)構(gòu)

城市風(fēng)景區(qū)應(yīng)急管理要求高效的處置突發(fā)事件，傳統(tǒng)紙制預(yù)案在編制、修訂、檢索、時(shí)效性、可操作性等方面無(wú)法適應(yīng)快速合理地處理各種突發(fā)事故的應(yīng)急要求。目前，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，以文本預(yù)案為基礎(chǔ)，使應(yīng)急預(yù)案數(shù)字化、智能化，通過(guò)友好的交互界面，快速的對(duì)預(yù)案進(jìn)行檢索、添加、修改。智能預(yù)案可以根據(jù)既定的突發(fā)事件處置流程，在事態(tài)發(fā)展即時(shí)信息的基礎(chǔ)上，形成全面、具體、直觀高效的應(yīng)急預(yù)案。

本文建立的智能預(yù)案以管理系統(tǒng)為核心，以文本預(yù)案庫(kù)為基礎(chǔ)，以應(yīng)急資源為疏導(dǎo)和救援手段，形成風(fēng)景區(qū)智能預(yù)案，如圖4。

3.2 預(yù)案文本的編制

圖4 智能預(yù)案的結(jié)構(gòu)框架

文本預(yù)案庫(kù)是智能預(yù)案的基礎(chǔ)，城市風(fēng)景區(qū)的應(yīng)急預(yù)案需要具備明確、清晰、有針對(duì)性的特點(diǎn)，所以情景分析和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估是預(yù)案編制的前提。本文通過(guò)對(duì)某風(fēng)景區(qū)的實(shí)地調(diào)研，確認(rèn)各個(gè)路段以及出口的通行能力，并且通過(guò)走訪調(diào)查和客流數(shù)據(jù)，分析容易發(fā)生擁堵的關(guān)鍵區(qū)域，以及突發(fā)事故的風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)。充分體現(xiàn)了“情景-應(yīng)對(duì)-預(yù)案”的思路，做到明確、清晰、針對(duì)性強(qiáng)。

圖5 應(yīng)急疏散線路示意圖

3.3 預(yù)案的執(zhí)行

在事故發(fā)生時(shí)，通過(guò)一鍵觸發(fā)的形式迅速執(zhí)行，能夠提高執(zhí)行效率。在此通過(guò)某風(fēng)景區(qū)擁堵事故案例說(shuō)明智能預(yù)案的執(zhí)行流程。

（1）信息上報(bào)。

根據(jù)客流計(jì)數(shù)系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)的實(shí)時(shí)客流數(shù)據(jù)，判斷是否需要啟動(dòng)本預(yù)案，通過(guò)手機(jī)短信方式自動(dòng)報(bào)送至風(fēng)景區(qū)所屬街道應(yīng)急指揮中心，值守人員通過(guò)調(diào)用監(jiān)控探頭應(yīng)急資源進(jìn)一步核實(shí)，并報(bào)送至風(fēng)景區(qū)應(yīng)急疏散現(xiàn)場(chǎng)指揮部。

（2）啟動(dòng)應(yīng)急應(yīng)急資源。

現(xiàn)場(chǎng)指揮部確認(rèn)發(fā)生擁堵后，啟動(dòng)應(yīng)急疏散廣播系統(tǒng)。對(duì)應(yīng)圖5中應(yīng)急廣播點(diǎn)位、編號(hào)，各廣播點(diǎn)位按照疏散線路圖應(yīng)播報(bào)相應(yīng)的內(nèi)容。

（3）現(xiàn)場(chǎng)疏導(dǎo)。

在啟動(dòng)應(yīng)急疏散廣播系統(tǒng)的同時(shí)，疏導(dǎo)工作組的引導(dǎo)人應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)疏導(dǎo)，并維持現(xiàn)場(chǎng)秩序，各疏散工作組的疏導(dǎo)方案按照?qǐng)D5中的線路，對(duì)區(qū)域的游客進(jìn)行有序疏導(dǎo)。

（4）其他工作組相關(guān)工作。

系統(tǒng)通過(guò)短信的方式，告知其他工作組的工作內(nèi)容：實(shí)施臨時(shí)交通管制，禁止車輛進(jìn)入；設(shè)置醫(yī)療救助點(diǎn)，對(duì)受傷人員進(jìn)行緊急醫(yī)療救治。

（5）應(yīng)急結(jié)束。

擁堵疏導(dǎo)工作已基本完成，次生、衍生和事件危害被基本消除，應(yīng)急處置工作即告結(jié)束，宣布應(yīng)急結(jié)束。

4 總結(jié)

智能預(yù)案的優(yōu)勢(shì)是提高了預(yù)案執(zhí)行的效率，降低事故所造成的人員傷亡，盡快恢復(fù)秩序。智能預(yù)案以傳統(tǒng)文本預(yù)案為基礎(chǔ)，集合了風(fēng)景區(qū)現(xiàn)有應(yīng)急資源，實(shí)現(xiàn)了事故預(yù)警、應(yīng)急處置、預(yù)案管理、應(yīng)急資源統(tǒng)計(jì)和查詢等功能的集成。達(dá)到了風(fēng)景區(qū)應(yīng)急管理、預(yù)案編制和執(zhí)行規(guī)范化的水平。

[1]袁宏永,蘇國(guó)峰,孫藐.論應(yīng)急文本預(yù)案、數(shù)字預(yù)案與智能方案[J].中國(guó)應(yīng)急管理,2007,(4):20-23

[2]蘇謨,廉東本.應(yīng)急救援指揮系統(tǒng)的智能化預(yù)案模型[J].計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用,2012,21(11):11-14