國家重點研發(fā)計劃課題“城鎮(zhèn)大型活動場所安全風險診斷技術與信息平臺研發(fā)”由北京城市系統(tǒng)工程研究中心牽頭,中國科學技術大學、北京理工大學、武漢理工大學、中國標準化研究院、北京辰安科技股份有限公司共同承擔。課題自2016年9月啟動以來,歷時3年,完成了預定目標,于2019年9月通過了項目牽頭單位組織的驗收。
本課題主要在大型活動場所風險理論與分析方法、風險診斷技術和風險工作標準與平臺方面凝練形成了3大成果,課題成果邏輯關系圖,如下圖。
(1)建立了符合國情特征的城鎮(zhèn)大型活動場所人群行為和環(huán)境風險數(shù)據(jù)庫。分析了2001年至今國內外145起大型活動場所事故,從事故原因、過程、結果各方面梳理場所內人、設施、環(huán)境、管理等風險因素。在北京、杭州、合肥、蕪湖、常州、成都和綿陽等地,采集人群行為的視頻資料針對大型活動場所中個體風險感知,進行了多次問卷調查,共搜集了回收問卷2000余份。開展了大型活動場所典型易燃易爆物品物性測定,建立了易燃易爆商品風險調查評估方法。獲取了參與活動偏好和基本認知的人群真實行為數(shù)據(jù);分析得到了擁擠情景下的公眾風險應對行為特征。
圖 課題成果邏輯關系Tab. The logical relationship of the project results
(2)建立了人群與環(huán)境、設施耦合行為風險分析模型和方法。研究了人群-環(huán)境-設施交互和行為演化規(guī)律。從場所應急信息傳遞、人群風險感知和行為決策、信息載體形式優(yōu)化3方面研究了場所環(huán)境對人群行為的影響。建立了信息傳遞效果演化模型、應急信息精確化傳遞模型和環(huán)境影響下的人群風險感知和決策模型。從個體和群體運動速度、加速度、碰撞躲避、視野范圍、相對運動夾角等角度,詳細分析了密集行人交通行為特征,建立了行人尋路模型。
(3)模擬大型活動密集列有生物體遮擋的爆炸實驗,建立了人群密集場合下的爆炸沖擊波預測模型,對爆炸傷害準則進行了修正,建立了適用于大型活動場所爆炸事故防范的爆炸危害快速評估方法?;诖搜芯苛吮ㄊ录湻治?,提出了爆炸事件鏈三維結構模型,并提出了防爆炸安全檢查對策,形成了國家標準。
(1)基于信息融合的不同類型大型活動場所風險診斷技術。
通過對大型活動場所的人員、設施、環(huán)境、管理以及風險認知的調查分析,建立了大型活動場所風險診斷指標體系,分別針對屋宇型場所、街區(qū)型場所、場館型場所、游園型場所開展風險評估,形成了風險清單。
(2)開發(fā)了基于人群行為和活動進程的動態(tài)風險診斷技術。
基于視頻圖像和手機GPS定位的行人流量和軌跡提取技術,開發(fā)了微觀行人流仿真軟件,并實現(xiàn)了微觀行人流模型與虛擬現(xiàn)實平臺的結合。通過行為分析,開發(fā)了基于場所容量的人群風險預警研判技術。綜合分析大型活動場所的風險時空特征,建立了“點-線-面”一體化風險登記冊編制技術。分析大型活動的動態(tài)性,形成了大型活動過程中的綜合風險預警技術。
(3)形成了城鎮(zhèn)區(qū)域大型活動場所風險評估技術。
從城鎮(zhèn)公共安全風險管理的角度,對區(qū)域內大型活動場所進行總體風險評估,并根據(jù)活動情況進行動態(tài)診斷。結合場所自身舉辦活動的情況以及城鎮(zhèn)區(qū)域舉辦影響全局的重大活動的各場所情況對大型活動場所風險進行多尺度分析,建立了面向城鎮(zhèn)區(qū)域管理的大型活動“場所+活動+區(qū)域”風險評估技術。
(1)形成了圖形、視頻、設施的數(shù)據(jù)采集融合分析技術。
采用多傳感器數(shù)據(jù)融合技術,解決了城鎮(zhèn)大型活動場所物聯(lián)網安全監(jiān)測數(shù)據(jù)涉及的參數(shù)、數(shù)據(jù)類型、網絡形式等多種多樣,對于標準不一的系統(tǒng)并存,異構網絡傳輸層面的整合問題。建立了數(shù)據(jù)融合系統(tǒng)結構模型,對多種組網和數(shù)據(jù)傳輸形式采取不同的策略,實現(xiàn)傳輸網絡、IP協(xié)議層等多種技術手段融合。
(2)開發(fā)了大型活動場所風險診斷信息云平臺。
平臺實現(xiàn)綜合業(yè)務管理子系統(tǒng)、智能輔助方案子系統(tǒng)、指揮調度子系統(tǒng)、應急資源管理子系統(tǒng)、園區(qū)一張圖子系統(tǒng)、監(jiān)測預警子系統(tǒng)等。各子系統(tǒng)既能獨立運行,又相互依賴,各業(yè)務系統(tǒng)之間可實現(xiàn)協(xié)同工作,共同實現(xiàn)日常應急管理和突發(fā)事件處置,并能與城市公共安全管理平臺系統(tǒng)互連互通。在技術-平臺形成過程中,抓住重大活動舉辦的機遇,面向城鎮(zhèn)風險管理和應急保障需求同時開展,保障了活動過程中的動態(tài)風險監(jiān)測和預警。
課題取得的經濟社會效益可以概括如下:
(1)研究成果從人群行為分析、環(huán)境信息傳遞規(guī)律、危險物質傷害評估的理論層面,以及從風險信息監(jiān)控、應急信息的發(fā)布和科學安全檢查的技術層面,推動了大型活動場所安全管理水平的提升。在中國游藝機游樂園協(xié)會支持下,在多個主題公園開展風險管理體系規(guī)范化建設,促進了行業(yè)健康發(fā)展。
(2)通過風險診斷技術、平臺和標準的應用推廣,提高了大型活動風險防范能力,有效減少大型活動突發(fā)事件的發(fā)生,促進了需求和產業(yè)的良性互動,形成了巨大的經濟效益。大型活動的順利舉辦,有力保障了人民生命財產安全,有效增強了人民群眾的幸福感、獲得感和安全感,帶來巨大的社會效益。
(3)課題參與單位北京辰安科技股份有限公司將課題成果平臺系統(tǒng)納入到第七屆世界軍人運動會信息化建設項目和新中國成立70周年慶?;顒又?。同時,課題組成員單位已參與到2022年冬奧會籌備工作的安全風險評估工作,應用前景良好。