（交通运输规划与管理专业论文）大城市突发事件交通组织与疏散对策研究.pdf

摘要 摘要 随着我国城市化进程的加快，城市人口的激增，城市的交通问题越来越严重； 而另一方面，城市中的各类突发事件也在不断的频繁发生，我国大城市已经进入 突发事件高发期。对于大城市，从交通系统的疏导能力及指挥系统如何从容应对 突发事件是当前城市交通管理所面临的一个挑战。特别是9 1 1 事件给各国政府 及相关交通部门都提出了这样一个尖锐而现实的课题：现有的交通系统是否能够 应对突发事件。更具体一点就是：突发事件发生后，如何快速疏散人群? 如何让 救援人员快速到达事故现场? 受伤人员如何快速送往医院? 现有的道路网能否 承担应急疏散的车流及人流? 什么样的道路可以作为应急疏散通道? 应急疏散 到底需要多长时问? 这都是大城市交通决策部门需要面对和解决的问题。 本文首先分析了我国大城市的交通状况和突发事件发生状况，在分析国内外 应急疏散研究现状的基础上，借鉴国内外应对突发事件应急疏散的经验和教训， 结合我国大城市突发事件应急疏散的具体特点，提出了大城市突发事件应急疏散 研究的总体框架，提出了突发事件应急避难所和应急疏散道路的选择原则，给出 了应急避难所的容量计算方法和疏散道路在应急状态下的道路通行能力的折算 方法；然后以北京2 0 0 8 年奥运会突发事件的应急疏散为例，制定了奥运会突发 事件应急疏散预案，借助先进的计算机系统仿真技术，首次利用应急疏散仿真软 件0 r e m s 对整个疏散过程进行了模拟，得到了总体疏散时间、平均疏散速度等可 以为决策者提供决策支持的关键参数，并对仿真结果作了分析。 关键词：突发事件；应急疏散：交通组织；交通仿真；奥运会 第1 章绪论 第1 章绪论 随着我国经济的发展和城市化进程的加快，人们发现的城市问题越来越显 现。如随着城市化进程的加快，大量农村人口涌入城市，城市数量变多、规模扩 大。由于城市人口密度增大，产业高度集中，交通拥挤，管理不善，垃圾、污物 不能及时处理，造成环境、空气严重污染，噪声严重超标，导致城市的生态环境 恶化，再加上城市原有规划的不合理，很多危险企业( 如化工厂) 都坐落在城市 内部，随着现代化生产的发展，其规模日趋扩大，设备逐渐老化，因此，极易发 生重特大事故。大城市中各类事故，如重大火灾、爆炸、毒物泄漏事件的发生次 数在不断增加，与此同时，人为事件、自然灾害和传染疾病就可能随之丽发生。 从安全哲学的观点看，安全是相对的，危险是绝对的，绝对的安全是不存在 的，安全只是某种程度下相对的，生产生活中危险无处不在。一般情况下，事故 是可以预防的，但目前的安全科学技术还没有发展到能有效预测和预防所有事故 的程度，发达国家的统计表明，有效的应急系统可将事故损失降低到无应急系统 的6 。近年来，全球化时代国际问题风云际会，紧急突发事件频繁发生，除传 统的火灾、地震、洪水、骚乱等事件外，恐怖袭击、疾病传播、生态灾难等新型 事件也不断出现。对当今社会而言，公共危机是不可避免的，是社会“非常态” 中的“常态”。因此，突发事件的应急救援及应急疏散预案是非常必要的，而应 急交通疏散预案是整个预案中非常重要的一部分。 1 1 研究背景 1 1 1 国际背景 近几年来，世界各大城市突发事件发生频繁，既有自然灾害也有人为事件。 从2 0 0 1 年美国的9 1 1 恐怖袭击事件，到2 0 0 3 年韩国大丘市的地铁火灾，到2 0 0 4 年印度洋的地震海啸灾害，再到2 0 0 5 年8 月美国新奥尔良造“卡特里娜”飓风 袭击。进入2 1 世纪，无论是美国“9 1 1 ”恐怖袭击事件，还是每年都在递增的 城市灾害及事故，都郑重告诫人类要全方位关注并投入研究城市灾害问题。各类 自然灾害和人为事件都造成了巨大的人员伤亡和财产损失，2 0 0 5 年，飓风“卡 特里娜”袭击美国新奥尔良飓风，飓风“丽塔”袭击美国第四大城市休斯敦，造 一1 一 北京工业大学硕士学位论文 成休斯敦的4 0 0 万居民倾城而出，向北向西撤往内陆，该城的几条出城干道均出 现上百公里拥堵。休斯敦交通拥堵状况如图1 1 所示。 图1 1 休斯敦飓风疏散时州际公路上交通拥堵状况 f j g u r e1 - lt 糟塌cc o n g e 蚰o n o ns t a t e r o a d u n d 盯s i t u a t i o o f h u 试c 觚e 洲u “o n i n h o u s t o n 各种自然灾害和人为的突发事件不仅仅考验着各国政府应对突发公共事件 的能力，也在不断考验着城市的交通系统。 1 1 2 国内背景 1 1 2 1 我国大城市突发事件频发 我国是一个灾害、事故多发的国家，近几年来，我国平均每年因自然灾害、 事故灾难、公共卫生事件和社会安全事件造成的非正常死亡人数超过2 0 万人， 经济损失达数千亿元。从唐山大地震到1 9 9 8 年特大洪水，从“非典”疫情到禽 流感，从重庆开县井喷事故到徐州大黄山煤矿透水事故，从2 0 0 4 年的重庆天源 化工厂的氯气泄漏事件到2 0 0 5 年1 1 月的吉林中石化工厂爆炸，北京在过去的三 年也经历了非典、禽流感、密云踩踏事件、京民大火、7 - 1 1 大雨等重大突发事件。 这已证明我国大城市已进入突发公共事件高发期，而且在未来很长一段时间内， 我国都将面临突发公共事件所带来的严峻考验，突发事件造成的种种社会问题越 来越受到人们的重视。 从社会的角度分析，我国正进入经济社会发展的关键阶段，既是关键发展期， 同时又是矛盾突显期。人民内部矛盾出现一些值得重视的新问题，如果处置不当， 有可能会出现社会危机。此外，国际政治经济格局的最新变化也使得国际间的冲 突和危机出现新的特点。如“9 1 1 ”事件就显示了国际恐怖主义的威胁巨大。 另外，我国很多地区自然环境破坏严重，潜在的危机有可能随时爆发。而建 北京工业大学硕士学位论文 检查等措施，可以预防事故，降低风险，但还达不到绝对的安全。因此，需要制 定万一发生突发事件，应该采取的紧急措施和应急预案。本研究将主要从交通的 角度来探讨突发事件应急疏散过程中的交通问题。 1 3 研究思路 本研究将在大量阅读国内外相关文献的基础上，根据我国的具体国情，提出 大城市突发事件应急交通疏散的总体框架；给出突发事件应急交通疏散避难所和 道路选择原则：然后以北京2 0 0 8 年奥运会应急交通疏散为例，制定奥运突发事 件应急预案；利用计算机仿真技术来探讨奥运应急交通疏散时问计算方法，最后 利用国外应急交通疏散仿真软件o r e m s 搭建奥运应急疏散预案路网，来获得奥 运应急车辆疏散时间。 1 4 主要研究内容 本研究拟运用交通仿真技术，针对大城市突发事件的特点，提出应急交通组 织模式，给出计算交通疏散路径选择原则和疏散时间的计算方法，为交通决策部 门提供科学有效的技术支持。具体研究内容是： ( 1 ) 建立大城市突发事件交通组织和应急疏散体系的总体框架： ( 2 ) 给出大城市突发事件应急疏散路径和避难所选择原则： ( 3 ) 给出奥运突发事件应急疏散交通组织预案： ( 4 ) 给出奥运突发事件应急交通疏散时间计算方法； ( 5 ) 对奥运突发事件应急交通疏散过程进行计算机动态模拟。 1 5 研究意义 本研究提出的研究思路和研究方法将对我国大城市交通系统应付突发事件 具有现实的指导意义，对北京2 0 0 8 年奥运会期间突发事件的应急交通疏散具有 直接的现实意义，对我国大型活动应急预案的制定具有示范意义，该研究可以大 大减小因突发事件所造成的人员伤亡和经济损失，为我国大城市交通系统应对突 发事件提供一套完整的研究思路和研究方法，将有利于提高我国大城市抵御各种 第2 章突发事件应急交通疏散国内外研究现状 自美国“9 1 l 恐怖袭击之后，政府应急划蕾蟊嚣臻辖倒的赠售蒌死= 挈釜科：恐霎捅凄辐冀喜雕鲍带畿 野纠掣 矧蚕囊嚣g 朝嚣射；藩嚣硼蜇群稿韪蠢越过王一千房兰挫蹲：影瓠蘑甄 ”舀剖誊琵i ；硬：职的鞴：筮台善撼蠹f 港渚曜通历嚷搿董，i = 罄僻旧；嘈壹 字耋基医彘若建羹霸掣农 害损失1 5 0 0 亿 元、交通事故损失2 0 0 0 亿元、卫生和传染病突发事件的损失5 0 0 亿元，以上共 计达6 5 0 0 亿元人民币，相当于损失我国g d p 的6 。2 0 0 4 年，全国发生各类突 发事件5 6 l 万起，造成2 l 万人死亡、1 7 5 万人受伤。全年自然灾害、事故灾难 和社会安全事件造成的直接经济损失超过4 5 5 0 亿元。 突发公共事件造成的影响不仅在于人员伤亡、经济损失，突发公共事件造成 的间接损失同样不可忽视。比如说，事故灾害发生之后，公众的生活节奏被打乱， 公众心理也会受到巨大冲击，而且会影响到社会的稳定和政府的形象。 1 1 2 2 大城市交通拥堵严重 随着经济的迅猛发展，人民生活水平的提高，越来越多的人口向大城市聚集， 随着经济的发展和人口的增多，机动车进入家庭的速度加快，导致机动车数量激 增，而道路增长速度远远落后于车辆增长速度，交通需求矛盾日益突出，这给大 城市的交通带来了巨大压力，交通问题已成为我国政府关注的社会问题之一。 目前我国许多大城市的交通状况已经不容乐观，稍有扰动就会拥堵不堪。以 北京为例，北京的交通现状已经不容乐观，据交管部门的统计，截至2 0 0 5 年底， 北京机动车保有量已经达到2 6 0 万辆，交通高峰期间9 0 以上的道路交通流处 于饱和或超饱和状态，而且北京机动车保有量仍然以每年l o 的增长速度增长。 按照这样的增长速度，预计到2 0 0 8 年，北京市的机动车保有量将增加到3 5 0 万 辆l2 1 。在这种情况下，城市一旦发生交通事故、重大治安灾害或自然灾害等突发 事件，由于道路交通网络十分脆弱，稍有扰动或不利影响，很可能会给城市防灾 减灾带来负面的影响，2 0 0 3 年的一场小雪就基本上使北京的交通瘫痪，其他大 中城市也都面临这样的尴尬，因此，我国大城市的交通系统面临着突发事件应急 交交通疏散的严峻挑战。下列组图为我国几个大城市的交通拥堵状况。 x 北京工业大学硕士学位论文 据，该法的第三部分为应急计划和社区知情权法。专门就紧急事件的范围、 处置预案的制定、紧急状态的确认、紧急事件的处置等做了详细的规定3 1 。美国 重大事故应急计划体系如图2 1 所示。 图2 一l 美国重大事故应急计划体系 f i g u r e2 - 1s i g n i n c a n te v e n te 1 t l e r g e n c yp 1 枷i i l gs ”t 锄i na m e r i c a 目前，美国国土安全部投入数百万美元，委托马里兰交通厅研究首都华盛顿 地区及周边区域的紧急事件交通疏散方案，丹尼尔( d a i l i d ) 咨询公司已经完成 方案的第一阶段的论证报告。不仅如此，在美国，所有易于遭受到恐怖袭击的大 城市，都要在其交通规划修改方案中加上应对突发事件的相应措施和预案。如纽 约海岸警备队就己经设计出当路陆交通因恐怖袭击而被迫封锁后，如何动用船只 和直升飞机疏散曼哈顿市区的人流问题。佛罗里达交通厅也做出了当迈阿密遭受 恐怖袭击后，如何能够将迈阿密中心区人口从路陆和水路疏散到安全地点的交通 应急方案。 2 1 2 澳大利亚应急管理体系 1 9 9 3 年1 月1 日，澳大利亚成立了应急管理署( e m e r g e l l c ym a n a g e n l e n t a g e n c y e m a ) 。e m a 负责所有类型的灾害，包括自然的、人为的、技术的或是 战争( 民防) 。如果发生了上述事故或灾害，e m a 担任抗灾救灾的任务。在灾害 的预防、准备、响应和恢复方面，e m a 是通过一系列的州和地区在训练、响应、 计划、装备、志愿人员等援助计划来实现的。 1 0 一 第2 章突发事件应急交通疏散国内外研究现状 澳大利亚的紧急事务管理体系是以州为主体，分为3 个层次，即联邦政府、 州和地方政府。联邦政府主要的紧急事务管理部门是隶属于澳大利亚国防部的联 邦应急管理署( e m a ) 。作为澳大利亚紧急事务管理的实体机构，e m a 负责全 国性的紧急事件管理。此外，各州均有自己的紧急事务管理部门。通过判断紧急 事件的性质和可能影响的范围来启动不同层次的应急计划。澳大利亚在上世纪 8 0 年代就开始重视紧急事务管理，把综合防灾减灾与危机管理结合起来【4 】。 2 1 3 国外文献回顾 由于紧急事件具有突发性、偶然性和小概率特征，应急疏散针对的是非常态 交通状况和心理行为，很难采集到真实的数据，也很难从历年的统计资料中获取 有关疏散时间、路线、人口等的具体资料。随着微观仿真技术的发展，计算机仿 真模拟技术越来越多地被应用到紧急交通疏散研究中。通过应急疏散模型和仿真 模拟平台，来进行紧急事件的交通行为分析和疏散效果模拟，已逐渐成为应急疏 散研究的一种常用方法。 1 9 9 0 年以前还很少有关于紧急交通疏散的仿真模拟文献。这是因为受到当 时计算机软、硬件技术的限制，一方面应用交通流模型来计算个体车辆的运行特 性需要很大的计算量，计算机的计算能力无法达到；另一方面也没有先进的软件 来模拟紧急事件时的交通状况。 近十年来，计算机技术的迅猛发展大大推进了交通流的仿真模拟研究。 s i n u a l l y s t c m ，z 【5 谴用基于行为( b e h a v i o r a l - b 髂e d ) 的微观交通仿真模型，在放 射性危险事件应急疏散的情况下，对路网疏散时间相对于行人、车辆保有量、交 叉口行程时间和路径选择变化的敏感性进行了研究，研究认为在撤退行程分布均 匀的假定下，行人与道路交通的相互作用对路网疏散时间的影响较大。 l e ed h 一6 】用v i s s i m 模拟了田纳西卅l 核电站的紧急交通疏散，详细论述 了进行路网疏散仿真的模型建立、步骤、数据准备、和仿真结果。s s i m 是目 前使用较多的一个基于时间( t i i r l e s t c p ) 和行为( b e h a “o r a l b a s e d ) 的微观交通 仿真系统。该系统有内置的动态交通分配模型，能响应有关路径选择的要求，并 能够对车道结构、交叉口控制、以及管理偏好进行分析。这些特征使v i s s i m 成 为模拟和评价紧急交通疏散方案的一个有利工具。l e ed h a n 的研究表明，在紧 北京工业大学硕士学位论文 急交通疏散中运用动态交通分配模型( d y n 锄i ct r a 衔c a s s i 印m e n t ，d t a ) 选择疏 散路径，和以基于最短行程时间考虑的最佳目的地选择模型来进行交通疏散，对 于缩短总体疏散时间，效果要显著优于静态交通分配和静态目的地选择方法。 p i d d 【7 】在地理信息系统中通过一个面向对象( d b j e c t e d o r i e m e d ) 的微观模拟 器，开发出应急疏散规划空间决策支持系统( s p e d a ld e c i s i o ns u p p o r ts y s t e m ， s d s s ) 的原型，用于评价应急疏散规划或方案。这个系统能帮助个体车辆找到 通往目的地的不拥堵路线。但是，这个系统没有考虑车辆的相互影响，也不能得 到关于车辆撤退行为的总体效果。 最近几年，基于代理( a g t - b a s e d ) 的仿真模型在应急疏散研究中得到较大 关注。这是因为此模型能够较好地反映个体车辆和总体车流在动态复杂路网中的 运行特性。基于代理的模型的两个基本组成部分是车辆代理和环境代理。通过一 套规则来约束车辆的行为，在紧急情况下，仿真模型的结果能够输出车辆与车辆 之间，车辆与环境之间，以及车 x 第2 章哭发事件应急交通疏散国内外研，冗现状 综合优化疏散模型，用于在应急疏散仿真平台上生成最优的初始方案。该模型的 优化目标分为两个层次，即最高目标是将疏散期间的所有有利成果最大化；最低 目标是减小整个系统在疏散过程中的行程时间和等候时间。n gl i u 的研究具有 较高的实用价值，有助于规划者在各种情况下较快得到优化的疏散方案。 2 2 国内研究现状 ( 1 ) 全国应急预案框架体系初步建立 对于我国在应急公共事件方面面对的严峻形势和存在的问题，党中央、国务 院高度关注，目前已完成的国家总体应急预案、2 5 件专项应急预案、8 0 件部门 应急预案，基本覆盖了我国经常发生的突发公共事件的主要方面。此外，我国省 级突发公共事件总体应急预案的编制工作也已完成，许多市、区( 县) 也制定了 应急预案。应急预案对突发公共事件的预测预警、信息报告、应急响应、应急处 置、恢复重建及调查评估等机制都作了明确规定，形成了包含事前、事发、事中、 事后等各环节的一整套工作运行机制。 ( 2 ) 北京市突发公共事件总体应急预案 北京市应急体系建设工作在2 0 0 3 年非典时期启动，2 0 0 4 年出台北京市突 发公共事件总体应急预案。2 0 0 5 年4 月，成立了北京市突发公共事件应急委员 会及办事机构，调整组建1 3 个专项应急指挥部，区县成立应急委员会，设立专 职机构。 ( 3 ) 北京交通管理应急指挥系统 为准备2 0 0 8 年的奥运会，北京交通管理局制定了处置突发事件的交通组织 预案。建立了应急指挥系统，在一定程度上大大增强了城市应急反应和防灾减灾 能力，最大限度减少灾害事件对城市可持续发展的不利影响，特别是在举办奥运 会期间提高预防和处置突发事件的能力和水平。 ( 4 ) 大连市公安交通紧急事件快速反应处理系统 大连市紧急事件发生后的快速反应处理系统，其中最重要的突破点是实旌警 卫方案，具体表现在以下几个方面【“】：快速实施警卫路线绿波控制：快速调用警 北京工业大学硕士学位论文 卫路线视频图像；快速调用警卫路线替力；自动指挥调度警卫车队；实时传递动 态现场图像。 ( 5 ) 大型场馆人员应急疏散计算机模拟研究 科技奥运专项科技奥运亮点工程与关键技术研究项目的重要课题“大型 场馆人员应急疏散计算机模拟研究及在奥运场馆中的应用”于2 0 0 5 年启动。本 项目通过典型实例，研究考虑内部环境动态变化影响时，大型场馆在各种紧急状 态下的人员疏散过程模拟。评价、优化新建场馆的人员疏散系统设计和应急预案 制定优化的方法，结合虚拟现实技术研制一个计算机系统模拟显示整个疏散过 程，为2 0 0 8 年奥运会服务。研究内容涵盖了中国人群心理行为特征、人员疏散 物理模拟方法、人员疏散计算机模拟方法和虚拟现实技术等多个方面。 我国应急管理体系的建立尚处于起步阶段，当前，在应急管理中主要采用的 还是行政命令、部门联动督促救援等行政管理方式，当前的应急交通疏散预案中 对疏散行人车辆的行程路径选择、疏散时间的估算、疏散方案效果评价的研究较 少，对应急疏散缺乏技术性的规划和决策支持系统。 2 2 1 国内文献回顾 目前，国内对于高速公路的突发事件的管理研究较多，而对大城市中的突发 事件研究还比较少，西南交通大学的徐高1 5 1 已经研究了人群疏散的仿真模型，而 对突发事件发生后车辆的交通组织缺乏研究。 东北大学是国内较早开展应急研究的高校。该校温丽敏1 6 1 2 0 0 0 年以“重大 事故应急疏散研究”为题，首次系统探讨了有毒物质泄漏情况下的人员疏散和组 织技术问题。研究主要包括以下成果：以毒物负荷准则划分危险分区，提出了根 据毒物浓度和人员接触毒物时间，确定人员疏散范围的原则和方法；提出了避难 所选择矩阵及安置区域布点方法：引入非数值并行遗传算法建立人员疏散路径选 择模型：提出徒步疏散和车辆疏散两种疏散方式选择模型。在温丽敏的研究中通 过引入路径当量系数和毒物危害惩罚系数，把疏散路径的选择转化为求解理想模 式下静态最短路的数学规划问题，对在紧急状态下路段及交叉口的交通特性，紧 急交通控制、拥挤延误以及行人和驾驶员的非常态行为特征及相互影响均没有考 虑，不符合紧急状况下交通的不确定性、偶然性和交通需求的大幅度增长特性， 一】4 一 帚2 苹廷芨平件匝急变通疏散国内外研，e 现状 与实际情况下的应急疏散有一定的差距。 吕先昌 1 7 】在其对事故应急救援预案的探讨中，定性地指出了一些关于事故危 险状态、事故影响范围及严重程度、事故发生频度、事故演变过程、危险模式、 事故应急救援预案的概念和方法，尚需要更深层次的推进。 为了确保2 0 0 8 年北京奥运会的交通畅通和防范突发公共安全事件，近两年 来北京工业大学结合奥运交通需求与规划，做了大量相关的研究：许焱做了奥 运交通紧急事件管理系统规划研究并提出了系统框架的开发方法，从组织机构、 道路、人员、车辆等角度研究了建设奥运交通紧急事件管理系统的基础条件。利 用智能交通系统框架开发软件n 曲。觚h i t e c t m ，开发了奥运交通紧急事件管理 系统的体系框架，制订了交通阻塞、轻微交通事故、严重交通事故和奥运专用车 辆故障等紧急事件的处理预案。但缺少对突发事件的应急交通疏散的深入研究。 当前，国内对紧急事件的研究主要集中于生产安全事故领域，多停留于有关 疏散目的与原则的定性研究，理论深度不够。有关部门有针对性地制定了一些事 故应急救援对策或预案，总体而言，这些预案的内容不完整，缺乏技术性、实用 性和可操作性。对于需要应急疏散的研究尚处于探索阶段，特别是其中关于疏散 路网的交通需求、分配、路径选择与优化、拥挤延误、疏散时间和效果的专业技 术研究，比较匮乏。 2 3 小结 本章回顾了国内外应急交通疏散的研究现状，国外对突发事件应急交通疏散 的研究相对较早，而我国对应急疏散的研究相对较晚，主要集中在建筑物内的人 员疏散，而没有考虑到用车辆来进行疏散。客观的说，我国在应急交通疏散这方 面的研究还处于起步阶段。因此本文的重点在于研究利用车辆来进行疏散问题。 第3 章大城市突发事件应急疏散框架体系研究 第3 章大城市突发事件应急疏散框架体系研究 3 1 大城市突发事件应急疏散预案制定流程 制定切实可行的应急疏散预案，在发生突发事件时有组织、有计划、有步骤 地疏散人员，对减少伤亡是极为重要的。应急救援预案应至少包括以下主要内容： 应急资源的有效性、组织和利用；事故的评估程序；指挥、协调和反应的组织结 构：通报和通讯联络的程序；应急反应行动( 包括事故控制、防护行动和救援行 动) ；培训和演习及应急救援预案的维护。制定奥运应急疏散预案时应综合考虑 突发事件应对工作的复杂性。发生在城市密集区的突发事件；紧急处置机构对该 地区正常生活等方面施加必要限制后所带来的连锁反应；在紧急处置工作中使用 各种资源的影响；被破坏的机构、设施、通信系统以及行业机构的恢复运营和协 调：以及对市民个人的影响等都增加了应对工作的复杂性，因此，在制定预案时 必须综合考虑。具体的突发事件应急疏散预案制定流程如下： ( 1 ) 收集城市中的各类基础数据，包括：以往发生的各类突发事件、人口密 度、道路状况、避难所情况、救援车辆、医院情况以及气象条件等； ( 2 ) 对城市可能发生的突发事件进行分类、分级，并对事件的影响程度和影 响范围进行评估，应当把所能考虑到的紧急事件都包括进去，由此来确保具体的 预案能够灵活地适应所有事件的要求，特别是大规模的紧急事件，必须周全地考 虑到任何可能发生的变故和不测。 ( 3 ) 根据各类突发事件的可能发生地点、严重程度、影响范围、疏散人数等 因素来确定是人群的疏散，还是需要用车辆进行疏散。如果是需要用车辆疏散， 则需要选择避难所和应急疏散道路( 避难所的选择原则和容量的确定以及疏散道 路的选择与通行能力的计算详见第5 章) ； ( 4 ) 根据疏散区域内的人群数量来进行车辆配置，考虑到我国的国情，私家 车拥有率相对较低，因此，多数采用公交车来进行长距离的疏散，通常疏散距离 超过3 公里就应该考虑用车辆来进行疏散： ( 5 ) 根据突发事件影响人数配置救护人员和救援车辆； 北京= ：i _ = 业大学碗士学位论文 ( 6 ) 制定交通应急疏散预案：根据事故类型和疏散车辆数以及道路状况来进 行应急疏散的交通组织，制定不同的二至三个应急疏散预案； ( 7 ) 利用先进的计算机仿真技术对应急预案进行仿真，得出疏散时间，并进 行动态的演示。利用交通仿真研究应急疏散的优越性在于： 可解决数理逻辑方法无法解析的问题，例如疏散时间的获得； 可以对制定的应急交通疏散预案进行预演，节省大量经费； 可以对复杂道路、交通条件下的交通流再现； 利用仿真数据对实测数据进行合理拓展，填补难以获得的数据； 利用仿真控制道路条件、交通条件，获得单因素对疏散交通流的影响； 可以发现疏散过程中的可能存在的交通拥堵点和拥堵路段，以便提出应 急疏散的改进措施； ( 8 ) 根据仿真的结果对各个应急疏散预案进行评价和方案比选：平时的预案 研究和编制是战时应急处理的基本保障，而预案的评价又是检验预案有效性的根 本保证。预案是由一系列有机结合的措施构成的，每一项措旌都是为了某个目标 设计的，因此预案的评价包括单项措施的效果评价和组合措旌效果的整体评价。 前者主要是根据所要达到的目标、资源的保障程度、资源调度所需的时间、协调 机制来评价该项措施所能取得的效果；而后者则是在逻辑上、时效上所能取得的 整体效果。在平时可以根据历史上应急处理的效果、专家的经验和判断、计算机 模拟、实际演练来评价：战时还要加上实际处理的效果。 ( 9 ) 进行应急预案参与人员的培训和演练，对应急疏散预案进行动态调整和 修正；在平常时期，要通过预案的演习不断对应急预案进行测试，以确保其有效 性和实际可操作性，并分析其潜在的危害、威胁和脆弱性，以便进一步对预案进 行改进。在预案的实施过程中，鉴于事件的发展态势、并发事件的可能性、预案 实施阶段效果的有限性，常常要对预案的目标、内容、资源配置进行动态调整。 大城市突发事件应急疏散预案制定流程如图3 一l 所示。 第3 章大城市突发事件应急疏散框架体系研究 图3 1 大城市突发事件应急疏散预案制定流程 f i g u r e3 1e m e r g e n c ye v e n t se v a c u a t i o np r e p l 锄m a k i n gf l o 、v - c h a r tf b rm e 仃o p o l i s e s 3 。2 大城市突发事件应急疏散组织过程 突发事件发生或将要发生时，将突发事件信息收集起来，通过各种通讯手段 迅速发送到城市应急指挥中心，然后城市应急指挥中心告诉应急专家组，专家组 根据其经验确定突发事件的类型、性质和级别，初步评价事件的影响范围和严重 程度，估算事件可能造成的人员伤亡和经济损失，并预测疏散所需要的时间，评 估疏散可能造成的损失，把评估结果告诉奥运应急指挥中心，指挥中心根据信息 库中的各类信息( 如车辆储备、公交车位置、道路交通状况、避难所状况、以及 气候状况等) ，最后来决定是否要进行疏散。如果确定需要进行应急疏散，并且 有合适的应急预案，则发出应急疏散命令，启动应急预案。之后，以下几项工作 同时展开进行： 北京工业大学硕士学位论文 ( 1 ) 指挥场馆内的人群迅速疏散，救援指挥人员迅速就位指挥救援受伤人 员，并做好准备乘坐公交车进行疏散人群的组织； ( 2 ) 应急人员的调度：包括指挥人员、警力、救护人员、以及部队、志愿者 等。 ( 3 ) 应急疏散车辆的调度：包括公交车、急救车、消防车、警车、拖车以及 加油车等： ( 4 ) 避难所内人群组织：接到疏散命令后，要立即疏散公园避难所内的游客， 并做好进入避难所的疏散人群的安排，配置好所需要的各类设施，如应急帐篷、 应急供水、供电等； ( 5 ) 道路的交通组织：在应急疏散道路上设置应急疏散引导标志，变换可变 信息板的信息对应急疏散车辆进行实时的交通诱导，改变信号灯配时，阻保证应 急疏散车辆的优先通行权，对于关键的交叉口派交警现场指挥。 大城市应急疏散流程如图3 2 所示： 因为突发事件具有突发性和与其它事件并发、连发性，突发事件发生后的实 际情况与预案设定的情况可能会有较大的差异，有可能需要修正原来制定的应急 疏散预案，根据突发事件发生的具体情况组织疏散。 北蠢t 面芋笙赢芏出葛袋髯 霎3 妻耄錾奏耋；鎏妻琴囊薹囊囊鍪篓萎蠢鬟囊翼耄翥垂萘垄嚣壁磐萤签 馨：接瑾理磐曼即e 型型些盈擅鲤酣抱螗韭驰拜萌孵= 砭醭在事故发生盾迥j 墨 誓型哥鬣焉睁剥矿掰秘剿；萋蹰倦窭趔馨厶基型豹卵具鼢荤：笔瞪曝剜啦 堙于见奇簖秘i 湾迸弼儆琳侉嘴m 孽嚼：小程度轴错洲纛纵魏薛鹊药糖u 府鲻1 ： 女l _ 口1 旧独缰擞琊 呷挺零尉孤剔剧割即鼋。崇暗礁咩此。媒体中一驰型恒昼舅堡胄篮耍币 运作中心。￥篆绿绍菇薯滴礤搽毽擐罐瑚瑶堙滔渤嗡嗡罂倦巨囊燃丞震菇哩曩翟 驾；噜谨毽厦懑憾爨冀篓霞萎强蠢雾塑器瀚睡貉，鳇鞲商薛鑫蔷黪；露大：堋市。 应急j 酎翳9 州担丝二j 纠瓢醴她型鲜秘钓 摧骆糌玛刮牛瘫塘描焉矫；螬嚣崩 示鞠豳钟鸹叫v 骡嬲酗趾薅器蟹明酬蛆螓；睡絮臻煺 x 第4 章突发事件应急疏散避难所与路径的选择 第4 章突发事件应急疏散避难所与路径的选择 4 1 应急避难所定义及分类 应急避难所是指利用城市公园、绿地、广场、学校操场等场地，经过科学的 规划、建设与规范化管理，能为疏散那人群提供安全避难、满足基本生活保障及 救援、指挥的场所。 根据疏散活动中被疏散人群对于避难所功能的不同需求，避难所按照其功能 划分为临时性避难所和驻留型避难所。临时性避难所是指供被疏散人群临时避 难、集合，进一步组织被疏散人群后，再转移到其他安全地点的过渡性场所。主 要是城市建筑物附近的小面积空地或 x 北京工业大学硕士学位论文 突发事件发生后，应尽可能地在最短时间内将人群安全的疏散到指定避难 所。避难所的选择应结合其周围的道路状况进行选择。对于大容量的避难所，其 周围的道路网也应四通八达，避难所周围的道路应为次干道以上、单向两车道及 以上的道路，并至少有两条疏散通道，以便社会车辆和疏散车辆能够同时运行。 ( 3 ) 设施完备原则 选择避难所是应选择功能、标志较齐全、，能提供一定数量人员临时生活的 基本条件。应根据突发事件的级别和类型选择具有避难设施不同配备程度的避难 所。对于需要在避难所逗留时间较长的应急疏散，应保证其饮用水、食物、电力、 通讯、卫生间等基本供应和基本设施的配备；对于需要对伤员进行疗伤、救助以 及被疏散人群需要调整和休息蟹明酬蛆螓；睡絮臻煺 x 第4 荦突发事件成急疏散避难所与路狰的选择 态下避难行为对空间的要求作为服务水平划分的标准。 突发事件发生后，组织者首先要用最短的时问将人群疏散到安全场所，其次 应考虑给予有需要的人群以基本的生活保障和供给。因此在整个避难过程中被疏 散人群可能会有两个空间的转换：一个是从事故发生地点转移到临时避难所；另 一个是从临时避难所转移到相对稳定的驻留型避难所。在临时性避难场所中，人 们最基本的活动主要有：站立和蹲坐；在驻留型避难场所中，人们最基本的活动 主要有：休息、饮食、排泄等。躺卧休息是空间占有率最高的一项活动。考虑到 空l 训使用的复合性，只要能满足最大空间要求，其他各项活动也基本上能够满足， 因此只要考虑躺卧休息就可以了【l9 1 ，国外一般按照平均每人1 5 平方米来计算。 避难所内各种设施和各种生活供给的配备也是评价避难所服务水平的一项 重要指标，包括饮用水源供给、食物供给、急救药品供应、卫生间的配备等。 借鉴国外的经验本文将避难所服务水平分为三级： 一级服务水平：人均避难面积在2 5 平方米以上，人群活动自由，可以有休 息的地方；避难所设施齐备，可以满足人们的日常生活需要；受伤人员可以得到 及时救治；各种机构齐全，组织管理有序； 二级服务水平：人均避难面积在1 5 2 5 平方米之间，人群可以活动，但受 到一定的约束；避难所设施不能完全满足人群的需求；受伤人员不能完全得到及 时救治；各种机构不够齐全，组织略显无序； 三级服务水平：人均避难面积在1 5 平方米以下，人群基本上无法活动，避 难所设施缺乏，受伤人员无法得到及时救治，各种机构不齐全，组织无序。 4 4 避难所容量的确定 一般选择各大公园和学校作为避难所，其避难人数的容量是由其可用避难面 积决定的。各大公园和学校的各种面积包括总占地面积、建筑面积、绿化面积、 水域面积等。 4 4 1 公园避难所的容量计算 选择公园作为避难所时，只需将总占地面减去水域面积以及不可用的 北京工业人学硕士学位论文 积即为可用避难面积，考虑到其他影响因素，在此基础上可按7 0 的折减率i 悖 进行计算。确定下各个避难所的可用避难面积后，除以所需的人均避难面积即可 确定避难所容量。公园可用避难面积可以利用下式计算得到： 公园可用避难面积s = ( 占地面积水域面积一建筑面积) 7 0 ( 4 一1 ) 则公园避难所的容量可用下式表示。( 其中人均避难面积可以根据不同的服 务水平来确定，通常可以取2 平方米，人) 公园避难所容量 矿=旦旦堡壁亘堡兰 人均避难面积s 。 4 4 2 学校避难所的容量计算 一公园游客人数 ( 4 2 ) 基于学校的特点，可以利用校内各教学楼、食堂的座位以及学生宿舍的床位 作为被疏散人群的避难用地，这时只需确定各院校的相关容量数据即可准确地确 定避难所容量；考虑到各学校的上课情况，为尽量不影响学校的教学计划，也可 仅选择校内的绿地、操场和非教学用地作为避难所，进而确定可用避难面积。 学校避难所的容量根据公式( 4 3 ) 计算： 学校避难所容量v = 住宿生人数一留校生人数+ 教学楼容量+ 灭糯 ( 4 3 ) 4 5 应急疏散道路选择原则 选择应急疏散道路和救援道路时应满足以下原则： ( 1 ) 疏散车辆行驶安全性原则； ( 2 ) 疏散时间最短性原则； ( 3 ) 选择交通状况良好的道路；( 包括：交通现状、路面状况、道路等级、 有无路肩等。) ( 4 ) 选择交通控制条件良好的道路：( 包括：指示指路标志、信号控制、i t s 设施的设置情况等。图4 1 为美国应急疏散道路指示标志) 第4 章突发事件应急疏散避难所与路径的选择 图4 1 美国应急疏散道路指示标志 f i g u r e4 1d i r e c t i o ns i g no ne m e r g e n c ye v 扯u a t i o nr o a di na m e r i c a 4 6 应急疏散道路使用的保障措施 突发事件应急疏散情况下，为提高疏散道路的通行能力，减小疏散车辆和社 会车辆的冲突，可以采用以下措施： ( 1 ) 充分利用i t s 可变信息板和路侧标志发布道路和避难所信息，如图4 2 所示； ( 2 ) 重要交叉口疏散道路方向采用全绿或现场人工指挥，非疏散道路采用让 行控制，如图4 3 所示； ( 3 ) 封闭重要控制点的支路或匝道，如图4 - 4 所示：选择主要道路的交叉口、 高速公路和城市快速路匝道的出入口以及城市重要的枢纽，如公路立交 桥，铁路桥涵，城市中及城市主要救援道路上的涵洞进行控制。 ( 4 ) 救援车辆和疏散车辆分向行驶，减少其冲突； ( 5 ) 利用视频监控系统，实时检测道路交通状况，合理分配疏散车流： 图4 2 利用i t s 可变信息板引导疏散车辆 f _ g u r e4 - 2u s i n gi t sv a a b i em e s s a g es i g nt og u i d ee v a c u a t i o nv e h i d e s 北京工业大学硕士学位论文 图4 3 应急疏散方向设为全绿控制 f i g u r e4 3a 1 1g r e e nc o n t r o lo ne m e r g e n c y e v a c u a t i o nd i r e c t i o n 图4 4 封闭支路的冲突车辆 f i g u r e4 4e n c l o s et h eb r a n c hr o a d 4 7 应急疏散状况下道路通行能力研究 因为突发事件应急疏散不同于正常的交通流，道路的通行能力会在一定程度 上与正常的交通状况不同，其影响因素主要有以下几个方面： ( 1 ) 公交车比例 根据我国的国情，私人小汽车还不是非常普及，因此在突发事件情况下将主 要依靠公交车来疏散( 比例约占3 0 ) ，由于公交车的机动性能不同于小汽车， 因此需要对通行能力进行折减。 ( 2 ) 驾驶行为 突发事件情况下，很多驾驶员可能会由于恐慌而导致行为失常，容易造成判 读失误发生交通事故，进而导致通行能力的下降。 ( 3 ) 车辆故障 突发事件情况下，由于人们仓惶逃窜，可能会忘记给车辆加油，在加上疏散 车辆比较集中造成的拥堵，很有可能造成车辆燃油耗尽，坏死在道路上造成通行 能力的下降。 ( 4 ) 行人与自行车的干扰 考虑到我国的国情，应急疏散时可能会有一部分人不能乘车疏散，而是采用 步行和自行车等运输效率低下的交通工具，造成人车混行的状况，将大大降低道 路的通行能力。 第4 章突发事件应急疏散避难所与路径的选择 由于我们很难获得突发事件情况下有关驾驶行为的变化的数据，因此采用在 道路正常通行能力的基础上乘以修正系数的方法来获得突发事件应急疏散状况 下的道路通行能力。单向车行道应急疏散情况下的可能通行能力可以表示为： c p2c 厶厶厶矗x ( 4 4 ) 式中：c 口_ 一单向车行道可能通行能力； c 一道路基本通行能力，即理想条件下一条车道所能通行的最大 交通量，p c l l ( h 车道) ： n 一单向车行道的车道数； f w 一车道宽度和侧向净宽对通行能力的修正系数； f b 一公交车对通行能力的修正系数； f d 一驾驶员条件对通行能力的修正系数( 取0 9 ) ： f v 一故障车辆对通行能力的修正系数( 取o 2 0 6 ) ； 昂一行人与自行车干扰对通行能力的修正系数( 取0 6 o 9 ) ： 各个修正系数的取值范围通过专家问卷调查获得，专家调查表见附件1 。 4 8 ，j 、结 本章主要给出了突发事件应急避难所和疏散道路的选择原则；并给出了避难 所的服务水平划分标准和公园与学校避难所的容量计算方法；给出了疏散道路合 理利用的措施，并根据专家问卷调查给出了应急疏散情况下的道路通行能力折算 方法。 第5 苹北京奥运突发事件应急交通疏散 第5 章北京奥运突发事件应急交通疏散预案 2 0 0 8 年北京奥运会承诺要“举办成为一届历史上最出色的奥运会”。要把 2 0 0 8 年北京奥运办成最好的一届，首先要重视和消除安全隐患。历届奥运和重 大国际体育活动曾多次出现严重的安全问题。例如，1 9 7 2 年德国慕尼黑奥运会 上，巴勒斯坦恐怖组织“黑九月突击队”突破奥运村安全防线，袭击以色列运动 员驻地。1 9 9 6 年美国亚特兰大奥运会期间，在欢乐人群聚集的奥林匹克公园突 发爆炸，造成1 0 0 余人受伤。为确保人民的生命财产安全、确保社会的安定团结、 确保国家的稳定发展，并圆满、顺利、成功地完成举办奥运会的使命，奥运安保 工作将成为2 0 0 8 年所有工作的重点，而对突发事件的防范和应对则是奥运安保 工作的重中之重。 5 1 北京奥运会突发事件的分类与分级 5 1 1 北京奥运会突发事件的分类 对北京地区突发事件的类型进行分析，借鉴国内外对突发事件的分类标准和 方法，我们对北京2 0 0 8 年奥运会突发事件分类如下： 5 1 1 1 按事件的引发原因分 按事件的引发原因分为三大类：自然突发事件，技术突发事件和人为突发事 件。 ( 1 ) 自然突发事件 自然灾害从7 月下旬到9 月上旬，北京地区可能发生的极端天气事件 主要有：高温热浪、暴雨沥涝、雷电、冰雹和雷雨大风。 奥运场馆选址的地震危险性据历史考证，北京地区本身，并没有发生 过8 级大震，但是北京地区历史上曾多次受到邻近地区强烈地震的波 及。如1 9 7 6 年唐山地震，北京受到7 度烈度的影响，约有百人死亡。 所以，北京奥运场馆选址本质安全性不容忽视。 ( 2 ) 技术突发事件 北京工业大学硕士学位论文 建筑物坍塌事件由于建筑过程的技术原因或偷工减料造成的建筑物的 坍塌，从而造成人员伤亡和恐慌。 大面积停电事件由于技术原因、用电量过大或线路老化失修造成的整 个北京市或奥运场馆内的突然性大停电。近几年来，美国、加拿大等国 家不断出现大停电事故，造成交通系统瘫痪，影响人们的日常生产和生 活，从而造成整个城市的大混乱。我们要引以为鉴，确保奥运会期间电 量的供应和线路的安全。 通讯中断事件由于技术原因造成的通讯网络的突然中断，这往往造成 突发事件后通信联络的不通，信息无法及时迅速的传达，这会给突发事 件的应急疏散带来极大不便。 ( 3 ) 人为突发事件 交通事故既包括自然状态下的车辆流动发生的碰撞事故，尤其是在奥 运主线上的严重交通事故；也包括由于不明原因造成的地铁、城铁、公 交车辆的停运、阻塞。由于北京奥运期间人员流动性大，车辆多，一旦 发生交通事故，需要及时查明原因，迅速疏通。不能及时处理重大交通 事故将会带来许多意想不到的后果，往往是其他突发事件的导火索。北 京交通问题一直以来没有很好地得到解决，这是奥运安保的一个隐患。 暴力犯罪暴力犯罪行为人对国家集体或他人的财产、人身安全直接构 成威胁，奥运会期间的暴力犯罪包括运动队、运动员之间的暴力犯罪、 外国人对中国人暴力犯罪、中国人对外国人的暴力犯罪、也包括国人之 间的暴力犯罪等。暴力犯罪类型有抢劫犯罪、杀人犯罪、涉枪犯罪、绑 架和敲诈勒索犯罪、强奸犯罪、械斗引起的犯罪、以及恶势力引发的犯 罪等。在奥运期间的暴力犯罪有可能引发政治事件，性质是十分恶劣的。 恐怖袭击这是严重影响奥运会成功的重大刑事犯罪，必须做最充分的 准备和应对。恐怖型犯罪具有很大的隐蔽性、突发生和后果的严重性。 恐怖犯罪是一种严重影响奥运会秩序和社会治安的刑事犯罪。2 0 0 4 年 雅典奥林匹克运动会是9 1 1 恐怖袭击后的首场奥运会，为保证奥运会 顺利进行，希腊计划出资1 0 亿美元，购买高技术跟踪与监视设施，完 3 4 北京工业大学硕士学位论文 奥运多场馆内突发事件是指在多个奥运场馆内同时或先后发生的突发事件， 例如因技术原因造成的多个奥运场馆的大停电事件等。5 1 1 3 按人员疏散方式分 按照人员疏散方式来分，奥运突发事件分为两大类：人群步行疏散突发事件 和需要车辆来疏散的突发事件。 (1)人群步行疏散突发事件：指发生突发事件后，人群只需要通过步行逃 离事故发押麓剥錾i ! f 丽日蠢咧哺蓦。必疆沥霪渐翮寇。惰姆硝贿u l l 鳇鞋磊艄嘏摊骺簖