（交通运输规划与管理专业论文）突发事件下城市交通应急管理研究.pdf

西南交通大学硕士研究生学位论文第1 页 摘要 随着我国经济的发展和城市规模的不断扩大，各类突发事件对人类所造成的威胁 日益严重。突发事件对于经济、社会的影响巨大，尤其在交通方面。交通系统在重大 突发事件发生的情况下起着抗灾救灾的关键性作用。因此，突发事件下城市交通应急 管理的研究，对于更好地保障人民群众的生命财产安全，促进经济社会的全面、协调、 可持续发展，有着十分重要的现实意义。 本文从城市交通突发事件的定义及其分类出发，分析了突发事件对城市交通的影 响及突发事件下城市交通需求的特征，探讨了城市交通突发事件紧急程度的判定方法。 然后从城市交通规划、交通工程设计和交通管理与控制方面介绍了城市交通应急管理 的研究方向。接着分析了城市交通应急管理系统的基本框架，阐述了突发事件城市交 通应急处理的流程。 论文重点研究了城市交通应急管理的方法与模型，在确定突发事件影响范围的基 础上，考虑到我国城市交通应急疏散与国外的不同情况，提出了基于公交系统的应急 疏散方法，建立了公交车疏散路径选择模型，并对模型进行了验证，结果表明该模型 能较好地解决突发事件下公交车疏散的路径选择问题。接着提出了城市交通应急救援 组织要考虑的问题。根据不同严重程度和影响范围的突发事件制定相应的交通疏散策 略，同时根据应急疏散和救援的时间紧迫性，制定了城市应急交通组织与管理的策略， 为城市交通应急疏散和救援的有效实施提供有力保障。 关键词突发事件；城市交通；应急管理；应急疏散；应急救援 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 i 页 a b s t r a c t a sc h i n a se c o n o m i cd e v e l o p m e n ta n dc o n t i n u o u se x p a n s i o no fc i t ys i z e ，a l lk i n d so f e m e r g e n c yi n c i d e n t so nt h et h r e a tp o s e db yh u m a nb e i n g sb e c o m ei n c r e a s i n g l ys e r i o u s e m e r g e n c yi n c i d e n t ss e r i o u s l y a f f e c t e dt h ee c o n o m i ca n ds o c i a l ，e s p e c i a l l yi n t h e t r a n s p o r t a t i o ns y s t e m w h e nt h ee m e r g e n c yi n c i d e n to c c u r s ，t h et r a n s p o r t a t i o ns y s t e mp l a y s ak e yr o l ei nd i s a s t e rr e l i e f t h e r e f o r e ，b yr e s e a r c hu r b a nt r a f f i ce m e r g e n c ym a n a g e m e n t b a s e do ne m e r g e n c yi n c i d e n t s ，w ec a nb e t t e rg u a r a n t e et h ep e o p l e sl i v e sa n dp r o p e r t ys a f e t y , a n dp r o m o t ee c o n o m i ca n ds o c i a lc o m p r e h e n s i v e ，c o o r d i n a t e da n ds u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n t b ya n a l y z i n gt h ed e f i n i t i o na n dc l a s s i f i c a t i o no fu r b a nt r a f f i ce m e r g e n c yi n c i d e n t s ，t h i s p a p e rf i r s ta n a l y z e si t si m p a c to nu r b a nt r a f f i ca n d t h ec h a r a c t e r i s t i c so fu r b a nt r a f f i cd e m a n d w h e nt h ee m e r g e n c yi n c i d e n to c c u r s ，a n dd i s c u s s e st h ed e t e r m i n a t i o nm e t h o d so ft h e u r g e n c yo fu r b a nt r a f f i ce m e r g e n c yi n c i d e n t s t h e n ，i n t r o d u c e st h eu r b a nt r a f f i ce m e r g e n c y m a n a g e m e n tr e s e a r c hf r o mt h er e s p e c to fu r b a nt r a n s p o r tp l a n n i n g ，t r a f f i ce n g i n e e r i n g d e s i g na n dt r a f f i cm a n a g e m e n ta n dc o n t r 0 1 a f t e rt h a ta n a l y z e st h ef r a m e w o r ko fu r b a n t r a f f i ce m e r g e n c ym a n a g e m e n ts y s t e m ，p r o p o s e st h ep r o c e s so fu r b a nt r a f f i ce m e r g e n c y i n c i d e n t se m e r g e n c yt r e a t m e n t t h i sp a p e rf o c u s e so nt h em e t h o d sa n dm o d e l so fu r b a nt r a f f i ce m e r g e n c ym a n a g e m e n t ， b yr e s e a r c ht h em e t h o do fd e t e r m i n ei n f l u e n c es c o p eo fe m e r g e n c yi n c i d e n t s ，a n dt a k i n gi n t o a c c o u n tt h ed i f f e r e n ts i t u a t i o n si nc h i n aa n da b r o a d ，t h i sp a p e rp r o p o s e se m e r g e n c y e v a c u a t i o nm e t h o d sb a s e do nt r a n s i ts y s t e m ，a n de s t a b l i s h e sb u se v a c u a t i o nr o u t ec h o i c e m o d e l ，t h e n ，t h em o d e li sv e r i f i e dt h a ti tc a nw e l ls o l v et h eb u se v a c u a t i o nr o u t es e l e c t i o n p r o b l e m f u r t h e r m o r e ，p r o p o s e dt h ei s s u e so fe m e r g e n c yr e s c u et h a ts h o u l db ec o n s i d e r e d f i n a l l y , a c c o r d i n gt ot h ed i f f e r e n te m e r g e n c yi n c i d e n t sm a k e sr i g h te v a c u a t i o ns t r a t e g y , a n d d e v e l o p su r b a ne m e r g e n c yt r a f f i co r g a n i z a t i o na n dm a n a g e m e n ts t r a t e g ya c c o r d i n gt o t h e t i m eu r g e n c yo fe m e r g e n c ye v a c u a t i o na n dr e s c u e ，s oa st op r o v i d es t r o n gs u p p o r tf o r e m e r g e n c ye v a c u a t i o na n dr e s c u eo f t h ee f f e c t i v ei m p l e m e n t a t i o n k e y w o r d se m e r g e n c yi n c i d e n t s ；u r b a nt r a f f i c ；e m e r g e n c ym a n a g e m e n t ；e m e r g e n c y e v a c u a t i o n ；e m e r g e n c yr e s c u e 西南交通大学 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并 向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授 权西南交通大学可以将本论丈的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用 影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。 本学位论文属于 1 保密口，在年解密后适用本授权书； 2 不保密影使用本授权书。 ( 请在以上方框内打“护) 学位敝储虢k 务 日期：沙l 口, r , tn 指导老师签名： e l 期： 力秒7p 西南交通大学硕士学位论文主要工作( 贡献) 声明 本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下： 1 、探讨了城市交通突发事件紧急程度的判定方法，为城市交通应急管理的实施和 其他应急行动提供基础；在已有城市交通应急管理系统框架的基础上，对其内部各子 系统的功能进行了详细分析； 2 、在突发事件影响范围的确定基础上，考虑到我国城市交通应急疏散与国外的不 同情况，提出了基于公交系统的应急疏散方法，建立公交车疏散路径选择模型，并对 模型进行了验证。针对城市交通应急救援组织，提出了救援组织要考虑的问题； 3 、针对不同严重程度和影响范围的突发事件制定相应的交通疏散策略。根据应急 疏散和救援的时间紧迫性，制定了城市道路应急交通组织与管理策略。 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得的成 果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰 写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明。 本人完全了解违反上述声明所引起的一切法律责任将由本人承担。 学位论文作者签名： 争 日期：2 口。口易矿 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 页 1 1 研究背景及意义 第1 章绪论 城市交通突发事件是指直接或间接对城市交通产生不良影响，造成城市交通系统 紊乱或失控的各类突发性事件。包括自然灾害事件( 如地震、洪水、台风、暴雨雪、 大雾等) 、生产事件( 如气体泄漏、火灾、爆炸、特种运输、特大交通事故等) 、社会 公共事件( 如罢工、游行、流行病、大型活动等) 、恐怖事件和战争事件等【1 】。 例如，2 0 0 8 年1 月，一场5 0 年不遇的冰雪灾害袭击了我国南方。安徽、湖南、贵 州等2 0 多个省市受灾，直接经济损失逾千亿元。冰雪灾害对交通运输系统特别是城市 对外交通影响巨大，给人民群众生产生活和社会经济发展造成了极其严重的损害；2 0 0 8 年1 0 月，重庆市主城区发生了出租汽车罢运事件，一些正常营运的出租车被砸。当不 少重庆市民准备“打的”的时候，却意外地发现，往日满街跑的出租汽车全都不见了。 这起事件对重庆市城市交通产生了重大影响。 以上是两个典型的城市突发事件案例，当然这样的例子还有很多，如：美国纽约 的“9 1 1 ”恐怖事件、2 0 0 5 年公交系统大罢工事件和马里兰州的飓风事件，英国伦敦的 公交系统连环爆炸事件，印度洋海啸事件，历届奥运会、足球世界杯等等，它们无不 给城市的生产、生活活动以及城市交通带来了巨大影响，甚至某些事件还造成了巨大 经济损失及人员伤亡。 随着社会经济的快速发展和城市现代化水平的不断提高，各类突发事件、重大事 件对城市交通功能正常发挥的影响程度和波及范围也越来越大。突发事件对于经济、 社会的影响巨大，尤其在交通方面。城市交通是城市的生命线，方便快捷的交通在提 高居民的出行效率的同时，也增加了社会发展对交通的依赖程度，一旦出现重大突发 事件，可能造成交通线路与交通工具的破坏，造成交通使用率下降与不断加剧的庞大 运量之间的矛盾，暴露出现代交通系统在应对灾害方面的脆弱性。城市交通应急管理 作为城市公共安全管理的重要组成部分，已经开始引起全国各界的关注。 突发事件不仅会破坏城市交通基础设施，还会对城市交通需求产生影响。突发事 件对交通需求的影响主要是由于出行者行为变化而产生的。部分突发事件会严重影响 公众的生命安全，如地震、海啸、毒气泄漏等，从而引起局部区域的出行量急剧增加， 几乎所有的人员都将选择从危险区域逃离到安全的地方，导致交通需求的显著变化。 西南交通大学硕士研究生学位论文第2 页 鲁曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼皇璺曼曼曼曼曼曼曼曼鼍曼曼曼曼曼曼曼皇曼曼曼曼曼曼曼曼曼! 曼曼曼曼! 曼! 曼曼曼窟曼i i i i ii ii i 皇寡 而这种情况通常伴随着因交通设施破坏引起的交通网络服务能力的下降，从而导致交 通拥堵。因此，对城市交通应急管理的研究，交通应急疏散和救援极为重要。 突发事件的频繁发生对城市交通的影响很大，一方面是城市各类突发事件的频繁 发生，造成大量人员伤亡和财产的损失，另一方面我国的城市交通越来越拥堵，城市 的交通问题日益严重。突发事件的发生会造成城市交通的严重拥堵甚至瘫痪，这就给 大城市交通系统提出了一个新的挑战。因此，对突发事件下城市交通应急管理的研究， 包括突发事件城市交通应急管理系统、突发事件城市交通应急处理、突发事件发生时 如何实施交通管理策略将市区大量人员疏散到安全地带以及城市交通应急救援组织的 研究，己成为交通人士所需要考虑的问题。 目前我国对城市交通系统如何应对突发事件这方面的研究还比较少，相关的理论 基础研究还比较薄弱，发生突发事件时政府部门是否能够及时应对，是一个令人担忧 的问题。因此，开展突发事件下城市交通应急管理的研究，对提高突发事件下城市交 通系统的应急保障能力，减少灾害带来的损失，以及保障人类的健康发展都有着重大 的科学意义和实际应用价值。 1 2 国内外研究现状 1 2 1 国外研究现状 国外非常重视突发事件应急管理的研究，包括政府应急管理和交通系统应急管理， 已经逐步形成了一套成熟的应对突发事件的管理机制和应急机制，这些经验对我国城 市交通应急管理有着非常重要的借鉴作用。 各国普遍投入大量的人力、物力和财力，用于开展突发事件的应急管理研究，从 而为应急管理提供了强有力的科技支撑。突发事件应急管理的研究首先是从应对灾害 开始的。早在2 0 世纪6 0 年代，日本就开始重视对灾害的研究，在1 9 6 0 年成立了灾害 研究班，从1 9 6 4 年起，该组织每年召开一次灾害应急研讨刽3 1 。1 9 6 3 年美国也成立了 美国灾害研究中心，主要研究灾害对社会影响。加拿大子2 0 0 3 年成立公共安全和应急 部( p u b l i cs a f e t ya n de m e r g e n c yp r e p a r e d n e s sc a n a d a ) ，负责加拿大所有联邦政府部门 和机构在保障国家安全方面的协调工作，并制定联邦层面上的相关计划和政策。 同时，国外对交通系统应急管理也做了大量研究，取得了可喜的成绩。例如在美 国洛杉矶1 9 9 4 年发生地震后，虽然高速公路等城市交通系统受到一定程度的破坏，但 由于事先规划制定了相对完善的交通应急预案，灾害救援中由交通管理中心统指挥 西南交通大学硕士研究生学位论文第3 页 调度，在应急管理中采用了许多新的措施和手段，使得城市交通系统在重大突发事件 中表现出良好的性能，所以s t e v e nd e b a n 等对此进行了总结，从交通系统运行与管理 的角度研究突发事件城市交通系统的管理问题【4 。5 】。美国自然科学基金立题以1 9 9 5 年 日本神户地震为例，从城市交通系统性能出发，全面研究了重大突发事件对城市经济 发展方面的长期影响【昏9 1 。瑞典的k b e r d i c a 等对自然灾变下公路网的脆弱性及风险评 估进行了研究，为基于灾变风险的城市交通系统规划研究打下基础【1 0 。1 1 。日本的饭田 恭敬等对网络的可靠性理论进行较为深入的研究【1 2 1 。 在应急疏散管理方面，美国“9 1 l ”事件发生以来，世界各国均加强了对突发事件 的预防和城市交通应急疏散管理系统的研究，对于突发事件下城市交通紧急疏散的研 究主要从数学分析方法和计算机仿真技术这两方面进行研究。 t h o m a s 1 3 】提出了一个基于车道的网络流模型，用于选择在复杂路网中进行紧急疏 散的最优路径。模型认为交叉口车流交织和冲突是导致疏散拥堵的主要原因。模型的 主要目标是使疏散车辆通过距其最近的路线出口撤离疏散区域，同时通过控制或改变 交叉口车道的通行状态，减少疏散车辆在交叉口的交织点和冲突点，从而减少紧急疏 散情况下的交叉口延误。 d u n n 和n e w t o n t l 4 】在f o r df u l k e r s o n t l 5 】对路网通行能力的研究基础上，提出了选择 疏散路径的最大流方法，目的是在路网通行能力允许的范围内将绝大多数的撤离者从 危险区域疏散到安全区域。 l a d a 【l6 】运用最小成本流问题方法对区域行人撤退至避难所进行交通分配，给出 了最短路撤退规划( t h es h o r t e s te v a c u a t i o np l a n ，s e p ) 的定义，即全部撤离至所有避 难所的行程总和的最小化。这种方法适用于在最短路行程距离的假定下，网络中每个 车辆均行驶至距其最近的撤退区域出口撤离。但是，在复杂路网中分配车辆到离其最 近的撤退出口容易引起严重的交织和拥堵。同时，车辆的最小撤退规划在实践中也很 难实现，因为撤退管理者必须将有关最近出口和最短路的信息传达给所有的司机，除 非借助于智能交通系统( i t s ) 的帮助，且所有的被撤离者都自愿服从这种撤退方案。 由于突发事件具有突发性和偶然性等特点，因此很难收集到大量的真实数据来为 理论研究提供支持。随着计算机技术的应用与发展一些基于计算机仿真技术也用于疏 散管理方面。如：美国橡树岭国家实验室( o a kr i d g en a t i o n a ll a b o r a t o r y ) 研究并开发 了紧急疏散模拟系统( o a kr i d g ee v a c u a t i o nm o d e l i n gs y s t e m ，o r e m s ) ，能够对突发事件 下的疏散方案、疏散路径、疏散时间等进行仿真和分析【1 7 】。 西南交通大学硕士研究生学位论文第4 页 s i n u a n y s t e m ，z 【1 8 】运用基于行为的微观交通仿真模型，在放射性危险事件紧急撤 退的情况下，对行人、车辆保有量、交叉口行程时间和路径选择变化对路网疏散时间 的敏感性进行了研究，认为行人与道路交通的相互作用对路网疏散时间的影响较大。 与此同时，各国政府也很重视应急管理法律体系的构建，出台了许多应急管理的 法律法规，来规范其国内的应急管理。日本早在1 9 6 1 年就颁布了灾害对策基本法， 从而使日本从单项灾害防灾向综合应急管理转变，将预防、应急、恢复重建的每个过 程的相关政策和规划综合起来进行策划和实施【3 】。英国政府也在2 0 0 4 年出台了最新的 国内紧急状态法，构建了以该法案为中心的应急管理法律体系，旨在整合已有的各 专门性法律，为英联邦的应急管理工作提供一个统一的框架【1 9 】。最为典型和完善的是 美国的应急管理法律法规体系，其中作为基本法的联邦应急计划( f i 冲) 最早发布 于1 9 9 2 年，并于1 9 9 4 年4 月重新修订，实质是对斯坦福减灾和紧急救助法案的具体 执行，旨在为协调各州政府、地方政府应对超出其有效处理能力的重大灾难和突发事 件，以实现有效保护生命、保护公共健康、安全和财产以及社区的重建等目标。 从国外的研究现状可以看出，许多国家都注重从社会经济可持续发展、国家安全 更高的视点，从规划、建设与管理更长的视角，技术、政策、体制更严密系统的视野 去深入研究解决突发事件城市交通应急管理问题。 1 2 2 国内研究现状 国内对突发事件的应急管理研究起步较晚，1 9 9 0 年我国开始了突发自然灾害事件 应急管理的研究。国家科委社会发展科技司组织国家地震局、国家气象局、国家海洋 局、水利部、原地矿部、农业部、原林业部的专家，为研究我国自然灾害的总体特点 和规律，提出我国宏观减灾对策，对严重危害我国的地震、气象、海洋、洪涝、地质、 农业及森林等重大自然灾害的灾情、特点、规律、对策进行了综合的、系统的、全面 的调查研究。 ， 从我国的实践层面来讲，各大城市已经相继建立了城市应急管理体系，较有代表 性的有【2 0 】：深圳紧急事务管理体系、广州1 1 0 社会联动系统、上海城市综合减灾体系、 乌鲁木齐“1 1 0 ”和“1 2 0 ”社会联动、武汉城市应急管理联动、南宁市社会应急联动 系统。 理论层面上，严新平【l 】等在提出非常态事件概念的基础上，分析了非常态事件对城 市交通的影响。通过构建城市交通应急管理系统的结构框架并分析其功能流程，指出 西南交通大学硕士研究生学位论文第5 页 了建立城市交通应急管理机制的重要性，然后从理论上和技术上分别探讨了在非常态 事件发生的情况下，城市交通管理部门应采用何种策略科学地应对。 胡晓健【2 1 】等提出了一种城市交通意外事件影响范围确定方法，该方法在事发地点 周边寻找交通分流区域，通过o d 矩阵反推、交通流的重新分配和滚动优化，估算实 施的交通疏导措施后，该区域内交通流总出行时间的变化情况，并以此作为确定交通 意外事件造成的交通影响范围的评判标准，实时寻找合理的交通意外事件影响范围。 在应急疏散管理方面，温丽敏【2 2 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。提出了引入非数值并行遗传算法建立人员疏散路径选择模型及徒步疏散 和车辆疏散两种疏散方式选择模型。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，与实际情况下的交通疏散特性有一定的差距。 刘丽霞【2 3 】等运用最短路和相异路算法，通过对道路网络基本信息的修正和对相异 度计算的改进，将产生的最优路径和相异路径应用于应急疏散的路径选择之中，并应 用实例对算法进行了验证。 香港大学的卢兆明【2 4 】等提出了基于时变动态流的网络优化模型，该模型以最短疏 散时间为目标函数，同时对疏散路径、疏散时间和疏散目的地进行优化。 在与应急管理配套支持的法律法规方面，2 0 0 6 年1 月国家发布了国家突发公共 事件总体应急预案。2 0 0 7 年1 1 月我国颁布实施了中华人民共和国突发事件应对法， 它的施行标志着中国规范应对各类突发事件共同行为的基本法律制度己确立，为有效 实施应急管理提供了更加完备的法律依据和法制保障【2 】。 2 0 0 5 年我国原国家交通部先后颁布实施了公路交通突发公共事件应急预案，水 路交通突发事件应急预案。公路交通突发公共事件应急预案作为国家级部门预案 和公路交通领域的总体预案，为指导各级交通主管部门编制相关预案和开展应急保障 工作奠定了基础。2 0 0 9 年，交通运输部从应急预案的定位、应急预案体系、应急管理 机构组成和职责、应急运行机制、预案的可操作性和执行力、应急保障能力建设等方 面对预案进行了修订【2 8 1 。 在综合应急能力的研究上，郝秀清针对城市重大事故应急计划提出“应急计划成 熟度”的概念，建立了相应的评价指标体系，并采用模糊评价方法对应急计划的成熟 度进行了评价【2 9 1 。此外，张勇也采用了模糊综合评价的方法，并提出完整性、可操作 西南交通大学硕士研究生学位论文第6 页 性、有效性、处置快速性、费用合理性、灵活性等6 项定性指标，对突发事件应急预 案进行了综合评估【3 0 】。 从国内研究现状看，虽然众多专家学者对政府应对突发事件的应急管理进行了比 较深入的研究，但是在城市交通应急管理方面缺乏深入系统的研究。 1 3 研究的主要内容 本文主要研究不可预警突发事件( 毒气泄漏、恐怖袭击、地震等) 城市道路交通 应急管理的相关问题，包括突发事件城市交通应急管理系统、突发事件城市交通应急 处理、突发事件发生时如何实施交通管理策略将市区大量人员疏散到安全地带以及城 市交通应急救援组织。根据这一研究框架，论文将研究分为四个层次：第一层( 理论 基础) ，通过大量相关文献的查阅，对突发事件城市交通应急管理的相关内容进行论述； 第二层( 城市交通应急管理系统框架) ，对城市交通应急管理系统的框架及功能进行了 分析，在此基础上，分析了城市交通突发事件的应急处理；第三层( 城市交通应急管 理方法与模型) ，在突发事件影响范围确定的基础上，提出基于公交系统的应急疏散方 法，并建立了公交车疏散路径选择模型，针对城市交通应急救援组织，提出了救援组 织要考虑的问题；第四层( 应急交通组织与管理) ，城市交通应急疏散策略及城市应急 交通组织与管理的研究。 论文分为五个部分，共五章： 第一部分( 第1 章) ：绪论。论述了研究背景及意义、国内外研究现状、研究的主 要内容和技术路线。 第二部分( 第2 章) ：分析了城市交通突发事件的定义及其分类、突发事件对城市 交通的影响及突发事件下城市交通需求特征。探讨了突发事件紧急程度的判定方法， 为城市交通应急管理的实施和其他应急行动提供基础。接着从城市交通规划、交通工 程设计和交通管理与控制方面介绍了城市交通应急管理的研究。 第三部分( 第3 章) ：在已有城市交通应急管理系统框架的基础上，对其事件检测 子系统、事件分析子系统、事件决策子系统、救援执行子系统、预案管理子系统、效 果评估子系统及通信系统的功能进行了详细分析。在分析城市交通应急处理的协调组 织与交通部门职责的基础上，探讨了突发事件下城市交通应急处理的流程，为下一步 城市交通应急管理方法和模型的研究提供理论和技术支撑。 第四部分( 第4 章) ：本章是论文的核心部分，针对城市交通应急管理所涉及的两 西南交通大学硕士研究生学位论文第7 页 ! m m 一。曼曼曼曼曼曼曼曼曼皇曼曼曼量量量曼皇曼舅曼皇曼曼曼曼曼皇曼曼曼曼曼曼曼量曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼皇曼鼍曼鼍! 曼曼曼曼曼皇曼曼曼兰曼! 曼舅曼曼 个方面进行了详细论述：一是城市交通应急疏散管理的研究；二是城市交通应急救援 组织的分析。在突发事件影响范围的确定基础上，考虑到我国城市交通应急疏散与国 外的不同情况，提出了基于公交系统的应急疏散方法，并建立公交车疏散路径选择模 型，然后对模型进行了验证，结果表明，此模型能较好地解决突发事件下公交车疏散 的路径选择问题。接着，针对城市交通应急救援组织，提出了救援组织要考虑的问题。 第五部分( 第5 章) ：本章主要论述城市应急交通组织与管理的策略，针对不同严 重程度和影响范围的突发事件制定相应的交通疏散策略。同时根据应急疏散和救援的 时间紧迫性，制定了城市道路应急交通组织与管理策略，为城市交通应急疏散和救援 的有效实施提供保障措施。 1 4 技术路线 本文采用系统工程思想，运用交通工程学、运筹学、应急管理理论和灾害学等相 关知识，通过定量与定性分析相结合的方法展开研究。从突发事件城市交通应急管理 系统框架、城市交通应急管理方法和城市应急交通组织管理策略这三个方面探讨了突 发事件下城市交通应急管理的问题。本文的技术路线见图1 1 。 西南交通大学硕士研究生学位论文第8 页 曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼寰曼舅曼曼曼曼曼曼曼曼鼍曼i i i 皇曼曼量曼曼曼曼曼邑! 曼! ! 皇曼曼曼曼曼皇曼曼曼曼曼曼曼曼鼍曼曼詈鼍曼曼曼曼曼曼鼍皇曼曼曼曼曼 l 目标任务 ，i 城市交通应急管理研究 l 内容设计 ：! 眄丽磊丽磊磊丽硎l：l 碱巾父垲m 忍。目。璀副研九力j j 一 ：军三三三= 三= 三兰= 三；1 lr 。1l i ll 城市交通应急管理系统基本框架j i 眄磊磊函磊磊“i ,i 臣亟垂垂困： ：! l城市i 交通突发事件t 应急处理l - j ,i1i j ，x “ x r ie l 一日m _ - ； l l _ 一i ：浮i ! 兰三三! 三j l r 1 o !i确定突发事件影响范围| l ：； = = = = = = = = = = i i lr 匝巫亘刚篙篆割 ： !l一- - j ： f：r 1i i i 城市交通应急救援分析 i ! ：l 匕= = _ = _ = = _ = - = = = - = = - = 三il - 一一一 城市交通规划 交通工程设f 交通管理与控制 应急处理协调组织 交通部门职能 应急处理流程 确定疏散区域 疏散需求分析 公交车调度 疏散计划实施 l 一一一一一一一一一 图1 1 技术路线图 西南交通大学硕士研究生学位论文第9 页 第2 章城市交通应急管理概述 本章是论文研究的理论基础，明确突发事件的定义及分类、突发事件对城市交通 的影响和突发事件下城市交通需求特征，对接下来的研究具有十分重要的意义，城市 交通突发事件紧急程度的判定是城市交通应急疏散和救援方案生成的重要依据。 2 1 城市交通突发事件概述 2 1 1 城市交通突发事件的定义及分类 城市交通突发事件是指直接或间接对城市交通产生不良影响，造成城市交通系统 紊乱或失控的各类突发性事件。包括自然灾害事件( 如地震、洪水、台风、暴雨雪、 大雾等) 、生产事件( 如气体泄漏、火灾、爆炸、特种运输、特大交通事故等) 、社会 公共事件( 如罢工、游行、流行病、大型活动等) 、恐怖事件和战争事件等【l 】。 从总体上看，突发事件可分为自然性突发事件和社会性突发事件。根据突发事件 的发生过程、性质和机理，目前我国将突发事件分为自然灾害、事故灾难、公共卫生 事件和社会安全事件四类【3 2 】。根据交通突发事件的发生过程、性质和机理，交通突发 事件也可分为以下四类，如表2 1 所示。 表2 1 城市交通突发事件的分类 西南交通大学硕士研究生学位论文第10 页 曼窒曼曼曼曼曼舅曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼量曼鼍曼曼曼曼曼曼曼曼皇曼曼曼曼曼曼曼! 曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼! 曼曼曼曼曼蔓曼曼詈皇曼皇曼曼曼曼皇曼曼曼曼兰i ! ! 曼曼曼皇曼皇曼曼 目前，世界各国政府投入了大量的人力和物力用于应急管理的研究，加强和完善 了突发事件的预防和预警机制。突发事件具有突发性、偶然性和高危害性等特点，如 果能够利用先进的科技技术及缜密的防范机制有效的预防或预测突发事件的发生及其 影响范围，及时疏散危险区域人员，将使突发事件产生的危害降低到最小。但是，并 不是所有类型的突发事件都是可以预防和预警的，如：恐怖袭击、毒气泄漏等，这些 事件的发生是由许多复杂的因素综合造成的，很难进行预测。因此，突发事件按照预 知程度可分为两类：可预警突发事件( 如：飓风、热带风暴等) 和不可预警突发事件 ( 毒气泄漏、恐怖袭击、地震等) 。本文重点研究不可预警突发事件的城市交通应急管 理问题。 2 1 2 突发事件对城市交通的影响 根据上节对城市交通突发事件的定义及分类的阐述，突发事件对城市交通系统的 影响【1 】主要有三个方面：突发事件对城市交通网络、交通行为和交通需求的影响。 1 、突发事件对城市交通网络的影响 突发事件对城市交通网络可靠性会产生较大的影响。交通网络可靠性主要包括三 个方面：路网连通可靠性、行程时间可靠性和通行能力可靠性。对于路网连通可靠性， 突发事件会导致交通设施的破坏或者功能丧失，特别是主要道路交通走廊的破坏及功 能丧失，将大大降低路网的连通可靠性。对于行程时间可靠性，由于突发事件会增加 道路的拥挤程度和不稳定因素，行程时间的波动范围也会相应增加，可供出行者路径 选择的范围也相应减少，从而降低了行程时间可靠性。对于通行能力可靠性，突发事 件会显著降低路段通行能力并影响出行者选择行为，从而导致容量可靠性的降低。 2 、突发事件对交通行为的影响 影响出行者交通行为的主要因素有主观因素、客观因素和随机因素。主观因素是 指与出行者直接相关、出行者可以决定的因素，包括出行目的、距离和费用等；客观 因素是指出行者无法决定的一些因素，包括交通方式本身的技术经济特性、出行者所 在地区的交通条件及出行时的交通环境等；随机因素是指一些在出行前不能确定和预 测的因素。而突发事件属于影响出行者交通行为因素中的客观因素和随机因素，它们 会影响出行者的心理并使出行者做出不同于日常规律性出行的出行行为，如：是否出 行、出行的时间、出行的目的地、出行的方式和选择的出行路径等等，这些都会与日 常出行有所区别。 西南交通大学硕士研究生学位论文第11 页 3 、突发事件对交通需求的影响 某些突发事件发生使事发路段不可使用或通行能力大为降低，导致路网的可靠性 降低。同时突发事件往往会引发社会公众的集体非理性状态，导致居民出行的各方面 情况出现非常规的变化。因此突发事件对交通网络和出行者交通行为的影响可能会改 变当时的城市交通( 交通工具、道路资源) 需求总量，并导致交通需求在交通网络上 的时空分布发生变化。 2 1 3 突发事件下城市交通需求特征 根据上节突发事件对城市交通影响的阐述，不可预警突发事件的发生会对城市交 通需求产生较大影响，主要体现在以下三个方面： ( 1 ) 可靠性要求高。突发事件的可靠性要求主要表现在三个方面：突发事件发生 场所与其它节点之间交通网络抗毁可靠性即连通可靠性要求高；突发事件发生场所周 边交通网络生存性即通行能力的可靠性要求高；被困人员的疏散时间可靠性要求高【3 3 1 。 在日常交通出行中，居民通常寻求行程时间最短和行驶较为畅通的路段。对于突发事 件交通应急来说，所选取的疏散和救援路径的行程时间最短性和路径的畅通性要求更 高，这样可以缩短疏散和救援时间，减少突发事件造成的人员伤亡数量和财产损失。 ( 2 ) 时间高度集中。不可预警突发事件，如恐怖袭击等一般都具有很强的危害性， 且影响范围较大，需要疏散和救援的人员较多。此类事件发生时，往往是在很短的时 间内聚集大量的人流、车流，并且突发事件产生的交通流量具有辐射效应，随着与突 发事件发生场所距离的增加其交通流的辐射强度迅速减弱。因此突发事件的交通流是 在短时间，局部范围内聚集，对于交通需求在时间上是高度集中的。 ( 3 ) 需求优先的层次性。突发事件的交通需求往往具有明显的优先层次性。突发 事件发生时，疏散路网中既有去往避难所和安全区域的疏散和救援车辆，也有不受突 发事件影响的正常出行的社会车辆。与社会车辆相比，疏散和救援车辆在时间和空间 上都具有优先路权。比如：为了能尽快救援和疏散突发事件发生区域的受伤和被困人 员，首先应该满足救护车辆、营救车辆、消防车辆等特种车辆的出行需求。因此如何 根据交通需求优先级，保障不同层次的出行需求要求，尽量减少对城市常规交通需求 的影响，是突发事件下交通组织和管理的重要任务。 西南交通大学硕士研究生学位论文第12 页 2 2 城市交通突发事件的紧急程度判定 城市交通突发事件的紧急程度判定是城市交通实施应急管理和其他应急行动的基 础。事件紧急程度的判定，是在对城市交通系统及所在城市的自然、地理、社会、经 济、人文环境和知识了解的基础上，对正在或即将发生城市交通突发事件在信息缺乏 的紧急情形下做出的判定。 目前，城市交通突发事件的客观影响分析评价的指标还很不完善。不同类别的突 发事件，客观影响分析评价的方法和指标都不尽相同。因此，城市交通突发事件的客 观影响评价指标体系是按照“科学性、完整性、区域性、可行性”四个方面的原则， 根据城市交通突发事件及交通系统内在的客观联系，把各方面能反映突发事件客观影 响的指标有机的组合起来，表现为一种相互联系又相互补充的关系，能全面反映城市 交通突发事件的基本情况和内在规律。由于城市交通突发事件发生后，短时间内很难 得到关于事件的全面信息，因此判定城市交通突发事件客观影响的指标应依据简单、 关键和可得的原则进行筛选。 城市交通突发事件客观影响( e ) 由三个方面影响组成，一是生命危斟3 4 】( p ) ， 二是经济损失( m ) ，三是对城市交通的影响( q ) 。本文采取这三个方面分别建立评 价指标体系的方法，先分别评价这三个方面的影响程度，然后对每个方面的影响都取 一个权重，分别是、，采用加权平均法计算并得到最终的总体客观影响评 价水平。其中权重可以由专家打分等方法来确定。城市交通突发事件的客观影响可以 表示为： e = ( p 木+ m 宰+ q 木) ( + + ) ( 2 1 ) 2 2 1 城市交通突发事件的生命危险评价 城市交通突发事件的生命危险评价( 尸) 可以选取以下几个指标：事件的类别( c ) 、 发生地点( ，) 、发生范围( 口) 、发生的程度( x ) 、持续的时间( f ) 、发展的速度( v ) 、 单位面积有生命危险的人数( p ) 。单位面积生命受威胁的人数可以根据专家的判断和 经验以及以往的记录来确定。从而建立城市交通突发事件的生命危险概念函数： 尸= z ( c ，z ，口，x ，t ，v ，p ) ( 2 2 ) 同时根据事件的类别、发生地点和发生的程度来确定单位面积内有生命危险的伤 患人数，然后根据发生范围、持续的时间、发展的速度来计算突发事件所造成的有生 西南交通大学硕士研究生学位论文第13 页 命危险的伤患人数。 p = ( 口+ t 木y ) 木p ( 2 3 ) 其中：p = g l ( c ，x ) 根据有生命危险的伤患人数，结合灾害、事故的等级划分标准，可以从客观上将 城市交通突发事件的生命危险程度分为一般、中等和严重三级，加上没有生命危险的 情况，可以分别用数值0 ，1 ，2 ，3 来代表。 2 2 2 城市交通突发事件的经济损失评价 城市交通突发事件的经济损失评价( e ) 的指标选取与生命危险评价类似。包括： 事件的类别、发生地点、发生范围、发生的程度、持续的时间、发展的速度、单位面 积经济损失价值( e ) 。单位面积生命受威胁的人数可以根据专家的判断和经验以及以 往的记录来确定。从而建立城市交通突发事件的经济损失概念函数： e = 以( c ，z ，a ，x ，t ，p ) ( 2 4 ) 同时根据事件的类别、发生地点和发生的程度来确定单位面积经济损失价值，然 后根据发生范围、持续的时间、发展的速度计算突发事件所造成的经济损失。 e = ( 口+ t 水v ) 水e( 2 5 ) 其中：e = 9 2 ( c ，z ，x ) 根据经济损失，结合灾害、事故的等级划分标准，可以从客观上将城市交通突发 事件经济损失程度分为一般、中等和严重三级，加上没有经济损失的情况，可以分别 用数值o ，1 ，2 ，3 来代表。 2 3 城市交通应急管理的组成 城市交通应急管理是指针对各种突发事件及其隐患对城市交通设施、居民和社会 造成的不安全因素，而采取的各种应对策略、技术和措施。这时城市公共行政管理部 门特别是交通管理部门为维持交通系统的基本正常运行，并为其他系统的运行及相关 部门开展应急行动提供必要的交通保障，通过制定及采用一系列临时性的、科学的交 通管理策略、方法与措施，有效帮助区域摆脱困境的一种情形。 按照城市交通系统的组成，城市交通应急管理主要包括：城市道路交通应急管理、 城市轨道交通应急管理、公路交通应急管理、铁路交通应急管理、航空交通应急管理、 水路交通应急管理。同时，根据各种事件的形成机理和影响范围的不同，将城市道路 西南交通大学硕士研究生学位论文第14 页 交通应急管理内容分为四个方向：道路交通自然灾害应急管理、道路交通重大事件应 急管理、道路交通突发事件应急管理、道路交通事故应急管理。如图2 1 所示。 图2 1 城市交通应急管理的组成 本文重点研究城市道路交通应急管理问题，由于不同类别、不同程度、不同性质 的突发事件的交通应急侧重点不同，因此，本文将研究范围进一步缩小为不可预警突 发事件的城市道路交通应急管理。 2 4 城市交通应急管理的研究方向 随着我国社会经济的不断发展和城市化进程的加快，各种突发事件所造成的经济 损失和社会影响呈现出不断增长的趋势。城市在灾害时的应急管理措施成为了摆在每 个城市面前的现实问题，而交通系统的灾害应急管理也越来越受到研究单位的重视。 城市交通应急管理的研究是在防灾、减灾思想指导下对交通系统的规划、建设、 管理等各环节的技术性研究工作。城市的人口、经济、政治、文化、科技及信息等方 面的复杂和开放程度远远要高于非城市地