基于动态网络流的街道应急疏散优化研究

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论文从宏观需求、现实需求、研究需求三方面分析了街道应急疏散的研究背景。总体而言,灾害对人类社会造成的经济损失和人员损失有增加的趋势;疏散计划层次未能对应相应的避难场所规划;街道疏散研究颇为不足。研究目的是基于研究成果,提出街道应急疏散的优化策略和对应措施,加强细致部署和弹性部署。从街道应急疏散的构成、分类、网络模型和国内外实践经验,分析了城市街道应急疏散的基本内容和存在问题,作为街道疏散动态网络情景建模的依据。街道应急疏散应被看作一个动态系统,由疏散人员、疏散源点、疏散路径、中间节点和疏散目的地构成;其类型可由灾害导向和行为导向两类形式划分。从路径形式来看,街道疏散网络模型可划分为服务半径和真实路径疏散网络两种,而后者将是主要研究趋势。在理论研究部分,研究提出依据动态网络流理论构建街道疏散模型,还有不同疏散情景的划分,最后通过CCRP算法求解街道的相对最优疏散过程。街道疏散动态网络的建模优化及参数获取方法是理论研究的重要关注点,具体为比较不同建模思路和总结参数获取的经验模型。另一个关注点是街道疏散情景,按疏散时段划分,包含工作日昼夜、非工作日昼夜四种紧急疏散情景;按疏散阶段划分,包含紧急疏散、二级疏散和三级疏散。在实证研究部分,根据疏散配置缺口和街道人口密度两层标准,从越秀区18个街道中选取“大塘街道”作为研究范围。根据理论研究的指导,通过CCRP算法进行街道应急疏散动态网络的求解,以获取疏散路径计划表和疏散用时。就研究结果而言,疏散路径计划表是优化策略和措施的重要依据,可反映街道相对最优疏散过程;疏散用时反映不同疏散情景的结果,有助于比较它们的疏散规律。因此,研究的优化思路为,求出相对最优疏散过程和疏散结果,并提出街道对应的疏散优化策略和措施。实证研究表明,动态网络流理论适用于街道尺度的人群疏散研究,可求解出相对最优疏散过程和用时,并且可分析疏散路径整体和避难场所容量配置是否合理;大塘街道昼夜情景的疏散用时结果整体差异不大,但工作日白天的疏散用时比其他情景的更长;紧急疏散比其他阶段消耗时间相对更多,但彼此之间差距不是很大。最后研究从疏散计划、疏散路径、疏散安全和疏散情景四方面提出优化策略和措施。
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