城市安全综合分析研判是在城市生命线、公共安全、生产安全和自然灾害等各类风险实时监测的基础上,根据不同行业监测指标阈值和报警信息,运用大数据耦合、数据波动特征识别、关联对比等相关技术,通过专家会商和模型推演,对报警信息进行研判分析,明确事故灾害发生的可能性和损失程度,对研判结果进行分级预警发布,为联动处置奠定基础。城市安全综合分析研判结合大数据、人工智能等技术手段,根据城市突发事故灾害实时监测数据,评估城市安全风险等级,比对模型反演分析,或结合事故灾害演化的一般规律,综合分析事故、灾害的动态信息,通过预案匹配分析,智能化生成救援行动方案,缩短准备时间,辅助应急救援,提高联动处置效率。通过构建综合分析研判系统,能够对城市安全风险实时监测报警信息进行耦合数据挖掘,并基于不同领域算法模型进行多维度、多场景关联分析和推理预测,为城市安全事故灾害的联动处置和应急救援工作争取了更多宝贵时间,有效降低人民生命财产损失,具有显著的实际意义。城市安全综合分析研判主要包括案例分析研判、知识库分析研判、会商研判等。城市安全综合分析研判包括以下规格要求: 1.案例分析研判:案例分析研判功能模块主要基于智能分析模型,对城市安全历史事件和案例进行总结分析,复现案例事件处置流程,总结灾害事故应对经验和优秀做法,形成案例分析知识库。远期可结合城市安全风险实时监测数据,动态匹配城市安全历史事件案例,进行三维仿真可视化事件/灾害反演以辅助专家和领导精准高效的开展应急指挥工作。包括: 1.1 案例库分类分级:支持对事故的案例分类分级功能。利用致灾因子分析模型抽取致灾因子特征,进而对灾害事故进行全面分类。利用数据采集服务获取的灾害事故分级相关数据加工生成灾害事故分级知识图谱,结合灾害事故评估模型和属地灾害特征指标,以及国家相关标准,利用决策树模型实行灾害事故案例分级。灾害事故案例分类分级过程综合利用机器学习算法。具体包括:朴素贝叶斯算法、逻辑回归算法、C5.0决策数算法、SVM(支持向量机)算法、K近邻算法、神经网络等算法。结合应急管理主题词表中事故灾害部分分类相关数据,实现灾害事故案例的科学分类。 1.2 案例库检索:案例库检索服务主要是基于案例库为用户提供检索、浏览服务,用户可在平台对**进行普通检索、高级检索、二次检索、跨库检索、智能扩展、分面导航、浏览、在线阅读和下载等。 1.3 历史案例分析:通过计算目标案例与历史案例间的相似度,以及通过设置相似度阈值来提取和筛选历史案例,并构建相似历史案例集;然后通过对各相似历史案例所涉及的应急效果和应对成本进行效用评估来计算关于各相似历史案例的应急响应的综合效用值;进一步地,通过选取应急响应的最大综合效用值所对应的相似历史案例的应急方案,生成目标案例的应急方案。通常突发事件具有事发突然、不确定性高、发展演变情境复杂等特点,这就可能导致针对某些突发事件缺乏有效应急预案可采用的情形。针对这种情形,决策者一般需要借鉴以往的应急救援经验来快速生成有效的应急方案。因此,依据当前突发事件发生时的一些特征和信息,如何借鉴历史案例应急响应的相关信息,生成当前突发事件的可行的应急方案是非常有必要性的。历史案例分析功能模块实现指挥调度业务应用系统事件及指挥响应各项事务的案例管理。日常调度、事件调度发生、结束后,需要对处置过程、结果及相关数据进行统一归档,配合预案形成指挥调度再次利用、分析、完善的知识数据。 1.4 案例相关性分析:支持对事故的案例相关性分析,对灾害案例进行历史案例的相关性分析,给出高度相关的历史案例。依据相关案例库及灾害数据采集服务,采集获取地区同类灾害,使用灾害事故链分析服务中灾害演化分析模型提供的服务,分析输入案例及同类灾害或灾害演化数据,通过图表相关性分析、相关系数、回归分析等相关性分析算法实现灾害案例的相关性分析。包括: 1.4.1支持对事故的案例相关性分析。这里对灾害案例进行历史案例的相关性分析,给出高度相关的历史案例。 1.4.2依据相关案例库及灾害数据采集服务,采集获取地区同类灾害,使用灾害事故链分析服务中灾害演化分析模型提供的服务,分析输入案例及同类灾害或灾害演化数据,通过图表相关性分析、相关系数、回归分析等相关性分析算法实现灾害案例的相关性分析。 1.5 致灾因子分析:支持对城市安全事故的致灾因子分析。事故灾害致灾因子分析是通过命名实体识别,识别案例的发生时间、发生地点。利用数据采集库中的对应时间和对应地点的气象数据、地理信息数据、经济运行数据、新闻媒体相关报道数据,使用灾害事故链分析中的灾害成因分析模型对数据进行加工处理,获取该案例的致灾因子。 2 知识库辅助分析:建立面向各类事故灾害的辅助决策知识库和知识模型,支撑各类事故灾害发生特点、演化特征、救援难点等内容分析,并提出风险防控、应急处置等决策建议,为高效化、专业化应急救援提供支撑。包括: 2.1 知识库检索:知识库检索服务主要是基于知识库为用户提供检索、浏览服务,用户可在平台对**进行普通检索、高级检索、二次检索、跨库检索、智能扩展、分面导航、浏览、在线阅读和下载等。 2.2 行业安全事故知识库分析:知识库根据应急管理业务的需要,将事实、过程、规则、方法、策略等分散信息组织成结构有序、便于检索利用的数据库,服务于常态和非常态的应急管理工作,提高应急管理工作的效率和决策的科学性、准确性、全面性。知识库包括灾害事故知识库、预防准备知识库、监测预警知识库、处置救援知识库、恢复重建知识库等。(1)灾害事故知识库:灾害事故知识库包括自然灾害、事故灾难等突发事件的基本概念、分类分级、形成原因、危害特性、影响因素、发展规律、次生衍生事件、历史案例等方面的数据。(2)预防准备知识库:预防准备知识库主要包括法律法规、标准规范、隐患排查、监督执法、预防措施、防治手段、事件预兆、科普宣教、培训演练、综合防灾减灾等方面的知识数据。(3)监测预警知识库:监测预警知识是指对各类突发事件进行事件识别和灾害预警相关知识。事件识别是对突发事件种类、危害程度和发展衍生情况进行识别。灾害预警是建立反映突发事件态势的预警指标体系,在灾害发生前发出警报。(4)处置救援知识库:处置救援知识是指灾害发生后,采取应对措施以减轻灾害影响而具备的各项知识。该部分既包括决策与施救人员的救援知识,也包括受灾人的自救知识。(5)恢复重建知识库:恢复重建知识是指突发事件得到控制或者消除后,为受灾人或受灾地区所做的救助补偿等应具备的知识。 2.3 MSDS库分析:当发生危险化学品事故时,该子系统能够快速提供发生事故的危险化学品及其相关信息,以及事故现场处置方法等。这类数据主要来源于国内外相关法律法规和标准规范,系统为用户提供如下功能:获取危险化学品详细特性信息的“已知物质查询”、根据性状和健康危害表现确定物质的“未知物质识别”和危险化学品“应急辅助信息”查询功能。此外,管理用户可以根据实际需要添加危险化学品的各类信息。危险化学品应急辅助信息库,根据国际通用的ERG指**国家危险化学品管理相关法律法规和标准规范,危险化学品事故现场急需内容包括:固体、液体、气体三类危险化学品发生燃烧爆炸事故和泄漏事故时事故现场应急处置基本程序;事故隔离距离和防护距离、危险化学品事故处置方案。系统收集整理不少于4000种化学品详细特性信息、不少于400种常用化学品识别信息、不少于500种物质的隔离距离和防护距离以及应急处置方案信息、6大类事故现场应急处置程序。管理各种危化品信息并及时更新,包含以下内容:化学品及企业标识,成分/组成信息,危险性概述,急救措施消防措施,泄漏应急处理,操作处置与储存,接触控制/个体防护,理化特性,稳定性和反应活性,毒理学资料,生态学资料,废弃处置,运输信息,法规信息等。 2.4 分析结果报告:根据各类应急救援辅助决策分析结果,结合各种类级别事故灾害预设模板,快速生成应急救援辅助决策方案,实现方案自动生成和手动编辑,支撑对方案的管理和下发。 3 事故趋势研判:事故趋势研判功能模块主要基于城市安全风险实时监测数据综合治理,实现对城市安全突发事件的模拟仿真、演化推理、趋势预测和综合研判,预测突发事件的发展趋势、影响范围、作用方式、持续时间和危害程度等,从而达到减少和避免突发事故的发生,减少和防范城市安全次生、衍生事件的发生,为应急联动处置决策的制定和实施提供技术支撑。 4 事故预测研判:事故预测研判功能模块主要根据对监测对象的实时监测数据和报警数据,利用大数据分析技术,并结合专家会商研判,对可能发生的事故类型、事故地点等进行预测,快速生成事故预测报告。通过设定事故灾害监测数据关键指标项和预警阈值,事故预测研判功能模块能够挖掘提炼城市安全风险的信息特征,并按照一定的规则关联、融合、深入挖掘各类事故灾害预测数据;通过运用大数据对比分析技术对多维数据进行聚类算法分析,实现挖掘信息的整合治理,并结合知识库进行事故灾害推理预测,实现以数据分析引导工作开展,及时梳理分析城市安全隐患排查结果,聚焦突出问题,对可预测事故灾害等突出问题及时提出预警,树立工作靶向,助力城市安全风险精准监管和联动处置等工作有效开展。 5 多灾种耦合分析:多灾种耦合分析功能模块主要面向城市安全事故灾难防控的重大需求,旨在认识事故灾难各种要素的相互制约机制、多灾种耦合机制和灾害链复杂演变机制,进而对灾害次生衍生的风险进行科学预测与防控。多灾种耦合分析着眼于易发生重大事故灾难的城市承灾载体,基于灾害多物理场耦合与灾害链模式体系,以及灾害次生衍生的临界条件与预测方法。对城市安全重大危险源、大规模人群和事故灾难,即“物、人、灾”三方面分析城市安全风险耦合关系,并发展相应的模拟分析技术,实现由单一灾害分析向灾害链复杂演变趋势分析转变,为城市安全风险综合监测预警和防控提供智能分析模型,全面支撑城市安全风险预测评估。多灾种耦合分析通过运用大数据技术实时采集城市生命线、公共安全、生产安全和自然灾害等领域监测监控数据,从获取的大量不同类型数据分析提取出有实际价值的信息,分类存储,构建一个多源的专题数据库,组成城市安全风险综合监测预警大数据系统。在城市安全相关行业数据汇聚基础上,应用多灾种耦合预测模型和大数据分析挖掘技术对城市安全事故灾害间的相互影响、相互作用机制以及次生衍生关系进行链式关联分析,精准刻画城市安全风险画像,显著提高灾害预测的全面性和准确性。 6 智能预案:智能预案模块根据事故类型、事故级别、波及范围、影响后果以及事故趋势研判、事故预测研判等结果,结合总体应急预案、专项应急预案等相关预案以及应急组织体系和工作流程,融合事发地地形地貌、交通、气象等条件和事发地最近距离内的应急物资储备、综合减灾力量等实际情况,结合专家会商研判意见,智能生成最为符合当前事故的应急救灾处置方案。将应急救灾处置方案智能推送至相关减灾救灾协同处置力量及相关职能部门,从而大幅度降低灾害损失,提高救援能力。智能预案主要包括灾害辨识、基础时空数据分析、应急预案分析、职能部门匹配、智能预案生成、智能预案分发、智能预案模型训练等功能。包括: 6.1 灾害辨识:通过灾害事件自动化数据接入、人工输入等方式相结合,生成或呈现灾害发生后的模拟现场或真实现场状况,系统通过人工智能灾害分析模型对可能产生的次生、衍生灾害进行耦合分析研判,同时结合专家会商研判结果,自动生成灾害判**果数据,包括灾害类型、灾害等级、波及范围、影响后果等研判结果,生成灾害辨识数据。 6.2 基础时空数据分析:系统根据灾害发生后波及范围内的建筑物、学校、社区、商业、工厂等,以及智能研判的灾害影响后果,自动计算****救援队伍、应急物资装备和储备等情况,并结合实时交通路况等条件,基于城市三维地图的地形、地貌、高程等基础时空数据,精确生成救援行进路线、应急救援力量等分析数据。 6.3 应急预案分析:应急预案分析功能是通过对案例库提供的大量案例以及预案库提供的各专业领域应急预案的处置方式结合灾害辨识和基础时空数据分析提供的精准数据,通过人工智能方式进行最为贴近此次事件/灾害的应急预案分析。 6.4 部门智能预案关联:职能部门自动关联功能是根据以上三个步骤的计算,结合数据库中的职能部门相关联的灾害管理或救援职责,并根据灾害等级实际情况自动匹配相关职能部门以及与灾害等级相匹配的管理人员,并自动生成灾害预警精准推送数据。 6.5 智能预案生成:智能预案生成功能是根据以上4个步骤计算的结果,通过人工智能计算出最为适用于本次事件和发生地的应急救援方式,从而生成与以往通用的、静态的应急预案完全不同的,最为匹配本次事件灾害的智能预案。 6.6 智能预案分发:智能预案分发功能是根据智能部门匹配的计算结果,自动生成智能预案分发方案并按照预案分发条件启动智能工单功能以监测预警平台、App、微信、短信、电话等方式,进行全自动预案推送。 6.7 智能预案模型训练:智能预案模型训练是一个为了提高智能预案准确性设置的功能模块,工作人员可以通过此功能,在平时或应急演练时,通过模拟不同的灾害,通过人工方式加载不同类型的应急预案,并根据实际经验对智能预案进行修正和完善,从而大幅度提高智能预案的准确性和可执行性。 7 城市安全模型设计:建立短时强降雨天气下的城市内涝模型、特种设备安全事故预测模型、高层楼宇人员疏散模型、建筑施工安全指数等模型和应用以支撑城市安全业务的智能应用。包括: 7.1 城市生命线相关模型:主要为短时强降雨天气下的城市内涝模型的设计和应用。包括:短时强降雨天气下的城市内涝模型:城市河道、城市内部排水基础设施是城市排水系统的重要组成部分,管理过程中,针对复杂的管理模式,需要协调不同部门,这****泵站收集不到雨水,而雨水排不出去。同时,由于城市短时强降雨预见期短,暴雨预测技术、预测网尚不完备,再加**市缺乏城市暴雨洪水预案,这就可能导致城市灾害应急管理措施不及时。而短时强降雨是引发城市内涝的主要致灾因子。在强降雨发生时,排水能力不足的局部区域会形成地表积水,亦即城市内涝现象。本次项目拟建立城市内涝模型,实现城市内涝早期的预测预警,实质上就是模拟雨水从大气层到达地表后,沿地表形成径流,最后经由排水管网输送到受纳水体的全过程。这个过程可以分解为4个子过程,即降雨过程、产流过程、地表汇流过程、管网汇流过程。与之相对应的,是城市内涝模型的4个子模型:降雨模型、产流模型、地表汇流模型、管网汇流。(1)降雨过程模型:为了保证计算的精度,暴雨强****气象局提供。在没有降雨资料或者资料不充分的研究区域,一般采用平均降雨强度表示一场降雨,认为降雨过程中降雨强度是不变的。采用这种处理方式形成的洪峰径流量可能比平均强度相同且强度随时间变化的暴雨形成的洪峰径流量要小,尤其是当雨峰在降雨历时的末端时。在实际的降雨过程中,开始时降雨强度较小,随时间增加而逐渐变大,然后又变小直到雨停。针对此种情况,降雨模型可选取单峰雨型中的经典案例的过程线进行相应的演算。(2)产流过程模型:用于产流计算的方法主要有径流系数法、超渗产流法、蓄满产流法和SCS径流曲线法。在城市区域短历时暴雨过程中,与形成地表径流的雨水量相比,植被吸收、蒸发和下渗所损失的雨水量可以忽略。由此,产流模型可采用径流系数法。(3)地表汇流过程模型:地表汇流模型描述了雨水径流产生后如何在地表运动,并最终通过雨水口进入排水管网的过程。模拟雨水口汇水区的地表汇流过程的模型有水力学模型和水文学模型两类。水力学模型在分析影响汇流过程的物理因素的基础上可采用一定的数学模型来表达地表汇流过程的物理规律。水文学模型则不关心地表汇流过程自身的特性或控制其的物理规律,将研究区域视为一个系统,其目的是建立输入输出关系,模拟过去和预测未来,关注的是系统的功能。(4)管网汇流模型:当模型计算精度要求较高时,需要提供管道的初始条件和边界条件,采用动力波模型模拟雨水径流在管道的流动,计算能力满足要求时采用Preissman隐式差分对整个排水管网进行同步解算;而计算精度要求一般时可以采用马斯京根法计算管道的流量过程,采用空间上依次解算的方式从上游往下游逐步对整个排水管网进行求解。 7.2 公共安全相关模型:主要为特种设备安全事故预测模型、高层楼宇人员疏散模型设计和应用。包括: 7.2.1 特种设备安全事故预测模型:特种设备是指涉及生命安全、危险性较大的锅炉压力容器(含气瓶)压力管道、电梯、起重机械、客运索道、大型游乐设施。本次项目主要涉及电梯安全事故的预测预警。围绕基于大数据的特种设备事故预测预防技术体系,构建特种设备数据库和数据质量评价准则,建立基于数据分析的特种设备典型损伤、故障预测方法,建立面向多层次需求的特种设备事故预测模型,为特种设备事故防控带来新的思维和方法。本次项目可采用灰色预测方法进行事故预测,灰色预测方法是根据过去及现在已知的或非确知的信息,建立一个从过去引申到将来的GM模型,从而确定系统在未来发展变化的趋势,为规划决策提供依据。采用此方法能避免相关数据不足的弱点,可以避免由于个人经验、知识和偏好,以及宏观因素的影响而造成的主观臆断,能够较好地把握系统的自我演变规律。灰色系统内的一部分信息是已知的,另一部分信息是未知的,系统内各因素间有不确定的关系即信息不完全的系统称为灰色系统。灰色模型的基本思想是用原始数据组成原始序列,经累加生成法生成序列,它可以弱化原始数据的随机性,使其呈现出较为明显的特征规律。对生成变换后的序列建立微分方程型的模型即GM模型。通过灰色系统预测原理建立灰色微分预测模型,可以对事物发展规律做出模糊性的长期描述,从而预测事物未来发展趋势的状况。本次项目通过采用灰色理论模型对近5年的特种设备死亡人数及万台设备事故死亡人数进行分析,建立灰色系统一阶单变量微分方程模型预测近2年的特种设备事故,可以更好地认识事故发展规律,及时做出事故预测预警和应急处置方案,不仅可以为制定城市安全特种设备事故目标及相应政策提供参考,而且也符合当代基于大数据对特种设备事故预测预防研究的趋势。 7.2.2 高层楼宇人员疏散模型:近年来,随着我国经济发展和城市化进程的加快,各类工业与民用建筑大量建设,建筑高度、密集程度及结构复杂性大大增加,单个建筑所承载的人口越来越密集,如超高层建筑、大型体育场馆、展览中心、大型超级市场等,使得发生灾难时安全疏散的难度也大大增加。另外,传统的应急疏散照明系统不能保证人群的有效疏散。因此,本次项目拟制定合理的应急疏散策略及智能诱导疏散模型,来能够保证人群在最短时间内逃离危险区域,最大程度地降低人员伤亡事故及财产损失。本次项目拟通过建设高层楼宇人员疏散模型,考虑场所位置、人员密度、人员行进速度、安全出口数量及性质等,来实现人员疏散最佳方案的制定,人群在最短时间内逃离危险区域。高层楼宇人员疏散可基于连续性模型进行设计应用,又可以称为社会力模型,它基于多粒子自驱动系统的框架,使用经典牛顿力学原理模拟步行者恐慌时的拥挤状态的动力学模型。社会力模型可以在一定程度上模拟人员的个体行为特征。人的行为模拟是模拟疏散过程最复杂最困难的一方面,并非所有这些行为特性都能被充分认识或完全量化。本次主要通过几何建模、人员行为模拟、结果表现等不同方面进行模型设计和应用。本次模型设计主要用于模拟**度人员的建筑的疏散,通过记录高层楼宇不同时刻不同人员的几何位置变化,从而得到建筑物内人员疏散行动时间,并通过对人员疏散移动图案来分析可能发生拥挤的部位,提出改进措施或组织疏散预案,使高层楼宇等公共场所在遭遇突发事件时能够保证被困人员迅速而有效地疏散、最大限度地减少生命财产损失。 7.3 生产安全相关模型:主要为建筑施工安全指数、危化品泄漏扩散模型、爆炸分析模型的设计和应用。包括: 7.3.1 建筑施工安全指数:“建筑施工安全指数”是应用量纲归一化理论,依据信息量理论和统计学的方法和原则,对建筑施工安全的指标体系的创造性发展。安全指数能够反映地区综合性或行业的事故特征,通过安全指数可以对建筑施工安全活动的状况和水**用“安全(事故)指数”进行表达,能够综合评价建筑施工企业、行业、地区的安全状况和事故水平,这是对建筑施工安全科学管理的重要基础。同时,由于安全指数是一综合的无量纲指数,用这一理论可动态地反映安全持续改善水平,对地区、行业进行综合的横向比较分析,****管理部门进行科学评价(排行榜)、****管理部门制定合理政策和科学激励。本次项目为有效预测和评价**市建筑施工安全水平,需要建立一个量化、动态、可反馈的系统动力学(SD)建筑施工安全水平预测与评价模型。通过辨析建筑施工安全影响要素,绘制安全要素-系统-指数因果关系图。运用SD理论,构建建筑施工安全水平预测和评价SD模型。通过建立建筑施工安全SD模型,评价建筑施工安全等级,对地区、行业进行综合的横向比较分析,****管理部门进行科学评价、****管理部门制定合理政策和科学激励,并提出相应的整改措施,使建筑施工安全水平最优化。逐步将建筑施工安全状况评价体系应用于**市其他城市安全行业中,在试点的基础上进一步完善指标体系和模型参数,逐步提高**市城市安全预测能力。对建筑施工安全形势的发展、变化进行动态的跟踪、模拟,****政府的宏观决策提供依据,为建筑施工安全工作的重点、难点提供解决途径,最终实现整个社会的安全发展。 7.3.2 危化品泄漏扩散模型:化工园区中各类化工企业集中,涉及的危化品种类繁多、性质差异大、易燃易爆,存在发生泄漏、火灾、爆炸等重大生产事故的隐患,若发生重大事故会波及相邻企业,可能引发灾难性事故的多米诺效应。静****工园区的重**全事故,其危害之大、损失之巨人触目惊心,****园区的安全问题放在重要位置,****园区整体安全性重要而紧迫。突发性危化品泄漏事故具有突发性、多样性、严重危害性和难处理性的特性,通过危化品泄漏扩散分析实现对特定事故后果进行事先预测分析,对危化品泄漏灾害进行定量化研究,迅速对事故的类型及危害区域范围进行鉴定,****政府救援部门及时、有效、合理地进行事故应急处理提供重要依据,最大可能的控制事故所造成的影响。危险化学品具有爆炸性、易燃、毒害、腐蚀、放射性的性质,在生产、运输、使用、储存和回收过程中的泄漏事故易造成人员伤亡和财产损毁。这类事故具有恶性突发和群发性、毒性和次生性、社会性与世界性的特点,虽然偶有发生,但造成的危害往往不可小觑。在化工系统中泄漏事故发生频率最高的有氯气、氨、氯乙烯和液化石油气等。有毒气体等极易因设备老化,操作不当等原因发生泄漏,导致严重的事故后果,毒性介质扩散后与空气混合形成气云,在泄漏源周围形成大面积的危害区域,最终造成人员伤亡、环境污染、生态破坏和财产损失。本项目通过模型研究有毒气体的泄漏扩散规律,通过模拟得出气体泄漏后在空间上的浓度分布,预测泄漏事故的影响范围,并结合泄漏事故应急救援的实战需要,****园区的事故应急救援体系建设和城市安全工作提供科学指导,****管理部门提供决策依据,具有重要的理论价值和现实意义。 7.3.3 气体爆炸分析模型:气体爆炸过程是个快速且复杂的物理化学现象,其间涉及很多基本的爆炸原理和影响爆炸效果的因素。本次项目研究设计的气体爆炸是指可燃气体在浓度达到一定值时遇明火发生的爆炸,属于化学爆炸的一种,化学爆炸是指在爆炸过程中既涉及物理状态改变又涉及化学状态改变的爆炸,与之相对应的是物理变化,物理爆炸过程中只发生物理状态的改变,典型的物理爆炸有由地震、雷电和高速碰撞等引发的爆炸。在突发爆炸事故中,爆炸冲击波往往会造成强烈的伤害破坏作用。进行爆炸冲击波伤害破坏作用分析需要首先估算爆炸能量的大小,然后选择合适的冲击波破坏伤害准则进行定量分析判断、冲击波的破坏伤害作用主要取决于超压的大小,无论是物理性爆炸还是化学性爆炸,都有可能会形成冲击波。本次爆炸分析模型主要是突发事件爆炸事故进行分析预测,分析爆炸对人员伤亡和建筑物损毁的影响后果,为事故研判和处置决策提供支撑。依据这些模型进行爆炸事故后果定量分析,可以为重大危险源的确定与分级、重大爆炸火灾事故的预防、灭火救援预案的制订以及爆炸火灾事故救援决策提供科学依据与理论指导,最大限度地降低爆炸事故发生的可能性和事故的危害性,减少事故处置过程中可能造成的次生损失和影响。 7.4 自然灾害相关模型:主要为暴雨灾害事故链分析模型、城市暴雪低温冰冻灾害链模型的设计和应用。包括: 7.4.1 暴雨灾害事故链分析模型:暴雨灾害事故链综合分析建模,结合暴雨孕灾环境特征演化模型、暴雨孕灾地址环境特征模型、生态地质环境特征模型、暴雨孕灾环境耦合建模、暴雨孕灾环境主因素强度建模、耦合成灾因素与暴雨孕灾条件建模,综合利用知识图谱、逻辑回归、贝叶斯网络、深度学习等相关技术,实现暴雨灾害事故综合多尺度分布格局及演变过程识别。本模型设计和建设旨在已有研究基础上进行节点状态细分以及提升风险概率预测精度,克服无法评估风险级别的缺点和突破以往应用模型中受人为因素影响的局限,构建可普遍应用的综合灾害链模型,并以常见的地质、洪涝灾害的山区、**市区为背景,探究暴雨过程中不同孕灾环境下引发各次生地质、洪涝灾害的概率,以及预测由此造成的公共基础设施损毁的程度,****管理部门提供有效的风险评估与决策支持。 7.4.2 城市暴雪低温冰冻灾害链模型:低温冷冻灾害主要是因为来自极地的强冷空气及寒潮侵入造成连续多日气温下降,使作物因环境温度过低而受到损伤以致减产的农业气象灾害。但现在暴雪低温冰冻灾害对城市的影响也非常大。一方面会使部分人群特别是老弱病残等抵抗力较弱的人群受到伤害,同时使房屋和建筑物受损、倒塌,并使部分人群伤亡;另一方面主要是对城市生命线系统的破坏可能会引发生命线系统一系列的次生灾害链。由于水雪荷载的增加,导致电网系统的结构构件之间的拉伸、压缩强度大幅度增加,使得电网系统大面积被破坏而倒塌,再加上低温天气,城市用电量增加使得电力供应紧张,将进一步导致城市电网系统被破坏甚至瘫痪,电网破坏后又会使得部分地区的交通瘫痪,交通瘫痪可能加剧生产电力所需物质能源的紧缺,进一步加剧用电需求的紧张;交通****车站、机场的拥堵和乘客的积压,从而引发社会治安问题;断电也可能导致城市给水排水系统的中断,进而引发城市环境污染,并导致食品卫生等社会安全问题。暴雪冻雨巨灾使城市生命线系统遭受了最严峻的考验,引发了一系列城市生命线系统的“链式反应”,即生命线工程系统次生灾害链。对于生命线系统灾害链,有两个主要因素,一个是发生的灾害,另一个就是连接几种灾害的“链条”。把暴雪冰冻、断电、交通瘫痪和日常物资紧缺作为其中的灾害,它通过灾害链条先后出现,相互作用。把灾害以及它们之间的链条称为一个灾害环节,暴雪冰冻是灾害链中最先出现的灾害,也是产生整条灾害链的必要条件。目前,暴雪冰冻的发生是人类还无法控制的,只能采取措施,力求减轻灾害。 本次项目拟建设城市暴雪、低温、冰冻灾害链模型,实现城市断电、交通瘫痪、管网破裂、日常物资紧缺等一系列城市生命线安全事故的风险评估、预警预测、趋势发展、影响范围、影响后果等的分析预测。 7.5 综合研判相关模型:主要为综合风险评估模型、灾损预测模型的设计和应用。包括 7.5.1 综合风险评估模型:风险分析和评估的目的是对风险辨识中识别出的风险因素通过定性、定量的测量,通过选择合适的风险评估工具,来确定风险因素的危险等级,从而对危险因素采取不同的控制与处置措施以进行分级管理,各级根据企业的实际情况设定风险等级,通过确认哪些是可承受的风险、哪些是不可承受的风险,为下一步的风险控制做好准备。本次项目通过建立健全完善的城市安全风险预警体系,以提高风险监管的敏感性和有效性,实现全面、客观、持续的风险监管。城市安全综合风险就是运用数字技术,依托遍布全城的泛感知设备和城市安全数据治理融合服务,以“实时、鲜活”的多维(“人、物、动”)、多源(网络端、市民端、感知端)、多态(“战、平、特”)数据为基础,以海量智能算法为支撑,构建实时、鲜活、多维、精准的城市安全风险等级体系,对**市城市安全风险与态势进行全面感知和趋势智能预判,不断提升城市治理的智慧能力和水平,探索出一条“智”理城市的新路径。城市安全综合风险评估是城市数字化转型过程中,政府部门及社会大数据**进一步向数据底座汇聚,并通过城市安全风险智能模型分析处理所形成的城市安全风险发现机制和城市运行风险防范机制。从城市安全运行客观规律入手,从市民需求和城市安全运行的需求出发,在实践中研究构建**市城市安全运行体征指标系统,赋予城市“实时、动态、鲜活”的生命感,提升**市城市安全运行精细化治理的能力。 7.5.2 灾损预测模型:目前灾害损失评估,主要通过灾后人工调查方法,逐级对灾情统计报表进行汇总、核实,不仅统计速度慢,时效性差,而且人为因素影响大,结果精度低。因此,建立灾害损失预测模型,在灾害发生时快速预测和评估灾情,从而确定灾害分级和救援规模,为应急指挥决策提供科学依据。实现城市安全类突发事件快速评估、灾害现场调查评估、灾害灾损评估等,生成灾情评估报告,全面提升灾情调查、灾情核查、灾损评估等综合管理能力。突发事件发生后,实地调查灾区受灾情况,并结合相关监测数据对灾情总体情况进行评价。建立灾情评估模型,经过分析研判,有效提高灾情评估能力。 根据城市安全风险综合监测预警平台的业务功能建设和数据种类的不断完善,后期将逐步开展综合管廊灾害链风险评估、供水管网安全性评估、供热管网安全运行风险评估、桥梁安全风险评估、地铁隧道施工安全风险评估、旅游安全评价、森林火灾风险预警、城市台风灾害链分析、城市安全运行体征指数等业务模型的研究、开发和应用。 |