城市社區(qū)緊急避震疏散場(chǎng)所分配方法研究
——以北侖區(qū)學(xué)苑社區(qū)為例

張蓓蕾，彭 驍，王瓊芳

（1.寧波市地震監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)中心，浙江 寧波315000；2.北侖區(qū)學(xué)苑社區(qū)居委會(huì)，浙江 寧波315800）

0 引言

社區(qū)是城市的基本單元，社區(qū)居委會(huì)是基層應(yīng)急管理體系的重要組成部分［1］。地震災(zāi)害發(fā)生后，在政府救援力量尚未抵達(dá)之前，社區(qū)居委會(huì)能夠第一時(shí)間將居民安全、有序地疏散至避震場(chǎng)所，不僅能有效防止余震造成的“二次傷害”，還能為后續(xù)政府集中安置贏得時(shí)間，對(duì)于減輕地震災(zāi)害損失意義重大。事先科學(xué)、合理地分配避震場(chǎng)所，并據(jù)此編制詳細(xì)、具體的行動(dòng)方案，是保證社區(qū)地震應(yīng)急疏散發(fā)揮有效作用的前提［2］。

《城市抗震防災(zāi)規(guī)劃》（GB50413-2007）（以下簡(jiǎn)稱(chēng)《規(guī)劃》）及其相關(guān)叢書(shū)對(duì)避震場(chǎng)所分配的原則及模型做了一般規(guī)定。但是，《規(guī)劃》主要針對(duì)的是市、區(qū)（縣）等大范圍空間，且未區(qū)分所分配的避震場(chǎng)所類(lèi)型。分配方法也相對(duì)繁瑣復(fù)雜，不適合基層社區(qū)操作。本文針對(duì)城市社區(qū)研究區(qū)域小、要素明確及地震應(yīng)急緊急疏散的特點(diǎn)，提出了一種“自給優(yōu)先”的緊急避震疏散場(chǎng)所簡(jiǎn)化分配方法，并通過(guò)學(xué)苑社區(qū)的案例實(shí)踐， 說(shuō)明了利用該方法開(kāi)展避震場(chǎng)所分配的關(guān)鍵環(huán)節(jié)的做法。

1 避震疏散場(chǎng)所分配原則及模型

根據(jù)《城市抗震防災(zāi)規(guī)劃》及其相關(guān)叢書(shū)，有組織的避震場(chǎng)所分配需要四個(gè)步驟。一是根據(jù)研究區(qū)內(nèi)人口分布及震害預(yù)測(cè)情況，估計(jì)待疏散人員分布及其數(shù)量；二是調(diào)查確定研究區(qū)內(nèi)的避震場(chǎng)所分布及其容量；三是確定從各人口單元到各避震場(chǎng)所的疏散距離；四是按照“均衡、高效”的目標(biāo)確定最優(yōu)分配方案，即在保證所有避震場(chǎng)所不超過(guò)容量限制的前提下，使疏散人員“總出行量最小”。運(yùn)籌學(xué)中的一種線(xiàn)性規(guī)劃模型，可以作為解決上述問(wèn)題的數(shù)學(xué)模型［3-4］。其形式如下：

F—目標(biāo)函數(shù)，這里為研究區(qū)內(nèi)所有疏散人員的總行程距離最短；

P（i，j）—第j居住區(qū)分配到第i避震場(chǎng)所的人數(shù)；

D（i， j）—第j居住區(qū)到第i 避震場(chǎng)所的距離；

C（i）—第i 避震場(chǎng)所的容量；

Q（j）—第j居住區(qū)的疏散人數(shù)。

2 城市社區(qū)緊急避震疏散場(chǎng)所分配方法

城市社區(qū)地震應(yīng)急緊急疏散，是指在地震災(zāi)害發(fā)生初期，在各級(jí)政府應(yīng)急隊(duì)伍還未到來(lái)之前，為預(yù)防余震給居民造成新的傷害，社區(qū)居委會(huì)等基層組織，將轄區(qū)內(nèi)的居民臨時(shí)疏散至附近的避震場(chǎng)所，避災(zāi)時(shí)間一般在半小時(shí)到5小時(shí)之內(nèi)。之后，根據(jù)震情災(zāi)情及政府指示，轉(zhuǎn)入臨時(shí)安置階段或結(jié)束避震狀態(tài)。這里的避震場(chǎng)所是指緊急避震疏散場(chǎng)所，又稱(chēng)臨時(shí)避震疏散場(chǎng)所（以下簡(jiǎn)稱(chēng)避震場(chǎng)所），它同時(shí)也是避震疏散人員集合轉(zhuǎn)移到固定避難場(chǎng)所的過(guò)渡性場(chǎng)所。它的設(shè)置要求如表1所示［4］。

表1 緊急避震疏散場(chǎng)所設(shè)置要求

城市社區(qū)緊急避震場(chǎng)所分配相較于一般的避震場(chǎng)所分配，有三個(gè)方面的特點(diǎn)。其一，避震場(chǎng)所在自用剔除的基礎(chǔ)上參與統(tǒng)籌分配。緊急避震作為一種臨時(shí)狀態(tài)，方便、就近是避震場(chǎng)所選擇考慮最多的兩個(gè)因素。各單元自有避震場(chǎng)所用于本單元人員避災(zāi)能很好地滿(mǎn)足這兩方面要求。因此，社區(qū)避震場(chǎng)所分配適宜實(shí)行“自給優(yōu)先”的原則，各單元自有避震場(chǎng)所在滿(mǎn)足本單位需求的基礎(chǔ)上，參與社區(qū)統(tǒng)籌分配；其二，所有人員都是待疏散人員。因緊急疏散是在政府震后趨勢(shì)判斷意見(jiàn)未公布之前，也就是尚未明確未來(lái)是否會(huì)發(fā)生余震之前。為保險(xiǎn)起見(jiàn)，社區(qū)居委會(huì)應(yīng)該將所有人員都疏散至安全地帶，無(wú)須考慮通過(guò)震害預(yù)測(cè)確定待疏散人員數(shù)量；其三， 從各單元到指定避震場(chǎng)所的距離為多條路線(xiàn)距離的加權(quán)平均值。各人口單元一般有兩個(gè)以上的出入口，相應(yīng)地從該單元到指定避震場(chǎng)所的路線(xiàn)也有兩條以上。由于緊急疏散本身距離較近，因此各條路線(xiàn)的距離差別不能忽略。但出入口的位置、性質(zhì)決定了單元內(nèi)從該出入口出行人員的比例相對(duì)固定。因此，根據(jù)單元內(nèi)各出入口通行人員比例，通過(guò)加權(quán)平均的方式計(jì)算該單元到指定避震場(chǎng)所的距離。

根據(jù)上述特點(diǎn)，筆者認(rèn)為，城市社區(qū)緊急避震場(chǎng)所分配可以在自用剔除的基礎(chǔ)上按照“總行程距離最短”的優(yōu)化模型進(jìn)行分配。按照該模型需要三個(gè)已知量，一是社區(qū)內(nèi)各單位（小區(qū)）的待疏散人口，即是該單位（小區(qū)）的全部活動(dòng)人口；二是避震場(chǎng)所分布及其容量；三是各單位（小區(qū)）到各避震場(chǎng)所的距離，按照各條路線(xiàn)出行人員比例通過(guò)加權(quán)平均的方法求得。計(jì)算分析過(guò)程就是典型的解決線(xiàn)性?xún)?yōu)化問(wèn)題，可以通過(guò)表上作業(yè)法，也可以通過(guò)相關(guān)軟件編程求得。

3 城市社區(qū)緊急避震疏散場(chǎng)所分配案例——以北侖區(qū)學(xué)苑社區(qū)為例

學(xué)苑社區(qū)位于寧波市北侖區(qū)大碶街道城區(qū)東側(cè)，區(qū)域面積2.0平方公里，擁有12 個(gè)居民小區(qū)，3所學(xué)校，2所幼兒園，1個(gè)商業(yè)廣場(chǎng)。作為社區(qū)地震應(yīng)急預(yù)案編制的主要環(huán)節(jié)之一，按照“自給優(yōu)先”的原則，通過(guò)“總行程距離最短”的模型對(duì)該社區(qū)緊急避震疏散場(chǎng)所進(jìn)行了分配［5］。主要分三個(gè)步驟開(kāi)展。

3.1 疏散人口統(tǒng)計(jì)

統(tǒng)計(jì)社區(qū)內(nèi)的待疏散人口，需要考慮居民的晝夜活動(dòng)規(guī)律和人口構(gòu)成的影響［5］。學(xué)苑社區(qū)內(nèi)不僅有居民區(qū)，還有學(xué)校、賓館和商業(yè)區(qū)（包括商住公寓、賣(mài)場(chǎng)、辦公等業(yè)態(tài)）。活動(dòng)規(guī)律的不同適宜分三個(gè)時(shí)段考慮，分別是工作日工作時(shí)段、工作日非工作時(shí)段和節(jié)假日。其中，學(xué)校（幼兒園）的分時(shí)段人數(shù)主要基于學(xué)生在校時(shí)間確定，同時(shí)考慮走讀學(xué)校與寄宿學(xué)校的區(qū)別。居民區(qū)的分時(shí)段人數(shù)主要基于工作時(shí)段僅有3歲以下兒童及其看護(hù)人員在家的實(shí)際，通過(guò)詳細(xì)入戶(hù)調(diào)查家庭人員結(jié)構(gòu)確定。賓館假設(shè)節(jié)假日客房全部入住，工作日6成入住，工作時(shí)段入住人員2成以?xún)?nèi)在房。辦公區(qū)則跟居住區(qū)相反，工作時(shí)段滿(mǎn)員，非工作時(shí)段僅有少量的保安及值班人員。根據(jù)以上原則，確定了學(xué)苑社區(qū)內(nèi)各個(gè)人口單元的居?。ɑ顒?dòng)）人數(shù)，即是社區(qū)緊急疏散的待疏散人數(shù)，具體見(jiàn)表2。其中，包括多種業(yè)態(tài)的曼哈頓商業(yè)廣場(chǎng)人數(shù)通過(guò)各業(yè)態(tài)分別統(tǒng)計(jì)并相加獲得，因賣(mài)場(chǎng)夜間僅留有少量的值班人員，故晝夜人數(shù)有差別，具體見(jiàn)表3。

表2 學(xué)苑社區(qū)各居民區(qū)（商業(yè)區(qū)、學(xué)校）疏散人口統(tǒng)計(jì)表

表3曼哈頓商業(yè)廣場(chǎng)疏散人口統(tǒng)計(jì)時(shí)段 辦公（1500）賓館（1020）賣(mài)場(chǎng)（2000）商住樓（2500）合計(jì)（7020）工作日工作時(shí)段（8：00-18：00）15001727509503372工作日非工作時(shí)段6：00-8：00，18：00-22：0020612200025005132夜間（22：00-08：00）206122025003152節(jié)假日（晝間）201020200025005540節(jié)假日（夜間）2010202025003560最多時(shí)間15001020200025007020業(yè)態(tài)（人數(shù)/人）

3.2 避震場(chǎng)所確定

因政府及其相關(guān)部門(mén)未在該社區(qū)開(kāi)展過(guò)避震場(chǎng)所的建設(shè)規(guī)劃工作。學(xué)苑社區(qū)成立了由市、區(qū)地震、建設(shè)部門(mén)專(zhuān)業(yè)人員和社工共同組成的工作小組，詳細(xì)調(diào)查確定了區(qū)內(nèi)公園、廣場(chǎng)、學(xué)校操場(chǎng)、公共綠地等備選場(chǎng)地的相關(guān)指標(biāo)。根據(jù)規(guī)范要求，對(duì)照確定了可以作為緊急避震場(chǎng)所的場(chǎng)址（表4）。

表4學(xué)苑社區(qū)備選避震場(chǎng)所情況表名稱(chēng) 社區(qū)廣場(chǎng) 博平小學(xué)操場(chǎng)明港中學(xué)操場(chǎng)中河麗園中庭綠化地寧職院東區(qū)操場(chǎng)寧職院西區(qū)操場(chǎng)曼哈頓商業(yè)廣場(chǎng)綠化地紀(jì)念林綠地有效面積（m2）5050723081602100241001203045005080容量（人）4208602567001750200831002537504233注：有效使用面積為各個(gè)場(chǎng)地除去周邊建筑物垮塌范圍即建筑物高度的一半之外的面積，按照人均避難面積不小于1～2m2 的規(guī)范要求，我們?nèi)∪司茈y面積為1.2m2，括號(hào)內(nèi)即為計(jì)算所得的最大可避難人數(shù)

3.3 計(jì)算分析

根據(jù)各時(shí)段的待疏散人口數(shù)量及其分布，分別計(jì)算分析避震場(chǎng)所分配方案。這里以各時(shí)段待疏散人數(shù)最多（表2最后一行）為例，說(shuō)明具體方法。

首先是可行性分析，總疏散人數(shù)為54105人，避震場(chǎng)所總?cè)萘繛?6874人，滿(mǎn)足總疏散人數(shù)小于等于避震場(chǎng)所總?cè)萘康囊?，社區(qū)可以作為獨(dú)立的避災(zāi)單元進(jìn)行避震場(chǎng)所分配。

其次是自用剔除。按照“自給優(yōu)先”的原則，各單位自有避震場(chǎng)所在剔除本單位需求量的基礎(chǔ)上，參與社區(qū)統(tǒng)籌分配。學(xué)苑社區(qū)參與統(tǒng)籌分配的避震場(chǎng)所和疏散人員如表5、表6所示。

表5 學(xué)苑社區(qū)參與統(tǒng)籌分配的避震場(chǎng)所情況表

表6 學(xué)苑社區(qū)自有避震場(chǎng)所單位需要統(tǒng)籌分配的疏散人員數(shù)量表

再次是疏散距離計(jì)算。通過(guò)加權(quán)平均的方法確定各個(gè)居民小區(qū)到指定避震場(chǎng)所的距離。第一步，根據(jù)小區(qū)內(nèi)部布局、出入口性質(zhì)，定性確定小區(qū)內(nèi)居民通過(guò)各出入口到達(dá)指定避震場(chǎng)所的比重；第二步，計(jì)算從各出入口到達(dá)指定避震場(chǎng)所的距離；第三步，根據(jù)各條路線(xiàn)通行人員比重，通過(guò)加權(quán)平均的方法確定該小區(qū)到達(dá)指定避震場(chǎng)所的距離。比如，中河茗苑有東北門(mén)、西北門(mén)兩個(gè)出入口，其中西北門(mén)為主出入口，且寬度有8m，其到社區(qū)廣場(chǎng)的距離為538m；西北門(mén)為副出入口，寬為4m，其到社區(qū)廣場(chǎng)的距離為283m。定性確定通過(guò)東北門(mén)到達(dá)社區(qū)廣場(chǎng)的比重為三分之二，通過(guò)西北門(mén)到達(dá)社區(qū)廣場(chǎng)的比重為三分之一，則中河茗苑到社區(qū)廣場(chǎng)的距離為453m。學(xué)苑社區(qū)參與統(tǒng)籌分配的居民區(qū)（商業(yè)廣場(chǎng)）到指定避難場(chǎng)所的距離如表7所示。

表7 參與統(tǒng)籌分配的居民區(qū)（商業(yè)廣場(chǎng)）到指定避難場(chǎng)所的距離

運(yùn)行結(jié)果如下：統(tǒng)籌分配人員總疏散行程為10847010米人，共為26993人，平均每人疏散距離為402m。加上自有剔除部分，總疏散行程為11891620，共為54105人，平均每人疏散距離為220m，分配方案具體如表8、圖1所示。其他時(shí)段的計(jì)算分析方法類(lèi)似，本文不再具體說(shuō)明。

實(shí)際應(yīng)用中，同一社區(qū)不同時(shí)段分配方案不同，不僅不便于張貼公布，也不利于轄區(qū)內(nèi)居民記憶。本文重點(diǎn)說(shuō)明的，每個(gè)單元的待疏散人口數(shù)量取各時(shí)段最多，計(jì)算分析所得到的避震疏散場(chǎng)所分配方案，盡管效率不是最高，但能滿(mǎn)足所有時(shí)段需求，實(shí)際應(yīng)用較多。

表8 學(xué)苑社區(qū)避震場(chǎng)所分配表（已加自用剔除部分）

4 結(jié)論

本文著眼于操作層面，提出了一種“自給優(yōu)先”的緊急避震疏散場(chǎng)所簡(jiǎn)化分配方法。該方法不僅對(duì)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的分配模型作了細(xì)化和具體化，又根據(jù)實(shí)際對(duì)疏散人口統(tǒng)計(jì)、疏散距離確定等部分環(huán)節(jié)作了合理的簡(jiǎn)化，并基于案例，說(shuō)明了使用該方法操作的關(guān)鍵步驟，為社區(qū)、學(xué)校、村鎮(zhèn)等基層單位開(kāi)展相關(guān)工作提供了參考和借鑒。但是，避震場(chǎng)所分配是一個(gè)涉及多方面因素的復(fù)雜問(wèn)題，目前尚沒(méi)有一種模型或者方法能夠全面、真實(shí)地反映所有涉及的因素。針對(duì)目標(biāo)導(dǎo)向，考慮主要因素，提出簡(jiǎn)化模型，是目前國(guó)內(nèi)外學(xué)者解決此問(wèn)題的普遍做法。本文的細(xì)化和簡(jiǎn)化也僅是針對(duì)“科學(xué)、合理又適合基層理解操作”這個(gè)目標(biāo)導(dǎo)向。不同震害等級(jí)對(duì)疏散人口、道路通行能力的影響，疏散道路的選擇及分配策略等涉及大范圍、高精度避震場(chǎng)所分配的不同層面問(wèn)題都值得進(jìn)一步深入研究。