[发明专利]一种城市地震应急疏散场地选址方法

摘要

本发明公开了一种城市地震应急疏散场地选址方法，确定地震应急疏散场地选址备选点；计算道路通行长度，并以规划路网为对象构建面向疏散分析的路网模型；人口数据的空间栅格离散化；单个地震应急疏散场地选址备选点服务范围分析；规划区域地震应急疏散场地确定与布局优化。综合考虑应备选点的空间分布、急避难场所人口容量限制、实际路网设定、实际居民人口密度分布、覆盖范围最大化等因素，增强地震应急疏散场所选址方法的科学性，及其在实际生活及城市规划建设中的实用性。

主权项

1.一种城市地震应急疏散场地选址方法，其特征在于，具体按照以下步骤进行:步骤1，确定地震应急疏散场地选址备选点，包括确定备选点总数、空间分布及每个备选点容量；步骤2，计算道路通行长度，并以规划路网为对象构建面向疏散分析的路网模型；步骤3，人口数据的空间栅格离散化；步骤4，单个地震应急疏散场地选址备选点服务范围分析；步骤5，规划区域地震应急疏散场地确定与布局优化；所述步骤2按照以下步骤进行：2‑1)道路通行长度的计算，见式(4)；其中：W为道路红线宽度；H₁、H₂为两侧建筑高度；D₁、D₂为两侧建筑退红线距离；E为疏散道路的抗震有效宽度；Co₁、Co₂为两侧建筑物可能倒塌的瓦砾影响宽度系数；β为道路通行有效率；F是用于路网分析的道路通行长度；2‑2)道路网模型的构建；以ArcGIS软件的Network模型为基础，通过对规划中常用的AutoCAD数据格式进行转换、整理、加工，实现道路点、线之间的构网，构建道路网模型；2‑3)基于步骤2‑2)中构建的道路网模型，备选点中道路条件满足如下要求：应急避难疏散场所的外周，设置与城市相应的应急疏散通道连通的交通道；应急避难疏散场所的内部，将疏散道路划分成三个疏散等级通道，即一级通道，二级通道和三级通道；用于大型车辆运送物资或消防车辆进行救灾活动的一级通道宽度为6～8m；用于避震减灾时内部输送救援物资、开展救援工作的二级通道，选择宽度在3～6m道路改造得到；用于在避难疏散场所内部以及与相邻空间之间转移的三级通道，可选择3m以下的支路、游步道改造得到；所述步骤4按照以下步骤进行：根据单个备选点周围的道路情况与其容量，分析其服务范围，具体分析见式(6)与式(7)；式(6)中：L_sum表示服务区中路网点离开备选点的累积道路通行长度；O表示备选点，i表示备选点服务区中的路径点，L_{max_length}表示备选点的最大服务通行长度；式(7)中：Pop_sum表示服务区中的包含的离散人口点对应人口数之和；Pop_i为备选点服务范围中的离散人口点对应的人口数；Pop_capacity为备选点的人口容量；所述步骤4中服务范围分析具体按照以下步骤进行：4‑1)在道路网数据模型的支持下，利用ArcGIS软件提供的服务范围分析功能，以备选点为中心，以L_{max_length}为长度进行服务范围分析，得到其对应的服务范围；4‑2)对服务范围中的离散人口点进行空间统计，即统计空间上包含于服务范围中的人口点，并计算对应的人口总数Pop_sum；4‑3)判断Pop_sum与备选点的人口容量Pop_capacity关系，如果Pop_sum＞Pop_capacity备选点人口容量，则将备选点服务长度缩小20米，重复以上步骤4‑3)并迭代，直到Pop_sum≤Pop_capacity，即备选点服务范围中包括的总人口小于等于备选点的人口容量；所述步骤5按照以下步骤进行：5‑1)根据每个备选点的排序，对前i个备选点分别应用步骤4的方法分析其服务范围，将其服务范围多边形记为P_i；其中，i起始值为1；5‑2)将前i个服务范围多边形合并，得到前i个备选点服务范围的整体多边形应用ArcGIS的合并功能实现此操作；5‑3)计算P_1‑i对应的面积A_1‑i；5‑4)计算前i个备选点的服务范围覆盖率：C_ratio＝A_1‑i/A_region，其中A_region表示整个规划区域的面积；5‑5)如果C_ratio≥C_restrict；其中，C_restrict为覆盖率控制值，分析计算停止，表示选址成功，将前i个备选点，转为正式地震应急疏散场地选址点并输出；否则让i＝i+1，重复以上步骤5‑1)‑步骤5‑5)。