面向适灾韧性的城市应急避难设施地上地下协同布局优化研究

In recent years, a large number of people and economy activities are gathering in cities, making urban ground space resources scarce. Therefore, vulnerability has become increasingly prominent and making cities become breeding grounds for all kinds of sudden disasters and risks. Urban underground space resources are very huge and abundant. If its defense advantages for natural disaster are considered and the disaster resilience-oriented planning of the ground space and underground space is coordinated, it will effectively reduce urban disaster damage and improve urban resilience. Therefore, the project tries to draw lessons from the experience of urban underground space planning in foreign countries and China, and to design the coordination between the ground space and underground space, the integration of emergency shelters, medical rescue centers and material reserve centers by employing the theories and methods of resilient city theory, facility location model, scenario analysis, optimization algorithm, etc. Then, the coordinated planning model of ground and underground spaces for disaster resilience-oriented emergency shelter infrastructure is formulated, and empirical analysis are carried out with Beijing and Shanghai as typical cases. With the development of new urban infrastructure construction in China, the project tries to determine solutions for planning emergency shelter infrastructure to achieve sustainable development, and to provide decision-making for planning of disaster resilience-oriented emergency shelter system.

近年来，大量人口和经济活动向城市集聚，地上空间资源十分紧张，城市脆弱性日益凸显，城市已成为各类突发灾害和风险的孕育地。城市地下空间资源十分巨大而丰富，若利用其对灾害天然防御优势，以适灾韧性为目标协同规划布局地上空间和地下空间，将有效地降低城市灾损、提高城市韧性。本项目将充分借鉴国外和我国城市地下空间规划的经验和教训，运用韧性城市理论、选址布局理论、情景分析法、最优化方法等理论和方法，在竖向维度上设计地上空间与地下空间协同，横向维度上设计应急避难场所、医疗救护中心与物资储备中心等应急避难设施之间的功能协同，构建面向适灾韧性的城市应急避难设施地上地下协同布局优化模型，以北京、上海为典型案例进行理论研究和实证分析。在我国推进新一轮城市基础设施建设的背景下，本项目尝试探索一套符合城市可持续发展需要的应急避难设施布局规划方案，希望为政府部门运用适灾韧性理念规划开发城市应急避难系统提供决策参考。

满足城市发展需要，开发利用城市立体空间，是世界各国城市发展的普遍趋势。地下交通、地下街、地下物流及地下应急设施（民防工程）等是地下空间开发的主要形式，也正在成为解决城市所面临的应急、防灾、交通拥堵、水资源短缺与生态环境恶化等问题的重要途径。本项目研究了城市地下物流与应急设施立体化布局规划问题，从而为增强城市地下空间开发能力，探索出一套符合我国城市空间未来发展需求的立体化规划方案。.本项目充分借鉴国外和我国典型城市对城市地下空间规划建设的实践经验和教训，依据韧性城市理论、灾害管理理论、布局选址理论、最优化算法等理论和方法，主要开展三个方面的研究内容：（1）基于城市地铁网络设计轴辐式二级城市物流网络，构建了地铁物流系统立体化布局模型。（2）考虑城市地下空间防灾功能设计，构建了城市应急避难设施地上地下一体化布局规划模型。（3）分析城市应急避难系统的内涵和基本构成，构建立体化城市应急避难系统。从而为城市地下物流与应急设施的立体化布局提供有效策略和建议。.本项目已经取得的创新性成果主要体现在三个方面。（1）构建城市地铁站的转运能力的网络中心性指标体系，提出轴辐式地铁站分类标准。构建一个考虑容量约束的最大覆盖选址模型，确定地铁物流系统中轴点和辐点的布局选址。以上成果丰富和发展了城市地铁物流轴辐式设计理论。（2）考虑城市地下空间防灾功能设计，论证城市地下空间应用为应急避难场所的可行性。构建基于双目标网络流模型将对城市应急避难设施进行地上地下一体化布局，结果表明开设地下应急避难场所，可以有效提高人群疏散效率。（3）提出由空中应急避难场所、地面应急避难场所、地下应急避难场所组成的立体化城市应急避难系统。构建城市应急避难系统立体化布局规划模型，结果表明立体化城市应急避难系统有助于提高城市整体的安全性和经济性。.本项目已经发表或录用期刊1篇，另外还有2篇论文正在投稿，项目成果转化为咨政建言1份。