城市开放性公共场所的人流监测与拥挤风险控制研究

The opening functional areas of city are high incidence of jostlement and other emergencies with the risk of heavy casualties and property losses. The study takes a commercial street, a tourist attraction as case areas to analyze the relationship between population density and crowd risk for further risk control, and emergency evacuation. Firstly, an optimization model for monitoring system layout is developed. Secondly,the assesment indicators of crowded-flow risk and the grading standards of risk warning are constructed based on monitoring information. Meanwhile,the potential crowded-flow risk are calculated with the mobility information from simultaneous monitoring. Finally, with the support of GIS and spatial optimization models, the risk control strategies such as safety capacity control, flow direction control and the special area or period control are simulated. And, considering the characteristics of the spatial structure of the opening funtional areas and the personnel characteristics, a series of evacuated strategies are addressed and simulated. The achievement of the study will be helpful to improve safety management and emergency response capabilities of the opening funtionalareas of city.

城市开放性公共场所易发生拥挤踩踏等突发事件，造成重大人员伤亡和财产损失。本研究以商业街、旅游景区为对象，系统考虑人群监测、人流拥挤风险评价与风险预警、风险控制与应急疏散之间的内在联系，首先建立人流监测系统层次布局优化模型；其次,依据监测信息构建人流拥挤风险指标和风险预警等级划分标准,并借助同步监测的人员流动信息，构建人流短时预测模型,计算潜在拥挤风险，研究人流风险动态预警；最后，在GIS与空间最优化模型支持下，进行安全容量控制、人员流向控制、人员流动区间限制等风险控制情景模拟，并综合考虑开放性场所的空间结构特征、人员特征、常态及非常态的通路状态，对分区分时疏散、疏散路径诱导、复杂条件下的疏散路径诱导等进行情景模拟。研究成果有助于增强开放性公共场所的风险管理和应急疏散管理的科学性和可操作性。

开放性公共场所存在全域或局部的人流拥挤风险。为减少突发性公共安全事件，提高应急人员疏散效率，以什刹海景区、大栅栏商业街、西单商业街、北京动物园等公共场所为对象，开展了人流监测技术应用和监测系统布局、人群拥挤风险表征指标和人群聚集等级判定方法、人群聚集风险关键点识别等方面的理论研究和模型构建，并从人群拥挤风险控制和防范的角度，建立了人群路径优化、应急疏散广播设施选址、避难场所布局测度的方法与模型。. 除了利用智能图像监测识别系统的数据，（1）提出基于Wi-Fi探针技术的人群总量和移动踪迹数据获取和处理方法、百度热力图数据挖掘和处理技术与方法；（2）基于有限和离散的人群监测图像信息以及Wi-Fi人群流动信息，提出考虑路径分流概率的人群密度空间插值方法，为多途径获取开放性公共场所人群流动基础数据、并通过多种监测技术手段融合而提高人流监测精度奠定了基础。. 针对人群拥挤风险预警和控制，（1）提出客流量聚集等级划分方法以及聚集时间分布形态判别方法，为在公共场所实施人群总量控制策略，降低人群聚集风险提供了技术支撑；（2）考虑人群日常聚集的空间占用特征以及应急疏散时可利用的道路网结构特征，提出定量评估人群聚集高风险关键节点的两种方法：节点访问频率法(NAFM)和组合临界簇模型(CCCM)，为在平时高效管理全局和局域的人群聚集风险、在突发事件时及时应对聚集人群的疏散提供了理论和方法依据。. 从人群拥挤风险防范和应急疏散需求出发，（1）在传统旅行商问题基础上构建了TSPWT模型，开发了优化路径选择的分支定界算法，有助于全面考虑游览时间及排队等候时间，制定符合实际的游客路径选择优化方案；（2）借鉴解决最大覆盖问题的方法，构建了疏散广播设施选址优化模型，有助于发挥应急广播在公共场所人群疏散中的作用；（3）基于2SFCA方法，提出考虑脆弱人口需求的避难场所布局均衡性测度方法，有助于制定符合现实需求的应急疏散方案。