针对超强台风的大规模人群疏散模式研究

张媛媛 陈亮 黎婷 王佳佳

摘要：指出了我国是受台风灾害影响最严重的国家之一，据统计，平均每年约有7个台风登陆影响我国，严重威胁到人民群众的生命财产安全。以超强台风为背景，分析了影响抗台风人群疏散关键性信息，并基于台风动态信息的刷新性，提出了“态势感知-权衡决策-序贯应对”的大规模人群疏散模式。以提高抗台风人群转移的效率，提升抗台风人群转移的科学性与可行性，增强我国应对台风灾害的能力，从而保障人民群众的生命财产安全。

关键词：台风；疏散；态势感知；权衡决策；序贯应对

中图分类号：O224

文献标识码：A 文章编号：16749944（2017）10001103

1 引言

我国位于亚欧大陆东部太平洋西海岸，紧邻西北太平洋热带气旋生成地，是受热带气旋影响最严重的国家之一。尤其在全球气候变化和快速城市化背景下，超强台风灾害的发生频率和强度还会有所增加。东南沿海地区是我国经济发达地区，人口集中工业发达且以低山丘陵为主，一旦超强台风在这些地区登陆会造成风灾、城市内涝、山体滑坡、泥石流等灾害，将影响城市正常运转工商业正常发展，给人民群众带来巨大的经济财产损失，甚至威胁人们生命安全。2016年9月15日超强台风“莫兰蒂”于厦门登陆，据不完全统计，共造成福建、浙江、江苏、上海、江西五省（直辖市）248万人受灾，失踪死亡44人，紧急转移56.7万人，直接经济损失高达117.1億元。目前，我国《国家中长期科技发展纲要》已将台风灾害列为影响国家公共安全的主要自然灾害之一，明确提出要切实增强台风灾害应急处置能力，保障人们生命财产安全亦成为国家发展的重大需求，可见对抗台风人群疏散的研究具有十分重要的现实意义。

随着对台风灾害认识地不断增多，对台风灾害的重视程度也不断增加，国内外对台风研究不断增多，成果丰硕。在台风信息感知方面，对于台风生成、强度、中心位置、中心风速、中心气压、移速移向、风圈半径、台风未来一段时间内的行径路径、强度变化、影响范围、降雨量，和风暴潮等方面的研究取得丰硕成果（王慧等[1]，郑锋等[2]，Li 等[3]，Franklin[4]，陈永林[5]，Wei[6]）。同时也有许多学者结合潜在影响区域内的地质灾害信息和人口信息，对泥石流、山体滑坡、洪水和内涝等衍生灾害进行监测预警研究（Grings等[7]，傅承琦[8]，Wu 等[9]）。

2 态势感知

态势感知是对台风及其发展势态进行跟踪监测，对台风可能影响区域信息进行收集、分析，对抗台风人群疏散是否能够顺利进行具有基础性作用。态势感知可分为两个部分：台风信息感知，潜在受灾地区及其周边地区信息感知。共同为权衡决策提供相对精准的信息用于制定科学的抗台风人群疏散方案。

2.1 台风信息感知

影响我国的台风生成于广阔的低纬度热带海洋，主要分布在4个相对集中的海区：南海中北部的海面；菲律宾群岛以东和琉球群岛附近海面；马里亚纳群岛附近海面；马绍尔群岛附近海面。海洋面积辽阔，气象站稀少，以往台风生成后很不容易发现，只有过往船只经过或者移动到岛屿附近才能发现，由于台风信息千变万化很难及时感知，对抗台风人群疏散行动的展开产生了不利影响。

台风在海上生成之后受各种因素影响各种信息会发生巨大变化，这些信息的变化对准确预测台风路径，特别是登陆地点、台风强度、风圈半径、降水量大小将产生重大影响。在台风登陆前后，由于下垫面等特征发生了显著的变化，复杂的海-气、陆-气及台风与中纬度系统的相互作用，使台风的路径、强度、风力、降水范围降水量更具不确定性[10]。通过释放无线电探空仪、飞机，携带各种必要仪器在台风可能发生的地区上空，以侦察、气象雷达、气象卫星等手段，感知台风强度、风圈半径、移动速度、预测路径、预测降水量变化等，如图1所示。

图1 台风信息感知

2.2 潜在受灾地区及周边可疏散地信息

在气象部门发布台风路径、台风风圈半径以及降水范围后，可以根据相关数据确定大致受灾范围。为决策部门提供精确的信息以制定合理的人群疏散方案需及时准确的感知潜在受灾地区信息及周边可疏散地信息。需要感知的关键信息包括受灾地人口、地质、道路交通、救援力量、通讯条件、周边可疏散地信息等。

人口信息主要是人口年龄段构成结构信息，分为小孩、青壮年、老人；人口性别构成结构信息，分为男性女性；人口分布信息居住范围集中与否。地质信息主要包括地形地貌信息，是否容易引发泥石流、滑坡、城市内涝等次生灾害。道路交通信息主要包括距离疏散点道路交通网分布情况、道路交通通行情况信息。救援力量信息包括可能受灾地区内以及周边可用于投入到人群疏散的人员力量、交通工具、生活物质、医疗救援物质及人员等信息。通讯条件信息主要包括有线和无线通信覆盖及其保障信息。周边可疏散地信息主要包括空间大小、生活医疗物质信息等，从而确定可接纳疏散人员数量，如图2所示。

3 权衡决策

权衡决策是在态势感知的基础上进行决策，是抗台风人群疏散行动成功与否决定性的一环。抗台风指挥部在感知各种信息后权衡利弊做出人群疏散决策，决策出疏散人群、疏散时间、疏散地点、疏散路径、疏散交通工具等。决策需权衡各方面信息因素并且要体现科学性、可行性和风险性。如图3所示权衡决策的流程图。

3.1 决策无效风险

决策无效的风险表示因为决策不当而造成人群疏散行动无效的风险。降低决策无效风险需要感知大量准确的台风信息，从而能相对准确预测台风强度、降水量、风圈半径等信息，对疏散人口、疏散范围等决策做出正确的疏散决策。台风信息千变万化不断刷新，正确感知其信息做出准确预测需增加监测时长周期，即感知到台风信息相对完善的情况下做出疏散决策。

3.2 决策不及时风险

决策不及时风险表示因决策不及时导致错过最佳人群疏散时间的风险。降低决策不及时风险即在台风到达以前保证受灾区域人群疏散完全，需要提前进行疏散决策为人群疏散提供充足的疏散时间。如何确定最佳疏散时间，就需要疏散用时、台风到达时间的确定进而决策而定。

决策无效风险与决策不及时风险为此消彼长的一对矛盾关系，决策的时候需要平衡二者。降低决策无效风险需要压缩人群疏散时间进而增加决策不及时风险，反之降低决策不及时风险会压缩对台风监测时长，从而会加大决策无效的风险。要想达到两者的平衡主要考虑时间因素，即寻找一个疏散时间点在保证台风到达以前受灾区域人群能完全疏散，同时又能准确地疏散人群。

4 序貫应对

受灾区人群疏散完成时间受疏散策略影响，序贯应对是“态势感知-权衡决策-序贯应对”大规模人群疏散模式实施疏散的环节，是本模式下人群疏散行动能否成功有效完成的重要保证。序贯应对是将整个疏散行动分成若干个阶段，每个阶段作为独立的部分根据态势感知的信息做出权衡决策，然后进行人群疏散行动。序贯应对是一个动态的过程，在进行分层次分阶段有序疏散的同时，对台风及其预测信息的态势感知也在不断刷新，为决策部门提供决策关键信息，决策部门根据这些信息权衡决策，适时适当地调整人群疏散方案。根据台风灾害发展的时间和空间过程性，分为时间维度序贯应对和空间维度序贯应对。

4.1 时间维度序贯应对

时间上，根据台风到达受灾地区的时间先后将受灾地区划分为三个时间区域，每个区域都作为一个独立区域进行分阶段的有序疏散。台风灾害最先影响的区域设为一级危险区域，台风灾害最后影响的区域设为二级危险区域，按照一级、二级、三级危险区域依次有序的疏散人群。

如图4所示，假设决策指挥部门在综合各种信息后将距离台风到达小时区域设为警戒区，距离台风到达小时区域设为开始疏散区。台风到达警戒线后危险区域进行警戒疏散准备，有关部门发布疏散预警信息，救援指挥力量进入战备工作状态，按照先前计划疏散人员进入疏散准备状态，疏散路径进入交通管制状态限制车流量保证路径通畅，医疗救援应急突发救援部门进入工作准备状态，随时应对突发状况。一级危险区域进行警戒疏散的同时决策部门不断地对台风信息进行感知，权衡利弊后随时对决策进行调整，如果预测台风路径强度等信息变化对现阶段疏散行动无影响则按原计划继续进行有序疏散，如果发生改变影响到现阶段疏散行动则重新进行态势感知-权衡决策-序贯应对，对剩下区域疏散行动进行及时调整。决策的调整一切以态势感知信息为依据。

4.2 空间维度序贯应对

空间上，受灾地区因地质条件不同，交通道路网分布不同，区域内人员结构不同使得各部分疏散难度紧急程度不同，可综合考虑这些因素将受灾区域划分为三个区域，按危险等级从高到低划分为一级危险区域、二级危险区域、三级危险区域。在人群疏散的时候按照危险等级由高到低进行疏散，首先将一级危险区域人员疏散到周围合适疏散安置点，在疏散的同时指挥部实时不间断的对台风信息进行态势感知，如果台风信息发生重大变化且影响到现阶段疏散行动，则再次权衡决策制定新的人群疏散方案，如未发生变化则进行二级危险区域人员疏散，同时仍然进行态势感知，对台风信息进行实时监测把控，从而确定是否需要对决策做出相应调整，如需要则再次进行权衡决策，制定新的疏散方案，不需要，就继续按照原来的疏散方案疏散三级危险人群，直到全区域疏散人群转移到安全疏散安置点。

5 结语

台风灾害威力大破坏强，给我国人民群众带来重大经济财产损失，甚至威胁到人民群众的生命安全。实践表明，面对超强台风高效有序的人群疏散行动是确保人民生命安全的重要措施。在此提出的“态势感知-权衡决策-序贯应对”的大规模人群疏散模式是面向超强台风，在深度感知台风信息和潜在受灾地区信息的基础上，权衡无效风险和决策不及时风险做出决策，给出序贯应对的疏散方案。整个疏散模式基于动态的台风信息刷新，在台风信息不断变化的情况下进行新的感知-决策-应对，在不断地感知-决策，再感知-再决策的情况下及时有效地调整人群疏散方案。从而做出具有科学性、合理性、低风险性、经济性的大规模人群疏散模式，以保障人民群众的生命安全。

参考文献：

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