地震搜救的计算机模拟与分析

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1、第12卷第2期防灾科技学院学报Vol.12No.22010年6月J.ofInstituteofDisaster-PreventionScienceandTechnologyJun.2010地震搜救的计算机模拟与分析郑彦（厦门城市职业学院，福建厦门361008）摘要：采用计算机模拟了地震搜救工作，对搜救成功率与搜救速度、救援半径、最大转动角度三个变量的关系进行了分析。为了保证最大限度地提高搜救成功率，应当确定搜救速度至少超过某临界值，通过采用先进技术、增加人力投入、细致工作提高救援半径。对最大转动角度的模拟分析表明，地震搜救

2、工作具有一定的偶然性，但是纯粹漫无目的的搜索的效率往往是最低的。模拟采纳的搜救方案经过实验测试是可以接受的。关键词：地震搜救；计算机；模拟中图分类号：P315.39文献标识码：B文章编号：1673-8047(2010)02-0057-040引言近年来，我国多次发生重大地震灾害，如四川4）搜救成功率：是模拟结束时搜索到的被困汶川的5·12地震和青海玉树的4·14地震。地震人数除以被困人员总数的比值，以衡量搜索工作的搜救工作也一次次地牵动全国人民的心。抗震救灾效率。在此，我们假设只要及时发现了被困人员，的第一任务是抢救生命，特

3、别是能在国际普遍认可该被困人员即能够获救。的72小时抢救生命的黄金时间内救出更多人的生然后通过调整搜救者的一些基本搜救参数，我[1]命。对于学术界来说，开展对地震搜救工作的理们可以模拟地震搜救的过程。搜救过程的模拟如图论研究应当是一项非常有意义的工作。因此笔者希1所示：望采用计算机模拟的方法，对地震搜救工作的组织第一步，我们可以输入搜救工作的变量数值，管理进行一些粗浅的分析，希望能引起理论界对于对于搜救成功率而言比较重要的变量有：搜救速该问题的重视。度、搜救半径、最大转动角度等。第二步，计算机将在指定区域内随机分配501地

4、震救援的计算机模拟方法名被困者和搜救人员的位置，并且随机指定搜救人1.1地震搜救过程模拟的步骤员的初始运动方向。模拟过程中，被困者的位置始本文模拟的场景条件约束如下：在10km×终保持不变。10km的正方形区域内，假定共有50名被困者，而第三步，沿指定方向移动搜救人员，在移动过50名搜救人员的任务则是在5天内（120小时）尽程中不断地随机调整最大转动角约束下的移动方可能搜索到全部被困者。搜救速度、搜救半径等变向。如果搜救人员的移动超出指定区域，则重新选量都可以调整以便分析。各变量的具体含义如下：择随机转动角，使搜救者始终在

5、区域内运动。1）搜救速度：指搜救过程中搜救人员的移动第四步，计算机监视每一个受困者，是否在搜速度。救半径内有搜救人员经过。如果是，则检测该受困2）救援半径：搜救人员与被困者的距离小于者是否已经被搜救过。如果重复，则搜救人员继续该半径时，就可以发现并救援该被困者。移动。反之，则搜救人员移动中止。3）最大转动角：搜救人员在指定区域内随机第五步，检查受困人员是否全部被搜救到，如选择移动的方向，最大转动角限定了搜救人员可以果是，则模拟过程提前结束。反之，则循环前述过改变上一个移动方向的最大角度。该变量（0°~180°）程，直到达到

6、指定的时间长度及所有移动结束。取值越大，说明搜救人员的运动方向随意性越大。第六步，输出模拟结果。收稿日期：2010-04-28作者简介：郑彦（1980-），男，浙江衢州人，讲师，管理学硕士，主要从事经济管理应用研究．·58·防灾科技学院学报第12卷输入模型变量赋值：搜救速度、最大转动角度、救援半径、被困总人数等生成模拟的边界，随机设定被困者和搜救者及随机确定搜救者的初始搜索方向沿搜索方向移动搜救者并且在最大转动角度约束下随机调整搜索方向检查每一个受困者是否被搜救者搜索到？YesNoNo记录该受困者，如已有其他搜救者到检查是

7、否所有受困者已被搜救达，则继续移动。反之，搜救者停止移到？动。YesNo移动是否全部结束？Yes输出结果：模型输入的变量值、被搜救的受困者总数、被重复搜索到的受困者数图1地震搜救模拟的步骤1.2Tomicus对搜索过程的模拟结果如图2。为了实现对上述地震搜救的计算机模拟，笔者与我们的常识相一致，搜救速度越快则相同时使用了JohnA.Byer编写的Tomicus软件进行模拟间内我们可以搜救出更多的地震受困者。但是由于分析。该软件的操作非常简单，仅需要输入搜索速速度提高而带来的搜救成功率的边际增量则是逐度、搜索半径和最大转动角

8、度等变量后回车即可开渐下降的。假如为了提高搜救的细致程度不得不牺始模拟计算。但需要说明的是，由于该程序最初是牲一些速度，根据图2我们不妨将曲线增长坡度已JohnA.Byer用于生物学求偶问题模拟所编写的，经趋缓的2km/h作为搜救临界速度。搜救速度超过因此我们在使用过程中要注意计量单位的转换问2km/h