人类面对城市公共安全和重大突发事件，以往的应急决策过程大多依赖决策者的个人经验和信息收集程度，难免缺乏科学性、精准性和时效性。近年来，由于地球增温、快速城市化过程和城市蔓延加剧，自然灾害、环境污染、社会动荡等城市突发事件发生的概率徒然增加，城市公共安全也面临越来越紧迫的挑战。为应对这一城市复杂性问题，国际学术界加快了弹性城市（Resilient city）的研究，中国最近的一项研究提出了一种基于多智能体系统（Multi-agent System，MAS）和地理信息系统（GIS）的城市公共安全应急响应动态地理模拟模型，可以对城市公共安全应急响应复杂动态地理过程进行模拟和仿真再现，从而为应急决策者认识突发事件的复杂过程并进行科学快速应急决策提供科学决策的技术平台。

    这篇题为“城市公共安全应急响应动态动理模拟研究”的论文发表在《中国科学：地球科学》2015年第3期上，由第一作者李强和通讯作者清华大学建筑学院顾朝林教授共同完成。论文将地理模拟系统（Geographical SimulationSystems，GSS）理论引入城市公共安全应急管理领域，研究了大范围城市公共安全应急响应模拟的技术方法，提出了基于第二代地理模拟系统——多智能体系统（MAS）和地理信息系统（GIS）的城市公共安全应急响应模型框架（如图），完成应急响应多智能模型体系架构、应急智能体个体结构、应急环境描述方法、多智能体模拟环境工作原理、多智能体模型在计算机上实现的关键技术研究，构建了模拟系统平台原型，并采集北京市基础地理数据以假想的突发事件为背景进行了城市公共安全应急响应的复杂过程模拟实验，验证了这一模型和方法的科学性、实用性和可行性。

图1 城市公共安应急响应模拟系统构成图

图2 北京应急响应动态地理模拟实验数据及其范围

图3 北京公共安全事件应急响应动态模拟过程

    由于事故、灾害或事件影响因素与演变过程的不确定性和不可预见性，以及应急响应过程中社会个体的反应能力、心理压力、公众意愿偏好等突发行为的复杂性，可能使城市公共突发和安全应急决策呈现多主体、多因素、多尺度、多变化的特征。该研究团队认为，在实际的城市公共安全应急响应模拟时，基于Repast和Geotools实现多智能体系统（MAS）与GIS系统的紧密集成，基于JavaJava拓扑套件（JTS (Java TransactionService) Topology Suite, JTS）实现空间数据分析，以及基于Terracotta集群技术解决大运算量数据处理至关重要。

    该项研究得到了中国国家高技术研究发展计划项目(2013AA122302)资助，为解决快速城镇化过程潜在的城市公共安全问题应急决策提供了决策支持系统框架，也为弹性城市（Resilient city）研究做出了科学贡献。

详情请阅原文：

李强, 顾朝林. 城市公共安全应急响应动态地理模拟研究. 中国科学地球科学, 2015, 45(3): 290-304.

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