Hvornår skal beboere evakueres under en naturbrand

Når en naturbrand bryder ud og nærmer sig et samfund, hvordan beslutter beredskabsledere, hvornår beboerne skal evakuere?

"Beslutningstagningen om evakuering af naturbrande er udfordrende, fordi hændelseslederne skal tage højde for brandens udvikling, befolkningsfordeling og evakueringstrafik, " forklarede Dapeng Li, en assisterende professor ved Institut for Geografi ved South Dakota State University.

Lis forskning bruger databaserede modeller til at hjælpe beredskabsledere med at træffe disse beslutninger. Specifikt, han bruger brandspredningsmodellering til at forudsige, hvor hurtigt branden vil bevæge sig, og han anvender en trafiksimuleringsmodel til at estimere, hvor meget tid folk skal bruge til at evakuere til sikre steder.

"Det er koblingen af ​​de to modeller, der hjælper os med at udvikle en bedre forståelse af dynamikken og mekanismerne bag evakueringsprocessen. Det er mere komplekst, end vi troede, " sagde Li. Forskningen om evakueringsmodellering af skovbrande var en del af Lis doktorgradsarbejde ved University of Utah. Hans resultater er offentliggjort i et særligt nummer om brandevakueringsmodellering i Brandteknologi .

Med antallet af naturbrande stigende, og flere mennesker bygger boliger i skovområder, de seneste naturbrande har forårsaget betydelige tab af liv og ejendom, Li forklarede. For eksempel, Tubbs-branden i det nordlige Californien ødelagde mere end 5, 000 strukturer og forårsagede 22 dødsfald i oktober 2017. I juli 2018 mere end 1, 600 strukturer gik tabt, og syv mennesker døde i Carr-branden i Californien.

Advarselstriggere i miljøfarer tager hensyn til de naturlige, menneskelige og byggede miljøer og kan betragtes som en evakueringsadvarsels- og timingmekanisme, Li forklarede. For at gøre rede for dette, Li kombinerer skovbrandsspredning og trafiksimuleringsmodeller for at sætte udløser af naturbrandevakuering.

"Det første skridt er at modellere ildens udvikling i landskabet", forklarede han, "Vi er nødt til at tage højde for faktorer som topografi, brændstoftype, brændstof fugt, vindretning og hastighed. Vi kan bruge brandspredningsmodellering til at udlede brandspredningsrater på forskellige steder i landskabet og beregne brandrejsetider."

For at køre trafiksimuleringsmodellen, Li brugte husplaceringer fra City of San Diego's Geographic Information System Department og data om køretøjer fra American Community Survey. "Vi skal vurdere, hvor mange biler der vil være i vejnettet under evakueringen, " sagde han. "Hvis det er for overbelastet, de evakuerede kan blive fanget undervejs af ilden og dø i deres biler."

Li brugte Julian, et boligområde øst for San Diego i casestudiet. Området har tre samfund og tre motorveje, med cirka 1, 500 mennesker, der bor der. Imidlertid, han bemærkede, den integrerede model kan anvendes til ethvert geografisk område i USA, fordi den koblede model er baseret på open source-software og åbne data.

Kobling af brandsprednings- og trafiksimuleringsmodeller hjælper med at besvare spørgsmål om tidspunktet for advarsler under evakuering, Li forklarede. Gennem den koblede model, hændelsesledere er i stand til samtidigt at undersøge de rumlige mønstre af brandomkredse og evakueringstrafik for hvert minut i evakueringssimuleringen. Dette kan hjælpe dem med at forbedre deres situationsbevidsthed og udstede mere effektive anbefalinger til beskyttelsesforanstaltninger.

"Mit arbejde er direkte relateret til offentlig sikkerhed - det handler om overlevelse. Men, meget få forskere laver denne type forskning i USA på grund af dens tværfaglige karakter, "Li forklarede, "Der er stadig mange problemer, der mangler at blive løst på dette område."

I fremtiden, Li vil gerne yderligere undersøge, hvordan man kan inkorporere mere menneskelig evakueringsadfærd i evakueringsmodellering af skovbrande og integrere modellerne i ét softwaresystem. "Dette vil gøre det mere bekvemt for hændelsesledere og deres tekniske supportteam at bruge, " han tilføjede.