在复合风浪灾害下对飓风疏散进行微观尺度基于代理的建模：以康涅狄格州韦斯特布鲁克为例 Omar Bustami, Francesco Rouhana, Alok Sharma, Wei Zhang, Amvrossios Bagtzoglou

《Sustainability》：Micro-Scale Agent-Based Modeling of Hurricane Evacuation Under Compound Wind–Surge Hazards: A Case Study of Westbrook, Connecticut Omar Bustami, Francesco Rouhana, Alok Sharma, Wei Zhang and Amvrossios Bagtzoglou

　　

摘要

飓风会引发多种复合灾害，如风暴潮、洪水和风驱动的碎片，这些灾害会降低道路通行能力、破坏网络连通性，并阻碍疏散和避难操作。从可持续性的角度来看，改进疏散计划对于减少灾害损失、保护脆弱人群以及增强沿海社区应对日益严重的气候灾害的韧性至关重要。本文开发了一个基于微观尺度和代理的疏散建模框架，用于评估在基准条件和复合灾害条件下的疏散表现，尤其侧重于为市政决策提供支持。该框架以康涅狄格州威斯布鲁克市为例，在AnyLogic软件中采用了普查区块组级别的数据集，整合了家庭位置、车辆可用性、道路网络连通性和避难设施容量等信息进行演示。疏散倾向和目的地选择通过调查数据进行参数化，使得家庭-车辆代理可以根据实际情况做出是在城市内疏散还是迁往城市外的决策。复合中断通过SLOSH风暴潮模型得出的洪水相关道路封闭情况以及模拟过程中动态限制通行性的随机风相关中断来表示。评估了萨菲尔-辛普森飓风等级1-2级和3-4级飓风在基准条件和复合灾害条件下的情景。模型输出量化了标准化疏散时间、交通拥堵情况、关键交叉口的拥堵情况、避难需求与可用容量之间的差异、疏散失败率以及不同区块组之间的空间异质性。结果表明，复合洪水显著延长了疏散时间并提高了失败率，其中高脆弱性区域的性能下降最为明显。优化实验进一步比较了行为调整、扩大避难设施容量以及提前出发时间在减少延误和未满足的避难需求方面的效果。总体而言，所提出的框架提供了透明、可复现且可扩展的分析方法，便于城镇工程师和应急规划人员评估在复合飓风影响下的疏散准备情况。