野火季节使用数据驱动模型改进社区疏散计划

野火对居住在美国西部荒地-城市界面(WUI)的居民构成重大风险，南达科他州立大学助理教授希望他的研究能够帮助度假小镇和其他流动人口较多的社区更安全。

由于气候日益炎热和干燥，野火变得更加普遍。根据美国国家机构间消防中心的数据，今年到目前为止，已报告的58,093起野火已经烧毁了7,153,698英亩土地。这些数字高于2021年的48,179起火灾，烧毁了6,520,053英亩土地。

野火也给居住在WUI的人们带来了重大风险。2018年11月，加利福尼亚州比尤特县发生火灾，造成85人死亡，并摧毁了18,804座建筑物。2020年8月，另一场名为NorthComplex的火灾摧毁了2,352座建筑物并造成15人死亡。

生活在荒地-城市交界处的居民必须随时准备撤离。居住在有流动人口的WUI社区的人(例如，偏远的“度假”城镇的第二个房主和访客)必须采取额外的预防措施，并应制定详细的疏散计划，以防失控的火灾威胁到他们的社区。

SDSU地理与地理空间科学系助理教授李大鹏一直在研究改善WUI社区野火疏散规划的方法。虽然已经对疏散规划进行了一些研究，但李发现几乎没有对拥有大量“第二居所”的城镇的疏散规划进行研究。

第二套住宅被认为不是个人或家庭的主要住所，或者被用作度假出租屋。由于Airbnb的兴起，这是一个人们可以将自己的房屋作为短期或长期度假租赁的在线市场，第二套住房，尤其是在度假小镇，变得越来越普遍。这意味着，根据一年中的不同时间，度假小镇可能远远超过预期人口或远低于预期人口。研究人员将由访客和第二套房主组成的人群称为“临时人群”。

以加利福尼亚州特拉基市为例，这是一个位于太浩湖以北、毗邻太浩湖国家森林的度假小镇。特拉基的登记人口为16,854(2020年人口普查)，近一半的住房单元(46.8%，5,989)被认为是第二套住房。

作为研究项目的一部分，研究了特拉基的TahoeDonner社区的李发现，在周末和独立日和劳动节等主要暑假期间，第二套房的入住率可能非常高，从而增加了该镇的疏散旅行要求。

“如果镇上有更多的流动人口，疏散时间将显着增加，”李说。“我们必须在社区野火疏散规划中考虑到由临时人口产生的疏散旅行需求。”

数据驱动的计划

Li的研究目标是利用可用的数据和计算机模型(例如，火灾蔓延和交通模拟模型)为美国西部有流动人口的WUI社区生成安全的、数据驱动的疏散计划

正如李解释的那样，野火疏散计划与其他类型灾害的疏散计划有很大不同。例如，飓风疏散计划是一个常见的研究领域，但挑战性较小，因为每个人都知道灾难将来自哪里：海洋。

对于野火疏散计划，野火可能来自任何方向，从而扩大了疏散可能性的数量，并需要针对各个社区制定独特的计划。此外，WUI社区的临时人口将使制定有效的疏散计划更具挑战性。

正因为如此，李选择了特别关注一个社区：特拉基的TahoeDonner社区，这是一个在美国西部有流动人口的易发生火灾的社区。

TahoeDonner社区分为两个主要派别：第二个房主，占房屋的70%，以及主要房主，占21%。另外9%要么是空置房产，要么是未知的。李说，在疏散后勤和行为方面，第二套房主或访客可能与第一套房主有很大不同。

Li利用微观交通仿真模型和地理信息系统构建了新的野火疏散模型。该模型可以考虑WUI社区中房屋的入住类型和第二套房的入住率。他在模型中加入了各种数据，包括可用道路数据、住宅地块数据、占用类型数据、社区边界数据、家庭车辆所有权信息以及来自TahoeDonner的实地调查的家庭入住率数据。李还设计了一系列疏散场景来测试新模型。

“如果你不注意第二套房的入住率，你可能会得出不准确的疏散时间估计，并制定糟糕的疏散计划，”李说。

在他的案例研究中，他发现疏散时间会有很大差异，主要取决于火灾发生时第二套房的入住率和每个家庭的平均车辆数量。

“结果表明，与之前不考虑度假区第二套房入住率的模型相比，我们提出的模型更好地反映了实际疏散情况，”李解释说。

影响

由于第二套住房的迅速崛起以及美国西部人口的增长，填补疏散计划中的这一研究空白非常重要。加利福尼亚州、爱达荷州、科罗拉多州和俄勒冈州度假小镇的临时人口需要制定疏散计划，其中包含安全疏散所需的许多必要细节。

李正计划与特拉基的利益相关者分享他的发现，并希望与他们合作，为TahoeDonner社区和整个城镇制定数据驱动的疏散计划。

“所提出的方法可以帮助应急管理人员、应急计划人员和其他利益相关者更好地了解度假区在野火疏散中的旅行需求动态，并改善野火公共安全，”李说。“此外，这项研究还阐明了如何更好地管理和整合不同类型的数据，以进一步改进野火疏散建模和规划。”

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