疏散人员关于洗消点的选择行为如何影响疏散？——以中国某核电站为例

《Progress in Nuclear Energy》：How do evacuees' choice behaviors regarding decontamination sites affect evacuation? — A case study of a nuclear power station in China

　　

摘要

一旦场外核应急警报被触发，政府将根据应急预案组织受影响居民疏散到特定的去污地点。考虑到疏散过程的复杂性以及疏散人员可能产生的恐慌情绪，本文认为应考虑公众的偏好或自主行为。例如，一些疏散人员可能选择不听从政府指令，而是选择其他去污点。本研究通过将集成规划与仿真分析相结合，开发了一个核应急疏散和去污分析系统框架。在该框架内，本研究分析了三种选择行为的综合影响：听从政府指令、前往最近的去污点和选择偏好的去污点。通过以中国某核电站为案例研究，本文采用仿真分析探讨了疏散人员的意愿对疏散过程结果的影响。研究结果表明，疏散人员的行为对去污进程有显著影响。主要发现如下：不听从政府指令会导致去污时间大幅增加。此外，不听从政府指令的疏散人员比例对总去污时间有显著影响。不同的应急场景在二次疏散和去污资源重新配置方面表现出不同的优势。通过这项研究，为未来场外核应急管理提供了深入的分析和科学的决策支持。

引言

安全是核能可持续发展的关键要素（Germán等，2016）。为应对核事故可能造成的破坏性后果，中国划定了羽流应急规划区。羽流应急规划区是指核电站周围半径3至5公里范围内的区域。在发生严重的核事故并伴随放射性物质扩散的情况下，羽流应急规划区内的居民必须立即疏散并接受去污（Lakshay和Bolia，2019）。去污是指使用水或其他专用液体去除受污染的核辐射污染物的过程。根据事故实际情况，可能还需要考虑扩大居民疏散和去污的规模。去污的目的是减轻对疏散人员健康的有害影响，并最大限度地减少放射性物质向未污染区域的转移。此外，中国核电站附近通常居住着大量人口。例如，在江苏省田湾核电站30公里半径范围内，有一百多万居民。羽流应急规划区内庞大的人口规模和复杂的去污工作给场外核应急响应带来了巨大挑战。

必须强调，考虑到疏散人员行为的不确定性对于提高应急响应效率是必要的。一个关键因素是疏散人员遵守政府指令的意愿。通常，政府会提供场外核应急预案，其中涵盖受影响公众的疏散和去污程序。然而，确保所有居民完全遵守应急指令是困难的。由于各种情境因素和紧急情况，当政府未施加及时限制时，疏散人员可能会表现出不同的应急响应行为（Luan等，2023）。这给应急疏散过程带来了一定程度的不确定性。

现有研究表明，公众对应急程序和相关安全知识的了解会影响其应急响应行为。根据一项社会调查，并非所有居住在核电站附近的居民都熟悉场外应急响应程序（Qi和Qi，2022）。各种因素会影响公众配合政府应急指令的意愿。因此，确保所有疏散人员在应急响应期间严格遵循指令仍然是一个挑战。如果疏散人员不听从指令，疏散秩序可能被扰乱，引发疏散人群的恐慌。毫无疑问，大规模的混乱对应急管理构成了重大挑战（Zhao等，2023）。因此，在应对场外核应急和去污问题时，有必要分析个体选择行为的不确定性及其对传统应急规划的影响。

为了提高疏散和去污效率，应急管理者必须回答两个关键问题：（1）假设一定比例的疏散人员不遵守应急指令（即前往政府未指定的去污点），这些偏好行为将对总去污时间产生什么影响？（2）如果疏散人员的个体选择对去污时间有显著影响，政府应采取什么措施来提高去污效率？虽然现有研究强调了场外核应急中的资源准备策略和计划的重要性，但在疏散计划的空间维度方面，特别是疏散人员选择对去污时间的影响方面，仍然存在研究空白。

本研究分析了疏散人员对去污点选择的不确定性如何影响总去污时间。还讨论了二次疏散的可行性以及重新分配去污资源以提高效率的可能性。本研究对该领域做出了以下几项重要贡献。首先，我们开发了核应急疏散和去污分析框架，将优化规划与仿真分析相结合。其次，基于该框架，我们研究了疏散人员对去污点的选择如何影响总去污时间。具体来说，我们回答了两个关键问题：（1）疏散人员不遵守应急指令对去污时间的影响，以及（2）政府可以采取哪些措施来应对个体疏散人员的选择以提高去污效率。最后，我们以中国某核电站为例进行了案例研究，使用仿真分析探讨了疏散人员选择对疏散结果的影响，为政府应对突发核事故时的资源分配提供决策参考。

本文其余部分组织如下：在引言之后，第二部分介绍了与场外核应急管理相关的研究进展，包括去污点的选址与分配，以及公众在应急管理中的选择行为及其影响。第三部分阐述了问题描述和仿真设计。第四部分概述了模型在中国某真实场外核应急场景中的实施。第五部分提供了案例研究的结果和讨论，第六部分总结了研究发现。

各章节摘要

文献综述

大量学术著作探讨了场外核应急疏散策略。去污点的选址和服务分配是疏散计划中需要解决的关键问题。学者们也关注了居民在场外核应急管理中合作的意愿。相关研究进展将在以下各部分中介绍。

越来越多的学者开始关注场外核应急疏散研究。

NEEDAS框架和研究程序

核应急疏散与去污分析系统是综合性的分析框架（如图1所示）。该框架整合和总结了场外核应急预案背景下应急疏散和去污工作的现状，包括应急管理实践和相关研究进展。它封装了场外核应急实施过程中相关的关键问题和指导原则。

不同行为比例下的去污时间

首先，假设所有疏散人员都听从政府指令，使用3.4节描述的求解程序分别求解四种事故情景下的方程(1)至(9)。所得到的最优分配方案见表5。第一列代表不同的情景，第二列指示每种情景中激活的去污点。第3至10列显示分配给不同去污点的人数……

二次疏散

二次疏散涉及将拥挤的疏散人员转移到其他相对空闲的去污点，以平衡工作量。图中绘制了与每种行为比例相对应的转移规模，纵轴为NC比例，横轴为PC比例。不同行为比例下的二次疏散比例如图6所示。

当然，NC和PC比例的增加可能导致二次疏散，其中NC的影响更为明显，通常会……

额外资源的部署

部署额外资源是应对拥挤去污点的一种应对策略。这包括临时设置去污点设备和增派人员以提高处理能力。在与核应急疏散领域的专家讨论后，我们制定了以下流程：在去污过程进行10分钟后，拥挤的去污点将触发额外资源的需求。这些资源将在30分钟后部署……

结论

本研究开发了核应急疏散与去污分析系统，该系统将优化与仿真相结合，以评估疏散人员对去污点选择如何影响场外核应急预案的实施。在完全遵守政府指令的情况下，可以获得针对特定情景的场址激活和疏散人员分配计划。激活的去污点在不同事故情景中存在差异，且总去污……

CRediT作者贡献声明

张首豪：撰写——初稿、可视化、验证、软件、方法论。姬亚民：撰写——审阅与编辑、撰写——初稿、监督、项目管理、调查研究、资金获取、形式分析、数据整理、概念化。

资助

本项目由中国北京市社会科学基金资助（项目编号：23GLC048）。

利益冲突声明

作者声明以下财务利益/个人关系，这些可能被视为潜在的利益冲突：姬亚民报告获得中国北京市社会科学基金的财务支持（项目编号：23GLC048）。如有其他作者，他们声明没有已知的竞争性财务利益或个人关系可能影响到本文所报道的工作。

致谢

本研究由中国北京市社会科学基金资助（项目编号：23GLC048）。本文的结论仅代表作者的观点，不代表任何政府或非政府组织的观点。

张首豪 | 姬亚民

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