返回
顶部
范维澄:公共安全科技与城市安全
  • 2020-09-20 10:25:42
  • 阅读量:9
利用物联网、大数据、云计算、移动互联、人工智能、区块链等新兴技术,构建智慧安全韧性城市。

编者按

9月9-11日,由北京朗泰华科技发展中心主办的“2020国际安全和应急博览会”(ISEE 2020)在杭州国际博览中心成功举办。本届博览会由10余场会议活动和3场展览(5个专题展区)组成。其中,由北京朗泰华科技发展中心主办、中国安全生产科学研究院公共安全研究所与清华大学公共安全研究院指导的“2020城市安全发展国际研讨会”于9月10-11日举行,中国工程院院士、清华大学公共安全研究院院长范维澄发表了演讲。本文根据现场录音整理而成,有部分补充和适当删节。

发展和安全是国家的两件大事

党的十八届三中全会公报强调,推进国家治理体系和治理能力现代化,健全公共安全体系

党的十九大报告强调,坚持总体国家安全观,统筹发展和安全;树立安全发展理念,健全公共安全体系

党的十九届四种全会公报强调,着力抓好发展和安全两件大事;健全公共安全体制机制。

公共安全:国家重大需求

国家公共安全治理体系与治理能力现代化是国家治理体系与治理能力现代化重要的组成部分。

2014年4月,习近平总书记在国家安全委员会第一次会议上强调:要坚持总体国家安全观,坚持统筹发展和安全两件大事

2015年6月,习近平总书记在中共中央政治局第二十三次集体学习时强调:要编织全方位、立体化的公共安全网。

2015年12月,习近平总书记在中央城市工作会议上讲话时强调:城市发展要把安全放在第一位

2019 年1月,习近平总书记在省部级主要领导干部坚持底线思维着力防范化解重大风险专题研讨班上强调:要提高防控能力,着力防范化解重大风险。

公共安全领域

我们平常讲的公共安全,主要是指自然灾害(水灾旱灾等)、事故灾难(工业事故、城市“生命线”事故等)、公共卫生事件(食品安全等)和社会安全事件(重大刑事案件等)。

1.公共安全三角形理论

对于公共安全领域界定与理论框架,国内科技界凝练出其中的共性科学技术问题,形成了公共安全三角形理论。

突发事件发出或携带灾害性作用,作用到了承载载体上,导致承载载体的状态发生变化。如果这种作用超越了临界值,就会产生破坏性影响。其实我们平常所讲的突发事件的损失,并不是突发事件本身,而是它所造成的承载载体的破坏所代表的损失。地震、台风本身会有什么损失呢?它们所造成的破坏是因为承载载体发生了变化。

应急管理是2003年“非典”之后新提出来的一个社会治理的理念。“应急管理”既要管突发事件,也要管承载载体,还要管应急管理自身的制度建设和能力建设。

2.风险评估模型

原来评估一个单位或者一个城市乃至一栋建筑的风险的时候,主要是看突发事件和承载载体。这些年大家的一个新认识是,应急管理本身的能力其实也是决定风险大小的重要要素。

例如,一栋建筑或者一个生产设施发生了火灾之后,通常要有5分钟或者10分钟左右的时间,才能达到危险状态。达到危险状态之后,就会对人或者物造成巨大的伤害。如果应急管理能力很强,消防救援力量在5分钟之内就赶到了现场,及时采取了措施,把火灾扑灭在萌芽阶段,这场火灾的风险就大大下降了。

3.公共安全能力体系/技术体系

虽然公共安全涉及很多种类的突发事件,但公共安全能力体系/技术体系主要分为风险评估与预防技术、监测预测预警技术、应急处置与救援技术、综合保障技术。下面还有二级技术,也可以再把它分解为三级技术。

4.公共安全的支撑要素

支撑公共安全的要素,由原来强调的技术和管理“双轮驱动”,发展到现在的技术、管理、文化“三足鼎立”来支撑。文化要素重点就是要解决人的安全素质。

我国从古代就很重视安全文化。近代以来的职业安全健康管理体系以及安全生产工作,也都非常重视安全文化。

人的不安全行为在生产安全事故的成因当中占比超过了50%。特别重大自然灾害发生时,通过人员的自救和互救,最终获救的受困人数也超过50%乃至70%。因此,提升人的安全素质,对于公共安全有十分关键的作用。

“零伤亡”奇迹,绝非偶然!

2008年“5·12”汶川特大地震,造成近7万人死亡,但是距离震中只有几十公里的四川省安县桑枣中学,2200多名师生全转移,创造了灾难之中的“零伤亡”奇迹。从2005年开始,该校每学期都要在全校组织一次紧急疏散演习。由于平时的多次演习,地震发生后,全校师生从不同的教学楼和不同的教室中,全部冲到操场,以班级为组织站好,用时1分36秒。

2005年,日本福冈县发生里氏7级地震,仅有1人死亡,400人受伤!日本一直重视防灾减灾教育,这样的结果也是情理之中。

紧急医学的大夫们讲,对人的生命的救助,关键时间是白金10分钟,黄金1小时。在特别重大自然灾害的场景下,白金10分钟主要靠民众的自救和互救。

5.构建精准智慧的多层公共安全防护体系,保障生命安全

最近,我们在思考如何建立多层防护体系。刚才说的4大类突发事件对人造成伤害,主要通过物质、能量、信息这样一种表现形式。外面这一层是政府防护,比如应急指挥、监测预警、物资保障、救援力量、运输保障、通信保障、医疗保障、装备保障等。第二层就是基层防护,包括法规标准、信息化、安全文化、组织保障、安全治理、防控力量等,其重点就是进行自救和互救。第三层是个体防护,主要包括生理防护、心理疏导、疏散避难、人员搜救、现场急救等。

我国一直在贯彻习近平总书记“生命至上”这样的基本理念,从公共安全科技的角度,构建公共安全防护体系,为社会公众提供最大的安全保障。这就是所谓的“安全韧性”。

公共安全防护体系的每一层的重点工作,将会形成一些标准,来指导家庭个体的防护,指导社区基层、企业的防护。

6.科学安全与精准安全

我们在追求安全的时候,还要同时考虑效率、舒适、价值和代价。风险后果有轻微、严重之分,当中有一段是可以接受的。对于防控措施来讲,可能防控不足,但也存在防控过度的情况,所以当中有一个适度的范围。

精准安全的重点是空间着力点、时间着力点、着力方式和强度。比如井下煤矿的救援,必须定位就业人员受困的位置,然后比较精准地从上面打开救援通道。所以,要有一个准确的空间着力点,还要有一个精准的时间着力点、着力方式和强度。它们之间的关系是密切相关的。

要想做到精准安全,必须靠科技支撑,就需要有科学安全的理论、方法、模型、技术、标准和装备。科学安全支撑精准安全,创新引领精准安全发展。

公共安全的三元社会视角研究

原来描述一个突发事件都是从物理视角,比如说破坏了多少装备、建筑,死亡了多少人等等。现在网络社会这么发达,其实在突发事件的现场发生的事情,很快通过网络传递到了离突发事件现场很远的地方,乃至于传到了全世界。在这样一个网络世界里面,也要关注突发事件的影响。

网络世界上突发事件的传播,可能对于人的心理产生影响。这个人其实他不见得是突发事件的利益的直接攸关方,但是他关注。心理的变化有的时候会引起他行为的变化,到了极端就会引发群体事件。我们在关注或者考察一个突发事件的时候,要从物理、信息和心理来全面考察。对于突发事件的感知、分析、推演、决策同样也要兼顾三个要素。

城市公共安全三要素研究

构成城市安全的三大要素,即人、物、运行系统。城市本身是一个复杂的巨系统,城市系统当中任何一个分支的畸变,都能够引起城市安全问题。

城市安全问题,还可能受到外界的影响,比如各类自然灾害、恐怖袭击等。在这样外界的作用之下,与城市的复杂系统相互作用,就能够引发出更大的连锁反应,进一步危害城市安全。

城市安全运行面临的科技和管理问题

主要表现在:

风险与隐患?会不会出事?哪里会出事?

现在运行状况如何?有没有危险?

危害如何?会不会有连锁反应?

如何科学有效监测、预警和处置?

智慧安全韧性城市研究

智慧安全韧性城市的支撑要素:科技、管理、文化“三足鼎立”。

智慧安全韧性城市创新驱动,主要依靠:

智慧、韧性技术装备发展;

智能化、强韧化管理能力水平提升;

群智化安全文化发展。

智慧安全韧性城市构建

构建“智慧安全韧性城市”,利用先进的公共安全管理理念与技术,结合大数据、云计算等新兴技术,开展城市的全方位物联网监测、评估与精细化管理,提升城市对公共安全事件的抵御、吸收、适应、恢复、学习的能力,编织全方位、立体化的城市公共安全网。

智慧安全韧性城市,不完全是公共安全学科与信息科技的交叉。新材料、新的先进制造对于城市安全也有重要影响。

构建城市安全空间

城市安全公共空间主要包括公共空间、单位、家等方面。

城市公共空间安全风险包括城市“生命线”、洪水、地质灾害、消防等。社会单位专属空间安全风险主要包括消防、安防、电梯、燃气、危险化学品等。

城市“生命线”安全运行风险、社会单位消防安全风险和企业安全风险是城市安全空间的首要威胁。

城市公共安全云与物联网预警监控体系

综合应急管理指挥体系和城市公共安全云与物联网预警监控体系是互联互通的,后者主要是针对城市公共空间和社会单位专属空间。

城市安全大脑研究

城市安全大脑类比人的生理系统,譬如听觉系统、视觉系统、嗅觉系统、味觉系统、触觉系统等等。

创新城市生命线安全运行监管服务模式

机制体制创新:成立城市生命线工程安全运行监测中心,打通部门数据壁垒,实现部门间数据大融合。

大数据中心:城市重要基础设施暨城市安全空间监测数据,为长控数据挖掘与深度模式识别提供条件。

功能与定位:提供“生命线”安全运行监测预警、安全模式分析、应急救援辅助决策等,整体提升防范城市“生命线”运行原生、次生、衍生和耦合灾害的能力,整体提高城市韧性。

清华大学将这样一套理念和它成套的技术体系,首先在安徽省合肥市进行了实验。清华大学和安徽省有战略合作协议,合肥市支持清华大学在合肥建立了清华大学合肥公共安全研究院。该研究院第一项服务于地方政府的工作,就是城市“生命线”安全运行监管服务。

“安全+科技+保险”定制化全流程服务

企业是安全生产责任的主体,新的机制表现在要建立一个平台公司。这个平台公司要对于企业的安全生产提供保障,并且对企业火灾的损失进行赔付。

平台公司如何进行赔付呢?它主要通过改进承保单位的消防设施,保证完好率,并且进行监测预警。另外,平台公司和保险公司联动。平台公司优化了承包单位的设施之后,发生火灾的概率大幅下降,因此保费也相应下降。保险公司虽然保费低了,它仍然愿意承保,因为它赔付的概率和总值都下降了。

维保公司和平台公司线上有联系,随时把情况告诉维保公司,维保公司收到报警之后,就第一时间到现场来排除隐患。在业主、维保公司、保险公司、平台公司等产生的数据,最后都汇总到了平台公司。政府主要监管平台公司各方面的表现。所以,这样一套机制和它相应发展出来的技术,最终确保了“五方共赢”。

合肥市城市“生命线”工程安全运行监测系统

该项目成果得到了整体应用,其中,在合肥的燃气相邻空间安全监测里程达2200公里,布设了24499个地下空间监测点,每天采集实时数据达700万条。近两年来,监测区域事故发生率下降超70%。

该系统自2017年在合肥市上线以来,每月一个燃气、供水、桥梁等安全运行风险监测评估报告。该系统运行以来,平均每月各类预警36起,联动处置15起。

总结与展望

安全是人类社会生存和发展的基本要求。精准安全追求精准的安全着力空间点、着力时间点、着力方式和强度,追求安全与社会文明的一致性;而找到这些一致性中的最佳平衡点,是科学安全的目标和着力点。科学安全支撑精准安全,创新引领精准安全发展。

以公共安全技术为支撑,以安全韧性前沿理念为先导,以三元社会的视角,充分利用物联网、大数据、云计算、移动互联、人工智能、区块链等新兴技术,编制全方位、立体化公共安全网,将构建出智慧安全韧性城市,促进全社会安全发展。