INCDFP INFP
  NETWORK RISK TOOLBOX FOR ARCGIS

INFP și CRMD au dezvoltat recent o metodologie care oferă capabilități avansate de analiză a implicațiilor directe și indirecte ale hazardelor naturale asupra rețelelor de transport. Metodologia este integrată într-un toolbox pentru ArcGIS intitulat Network-risk, care a fost testat cu succes pe București, contribuind la estimarea timpilor de intervenție pentru ambulanțe și pompieri, în cazul producerii unui cutremur major.

Caracteristici

  • metodologia oferă capabilități avansate de analiză sistemică a implicațiilor directe și indirecte ale hazardelor naturale asupra rețelelor de transport, fiind prezentată în figura de mai jos.
  • metodologia a fost integrată în Network-risk toolbox, necesitând pentru funcționare softul ArcGIS Desktop Advanced (10.2+) și extensia Network Analyst;
  • Network-risk toolbox poate fi descărcat gratuit (date de test pentru București fiind de asemenea incluse) și poate fi ajustat și modificat conform scopurilor dumneavoastră, fiind distribuit în speranța de a se dovedi util și altor persoane, fără însă nici o garanție. Deși a fost dezvoltat cu cele mai bune intenții, atât dezvoltatorii Network-risk cât și INFP și CRMD declină orice răspundere în cazul în care utilizarea Network-risk și a documentelor de referință ale acestuia duce la pagube directe, indirecte, accidentale etc.
  • atât metodologia cât și toolboxul au fost testate cu succes pentru București (Toma-Danila 2018; Toma-Danila et al., 2020), pentru mai multe scenarii de cutremur, putând fi însă aplicate ușor și în alte zone de studiu, la:
    • diferite tipuri de hazard (cutremur, alunecări de teren, inundații etc.);
    • diferite tipuri de rețele de transport (rutier, feroviar, rețele electrice, distribuție gaze sau apă etc.);
    • diferite niveluri (local, regional, național).


Reprezentare grafică a metodologiei Network-risk (Toma-Danila et al., 2020)


Exemplu de date de intrare și rezultate ale Network-risk toolbox


Captură de ecran: Network-risk toolbox în ArcMap (Toma-Danila et al., 2020)

Exemple de aplicații

  • Asistență în luarea deciziilor de intervenție în cazul dezastrelor naturale (nu doar cutremure) sau contribuție la modele de risc seismic și continuitate a afacerii, permițând:
    • identificarea zonelor cu acces limitat în cazul dezastrelor naturale și implicațiilor directe și indirecte ale acestora;
    • evaluarea și planificarea distribuției mașinilor de intervenție (ca locație și capabilități) și a facilităților (unități de primire urgențe/detașamente de pompieri etc. și capabilități ale acestora);
    • estimarea numărului de unități de intervenție necesare și a timpului total al misiunilor, pentru scenarii reprezentative sau situații reale;
    • identificarea drumurilor vitale sau a drumurilor ocolitoare importante;
    • Identificarea rutelor optime pentru diferite tipuri de vehicule;
    • estimarea pagubelor economice rezultate din creșterea timpilor de parcurs.
  • Network-risk poate fi utilizat în elaborarea scenariilor la cutremur și fundamentarea planurilor pentru reducerea riscului seismic (a contribuit deja la Proiectul RO-RISK, în pregătirea exercițiilor SEISM și la actualizarea Concepției Naționale de Răspuns Post-Seism, putând oferi suport și în elaborarea planurilor de amenajare a teritoriului - componenta risc natural).

Contribuția Network-risk la articole științifice

Rezultatele analizei implicațiilor cutremurelor asupra timpilor de intervenție din București, obținute cu Network-risk toolbox și ArcGIS (Toma-Danila et al., 2020)

În cazul unui cutremur puternic, capacitatea de a interveni în mod rapid și informat poate duce la o reducere semnificativă a pagubelor socio-economice, contribuind la salvarea victimelor prinse sub dărâmături sau captive în clădiri parțial avariate sau la stingerea incendiilor ce se pot declanșa. Rețelele de transport au un rol foarte important atât imediat după cutremur, cât și mult timp după acesta - oferind suport în derularea activităților economice și umanitare sau în sprijinirea eforturilor de revenire la o stare stabilă. Chiar dacă în timpul cutremurului din 4 martie 1977, traficul nu reprezenta o problemă majoră pentru București, în zilele noastre, timpii de intervenție ai echipajelor de urgență pot fi puternic afectați de numărul ridicat de mașini la anumite ore (Bucureștiul fiind conform Tom-Tom pe locul 1 în Uniunea Europeană și pe locul 14 în lume în ce privește nivelul congestiei, în 2019) precum și de reacția post-cutremur a persoanelor, în condițiile unei vulnerabilități seismice accentuate a clădirilor și infrastructurii.

Network-risk toolbox a fost testat pe întreaga rețea rutieră din București (utilizând date OpenStreetMap la nivelul lunii septembrie 2016), scenariile din această analiză preliminară (urmează a fi îmbunătățită în cadrul Proiectului TURNkey) luând în considerare:

  • un cutremur maxim posibil care să afecteze toate sau o parte din clădirile încadrate în clasa I de risc seismic (deși în realitate există un număr potențial mult mai mare de clădiri vulnerabile seismic, încă neexpertizate - vor fi luate în considerare în studii viitoare);
  • 3 tipare tipice de trafic corespunzătoare unei zile normale de luni, pentru trei intervale orare diferite: 2AM, 8AM și 6PM;
  • principalele locații ale spitalelor de urgență (excluzându-le pe cele pentru copii) și detașamentele de pompieri, utilizate ca puncte de origini în intervenție.


Harta timpilor de acces pentru spitale de urgență în condiţii post-cutremur, trafic tipic orei 8 AM și a) cel mai rău scenariu posibil (de avariere a clădirilor încadrate în clasa I de risc seismic și a podurilor); b) un scenariu aleator selectat prin metoda Monte Carlo; c) spitale de urgență încadrate în categoria I de importanță și cel mai rău scenariu posibil; d) numărul de spitale care furnizează cel mai scurt timp de intervenție, pentru cel mai rău scenariu posibil (Toma-Danila et al., 2020)


Harta valorilor exprimate calitativ ale vulnerabilității datorate timpilor de intervenție în situații de urgență în cazul unui cutremur major, rezultată din reclasificarea scenariilor multiple (Toma-Danila et al., 2020)


Harta zonelor ce pot deveni inaccesibile rutier în urma unui cutremur, rezultată din reclasificarea scenariilor multiple (Toma-Danila et al., 2020)


Hărți ilustrând pentru clădirile încadrate în clasa I de risc traseele, inclusiv densitatea suprapunerii (stânga) și spitalul cel mai apropiat din punct de vedere al timpului de intervenție (dreapta), pentru scenariul de trafic post-cutremur corespunzător orei 8AM (Toma-Danila et al., 2020)

Dincolo de limitările în abordare și incertitudinea cu privire la anumite date și modelări (nu a fost de exemplu luată în considerare numărul de mașini disponibile în fiecare locație sau capacitatea spitalicească), rezultatele indică faptul că:

  • datorită numărului mare de clădiri care se pot prăbuși în zona centrală a orașului, timpii de intervenție în nucleul acestei zone poate fi considerabil, atât pentru ambulanțe, echipaje SMURD sau pompieri;
  • Network-risk permite și identificarea sectoarelor de străzi vulnerabile - de exemplu pentru scenariile noastre: porțiuni de pe Bd. Magheru, de pe Calea Victoriei sau de pe străzile Blănari, Lipscani, Șelari, Smârdan, Sf. Dumitru, Franceză, Tonița, Eforiei și Biserica Doamnei;
  • în cazul unui cutremur este necesară punerea rapidă în practică a unui plan de asigurare a accesului în zona centrală, care să implice atât dirijarea traficului semnificativ la ore de vârf, cât și facilitarea rapidă a accesului echipajelor de intervenție și utilajelor pentru degajarea rapidă a molozului;
  • este posibil ca Spitalul Colțea să nu fie cea mai apropiată destinație pentru destule victime ale clădirilor prăbușite din zona centrală a orașului, din punct de vedere al accesului facil;
  • zonele cu cei mai buni timpi de intervenție (cumulat – pentru intervenție medicală și stingere a incendiilor), în majoritatea scenariilor, sunt amplasate un pic la nord de partea nordică a centurii rutiere interne a Bucureștiului, timpi moderați spre mari de intervenție putând să fie înregistrați în partea de vest (Militari), sud-vest și sud-est a orașului;
  • din analiza timpilor de intervenție pentru spitale de urgență și spitale de urgență încadrate în categoria I de importanță reiese necesitatea construirii unui nou spital care să preia cazurile din partea de sud-vest a orașului, cunoscută și pentru vulnerabilitatea socio-economică ridicată (Armas et al., 2016), care poate fi parțial corelată și cu o vulnerabilitate seismică sporită a clădirilor.


Cele mai rapide rute, pentru 8 perechi reprezentative de tranzitare a Bucureștiului, pentru scenariul de trafic post-cutremur corespunzător orei a) 2AM și b) 6PM (Toma-Danila et al., 2020)

Pentru o ofertă și mai multe detalii, contactați-ne la: contact@infp.ro sau +40722698438

INFP


Institutul Naţional de Cercetare - Dezvoltare pentru Fizica Pământului

  • Înregistrare analogică de la Observatorul Seismic Muntele Rosu