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山东大学学报 (工学版) ›› 2023, Vol. 53 ›› Issue (5): 1-9, 19.doi: 10.6040/j.issn.1672-3961.0.2022.357

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基于云模型的老旧小区韧性评价体系

樊禹江1,2(),黄欢欢1,丁佳雄2,廖凯2,余滨杉3   

  1. 1. 长安大学建筑学院, 陕西 西安 710061
    2. 长安大学建筑工程学院, 陕西 西安 710061
    3. 西北工业大学力学与土木建筑学院, 陕西 西安 710072
  • 收稿日期:2022-10-24 出版日期:2023-10-20 发布日期:2023-10-19
  • 作者简介:樊禹江(1987—)，男，陕西西安人，副教授，硕士生导师，博士，主要研究方向为新型配式建筑及评价、新型智能材料在结构振动控制中的应用研究等。E-mail: fanyujiangchd@163.com
  • 基金资助:
    国家自然科学基金青年项目(51808046);陕西省重点研发计划资助项目(2023-YBSF-315);陕西省重点研发计划资助项目(2021SF-521);陕西省自然科学基金资助项目(2023-JC-YB-470)

Resilience evaluation system of the old community based on cloud model

Yujiang FAN1,2(),Huanhuan HUANG1,Jiaxiong DING2,Kai LIAO2,Binshan YU3   

  1. 1. School of Architecture, Chang′an University, Xi′an 710061, Shaanxi, China
    2. College of Architectural Engineering, Chang′an University, Xi′an 710061, Shaanxi, China
    3. College of Mechanics and Civil Engineering, Northwestern Polytechnical University, Xi′an 710072, Shaanxi, China
  • Received:2022-10-24 Online:2023-10-20 Published:2023-10-19

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321

摘要：

为精准、高效改善城市老旧小区居住环境品质, 提高其防灾、减灾能力, 提出一种基于云模型的老旧小区韧性评价体系。基于韧性理论, 对所选老旧小区按照不同年代进行分组, 通过实地调研, 获得陕西省西安市30组具有代表性的老旧小区特征数据, 参考相关文献及相关专家建议, 确定建筑韧性、设施韧性、环境韧性、人员韧性共计4个一级指标、9个二级指标、30个三级指标, 构成老旧小区的评价指标体系。采用层次分析法(analytic hierarchy process, AHP)确定各指标的主观权重, 采用熵权法(entropy weight method, EWN)和准则去除效果法(method based on the removal effects of criteria, MEREC)确定客观权重, 采用组合赋权法确定最终权重, 运用MATLAB构建了基于云模型的老旧小区韧性评价体系。基于此评价体系, 选取西安市一老旧小区——万庆巷小区进行韧性评价, 所得结果能够较准确地反映该小区韧性薄弱环节, 表明所建评价体系具有一定的适用性与有效性。

关键词: 云模型, 老旧小区, 韧性评价, 组合权重, 评价指标体系

Abstract:

In order to accurately and efficiently improve the living environment quality of old urban communities and improve their disaster prevention and mitigation capabilities, a resilience evaluation system of the old community based on cloud model was proposed. Based on the resilience theory, the selected old communities were grouped according to different ages. Through field research, 30 groups of representative old communities characteristic data in Xi′an, Shaanxi Province were obtained. With reference to relevant literature and relevant expert suggestions, the building resilience, facility resilience, environmental resilience, and personnel resilience were determined. A total of 4 first-level indicators, 9 second-level indicators, and 30 third-level indicators constituted the evaluation index system of old communities. Analytic hierarchy process (AHP) was used to determine the subjective weight of each index, entropy weight method (EWN) and method based on the removal effects of criteria (MEREC) were used to determine its objective weight, combined weighting method was used to determine its final weight, and MATLAB was used to construct the resilience evaluation system of the old community based on cloud model. Based on this evaluation system, an old community—Wanqingxiang community in Xi′an was selected for resilience evaluation. The results could accurately reflect the weak links of resilience in the community, and also showed that the evaluation system had certain applicability and effectiveness.

Key words: cloud model, old community, resilience evaluation, combination weight, index evaluation system

中图分类号: 

  • TP391

表1

老旧小区韧性评价指标集"

目标层 准测层 子准测层 指标层
老旧小区韧性评价 建筑韧性建筑主体韧性建筑抗震性能
结构破损度
屋面性能
楼梯间性能
建筑附属设备韧性 电气线路现状
给排水管溢现状
燃气设备现状
设施韧性应急设施韧性消防设施
应急指示系统
应急供电设施
应急供水设施
安防设施韧性门禁系统
监控覆盖率
综合活动设施
服务设施韧性便民服务站
室外活动设施
环境韧性室内环境韧性室内声环境
室内光环境
室内热环境
室外环境韧性消防通道
道路材质
道路照度
绿地率
人员韧性居住人员韧性特殊群体人员占比
有自救常识人员占比
灾害保险投保率
管理人员韧性防灾教育与演练
应急预案编制
应急物资管理
设备日常巡检

表2

定量指标量化分级分值范围"

等级 M1 M2 M3 M4 M5
分值范围 [0, 30] (30, 60] (60, 80] (80, 90] (90, 100]

表3

定性指标量化标准与依据"

评价指标量化范围
等级M1 等级M2 等级M3 等级M4 等级M5
监控覆盖率 [0, 0.40] (0.40, 0.60] (0.60, 0.80] (0.80, 0.90] (0.90, 1.00]
室内声环境 ＞45 (40, 45] (35, 40] (30, 35] (0, 30]
室内光环境 [0, 1/8] (1/8, 1/7] (1/7, 1/6] (1/6, 1/5] (1/5, 1]
道路照度 [0, 1.0] (1.0, 3.0] (3.0, 5.0] (5.0, 7.5] ＞7.5
绿地率 [0, 0.25] (0.25, 0.28] (0.28, 0.30] (0.30, 0.35] (0.35, 1.00]
特殊群体人员占比 (0.85, 1.00] (0.80, 0.85] (0.75, 0.80] (0.70, 0.75] ≤0.70
有自救常识人员占比 [0, 0.20] (0.20, 0.30] (0.30, 0.40] (0.40, 0.50] (0.50, 1.00]
灾害保险投保率 [0, 0.06] (0.06, 0.08] (0.08, 0.10] (0.10, 0.12] (0.12, 1.00]

表4

评价指标最终组合权重"

准则层 子准则层 指标层 ωAj ωKj ωi
建筑韧性建筑主体韧性建筑抗震性能 0.047 6 0.040 7 0.058 7
结构破损度 0.043 2 0.040 6 0.053 1
屋面性能 0.029 7 0.030 0 0.026 9
楼梯间性能 0.032 2 0.024 8 0.024 2
建筑附属设备韧性 电气线路现状 0.044 1 0.027 4 0.036 5
给排水管道现状 0.038 1 0.027 2 0.031 4
燃气设备现状 0.039 3 0.041 1 0.048 9
设施韧性应急设施韧性消防设施 0.031 0 0.046 0 0.043 2
应急指示系统 0.025 0 0.047 9 0.036 3
应急供电设施 0.020 9 0.036 9 0.023 4
应急供水设施 0.020 4 0.035 8 0.022 1
安防设施韧性 门禁系统 0.032 1 0.035 6 0.034 5
监控覆盖率 0.029 8 0.040 6 0.036 6
综合报警系统 0.031 4 0.037 8 0.036 0
服务设施韧性 便民服务站 0.036 6 0.038 5 0.042 6
室外活动设施 0.038 8 0.033 6 0.039 4
环境韧性室内环境韧性室内声环境 0.034 0 0.014 8 0.015 3
室内光环境 0.034 9 0.023 2 0.024 5
室内热环境 0.042 2 0.018 3 0.023 4
室外环境韧性 消防通道 0.039 3 0.041 7 0.049 6
道路材质 0.033 3 0.032 5 0.032 8
道路照度 0.025 8 0.039 4 0.030 7
绿地率 0.032 9 0.026 0 0.026 0
人员韧性居住人员韧性特殊群体人员占比 0.033 4 0.015 2 0.015 4
有自救常识人员占比 0.030 3 0.028 0 0.025 8
灾害保险投保率 0.025 9 0.036 8 0.028 8
管理人员韧性 防灾教育与演练 0.034 3 0.024 0 0.024 9
应急预案编制 0.033 5 0.037 6 0.038 1
应急物资管理 0.030 8 0.040 2 0.037 5
设备日常巡检 0.029 1 0.037 8 0.033 4

图1

云发生器示意图"

表5

评价等级标准及其标准云参数"

评价等级 评分区间 评价标准云模型参数
韧性水平低 [0, 30] (15, 12.74, 0.5)
韧性水平较低 (30, 60] (45, 12.74, 0.5)
韧性水平一般 (60, 80] (70, 8.49, 0.5)
韧性水平良好 (80, 90] (85, 4.25, 0.5)
韧性水平优秀 (90, 100] (95, 4.25, 0.5)

图2

评价标准云"

表6

评价指标云数字特征"

准则层(一级指标) 子准则层(二级指标) 指标层(三级指标) ωi CU
建筑韧性 建筑主体韧性 建筑抗震性能 0.058 7 (84.2, 3.058 1, 0.251 0)
结构破损度 0.053 1 (81.8, 3.358 9, 0.939 2)
屋面性能 0.026 9 (65.8, 4.161 0, 1.879 0)
楼梯间性能 0.024 2 (66.7, 4.135 9, 0.806 5)
建筑附属设备韧性 电气线路现状 0.036 5 (60.4, 2.757 3, 0.944 2)
给排水管道现状 0.031 4 (46.9, 1.654 4, 0.172 4)
燃气设备现状 0.048 9 (41.8, 2.005 3, 0.536 6)
设施韧性应急设施韧性消防设施 0.043 2 (59.3, 1.704 5, 0.477 0)
应急指示系统 0.036 3 (25.4, 2.356 2, 0.219 5)
应急供电设施 0.023 4 (55.6, 2.155 7, 0.776 3)
应急供水设施 0.022 1 (44.5, 2.632 0, 0.933 6)
安防设施韧性 门禁系统 0.034 5 (24.1, 2.130 6, 0.466 2)
监控覆盖率 0.036 6 (51.8, 2.055 4, 0.418 6)
综合报警系统 0.036 0 (23.1, 2.381 3, 0.825 6)
服务设施韧性 便民服务站 0.042 6 (14.2, 2.005 3, 0.256 3)
室外活动设施 0.039 4 (6.6, 1.253 3, 0.170 9)
环境韧性室内环境韧性室内声环境 0.015 3 (84.4, 2.155 7, 0.535 1)
室内光环境 0.024 5 (68.8, 2.556 8, 1.191 0)
室内热环境 0.023 4 (51.2, 1.804 8, 0.503 9)
室外环境韧性 消防通道 0.049 6 (24.7, 1.880 0, 0.641 9)
道路材质 0.032 8 (45.8, 1.804 8, 0.835 7)
道路照度 0.030 7 (48.8, 2.506 6, 0.582 3)
绿地率 0.026 0 (63.5, 1.880 0, 0.768 0)
人员韧性居住人员韧性特殊群体人员占比 0.015 4 (71.3, 1.880 0, 0.179 9)
有自救常识人员占比 0.025 8 (63.9, 1.403 7, 0.304 4)
灾害保险投保率 0.028 8 (45.6, 1.504 0, 0.068 7)
管理人员韧性 防灾教育与演练 0.024 9 (45.3, 2.130 6, 0.289 9)
应急预案编制 0.038 1 (33.6, 2.606 9, 0.986 7)
应急物资管理 0.037 5 (7.2, 1.052 8, 0.424 9)
设备日常巡检 0.033 4 (33.1, 1.629 3, 0.334 7)

表7

准则层与子准则层评价指标云数字特征"

准则层子准则层
指标 CU 指标 CU
建筑韧性 (67.068 4, 3.473 5, 0.877 1)建筑主体韧性 (77.780 5, 3.358 7, 0.705 8)
建筑附属设备韧性 (52.133 4, 3.696 8, 1.210 2)
设施韧性 (39.513 4, 6.552 0, 1.040 5)应急设施韧性 (53.083 9, 6.037 8, 1.174 3)
安防设施韧性 (38.503 0, 6.510 3, 1.075 3)
服务设施韧性 (20.169 0, 7.815 1, 0.671 1)
环境韧性 (55.545 0, 5.894 2, 0.711 5)室内环境韧性 (72.229 9, 5.113 4, 0.882 1)
室外环境韧性 (47.975 3, 6.054 9, 0.676 4)
人员韧性 (43.856 1, 7.108 9, 0.731 1)居住人员韧性 (61.721 3, 6.124 1, 0.584 6)
管理人员韧性 (34.520 9, 5.795 4, 0.605 7)

图3

韧性评价综合云图"

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