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高風險環境區域的安防系統防范能力提高研究

來源:原創論文網 添加時間:2019-09-25

安全工程碩士畢業論文熱門推薦6篇之第六篇:高風險環境區域的安防系統防范能力提高研究

摘 要

  近年來,國際恐怖主義日漸猖獗,給人民的生命財產安全和社會的穩定發展帶來了嚴重的威脅。城市火車站作為重要的基礎設施與人員密集場所,是恐怖分子發動恐怖襲擊的主要目標。與傳統安防系統設立封閉防區進行防護不同,火車站外圍處于開放區域,無法照搬傳統脆弱性分析方法,如何對高風險開放區域安防系統脆弱性進行分析,提出系統的脆弱性分析方法,尋找系統的弱點和薄弱環節進行改進升級,是本文要實現的主要目標。在查閱文獻、實地調研的基礎上,確定通過建立脆弱性指標體系和 Agent仿真模型對火車站開放區域安防系統脆弱性進行定性和定量分析,找出面對恐怖襲擊時系統的弱點,并提出具有針對性的優化方案。

  選取某火車站開放區域為研究對象,對其安防系統設施特性、人流分布及警衛力量等情況進行了實地調研。通過威脅分析,確定了針對火車站開放區域發動的恐怖襲擊的主要方式為刀斧砍殺和炸彈襲擊。

  通過專家咨詢和反復篩選,建立火車站開放區域防范恐怖襲擊安防系統脆弱性指標體系,確定了安防系統的脆弱性由人防、物防、技防 3 個二級指標構成,同時將 3 個二級指標細分為 12 個三級指標。使用層次分析法對各指標的權重進行計算,使用模糊綜合評價的方法對火車站安防系統脆弱性進行分析。得到安全檢查、巡邏防控、視頻監控三個因素對安防系統的脆弱性影響最大,得到該火車站安防系統的脆弱性處于"較嚴重"和"一般"之間,需要進一步提升防護能力。

  使用 Anylogic 仿真軟件構建刀斧砍殺襲擊和人體炸彈襲擊仿真模型,并對該火車站 B 廣場和地下二層人群密集的區域進行仿真。結合指標分析和仿真分析,發現在 B廣場公交車站臺、螺旋坡道附近進行刀斧砍殺襲擊,以及在地下二層北側人流交匯處進行人體炸彈襲擊時,將造成嚴重的后果。究其原因,是火車站存在警衛力量薄弱、安全檢查力度不足、護欄設置不合理、逃生疏散出入口及路線缺乏規劃等安防系統漏洞和不足,在面對恐怖襲擊時具有很大的脆弱性。根據這些問題,從人防、物防、技防三個方面,提出了警衛分布優化、出入口分類開放、安檢程序外移、加大安全宣傳教育等優化方案,對火車站開放區域安防系統防范能力的提升,具有一定的借鑒價值。

  關鍵詞:高風險環境,火車站開放區域,恐怖襲擊,安防系統脆弱性分析,Anylogic仿真

火車站

Abstract

  In recent years, international terrorism has become increasingly rampant, posing a serious threat to people's lives and property and the stable development of society. Urban railway station, as an important infrastructure and often a crowded place, is an important target for terrorists to carry out terrorist attacks. Different from the traditional security & protection system which sets up a closed zone for protection, the train station can not be analyzed by the traditional vulnerability analysis method, because the periphery of it is in an open area. This paper aims to find ways to analyze the vulnerability of security & protection systems in highrisk open areas, and then propose improvement measures to upgrade the system. On the basis of reviewing the literature and field research, this paper analyzed the vulnerability of the open area of security & protection system of the railway station qualitatively and quantitatively through the establishment of the vulnerability index system and the Agent simulation model, found out the vulnerability of the system in the face of terrorist attacks, and proposed targeted optimization solutions.

  The open area of a railway station was selected as the research object, and the features of security & protection system facilities, flow distribution and security forces of it were investigated. Through threat analysis, it was determined that the main methods of terrorist attacks against the open areas of the railway station were knife axe slashes and bomb attacks.The open area of a railway station was selected as the research object, and the features of security & protection system facilities, flow distribution and security forces of it were investigated. Through threat analysis, it was determined that the main methods of terrorist attacks against the open areas of the railway station were knife axe slashes and bomb attacks.

  The Anylogic simulation software was used to construct the simulation model of the knife axe attack and human bomb attack. And north square of the railway station and the densely populated area of the second basement were simulated. Through the index analysis and simulation analysis, it was found that knife axe slashes at the North Square Bus Station and near

  the spiral ramp and human bomb attacks at the intersection of the north side of the second floor will have serious consequences due to weak security forces, insufficient security inspections, unreasonable guardrail settings and lack of planning in security & protection systems such as escape and evacuation entrances and exits. These shortcomings made the railway station vulnerable in the face of terrorist attacks. Therefore, optimization schemes concerning about civil defense, physical defense and technical defense, including optimization of guard distribution, opening of entrances and exits, outward migration of security check procedures, and enhancement of safety publicity and education were put forward to solve these problems. These schemes are expected to have certain reference value for improving the prevention ability of the security & protection system in the open area of railway stations.

  Key Words: High-risk environment, Open area of railway station, Terrorist attacks, Vulnerability analysis of Security & protection system, Anylogic simulation

目錄

  1 緒論

  1.1 研究背景及意義

  近年來,國際恐怖主義日漸猖獗,給人民的生命財產安全和社會的穩定發展帶來了嚴重的威脅。根據全球恐怖襲擊數據庫[1]統計數據顯示,自 2002 年起在全球范圍內發生恐怖襲擊事件呈迅速上升的趨勢,如圖 1.1 所示。從 2002 年的 2400 起,迅速飆升至2014 年的 16000 多起,截至 2017 年,雖減少為 11400 起,但仍處于較高水平,可見全球范圍內的恐怖主義活動已經進入頻繁期。

  恐怖分子在發動恐怖襲擊時,出于特殊的政治目的,為達到破壞后果的最大化,往往會選擇諸如車站、機場、商圈等人員密集的環境和場所作為襲擊的目標。高風險環境指的是面臨恐怖襲擊威脅下的關鍵設施、重點單位及重要公共場所。其中,火車站作為城市核心交通樞紐,是重要的公共基礎設施之一,與其他地區相比,環境復雜,人員密集,魚龍混雜,對于襲擊者而言具有容易隱藏和可以快速轉移撤離的特點,因此極易成為恐怖分子發動襲擊的目標。

  據全球恐怖襲擊數據庫統計數據顯示,2004 年至 2017 年間,針對火車站發起的恐怖襲擊有 915 起,占所有針對公共交通系統恐怖襲擊事件的 32.52%.其中,發生在我國的恐怖襲擊共有 6 起,在這 6 起恐怖襲擊事件中,有 4 起發生在火車站外圍開放區域,2 起發生在火車站售票廳。火車站外圍的廣場、行人通道等開放區域相比火車站內的售票廳、候車廳等站內封閉區域而言,由于區域的公開性,導致進出的人員構成復雜,人員可以在未經過任何安全檢查的情況下隨意進出,為恐怖分子攜帶武器、炸彈等危險物品進入車站發動襲擊,提供了極大的便利。同時,火車站開放區域通常也是進出站口、地鐵、公交換乘區域,該區域自身人群密度大,防護措施不完備,正逐漸成為恐怖分子在我國發動襲擊的首選目標[2].

  為了進一步防范恐怖襲擊,降低火車站的風險水平,應該綜合運用人力防范、物理防范、技術防范等多種手段,通過安防系統建設,提升火車站防護等級,對人員和建筑的安全進行有效的防護。目前,火車站安防系統建設主要分為站內安防系統建設及站外安防系統建設兩部分。站內安防系統建設包括安全檢查系統、出入口控制系統、視頻監控系統等傳統的安全防范技術,而站外安防系統建設主要是以警衛巡邏防控等人力防范為主,輔以視頻監控技術和護欄設置等技術防范和物理防范。早期的火車站在修建時,主要考慮對地震、洪澇等自然災害及火災、踩踏事件等突發事件的防范能力[3],對于恐怖襲擊,還缺少有針對性的防范措施。特別是對于火車站外圍開放區域安防系統的建設,還處于滯后的狀態,防范恐怖襲擊的能力較弱。因此,只有對火車站現有的安防系統進行全面的脆弱性評估,尋找系統中潛在的弱點和薄弱環節,進行改進和升級,提高火車站安防系統的有效性,才能最大程度降低火車站遭受恐怖襲擊的風險。

  與傳統安防系統針對核心資產建立封閉防區,設立多個防護層進行保護的方式不同,火車站屬于高風險的開放場所,其保護的核心資產不是靜止不動的物品,而是人的生命財產安全,人具有獨立的自我意識和移動的能力,無法通過使用建立周界或設立防區的方式進行保護。在火車站開放區域安防系統中,保護對象(行人)及防范對象(襲擊者)都是人,時刻處于動態變化的過程中,且火車站的客流量大,襲擊者能夠通過偽裝輕易地混入人群之中。因此,傳統的視頻監控設備等系統并不能起到良好的檢測和限制非法入侵者的作用,也無法照搬傳統的安防系統脆弱性評估理論進行分析。

  綜上所述,對高風險環境下開放區域安防系統的脆弱性分析方法進行研究具有十分重要的理論價值和現實意義。本文依托某火車站防范恐怖襲擊安防系統建設項目,對某火車站開放區域安防系統建設情況進行實地調研,采用定性分析與定量分析相結合的方式,提出具體的脆弱性分析方法。通過構建分析指標、建立仿真模型進行分析,多角度尋找安防系統的弱點,驗證分析方法的正確性和實用性,為我國火車站開放區域安防系統脆弱性分析提供一定的思路和有益的參考。

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  1.1研究背景及意義
  1.2國內外研究現狀
  1.2.1國內研究現狀
  1.2.2國外研究現狀

  1.3論文主要研究內容及結構安排
  1.3.1論文主要研究內容
  1.3.2論文結構安排

  2安防系統脆弱性分析方法
  2.1安防系統脆弱性分析理論
  2.1.1脆弱性
  2.1.2安防系統脆弱性分析

  2.2安防系統脆弱性分析方法
  2.2.1安防系統脆弱性指標分析方法
  2.2.2安防系統脆弱性模型分析方法
  2.2.3安防系統脆弱性仿真分析方法
  2.3本章小結

  3火車站開放區域安防系統概況
  3.1火車站開放區域安防系統特性描述
  3.1.1地理位置與環境
  3.1.2地面層概況
  3.1.3地下層概況
  3.1.4人員分布及流動概況

  3.2威脅分析
  3.2.1收集統計威脅信息
  3.2.2制作敵對威脅譜
  3.2.3敵方能力描述
  3.2.4威脅潛在性分析
  3.2.5定義敵對威脅

  4火車站開放區域安防系統脆弱性指標分析
  4.1指標建設原則
  4.2脆弱性分析指標
  4.2.1物防因素
  4.2.2技防因素
  4.2.3人防因素

  4.3脆弱性評估
  4.3.1安防系統脆弱性指標權重計算
  4.3.2火車站安防系統脆弱性分析
  4.4本章小結

  5火車站安防系統脆弱性仿真分析
  5.1仿真模型建立
  5.1.1Anylogic仿真軟件
  5.1.2構建仿真模型
  5.1.3設置仿真參數

  5.2仿真結果及分析
  5.2.1B廣場刀斧砍殺襲擊仿真結果分析
  5.2.2地下二層人體炸彈襲擊仿真結果分析
  5.3本章小結

  6火車站安防系統優化方案
  6.1物防建設優化方案
  6.2技防建設優化方案
  6.3人防建設優化方案
  6.4本章小結

結論

  高風險環境下火車站安防系統面臨著恐怖襲擊的威脅,為提升火車站安防系統對恐怖襲擊的防范能力,需要對火車站安防系統的脆弱性進行評估分析。本文在介紹傳統安防系統脆弱性分析理論及方法的基礎上,結合火車站開放區域安防系統的特點,以某火車站為例,運用指標分析的方法,對其安防系統的脆弱性進行定性定量分析;再通過仿真建模的方式,構建恐怖襲擊仿真模型,對火車站安防系統的脆弱性進行有針對性的仿真分析。結合分析的結果,提出優化建設方案,對提升火車站安防系統整體防范能力,降低恐怖襲擊帶來的威脅,具有一定的建設意義。

  本文的主要研究成果有:

  (1)從傳統安防系統脆弱性分析理論及方法展開綜合研究,針對火車站外圍開放區域無法照搬傳統脆弱性分析方法的特點,根據火車站實際情況,提出結合指標分析和仿真分析兩種方式對火車站安防系統進行脆弱性分析的方法。

  (2)選取某火車站為研究對象,對火車站的地理位置、安防系統設施特性、人流分布及警衛力量等情況進行了實地調研。結合文獻資料、歷史案例及車站實際情況,對火車站安防系統進行了威脅分析,確定了襲擊可能性最高的兩種襲擊方式為刀斧砍殺襲擊和炸彈襲擊。

  (3)在站點調研數據和威脅分析結果的基礎上,通過專家咨詢和反復篩選,確定了12個核心分析指標,構建了火車站開放區域防范恐怖襲擊安防系統脆弱性分析指標體系,其中二級指標3個,三級指標12個。使用層次分析法對指標體系中各指標的權重進行計算,運用模糊綜合評價的方法對該火車站的脆弱性進行分析。由權重計算結果及模糊綜合評價結果可得,該火車站開放區域防范恐怖襲擊安防系統脆弱性處于"一般"和"較嚴重"之間,存在一定的安全風險,必須針對指標體系中的重要因素進行改進升級。

  (4)運用Anylogic仿真軟構建刀斧砍殺和人體炸彈襲擊仿真模型,選擇該火車站人群密集區域進行仿真分析。發現在該火車站B廣場公車站點處的候車點及護欄設置不合理,螺旋坡道附近的通道缺少相關的逃生疏散指向,地下二層的人流交會區域人流密度大,人群秩序混亂等問題,這些問題極大地降低了火車站安防系統的防范能力,在發生恐怖襲擊時,可能因為系統的脆弱性而帶來巨大的人員傷亡(5)根據脆弱性分析過程中發現的問題,結合車站的建設情況,從人防、物防、技防三個方面提出優化建設方案。針對警衛力量分布不合理、安全檢查力度不足、護欄設置不合理、逃生疏散出入口及路線缺乏規劃等安防系統的漏洞和不足,提出了警衛分布優化、出入口分類管理、安檢程序外移、加大安全宣傳教育等優化方案,對提升火車站開放區域安防系統的防范能力,具有一定的現實意義。

  本文對火車站安防系統的脆弱性分析,在一定程度上為火車站安防系統提升防范恐怖襲擊的能力提供了參考。但是由于時間精力和個人水平有限,研究內容還有許多可以進一步深入的地方,未來在本文的基礎上還可以從以下幾個方面進一步研究:

  (1)針對高風險環境下安防系統脆弱性分析方法在準確性、全面性、實用性方面有待提升。在已有研究方法的基礎上,繼續探討更加高效實用的研究方法。

  (2)在總結現有調研數據的基礎上,進一步提高各模塊參數設置的準確性和合理性。對車站不同時期的運營情況進行更加深入的調研和分析,結合客觀實際評價數據,對仿真模型進行優化,使仿真更加貼合車站日常運營情況。

  (3)在本文研究的基礎上,建立通用的火車站開放區域防范恐怖襲擊安防系統脆弱性指標體系,使之適用于不同的地理位置、建筑結構、客流情況下的火車站,擴大研究的應用范圍。

  (4)進一步優化仿真模型,實現對不同數量襲擊者使用不同種類武器發動襲擊的仿真模擬,加入警衛力量智能體模型,繼續探討響應力量與襲擊后果之間的關系

  參考文獻

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