مدیریت بحران

مدیریت بحران

طراحی و پیاده سازی نمونه اولیه نرم افزار کاربردی تعاملی گوشی هوشمند جهت ارزیابی لرزش و آسیب پذیری ساختمانها

نوع مقاله : مقاله علمی - پژوهشی

نویسندگان
رضا خواجوی 1
عارفه جوکار 2
عماد صداقتی 2
1 گزوه پژوهشی علوم زلزله، دانشگاه فردوسی مشهد
2 گروه پژوهشی علوم زلزله، دانشگاه فردوسی مشهد
چکیده
به دنبال رخداد زلزله، عموم مردم در پی یافتن اطلاعات مفید درباره آن، پس‌لرزه‌های احتمالی، و اطلاعاتی درباره آسیب‌پذیری ساختمان خود هستند. زمان و هزینه زیاد در بررسی خسارات و وضعیت ایمنی پس از وقوع زلزله و نبود یک سامانه تعاملی میان مردم و مسؤولان در مدیریت بحران پس از زلزله، به ویژه در کلان‌شهرها، چالشی اساسی است. با توجه به فراگیر شدن استفاده از گوشی هوشمند و نرم افزارهای آنها، می‌توان ضمن برقراری این تعامل، از طیف وسیعی از مردم اطلاعاتی مانند شدت احساس شده زلزله و وضعیت کلی آسیب وارده به ساختمان‌ها را کسب و آموزش‌های لازم را به آنها ارائه نمود. هدف از این پژوهش طراحی و پیاده‌سازی نمونه اولیه نرم‌افزار گوشی هوشمند جهت ارزیابی شدت زلزله و برآورد آسیب‌پذیری ساختمان‌های شهری با استفاده از روش‌ مناسب تخمین خسارت و مطلع ساختن کاربران از وضعیت ایمنی ساختمان‌ها می-باشد. در این پژوهش، با پیروی از روش نظام‌مند طراحی نرم‌افزار، کاربران سامانه، نیازهای کارکردی آنها، و روش‌ها و فناوری‌های مناسب برای برآوردن آنها شناسایی، و نمونه اولیه نرم‌افزار گوشی هوشمند تهیه گردیده است. نرم‌افزار دارای قابلیت تعامل با کاربر عمومی برای دریافت برآورد شدت زلزله، اطلاعات ساختمان، گزارش‌دهی آسیب‌پذیری ساختمان، و امکان مشارکت‌دهی کاربران در ثبت رکورد پس‌لرزه‌هاست. با استفاده از اطلاعات دریافتی از کاربران می‌توان در زمانی کوتاه، بانک اطلاعاتی نسبتاً کاملی از وضعیت خسارت، شدت و میزان لرزش در هر نقطه شهر را داشت که در مدیریت بحران پس از زلزله و ایمن‌سازی شهر برای زلزله‌های پرخطر آینده کارآمد ‌باشد.
کلیدواژه‌ها
ارزیابی لرزه‌ای ساختمان‌ها
زمین‌لرزه
گوشی هوشمند
نرم افزار کاربردی (اپلیکیشن) آندروید

عنوان مقاله English

Design and Implementation of a Mobile-app Prototype for Assessment of Earthquake Shaking and Seismic Vulnerability of Buildings

نویسندگان English

Reza Khajavi 1
Arefeh Jokar 2
Emad Sedaghati 2
1 Earthquake Research Center, Ferdowsi University of Mashhad
2 Earthquake Research Center, Ferdowsi University of Mashhad
چکیده English

After an earthquake, people are seeking for useful information about the mainshock and its possible aftershocks, and the vulnerability of their buildings to any future shakings. Actually, safety assessment of buildings after an earthquake is very costly and time-consuming, and lack of an interactive system between public and authorities for post-earthquake crisis management, especially in metropolitans, is a major challenge. Due to the widespread use of mobile-apps, information such as felt intensity of earthquakes and general structural status of buildings, as well as necessary trainings might be exchanged on an interactive cybernetic system. The purpose of this study is to design and implement a prototype software for earthquake intensity assessment and to give an overall rough estimation of seismic vulnerability of buildings by using a rapid damage estimation method. In this research, following a systematic method for software design, system users and their requirements, and possible solutions are identified, and a prototype system is implemented. The presented software is capable of interacting with public to receive earthquake intensity estimates and building information, as well as reporting building vulnerabilities, and may contribute volunteers to register aftershocks. Using data received from the users, the system can provide a nearly complete database for urban vulnerability, as well as real-time interactive DYFI (Did You Feel It?), shake and damage maps, which may efficiently be used for earthquake crisis management and securing urban regions for hazardous future earthquakes.

کلیدواژه‌ها English

Android application
Earthquake
Seismic Assessment of Buildings
Smartphone
  1. محسنی، صادق (1387). مقایسه روش‌های ارزیابی کیفی آسیب‌پذیری لرزه‌ای و انتخاب روش مناسب ضمن برآورد آسیب‌پذیری کمی چند ساختمان شهر بندرعباس. پایان‌نامه کارشناسی ارشد مهندسی عمران- سازه، دانشکده فنی دانشگاه تهران، تهران.
  2. Kassem, Moustafa Moufid, Nazri, Fadzli Mohamed, Noroozinejad Farsangi, Ehsan (2020). The seismic vulnerability assessment methodologies: A state-of-the-art. Ain Shams Engineering Journal, Vol. 11, 849–864.
  3. آریان‌­پور، یاسر، احسان‌­دوست، محمدرضا (1395). مطالعه ارزیابی آسیب‌پذیری لرزه‌ای ساختمان‌های متداول شهری به‌روش آریا مطالعه موردی: قسمتی از شهرستان کازرون. پژوهش‌نامه زلزله‌شناسی و مهندسی زلزله، سال نوزدهم شماره 2 (پیاپی 72)، 63-74.
  4. غلامین، شهریار (1387). روش‌های کمی و کیفی ارزیابی آسیب‌پذیری لرزه‌ای انواع ساختمان‌های متداول شهری در ایران. پایان‌نامه کارشناسی ارشد دانشکده فنی، دانشگاه تربیت معلم، تبریز.
  5. تابش‌­پور، محمدرضا (1386). تفسیر مفهومی کاربردی آیین‌نامه طراحی ساختمان‌ها در برابر زلزله. تهران، انتشارات گنج هنر.
  6. تسنیمی، عباسعلی، معصومی، علی (1378). شناسنامه فنی ساختمان‌های بتن مسلح و آجری. تهران، بنیاد مسکن و انقلاب اسلامی پژوهشکده سوانح طبیعی.
  7. Hosseinpour, Vahid, Saeidi, Ali, Nollet, Marie-Jos´e, Nastev, Miroslav (2021). Seismic loss estimation software: A comprehensive review of risk assessment steps, software development and limitations. Engineering Structures, Vol. 232, 111866.
  8. Harirchian, Ehsan, Aghakouchaki Hosseini, Seyed Ehsan, Jadhav, Kirti, Kumari, Vandana, Rasulzade, Shahla, Isık, Ercan, Wasif, Muhamad, Lahmer, Tom (2021). A review on application of soft computing techniques for the rapid visual safety evaluation and damage classification of existing buildings. Journal of Building Engineering, Vol. 43, 102536.
  9. Sun, Han, Burton, Henry V., Huang, Honglan (2021). Machine learning applications for building structural design and performance assessment: State-of-the-art review. Journal of Building Engineering, Vol. 33, 101816.
  10. FEMA 154 Report (2017). Rapid visual screening of buildings for potential seismic hazards: A handbook. U. S. Government Printing Office.
  11. BC Housing (2021). Post-disaster building assessment guidelines for communities. British Columbia, Canada.
  12. Xu, Zhen, Lu, Xinzheng, Cheng, Qingle, Guan, Hong, Deng, Li, Zhang, Zongcai (2018). A smart phone-based system for post-earthquake investigations of building damage. International Journal of Disaster Risk Reduction, Vol. 27, 214-222.
  13. Setyawati, I., Munadi, K., Idris, Y., Syamsidik, S., Muchallil, S. (2019). Conceptual design of mobile application for post-disaster rapid assessment of damaged houses. IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science, 273, 012050.
  14. BC Housing (2019). British Columbia Post-disaster building assessment program (GeoBC App). British Columbia, Canada.
  15. Nassirpour, Arash, Galasso, Carmine, D’Ayala, Dina (2018). A mobile application for multi-hazard pysical vulnerability prioritization of schools. 16th European Conference on Earthquake Engineering, Thessaloniki, Greece.
  16. https://www.bchousing.org/about/post-disaster-building-assessments/PDBA-training. Retrieved at 2021/9/19.
  17. Tan, Marion Lara, Prasanna, Raj, Stock, Kristin, Hudson-Doyle, Emma, Leonard, Graham, Johnston, David (2017). Mobile applications in crisis informatics literature: A systematic review. International Journal of Disaster Risk Reduction,Vol. 24, 297-311.
  18. Bland, H. M., Frost, J. D. (2012). Opportunities and considerations for smartphone applications and mobile social media in post extreme event reconnaissance data collection. 6th Congress on Forensic Engineering. San Francisco, California, United States.
  19. Paul, Jonathan D., Bee, Emma, Budimir, Mirianna (2021). Mobile phone technologies for disaster risk reduction. Climate Risk Management, Vol. 32, 100296.
  20. Revell, Timothy (2016). App turns phones into seismic sensors. NewScientist, Vol. 232 (3103), 21.
  21. Yamazaki, K., Kawaguchi, A., Era, R. (2013). Information collecting measures during the earthquake disaster using smartphone and other tools. 20th ITS World Congress. Tokyo, Japan.
  22. Han, R., Zhao, X., Yu, Y., Guan, Q., Peng, D., Li, M., Ou, J. (2016). Emergency communication and quick seismic damage investigation based on smartphone. Advances in Materials Science and Engineering, Article ID 7456182.
  23. Schunke, Luana C., de Oliveira, Luiz Paulo L., Cardoso, Mauricio, Villamil, Marta B. (2015). D-Aid – An app to map disasters and manage relief teams and resources. Procedia Computer Science, Vol. 51, 2898–2902.
  24. Lwin, K. K., Murayama, Y. (2011). Web-based GIS system for real-time field data collection using personal mobile phone. Journal of Geographic Information System, Vol. 3 (4), 382–389.
  25. Zhao, X., Yu, Y. (2016). Research on quick seismic damage investigation using smartphone. Proceedings of SPIE Smart Structures and Materials, Las Vegas Nevada, USA.
  26. Shan, Weifeng, Feng, Jilin, Chang, Jianjun, Yang, Fan, Li, Zhonghua (2012). Collecting earthquake disaster area information using smartphone. International Conference on System Science and Engineering, Dalian, China.
  27. He, Y., Zhang, D. J., Fang, Y. H. (2017). Development of a mobile post-disaster management system using free and open source technologies. International Journal of Disaster Risk Reduction, Vol. 25, 101-110.
  28. Zhao, Xuefeng, Wang, Niannian, Han, Ruicong, Xie, Botao, Yu, Yan, Li, Mingchu, Ou, Jinping (2018). Urban infrastructure safety system based on mobile crowdsensing. International Journal of Disaster Risk Reduction,Vol. 27, 427 – 438.
  29. Gulesan, Oya Benlioglu, Anil, Emrah, Boluk, Pinar Sarisaray (2021). Social media-based emergency management to detect earthquakes and organize civilian volunteers. International Journal of Disaster Risk Reduction, Vol. 65, 102543.
  30. Kaigo, M. (2012). Social media usage during disasters and social capital: Twitter and the Great East Japan earthquake. Keio Communication Review, No. 34.17.
  31. Mangalathu, Sujith, Burton, Henry V. (2019). Deep learning-based classification of earthquake-impacted buildings using textual damage descriptions. International Journal of Disaster Risk Reduction, Vol. 36, 101111.
  32. Ahadzadeh, Sajjad, Malek, Mohammad Reza (2021). earthquake damage assessment based on user generated data in social networks. Sustainability, Vol. 13(9), 4814.

33. Boubiche, Djallel Eddine, Imran, Muhammad, Maqsood, Aneela, Shoaib, Muhammad (2019). Mobile crowd sensing – Taxonomy, applications, challenges, and solutions. Computers in Human Behavior, Vol. 101, 352-370.

34. Luna, Sergio, Pennock, Michael J. (2018). Social media applications and emergency management: A literature review and research agenda. International Journal of Disaster Risk Reduction, Vol. 28, 565-577.

  1. Lingyao Li, Michelle Bensi, Qingbin Cui, Gregory B. Baecher, You Huang, 2021, Social media crowdsourcing for rapid damage assessment following a sudden-onset natural hazard event. International Journal of Information Management, Vol. 60, 102378.

  2. Dziak, D., Jachimczyk, B., Kulesza, W. J. (2017). IoT-based information system for healthcare application: design methodology approach. Applied Sciences, Vol. 7(6), 596.
  3. غلامین، شهریار، فلاحی، عبدالحسین (1390). ارزیابی کیفی آسیب‌پذیری لرزه‌ای ساختمان‌های متداول شهری در ایران (مطالعه موردی بر روی تعدادی از ساختمان‌های شهر تبریز)،اولین کنفرانس ملی عمران و توسعه. رشت، دانشگاه آزاد اسلامی.
  4. زهرایی، مهدی (1392). ارزیابی کیفی آسیب‌پذیری ساختمان‌های شهر بندرعباس. نشریه زلزله‌شناسی و مهندسی زلزله، دوره 16، شماره 2، 23-34.
  5. Arya, A.S. (1967). Design and construction of masonry buildings in seismic areas. Bulletin of Indian Society of Earthquake Technology, Vol 4(2), 25-37.
  6. آیین‌نامه طراحی ساختمان‌ها در برابر زلزله (استاندارد ۲۸۰۰) - ویرایش چهارم (1393). مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی.
  7. Huda, M., Jasmi, K. A., Mustari, M. I., Basiron, B., Mohamed, A. K., Embong, W. H. W., Safar, J. (2017). Innovative E-therapy service in higher education: mobile application design. Internationa Journal of Interactive Mobile Technologies, Vol. 11(4), 83-94.
  8. Bossu, R., Roussel, F., Fallou, L., Landès, M., Steed, R., Mazet-Roux, G., Petersen, L. (2018). LastQuake: From rapid information to global seismic risk reduction. International Journal of Disaster Risk Reduction, Vol. 28, 32–42.
  9. صداقتی، عماد (1397). ایجاد شبکه شتاب‌نگاری با استفاده از گوشی‌های هوشمند. پایان‌نامه کارشناسی ارشد ژئوفیزیک، مرکز تحقیقات زمین‌لرزه‌شناسی، دانشگاه فردوسی مشهد.
مدیریت بحران
دوره 11، ویژه نامه پدافند
ویژه نامه پدافند
اسفند 1401
صفحه 107-126

  • تاریخ دریافت 28 فروردین 1400
  • تاریخ بازنگری 05 خرداد 1401
  • تاریخ پذیرش 01 بهمن 1401