城市应急避难场所是指灾害发生后，民众可以集中避难生活，救援工作可以快速开展的场地。国内外学者对避难场所的选址模型已有一定研究，可以将其归为区位选择模型、责任区划分模型和布局优化模型三大类。避难场所的区位选择模型主要为公共设施选址的经典模型及其改进模型，常用的有P-中值模型、最大覆盖模型及其改进模型等。该类模型仅考虑传统区位条件，没有顾及选址场地周围因素的影响和能否较好地覆盖居住区等问题。责任区划分模型主要考虑避难场所的服务范围，要求避难场所在此范围内能够满足一定的避难需求。如李刚等提出以Voronoi理论为基础的责任区划分模型，李久刚等考虑人口容量、疏散距离等约束条件划定避难场所责任区。该类模型自创建以来进展不大，且在实际应用中没有解决路网、水系等对责任区划分的影响，难以精准地以居民地划分区界。避难场所布局优化模型是根据已有规划文本得出区域内所有避难场所备选点，结合具体的需求对其布局进行优化调整，最终得出最优布局的模型。如吴建宏等建立了多目标规划模型，优化城市所需的避难场所个数、选址和服务区域；周亚飞等依据“公平”和“效率”原则建立模型，并利用LINGO进行求解；陈文龙等建立了基于Voronoi图和多目标微粒群的空间选址优化模型，智能搜索设施的空间布局位置。该类模型的研究进展较快，考虑的参数越来越多，复杂度越来越大，然而相应的可以实际应用到规划工作中的高效求解算法却相对较少。
现有模型基于各自的选址目标，侧重点各有不同，但都具有一些局限性。本文根据城市规划的流程，综合考虑避难疏散场所个数、区位选择、路径服务长度和人口容量等因素，提出面向城市规划的避难场所选址模型，并开发了基于GIS的避难疏散场所选址分析系统。
1 多条件约束选址模型1.1 模型需求
应急避难场所的规划是在城市总体规划的基础上进行的，其业务流程可分为以下几步：划分综合防灾分区并调查分区内人口分布，分析用地指标与应急避难场所用地资源，分析城市道路情况并组织疏散通道，结合控制性详细规划确定应急避难场所备选点位置，优化调整应急避难场所备选点位置并编写抗震防灾规划。
与业务流程相对应，避难场所的选址一般都是在保证以下4个原则的基础上进行的，即成本最小化、利益最大化、需求导向完善和环境因素符合条件。成本最小化指使疏散人群花费最少代价到达指定场所，如疏散需求点到避难场所的加权总距离最小；利益最大化指避难场所需要服务尽可能多的人口；需求导向完善指避难场所需要满足一定的需求条件，如在规定时间或规定距离内疏散人群必须能够到达避难场所；环境因素符合条件指避难场所的位置需要根据国家规定选在规定的用地类型上，且场所内的设施条件能够保证避难人群的基本生活。
1.2 模型构建
针对城市规划的特点和需求，构建多条件约束选址模型，综合已有模型的优势并弥补其不足。避难疏散场所建设首先需要考虑的是成本最小化和利益最大化原则，即模型需要保证每个需求点到与其最近的应急避难场所的距离总和最小且覆盖人口数最大。故模型的主体部分采用区位选址模型，将中值模型和最大覆盖模型的目标函数进行结合。在此基础上，为满足需求导向和环境因素条件，使用责任区划模型添加一系列约束条件；为符合控制性详细规划要求，使用布局优化模型对总规制定的避难疏散场所备选点进行优化调整。
目标函数为
(1)
(2)
(3)
约束条件为
