泸定6.8级地震交通网络应急服务能力分析∗

2022 年 9 月 5 日 12 时 57 分,四川省泸定县发生 6.8 级地震。受自然地理环境等因素的影响,本次地震对灾区公路交通网络造成了比较严重的破坏,给震后应急救援工作带来了较大阻碍,极大地考验了灾区交通网络的应急服务能力。本文介绍了灾区交通网络的概况及其地震破坏情况,建立了路网应急服务能力评价方法,并将单位时间到达重点救援目标的最大交通量作为其评价指标。以本次地震灾区的交通网络为例,结合交通网络应急抢通过程的考察数据,对交通网络应急服务能力的下降及其恢复过程进行了分析,对灾区交通网络地震韧性进行了定性讨论,以期为交通网络的地震韧性评价提供参考。     

多情景震后城市应急医疗救援网络结构特征研究

城市应急医疗服务设施系统在震时发挥重要的医疗救援作用,是驱动城市防灾韧性的重要因素。为了保障强震后的城市应急医疗救援,强化网络关键节点、优化网络空间布局。基于建筑物、应急医疗设施和道路网络等城市系统的模拟仿真,构建不同地震灾害强度下城市应急医疗救援的供需场景。该文采用复杂网络技术构建城市应急医疗救援网络模型,分析多情景震后网络社团结构与特征参数。以某城市应急医疗服务设施系统为例进行实例分析,表征多情景地震灾害对应急医疗救援网络结构的具体影响,为优化城市应急医疗救援网络的结构鲁棒性和网络抗毁性提供决策支撑。     

震后多品种应急物资多级配送中的选址-路径模型

地震发生后的应急物资配送是地震救援工作开展的关键。震后应急物资配送往往需要建立多级应急物流中心和规划物流中心间的配送路径,而且应急物资的需求具有多样性。基于这些特点,以总运输成本最小为目标,考虑应急物流中心的容量限制以及应急物资配送的多级性和多样性,建立了震后多品种应急物资多级配送选址-路径问题的混合整数规划模型。该模型选择由供应点、物资集散地、配送中心和需求点构成的多级配送网络,将帐篷、食物和药物作为应急救援物资。最后,采用一个汶川地震中物资配送的实例验证了模型的有效性和可行性。     

基于强化学习布谷鸟搜索算法的应急无人机路径规划

无人机可以在灾后救援中分析灾情,搜寻人员,提高救援的效率。为保证无人机在受灾区域的飞行安全,建立了较为全面的路径模型并提出了高效的求解算法：考虑路径长度、风险成本、高度成本和平滑程度四个指标,建立应急无人机路径规划模型;提出一种基于强化学习的布谷鸟搜索算法对模型求解。实验结果表明：提出的模型和算法能够更加有效地解决应急场景下的无人机路径规划问题,提升无人机在受灾区域飞行的安全性,为应急管理决策者规划出高质量的无人机救援路线。     

地下商业空间灾害突发期间应急救援仿真模型

为了提高地下商业空间灾害突发期间应急救援效率,通过对地下商业空间灾害应急救援内涵进行分析,建立了相应的应急救援仿真系统,并以此为基础利用系统动力学构建了地下商业空间灾害应急救援仿真模型。以某地下商场为例对该模型进行了真实性和适用性检验和救援人员投入策略的模拟,结果表明:该模型能模拟地下1～3层商业空间和自救逃生人员发生踩踏或不发生踩踏的救援情况;且对时间紧迫的救援任务,在考虑人力资本与救援效果时,能找出使救援效率提高更明显的救援人员数量范围。此仿真模型能模拟地下商业空间灾害突发期间的真实应急救援情况。     

依据自然灾害风险区划的应急救援物资储备数量管理——以北京风雹灾为例

自然灾害发生时,应急救援行动是拯救生命、减少损失的重要手段之一,而应急救援物资储备管理是决定应急救援行动成败与否的关键环节。该文以北京市为研究区域,依据防灾、减灾、救灾的基本需求和根本目标,构建区域自然灾害风险评估模型,确定区域自然灾害综合风险值和风险区划图;以北京市风雹灾为例,提出区域自然灾害应急救援物资储备管理的数理模型和集成优化策略。从理论上,为区域自然灾害应急救援物资储备管理决策提供建议。     

一种基于物联网的地震救援辅助系统

地震发生后,地震现场公共通信设施往往会遭到严重损坏,导致灾区救援人员和地震救援指挥中心之间无法实时地进行网络通信,救援现场的物资需求信息无法及时地送达到指挥中心,影响救援的效率。对此,地震救援现场可以搭建如Zigbee,WCDMA等各种应急无线通信网络,救援人员运用救援手持终端将物资需求通过上述网络发送到指挥中心的应急局域网中,从而构建了一种基于物联网架构的地震救援辅助系统,为指挥中心的科学救援提供实时的物资需求数据。通过测试,该系统可以保证救援数据的实时快速传输,提高应急救援的效率。     

基于多元统计分析的火灾灾后抢险物资配送模型研究

传统物资配送方法存在配送物资效率低、配送成本高等缺点,为了及时确定抢险物资应急救援路线,向火灾受灾点快速配送抢险物资,提出基于多元统计分析的火灾灾后抢险物资配送模型。建模时采用多元统计分析法分析火灾受灾点救援需求和配送路线连通随机性,以及救援出发点对受灾点的最大覆盖范围的限制,利用加权贝叶斯算法将物资配送多目标规划问题转变成单目标规划问题,建立抢险物资配送单目标规划模型;运用遗传算法对模型求解,并采用惩罚函数处理模型中的约束条件,实现物资在受灾点之间均衡分配。     

考虑灾民心理的应急设施选址配送问题研究

为提高应急救援效率,结合震后灾民对应急物资的需求的特征,及包含中转设施的应急物资两级调配的特点,提出了一种满意度函数来衡量灾民心理。以灾民感知的满意度最大和系统总成本最小为目标,并结合两级配送网路中应急配送中心的选址问题,建立考虑多物资、多级配送、多模式运输的应急物资配送方案优化模型。利用基于实数编码的遗传算法对模型进行求解,并以汶川地震中的有关数据为例,验证了模型和算法的有效性和可行性。     

基于三角模糊数的化工园区事故应急救援能力评价

在化工园区事故风险分析的基础上,以危险化学品泄漏事故为对象,从化工企业、园区自身、外部援助3个责任主体方面分析应急救援能力需求,针对性构建应急救援能力评价指标体系;对评价指标进行分类量化处理,建立风险和应急救援能力之间的联系;基于三角模糊数理论和模糊综合评价理论建立了模糊综合评价模型。通过上述指标体系和评价模型从而达到对化工园区事故应急救援能力综合评价的目的。某化工园区应用实例评估分析结果表明该模型及评价方法具有较强的实用性和借鉴价值。     

一种求解铁路应急供应车站选址问题的优化算法

针对铁路应急物资供应车站的选址问题,采用遗传算法并引入免疫系统中抗体多样性的维持机制的策略,提出了一种新的进化算法——免疫遗传算法。首先,确定各个需求车站的实际需求,然后在保证应急救援尽快展开的前提下,以区域中各个应急供应车站到需求车站的需求量与路程之间的乘积之和最小为目标,建立了一个铁路应急供应车站选址的模型,运用免疫遗传算法求解。最后,通过算例表明了模型的可行性和有效性。     

地震紧急救援区域优先度判定模型研究

震后如何快速获取灾情,判定救灾重点区域,部署救援力量是减少人员伤亡的重要途径。根据历史地震应急处置案例,列举了地震紧急救援区域优先度判定应当考虑的主要指标,设计调查问卷,采用德尔菲法筛选了主要影响因子及其权重系数,构建了地震紧急救援区域优先度判定模型。以汶川8.0级地震为例对模型进行了验证分析,模拟计算结果表明,紧急救援优先区域与实际救援重点区域吻合,验证了模型可靠性和实用性,为地震应急救援力量的调配提供了一定理论依据和技术支撑。     

洪涝灾害应急救援技术的发展趋势分析

针对目前洪涝灾害的防灾减灾工程措施、非工程措施及应急救援技术,从水情预报预警、险情隐患侦测、水域生命救援、堤坝抢险、分洪泄流、抽水排涝、水域应急交通、抗洪综合保障、汛期灾民安置、抗洪韧性增强等10个方面阐述应急救援技术的当前进展,并提出一些研究发展建议,以期提高我国洪涝灾害救援水平、完善应急管理体系建设。     

自然灾害应急救援管理探讨——以重庆武隆山体垮塌应急救援为例

应急救援是应急管理的一个重要环节。以重庆武隆山体垮塌应急救援为例,分析了我国自然灾害应急救援的现状,指出了我国应急救援存在的主要问题,探讨了提高我国自然灾害应急救援能力的对策。     

基于仿真原理的地震应急志愿者规模研究

中国是个地震多发但应对能力不强的国家,汶川地震再次暴露了中国专业地震应急救援力量不足的弊端。我们应该借鉴发达国家的经验,构建应急志愿者队伍,以提高我国的地震应急能力。根据仿真原理结合人力资源规模的确定方法,设计了地震应急救援系统仿真模型,并利用该模型计算了高校志愿者队伍的人数。该研究不但有助于丰富志愿者管理理论,同时能有效利用社会资源,提升我国地震应急救援能力,因此具有一定的理论和现实意义。     

基于petri网的森林火灾应急救援流程网络模型及时效研究

为了对森林火灾的应急救援流程进行优化,以提升应急救援效率,依据森林火灾应急救援预案、有关规定与实际救援案例,从信息传递的角度对森林火灾应急救援流程进行了直观描述。基于petri网相关理论,运用PIPEv5.2.0,构建了森林火灾应急救援随机petri网模型与其同构马尔可夫链,在模型有界、活性、安全且可达的基础上,通过确定模型的库所繁忙率、变迁利用率、平均延迟时间,得到如下结果：(1)森林火灾应急救援活动早期的灾情信息多且复杂,随着森林火灾的发展呈现动态变化,火灾发生后如何高效地获取过火面积、火线长度、风向、风力、植被载量以及地形等关键信息是优化的重点。(2)避免信息堆积,基于火灾规模、强度、形式、火头方向等重要任务信息变量,实现实时快速决策、动态处置,是保证森林火灾应急救援活动的时效性的关键。     

地震应急救援辐射效应分析——以芦山7.0级地震为例

地震应急救援是一个很复杂的过程,对地震应急救援辐射的研究需要用一种理论模型来刻画和描述。用辐射能力来反映外部的救援能力,结合城市空间相互作用的研究理论,建立了地震应急救援辐射模型,并以芦山7.0级地震为例,计算了芦山县与四川省其它地级市之间的时间距离及各市对芦山的辐射能力,在此基础上分析了各地市的地震应急救援辐射能力。辐射能力最强的是成都市,其次是绵阳、德阳、南充等地市,辐射能力最弱的是攀枝花、甘孜藏族自治州、阿坝藏族羌族自治州等市州。     

考虑惩罚成本和恐慌心理的灾后应急救援决策优化研究

近年来,全球重大突发事件多发频发,如何制定科学合理、高效稳健的灾后应急救援策略十分必要。基于此,将惩罚成本和恐慌心理新概念纳入灾后应急救援决策研究,构建政企协议应急救援决策模型,剖析政企合作灾后应急救援的效用机制与策略选择,并借助数值算例验证模型的有效性。研究结果表明：惩罚成本分担行为和灾后民众恐慌心理程度对灾后应急物资救援效率均存在显著性作用关系。其中,惩罚成本分担行为在分散决策下强化政府统筹调控功能,驱动协议企业完善升级,是促进应急救援系统发挥整体效能的能动因素。而民众恐慌心理程度在集中决策和分散决策情形下均表现为消极制约作用,缩减应急物资服务需求,阻碍应急治理体系优化提升。     

我国地震灾害应急协同决策系统可靠性建模与仿真

为提高地震灾害应急管理能力,快速平息地震发生后现场的混乱情况,在有限的条件下做出科学、系统、高质量的决策,保证应急救援工作的及时有效,对我国地震灾害应急协同决策系统可靠性进行了研究。在理论分析和国内地震灾害应急救援案例的基础上,参照《国家地震应急预案》、相关法律法规和文献资料,对地震灾害应急协同决策系统可靠性概念进行了界定,划分了参与地震灾害救援过程中的应急协同决策主体,构建了决策主体间的关联关系,建立了地震灾害应急协同决策系统可靠性测度模型,并结合问卷调查确定了属性参数,应用多主体仿真软件进行了地震灾害应急协同决策系统可靠性仿真,得到了社会公众满意度的变化趋势。这种方法为度量地震灾害应急协同决策系统可靠性提供理了论根据,并具有实际操作性。     

基于梯形Vague集熵权法的煤矿应急救援能力评价研究

为进一步完善煤矿应急救援能力评价方法并提高其可靠性,提出基于梯形Vague集熵权法的煤矿应急救援能力的效用值评价模型。针对不同指标的梯形Vague值评价信息,首先利用熵权公式求出专家及各指标权重,其次采用梯形Vague集成算子进行有效融合,然后根据效用值越大越优的原则进行排序。最后将上述评价模型在同煤集团中进行应用。该项研究不仅丰富了煤矿应急救援能力评价基本方法,而且也为其他相关领域的救援能力评价提供参考。