基于SCPN的交通应急处置流程建模及性能分析

为了更好地利用信息技术支持应急管理,提高交通应急指挥系统救援效率,以路面塌陷事故为例,利用随机着色Petri网(SCPN)对其应急响应流程进行动态离散建模,根据同构的马尔可夫链(MC)分析模型的有效性,最后利用马尔可夫链及模糊数学的相关理论对交通应急指挥系统进行性能分析。结果表明:救援信息、交通路网动态信息、应急资源信息及时态控制信息反馈环节容易产生信息堆积,应提高综合监控的技术水平;专家决策制定出警预案、善后处理耗时较长,应作为流程优化的重点。     

再生水厂应急救援物资配置的规范化

本文通过对当前我国生产安全事故应急救援物资及装备配置标准规范的分析,结合对北京中心城区再生水厂应急救援物资配置管理的调研总结,提出再生水厂应急救援物资配置的思路,实现应急救援物资配置规范化。近些年,国家高度重视生态环境建设,逐渐加大水环境治理力度,全面提速污水与再生水处理设施建设步伐。全国新建、改扩建的污水与再生水厂站数量明显增多。     

城市道路交通应急警力配置模型研究

为实现区域性的紧急交通事件的快速疏导与救援,进行科学合理的调度警力,提出应急警力配置模型。该模型基于图论原理构建原始问题的拓扑结构,利用遗传算法求解。通过该模型的求解可以得出应急警力布点的最优配置,以满足在给定警力数量的情况下应急警力能够在指定时间内到达辖区内可能发生交通事件的任意应急点,并结合算例对该模型进行验证。结果表明:在满足模型要求的假设条件下,利用MATLAB软件结合遗传算法,可以最终获得优化的警力配置方案。因此,基于图论与遗传算法相结合构建的城市道路交通应急警力配置模型,可以实现公安警力救援的优化调度,进一步实现科学而高效率的救援。     

不确定环境中多目标应急物流选址分配模型

为合理解决应急物流系统中的设施选址和应急物资分配问题,基于应急物资供需特征,引入概率分布及三角模糊数描述应急物资供需的不确定性,建立不确定信息环境中,多商品、多式联运、多阶段及多目标的应急物流选址分配模型。探究模型中不确定性约束条件的转化方法,并采用epsilon约束法对模型进行求解。结果表明,所构建的数学模型能较好地模拟应急物流系统中的选址分配问题,用epsilon约束法能有效地求解多目标模型的帕累托最优解集,决策者可根据对需求未满足量、应急物流系统的救援总时间及总成本3个目标的偏好程度,选择相应的应急物流方案,实现应急设施的科学选址和应急物资的合理分配。     

区域应急救援中心物资储运区布局优化与仿真

为了优化区域应急救援中心物资储运区布局，提高应急救援工作效率，在分析物资储运区特殊性的基础上，考虑其日常运营阶段和应急救援阶段的不同物流需求，提出了基于改进系统设施布置(Systematic Layout Planning, SLP)方法的两阶段物资储运区布局优化模型，添加虚拟功能区并将交通系统纳入约束条件。然后设计改进的遗传算法对模型求解，最后通过Anylogic进行动态仿真。结果表明，基于改进SLP方法设计的物资储运区最优布局未造成拥堵，功能区作业效率明显提高，验证了该方法的科学合理性和算法的有效性。提出的储运区布局方法能制定科学合理的布局方案，提升应急救援中心各功能区作业效率，对我国区域应急救援中心建设具有一定的指导意义。     

考虑救援时效的化工园区应急物资储备站点选址模型研究

针对化工园区的应急物资储备站点选址问题,在同时考虑经济因素以及救援效果的基础上,建立了多目标覆盖选址模型,同时引入了应急救援时效函数,以反映物资运输时间对救援效果的影响。最后将模型应用于江苏省南部的化工园区应急物资储存站点的选址问题进行算例分析,使用NSGA-II算法对模型进行求解,并采用TODIM法对得到的帕累托最优解进行排序,为决策者选取最终方案做出了参考。     

危险品事故泄漏模糊路网应急资源优化研究

当危险品大规模泄漏事故发生后,应急物资快速配送对于减轻危险品对人员伤害和挽救损失有重要意义。首先从损毁路网修复和救援物资2个方面建立双层模型,从有限物资分配修复损毁路网和救援上进行优化分配,并通过路径优化时间最短分配物资,使应急救援系统的损失最小化。利用宽容分层的方法对模型进行求解,求解最优的物资分配和运输路径方案。最后利用算例,对模型和算法进行检验,找出需要修复受损路网中关键路段。     

基于随机过程的城市应急车辆数量配置模型

针对城市中应急车辆的配置规模问题,运用随机过程理论,获得系统中空闲应急车辆数量期望值模型。在一定的事件需求下,空闲应急车辆数量期望值与应急车辆配置总量、平均的事件发生间隔时间成正比,与平均的事件救援时间成反比。克服了采用马尔可夫过程分析多用于应急车辆繁忙期以及布局研究的局限。以某市火灾统计数据为例,说明了模型的使用,为在宏观上合理确定城市应急车辆的配置规模提供理论依据。     

灾害救援中基于民众心理感知的应急物资多阶段分配问题研究

为有效解决在保证高效完成救援任务的同时考虑受灾民众行为，进而提高灾民对救援处置效果的满意度问题，结合行为运筹学相关理论和不公平厌恶理论，提出民众对于应急物资到达时间的风险感知度量模型，以及民众对于所得到的应急物资数量的公平满意度度量模型，构建基于灾民心理感知的应急物资多阶段调度模型，解决应急物资到达时间风险感知、物资分发数量公平满意度等多目标下的调配决策问题；设计基于蚁群优化思想的求解算法。研究结果表明:通过实例分析对比验证了模型在提升灾区民众对于应急物资分发策略满意度方面的有效性。     

突发公共卫生事件下多阶段应急救援物资配置研究*

为提高突发公共卫生事件背景下应急救援物资分配效率,减少人员伤亡与经济损失,以应急物资需求未满足所导致的损失最小及物资分配总距离最短为目标,研究重大公共卫生事件爆发后不同阶段下应急物资分配问题。构建优化模型,并通过某城市中13个物资需求点的应急物资分配案例验证模型的科学性与合理性。结果表明:本文方法能有效解决动态需求下应急物资分配问题,为解决突发公共卫生事件下应急物资配置提供参考和借鉴。     

多维公平测度下考虑灾民心理痛苦效应的应急资源调配*

为有效降低灾后初期应急资源短缺情况下灾民生理和心理受到的伤害,提出等待效应和短缺效应衡量救援过程中的灾民心理痛苦效应,同时耦合时间和供需情况2个维度测度救援过程中的公平性指标,构建调度总时间最短、时间攀比最小和灾民心理痛苦效应最低的多目标应急资源调配模型,研究多灾点、多配送中心、多种类物资救援场景下的应急资源分配和路径规划决策选择问题。应用NSGA-Ⅱ算法对模型求解,以新冠疫情下武汉市医疗物资调度为算例分析验证模型的有效性。结果表明:模型和算法能有效减少供不应求情况下的灾民心理痛苦效应,保证救援活动的公平性,能得到不同目标偏好下的应急资源调配方案。     

基于双层规划的应急物资调配研究

为在突发性自然灾害发生后的黄金救援时间内，使各应急物资调配中心的物资在最短时间内高效地运往各受灾点，最大程度地平衡受灾程度不同的受灾点群众对应急物资救援的心理满意度，构建以应急物资救援时间最短为目标的上层模型；通过借鉴前景理论量化受灾群众的心理满意度，在考虑各受灾点对有限应急物资存在竞争关系的基础上，建立下层非合作博弈模型；设计遗传算法求解上层模型、改进粒子群算法求解下层模型的层次混合算法。结果表明:构建的多应急物资调配中心多受灾点的非线性整数双层规划模型，使应急物资的调配具有时效性，且更加客观地衡量各灾点物资调配的公平合理性，该模型为应急物资调配研究提供借鉴与参考。     

地震震后埋压人员伤情程度分级研究

地震震后救援的重点对象是被埋压的伤员，为了在实施救援之前对伤员受伤程度进行准确判断，进一步弥补目前针对埋压人员伤情判断缺少统一标准的不足。基于现有文献在地震震后人员受伤特点以及分级救援等方面已有成果，对地震埋压的形成、救援、伤亡情况进行统计和分析。通过对埋压伤员损害因素以及对救援的影响因素进行综合分析，对埋压伤员的损伤进行分类，进而确定对地震震后埋压伤员的损伤分级指标及其优先顺序。最后，以其他类似分级标准为参考，对各指标进行分级演绎，制定出综合分级表，为伤员损伤程度的分级标准化提供一定的参考，研究结果有助于震后应急救援资源配置的优化，进而提高整体救援效率。     

城市内涝灾害应急救援指派模型

为实现应急救援队伍的合理派遣以快速营救受困人员,根据城市内涝灾害特点、城市内涝灾害情况和救援资源的分布,综合考虑应急救援队伍的救援效率、救援可靠性、救援时间等因素,构建多目标应急救援指派模型。运用模糊数学思想,将各目标下的属性值矩阵转化为模糊关系矩阵。针对优化模型的特点,采用反点法对模型进行求解。为证明反点算法的可行性,采用标准匈牙利算法对模型进行求解并加以验证。算例结果表明,多目标优化方案可以进行良好的任务分配,可满足应急救援任务的需要。     

考虑可靠性要素的应急物流设施选址分配问题的建模研究

为了提升防灾减灾系统的运行效率,研究应急物流设施选址-分配问题,构建考虑设施可靠性要素的双目标混合整数规划模型,以最小化系统总成本和最大化客户需求覆盖率为目标,确定应急物流中心的选址区位和各节点间各种物资的分配方案;考虑即使是选中开放的设施,也存在一定的中断概率,因此以不同情形表示开放设施中存在中断设施的情况;最后,通过MATLAB实现NSGAII算法,对模型求解,得出灾害发生时应急物流设施需求覆盖率与系统总成本的关系,为灾害发生后救援系统救灾成本和受灾点需求满足程度的权衡优化,提供可参考思路。     

基于贝叶斯网络的化工园区地震次生灾害情景分析

为了研究化工园区内发生地震灾害后的事故演化过程,利用事故链模型对地震次生灾害演化过程进行分析,并将其转化为贝叶斯网络,确定各节点的变量与状态取值范围;通过相关文献及专家经验判断分析,获得贝叶斯网络中各节点的条件概率;依据贝叶斯网络的推理策略,比较不同地震烈度下,各化工事故发生的后验概率值,并探讨应急救援的及时性对地震次生灾害发生概率的影响,从关键要素遏制化工事故的发生,采取针对性的应对措施,尽可能的降低化工事故,有效的降低人员伤亡及财产损失。     

高校实验室风险信息分类及采集传输系统研究*

高校实验室突发事故发生后,为准确获取灾情信息,实现快速响应和紧急救援,研究救援现场风险信息快速采集技术,按固有信息和动态信息对风险信息进行分类和编码,建立实验室风险信息采集传输系统,以某高校实验室着火事件为例,模拟应急响应全过程。结果表明:风险信息采集传输系统实现了信息的实时采集与上报以及救援资源的合理分配与管理,研究结果可促进高校实验室应急服务领域的技术进步和创新。     

京津冀一体化的地震灾害应急准备分区*

为研究京津冀地区地震灾害应急准备分区问题，针对京津冀地区地震灾害风险及应对特点，构建地震应急准备选址评价指标体系，设计Jenks-AHP方法计算京津冀地区13个城市应急准备选址优先度，基于运筹学经典LP模型，运用数学规划、GIS系统V图及缓冲区分析技术，给出京津冀地震应急准备分区的3种优选方案。结果表明:在应急覆盖面积最大和应急响应时间最短的目标规划下，2个分区应选择以北京、石家庄为应急中心的区划为最优方案；3个分区应选择以北京、天津、石家庄为救援中心的区划为最优方案；4个分区应选择以北京、天津、石家庄和唐山为救援中心的区划为最优方案。研究结果可为京津冀3地打破行政区划壁垒，开展一体化应急准备体系规划和应急资源储备布局提供决策参考。     

地区性城市群公共安全多灾种综合风险评估研究*

为掌握地区性城市群风险态势，制定风险防控规划，通过综合考虑社会经济基础、历史灾情、灾害链效应、防灾减灾及城际协同救援等因素，构建城市群多灾种综合风险评估模型，以呼包鄂城市群为研究对象开展综合风险评估。结果表明:呼包鄂城市群综合风险处于中低水平，未来需继续加强对洪涝灾害、旱灾、交通事故和矿山安全事故等风险的防范，建立健全各市辖区应急疏散、应急避难管理机制，提高各城市协同救援能力。     

不同灾后救援情境下医疗人员与医疗物品最优订购的报童模型

灾后救援过程中医疗人员和医疗物品的最优配置（订购）是应急管理的1个重要问题,运用多产品报童模型分析不同灾后救援情境下医疗人员与医疗物品最优配置（订购）问题。首先,针对地震、海啸等不同灾害类型的灾后救援情境,结合医疗人员和医疗物品的互补特征,提出3条基本假设;其次,分析医疗人员和医疗物品2种资源不同订购量的期望收益函数,构建2种资源的最优订购报童模型,根据海瑟矩阵证明该问题存在着最优解,并运用库恩塔克优化条件得出最优解;最后,结合数值分析方法,分析地震、海啸等救援情境下医疗人员与医疗物品的最优订购数量。研究结果表明:医疗物品最优订购数量与其成本成反比;医疗物品最优订购数量与医疗人员最优配置数量成正比,与其退货补贴成正比;医疗人员和医疗物品的最优配置（订购）数量需要满足基本的互补关系。