重大突发事件应急救援设施选址的多目标决策模型

常用的应急服务设施选址模型主要有覆盖模型、p-中心模型和p-中值模型,这些模型并不适合重大突发事件的应急救援设施选址.分析重大突发事件应急救援设施选址问题的特点,建立一个多目标决策模型,该模型考虑了应急救援设施的公平性和效率性,整合了传统选址模型中常用的最大覆盖模型、p-中心模型和p-中值模型,以适应重大突发事件应急救援设施的不同部署策略,通过实例讨论该模型的求解方法和求解策略.     

基于韧性城市视角的突发事件下分布式应急手术调度研究

针对城市突发事件下的应急手术问题,进行了基于韧性城市视角的分布式应急手术调度研究。首先,提出了韧性城市视角下同时考虑救援时间和患者恶化成本的调度目标;其次,结合应急手术中的疲劳阈值效应,截断学习效应和患者恶化成本等典型特点,以及救援医院的可重入层流手术特点,构建了分布式应急手术调度模型;然后,设计两阶段算法求解患者在医院间的分配,以及在医院内的手术排序与资源安排;最后,通过数值实验测试了四种启发式算法下带深度搜索策略的混合教与学优化算法（HTLBO-LS）的寻优性能,并通过仿真案例进一步探讨了不同算法的应用效果,以及在城市韧性视角下的医疗资源配置方案。研究结果为城市突发事件下分布式应急手术调度提供方法借鉴和决策参考。     

灾后模糊需求情境下考虑救援公平性的应急物资调度问题模型与算法研究

在重大灾害发生初期,由于受灾地区对应急物资的需求激增,合理的应急物资分配有助于提高救援效率。本文考虑受灾点应急物资需求具有模糊属性,将需求物资用三角模糊数表示,以受灾群众损失最小、体现救援公平性的受灾点应急物资满意度方差最小及应急救援成本最小为目标,构建了灾后初期应急物资调度的多目标模糊优化模型,并采用改进的粒子群算法对模型进行求解。该算法在粒子群算法的基础上采取天牛寻找食物的策略,将单一粒子分为左、中、右三个粒子,并结合单纯形算子和模拟退火策略,使算法不易陷入局部收敛。本文通过算例进行模拟实验表明,所提出的模型和算法可以有效解决重大灾害事件下应急物资的合理分配问题,且改进算法的性能更优。     

模糊应急系统组合优化方案选择问题的研究

本文讨论有资源需求约束的多出救点应急组合调度方案的求取问题.受许多因素影响,平息事故所需的应急资源量有时是不确定的,通过引入模糊集的概念,从决策者的角度,任何方案的应急资源数量都对应一个需求约束满意度.另一方面,应急问题客观上要求方案的应急开始时间尽可能早,这样,任一方案又对应一个时间约束满意度.通过运用模糊优化的技术方法,本文给出了该问题的优化模型及相应求解方法.并且,考虑到方案稳定性或费用,文中的算法解是所有最大满意度方案中出救点数目最少的.     

基于信息更新的两阶段鲁棒-随机优化调配模型研究

在突发事件的应对中,应急决策过程的灾情信息具有动态性、不确定性等特征,从而使得整个应急救援过程中的决策都必须随信息更新而不断调整,本文在调研国内外相关研究的基础上,以地震为背景提出了基于信息更新的资源调配决策问题。文章结合灾情信息更新的特征,给出了应急救援响应的阶段划分;以此为基础建立了两阶段鲁棒-随机优化模型,通过虚拟储备库点及虚拟临时分发中心点的设计,实现了第一阶段调配结果对第二阶段调配决策的后效性调整决策;根据鲁棒优化及随机优化的特点,设计了相应的原始-对偶及L-Shaped Method算法对模型进行求解;最后,通过CPLEX软件编程求解,并进行情景生成下的算例分析,与其他方法比较分析,证明了文章所设计的模型在灾情信息更新下的优势。     

突发公共事件应急系统中的模糊多目标定位-路径问题研究

本文从应急系统集成优化的角度出发,以应急系统中各资源需求点的应急救援时间满意度之和最大及系统总成本最小为目标,建立了一个应急资源需求和应急救援时间范围均模糊的多目标定位-路径问题(LRP)模型,并提出了一种混合多目标遗传算法。算例分析结果表明,所提模型和算法可以有效解决应急系统优化中的模糊多目标LRP。     

基于路线图方法的我国应急医疗救援体系的建设路径研究

本文借用路线图方法的分析思路,从我国应急医疗救援体系建设现状和问题出发,系统分析了未来5~10年我国应急医疗救援体系的建设需求和目标、建设核心任务、建设路径以及资源保障。研究认为,应实施"大救援"、标准化、学科平台、人才队伍等四大战略,并从法律法规、经费投入、储备机制和信息技术四个方面来保障战略的实施,以完成覆盖城乡、功能完善、反应灵敏、运转高效、持续发展的我国应急医疗救援体系的建设目标。     

一类应急物资调度的优化模型研究

本文讨论物资需求约束条件下多出救点的紧急物资调度问题。根据连续应急问题的特点,给出了应急时间最早前提下出救点数目最少以及限制期条件下出救点数目最少的应急模型。并且从理论上证明了模型求解方法的正确性。     

机场应急救援系统时间模型初探

安全问题是民航领域的首要问题,一旦发生民航事故,如何及时高效的组织救援则是民航安全领域研究的一个重要方向。机场应急救援管理关键在于应急救援工作组织的合理、高效。本文分析了机场应急救援实施的关键阶段,建立应急救援各阶段时间模型。通过分析模型,找到影响救援时间关键变量,从而节省机场应急救援时间。     

面向突发事件的应急献血者聚类与分配方法研究

突发事件发生后,应急献血者呈爆发式增长、献血设施超负荷运作。本文提出一种应急献血者聚类与分配的优化方法可以有效地解决该问题。在该方法中,首先提出了应急献血者的分类规则,并采用Canopy与K-means相结合的算法对应急献血者进行聚类分组;然后,考虑献血者的心理因素,建立了最大化血液满足、均衡各献血设施的工作量以及最大化献血者效用的多目标分配优化模型;进一步,考虑应急献血者的时间偏好,构建了献血时间安排的多目标优化模型;通过使用优化算法求解模型得到应急献血者的分配方案;最后,通过一个算例分析验证了该方法的可行性以及有效性。     

震后应急医疗救援流程效率评价研究

为了最大程度减少地震灾害造成的人员伤亡，实施快速有效的应急医疗救援，在资源有限情景下，迫切需要提高应急医疗救援效率。通过案例分析方法提出了震后应急医疗救援的一般流程，构建了应急医疗救援流程的模糊随机Petri网模型，根据模糊随机Petri网与马尔科夫链的同构关系，得到系统状态的稳态概率表达式，据此分析震后应急医疗救援流程中的关键环节。在此基础上，考虑医疗资源投入的数量与救援工作效率之间的关系，引入时效性评估函数对关键环节的实施效率进行评价，通过理论推导证明同一资源配比存在最优值。以"汶川地震"为例，通过动态和静态分析，得到各状态下稳态概率变化情况，明确了震后应急医疗救援流程的关键环节。以救援过程中资源的投入量作为自变量，通过算例仿真得出医疗资源确定情况下关键环节的最优资源配比。由此对震后应急医疗救援过程提出相应对策与建议，可以为地震灾害应急医疗救援工作部署提供决策支持，促进灾后医疗救援工作的有序进行，实现应急医疗救援效率的提升。     

复杂交通网络中救援点与事故点间的路段重要性评价模型研究

对应急救援网络中的各相关路段的重要性进行快速准确地评价,对于应急交通计划、指挥与控制等交通服务具有十分重要的价值.本文针对目前该问题相关研究存在的一些缺陷,提出了新的算法思想,并设计了算法模型.首先,设计了复杂交通网络连通子图的矩阵算法,寻找多救援点和多事故点间的最大连通子路网;其次,根据该最大连通子路网构建GERT(Graph Evaluation and Review Technique)网络模型,针对该模型中人们对路段的选择概率设计了基于人们的理性和经验的概率选择模型,从而能够较好地反映人们的交通心理和行为(尤其是应急交通心理和交通行为);最后,定义了路网中路段重要性和重要度的概念,建立了基于最大连通子路网中去除某一定路段后的标准车辆通行时间差异的路段重要度评价模型.在此基础上,本文以某区域实际交通网络为例,对本模型及其算法进行了验证,效果良好.     

基于最小最大后悔值的应急救灾网络构建鲁棒优化模型与算法

应急救灾过程分为两个阶段：第一阶段启动应急救灾网络构建,在灾区附近设立临时应急配送中心,并由应急资源供应方向其紧急调配应急资源;第二阶段将应急资源从临时应急配送中心向灾区受灾点进行调度,以保证救灾过程顺利进行。本文研究第一阶段应急救灾网络的构建问题,考虑到突发灾害初期灾情相关参数概率分布情况难以获取,建立了基于情景的最小最大后悔值准则的应急救灾网络构建鲁棒优化模型。求解模型时,利用有限情景集表示第二阶段的不确定性数据,并将模型化为与其等价的混合整数规划模型,利用情景松弛的迭代算法进行求解。数值试验中给出相应的绝对鲁棒模型与本文偏差鲁棒模型作了比较,结果表明基于最小最大后悔值准则的应急救灾网络优化模型具有良好的鲁棒性,而且算法也是有效的。     

考虑灾民痛苦感知的应急避难所选址与物资分配优化

大规模灾害发生初期，应急物资往往不能及时供应，受灾群众因缺乏物资和服务产生痛苦感知。针对该问题，设计数值评定量表（NRS）构建痛苦函数，刻画灾民痛苦感知成本，将灾民感知因素纳入应急总成本的决策考量。提出以总社会成本（物流成本和痛苦心理成本之和）最小为应急救援目标，构建了一个考虑灾民疏散与重新安置、临时避难所选址和物资分配的集成优化模型。设计经典混合整数规划方法和改进的遗传算法对所构模型进行求解，并应用于海南威马逊台风案例。案例分析表明，模型和算法能有效解决考虑灾民痛苦的避难所选址与物资分配问题，揭示了随着受灾规模的增加和疏散时间的减少，遗传算法的求解结果优于经典求解方法。     

模糊信息下多种类应急物资多周期分配优化模型

考虑灾害的突发性、信息获取的不完全性以及应急救援的紧迫性，引入区间数描述应急物资供给与需求的模糊不确定性，引入三角模糊数刻画路网容量受限情况下每周期的最大物资运输总量，综合考虑灾害、灾区、灾民以及物资等多重因素，引入延迟系数，以应急物资分配的总延迟时间最小化和总系统损失最小化为目标，构建模糊信息条件下考虑多需求点、多配送中心、多物资、多周期、多目标的应急物资动态分配优化决策模型，分析了区间目标函数、区间模糊与三角模糊约束条件的清晰化方法，采用基于二维欧式距离客观赋权模糊算法求解模型，并以青海玉树地震为例对所提出模型的有效性和可行性进行验证。结果表明：所提出的模型能够最大程度地权衡延迟时间与系统损失，形成多周期最优的物资分配方案；现实多周期应急物资分配，时间并不是唯一考虑的因素，需要综合考虑不同应急周期的灾情、灾区、灾民和物资等多种因素对系统总损失造成的影响；重视时间偏好系数，可能使系统总损失增大，表明单一考虑时间偏好系数和损失偏好系数均具有片面性，应该把握选择"度"，发挥二者结合的相互促进作用；物资分配方案基于决策者偏好，并考虑每周期不同需求点的易损性、重要性、需求紧急性以及各类应急物资的重要性与时效性差异参数，有利于提高多周期决策的柔性和现实适用性。     

基于GERT网络的应急抢险过程资源优化配置模型研究

针对应急抢险过程中资源需求与供应不匹配的问题,通过定义应急抢险过程GERT网络的基本单元,建立了一种综合考虑灾害自身演化过程及外界作用相互关系的应急抢险过程GERT网络,设计了求解不同资源配置情况下突发事件状态转移概率的极大熵模型;研究了应急抢险过程GERT网络的简化性质,给出了基于GERT网络的应急抢险过程资源最优配置的求解算法。为应急资源配置提供了定性与定量结合的分析框架与工具,为灾害发展态势的预测及其资源配置提供了新的研究方法和研究思路。     

基于拍卖机制的灾害多主体合作搜救仿真研究

本文通过多主体仿真,用改进后的截断性莱维游走模型（Truncated Lévy walks）对搜索过程进行模拟,研究灾害为"极严重"、"严重"、"普通"三种情景下,搜救队伍之间基于分布式拍卖机制的合作方案对救援效果的影响,以某滑坡灾害频发地区为例进行仿真,结果表明：基于该合作机制的救援方案同比提高伤员相对生存率8.0%-14.5%,伤员救出比例同比提高7.4%-16.7%,各掩埋点平均救援完成时间同比减少25%-26.7%;与知名的F-Max-Sum算法相比,性能并无逊色,并且计算过程复杂度低,更适用于搜救队伍之间的合作;对救援方案的鲁棒性和敏感度分析还表明,搜索半径的变化对救援效率具有显著影响,搜救队伍合作范围的扩大并不会对救援效率有明显影响;掩埋点限定的挖掘时间和游走模型中最大转动角度两个参数都存在最优值,当达到最优值时,可使整体救援效率最高。     

基于改进物元可拓模型的高校突发事件应急管理能力评价

为解决高校突发事件应急管理能力评价复杂的问题,依据可拓学理论,引入非对称贴近度判别准则,建立基于物元可拓理论的高校突发事件应急管理能力改进模型。同时基于全生命周期过程,依据层次分析法建立评价指标体系,并计算各评价指标的权重。将该评价模型在5所高校中进行应用,结果表明在该应用中非对称贴近度判别准则相比最大隶属度原则更有效,其判别结果与实际结果基本一致。进一步证明基于改进物元可拓模型的高校突发事件应急管理能力评价方法具有一定准确性与可靠性,为高校突发事件应急管理能力评价提供了新思路。     

基于非概率可靠性的铁路应急设施选址-路径鲁棒优化

鉴于铁路应急设施选址研究中很难合理估计参数的概率分布或确定其隶属函数的问题,将选址-路径问题与区间非概率可靠性方法结合起来,以复杂网络理论为基础,提出网络节点区间权重的确定方法,同时考虑节点权重、边权及径权区间不确定性的共同作用,构建铁路应急设施选址节点加权网络。基于区间非概率可靠性理论及区间运算规则,提出路径的非概率可靠性度量及最优时间可靠度路径选择方法,建立节点权重、边权及径权均为区间数的非概率可靠性铁路应急设施选址-路径鲁棒优化模型,并给出了求解算法,确定了基于区间模型的铁路应急设施鲁棒选址的最优方案。算例表明,本文的优化方案能更好地保证救援的时间鲁棒性,能有效地规避不确定因素波动对设施选址的长期风险,具有很好的实际应用价值。