应急物资调度时变分析理论与方法

第一章绪论

第一节研究背景及意义

第二节国内外研究现状

一、应急物资空间优化布局·

二、应急物资优化调度

三、时空数据模型

第三节研究内容及章节安排

第二章应急物资调度基础…

第一节突发事件概述…

一、突发事件的定义

二、突发事件的分类

三、突发事件的特征

第二节应急管理概述…

一、应急管理的定义

二、应急管理的特征

三、应急管理体系

第三节 应急物资概述…

一、应急物资的定义

二、应急物资的分类

三、应急物资体系

第四节应急物资布局与调度概述

一、定义

二、应急物资调度的特征

第三章应急物资布局与调度过程模型研究第一节应急物资布局与调度过程模型一、准备阶段

二、实施阶段

三、评估阶段

第二节应急物资布局与调度时变特性

第三节 小 结…

第四章应急物资布局与调度时空数据模型

第一节时空建模过程…

第二节应急物资布局与调度要素类·

一、灾害影响范围

二、应急物资需求点

三、交通网络弧段

四、交通网络节点

五、应急物流中心

六、物资供应点

七、道路损毁元素

八、道路抢修时序

第三节应急物资布局与调度时空概念模型…

一、地理对象

二、事件

三、时空过程

四、支持时空过程表达概念框架

第四节时空数据模型逻辑组织结构…

一、时空逻辑谓词

二、时空谓词扩展

三、时空谓词实现

……

第二节具有时间等待的路网运输路径分析

第三节应急物资调度宏观时变性

一、应急初期的应急物资调度…

二、应急中后期的物资调度…

第四节模型求解方法

一、应急物资定位配置蚁群系统

二、应急物资调度线路规划蚁群系统

第五节 算例分析

第六节小结

第八章结论

主要参考文献…

第一章绪论

第一节研究背景及意义

2004年12月26日，印度洋发生里氏9.0级地震，并引发了大范围海啸，印度、泰国、印度尼西亚、斯里兰卡等亚洲国家和非洲的12个国家遭受严重影响。比如海浪卷走了印度尼西亚亚齐特别行政区沿海的一些村落，班达亚齐大部分被摧毁；泰国普吉岛等地成为一片废墟；从东非到印度南部，再到斯里兰卡沿海的大部分村庄被夷为平地，造成大量的人员伤亡。据各国官方权威统计，此次灾难共导致21.6万人死亡或失踪。

2005年8月的“卡特里娜”飓风成为20世纪造成美国经济损失最严重的自然灾害。在这次灾害中约1290人死亡，50多万人无家可归，高达500万人受灾，40多万人失业。飓风还造成了水污染，引发了危险化学品泄漏等次生灾害。

2008年1月10日以来，在我国南方湖北、湖南、安徽、广西、贵州、云南等地发生低温雨雪冰冻天气，这场低温雨雪冰冻极端天气对交通、电力供应、通信、农业生产、人民生活等造成极大影响，损失惨重，导致129人死亡、4人失踪，160人被紧急转移，1.78亿亩（1亩~666.7m2）农作物受灾，48.5万间房屋倒塌，直接经济损失达1500多亿元。

2008年5月，四川汶川县发生了里氏8.0级地震，导致8万多人死亡或失踪，3万多人受伤，重灾区面积达10万km²，加上对住宅、学校、医院、其他非住宅用房、道路、桥梁、通信设施及环境的破坏，直接经济损失达8452亿元。

2008年5月，在我国的华南、西南东部、闽浙沿海、江南一带先后出现长时间大到暴雨灾害天气，导致长江、珠江等流城发生洪水，造成227，4万bm2的农作物受灾，成灾面积110万hml，9800多万人受灾，200多人因灾死亡或失踪，12万间房屋倒塌，造成直接经济损失达260亿元。

2011年3月11日，日本本州东海岸发生里氏9.0级地震，并引发了海啸，之后6.0级以上余震不断。这次地震造成2.7余万人遇难或失踪，损失巨大。地震还导致核电站受损，引发核泄漏危机，直到现在危机仍未完全解除。

近年来，由于人口迅速膨胀、全球化和工业化的加快、社会结构的变迁、资源的过度开采，各种自然灾害、公共卫生事件、生产事故等越来越频繁地袭扰着我们生存的家园，影响着我们的生活，甚至威胁着我们的生命。这些灾害尤其是大规模灾害，除了具有危害性、不确定性、衍生性、突发性等特点外，还具有影响范围广、受灾面积大、受灾人群多、持续时间长、应急需求点多、物资需求量大、物资供应不足等特点。为了救助受灾人样，阻止灾害进一步蔓延，最大可能地减少或消除受灾系统的损失，提升应急救援能力，快速、高效地应对各类灾害，有必要对应急物资布局和调度进行深入研究。

影响应急物资布局与调度的因素具有时变特性，表现在宏观和微观两个方面。

（1）宏观上，在突发事件应急物资布局与调度过程中，不同的应急阶段其应急目标具有动态变化特征。比如在地震灾害应急救援初期，解救废墟中的受灾群众是其第一要务，救援装备、交通工具、药品等是该阶段首要供应的物资。而72小时黄金营救时间过后，伤员救治、灾民安置成为应急的主要目标，此时物资需求则变成了水、米面、衣物等物品。又比如在1998年抗洪抢险中，由于提前预知洪水过后可能发生疾病传染事件，所以应急物资由衣物、食物、救生器材、麻袋等转化成医疗药品等物资，应急物资类型发生了根本转变。

在应急初期，由于应急资源供应不足，救援时间有限，应急救援的任务是不惜一切营救生命、减少生命财产损失，所以对应急成本关注度不高；但是在应急中后期，应急资源的供应能够满足需求，此时的任务转化成灾民安置，所以在应急救援时间限制内，应尽可能减少应急成本。

应急救援中相当重要的环节是灾区紧缺物资的供应，即应急物资布局与调度，其水平直接关系着应急救援的效率。由于影响应急物资布局与调度的因素具有微观和宏观时变性，为提升应急救援能力，有必要研究应急物资布局与调度的时变分析方法。专著分析了突发事件应急物资布局与调度过程，并以此为指导构建支持时空过程表达的应急物资布局与调度时空数据模型，以时空数据模型为基础，进行应急物资优化布局时变分析、时变网络可靠性分析和应急物资调度时变分析。