非常规突发事件的资源协调优化及仿真研究

近年来非常规突发事件频繁发生，造成了重大人员伤亡和财产损失。突发事件发生后快速、合理的救援物资协调与动态优化决策就成为救灾指挥工作的首要内容，直接影响到减灾和救灾的效率和效果。.本研究以非常规突发事件为背景，以应急资源协调和动态优化问题为对象，重点研究非常规突发事件发生后物资和运力等资源协调和动态优化的理论及方法。采用理论分析、模拟仿真相结合的研究方法，提出并建立基于资源配置的分类分级模型，构建不完全信息条件下应急资源协调决策模型及相应的算法；研究实时信息下应急资源动态优化策略、模型和快速求解算法；研究基于GIS的资源协调优化仿真建模方法，构建基于GIS的资源协调仿真平台。.本项目研究从理论上可为解决非常规突发事件的资源协调动态优化问题提供一个新思路，从实践上可为政府部门赈灾提供核心决策支持技术，将进一步完善和拓展应急物流管理的理论与方法。

经过三年多的时间，基本完成了立项书列出的研究点，并结合重大研究计划专家组的指导意见，主动增加了“应急资源需求预测方法”的研究。同时，鉴于重大计划集成升华的需要，从集成与被集成的角度加重了“应急资源协调优化模拟仿真和平台”的研究工作。具体研究成果如下：. 1）针对非常规突发事件历史数据缺少等特点，采用情景分析、模糊粒化和智能计算等方法，建立了基于情景的应急物资需求比例评估方法和基于粒化支持向量机的应急资源需求区间与趋势预测方法，能够有效评估出突发事件发生初期各灾点物资需求比例以及未来物资需求的区间和变化趋势。. 2）应急资源初始协调优化方面，结合运筹学、前景理论、灰色等方法构建了不完全信息下应急资源配置模型和临时救援点选择模型及算法，能够在突发事件发生初期生成合理的救援物资汇集中转发放节点设置及各节点物资分配方案；针对路径状况的不确定性，提出了基于情景的应急模糊网络应急路径选择方法，可以在不确定信息下进行应急路径选择。. 3）应急资源实时动态优化方面，基于行为科学，运用模糊与前景理论量化了公众对应急物资获得时间的风险感知程度，构建了以最小化公众心理风险感知程度和物资未满足度为目标的混合整数规划模型及算法；采用时间窗模糊化处理方法，建立了基于模糊时间窗的车辆调度组合干扰管理模型，能够结合当前救援情况和实时信息进行动态调整救援计划。. 4）通过系统动力学仿真手段将数学模型集成到仿真模型中，从系统的角度分析应急资源协调系统各功能模块之间的反馈机制与相互耦合机制，建立了应急资源协调配置仿真模型，通过不同决策方案下的仿真分析，对突发事件发生后一段时间内资源配置整体情况进行优化模拟。. 5）在实际应用方面，开展了大连市应急资源协调系统研发、2011大连“梅花台风-防浪堤破坏-PX化工罐危机-8.14游行”系列事件情景再现、市场爆炸突发事件情景构建与推演、危化品运输管理系统完善等工作。另外，应重大研究计划指导专家组的要求，根据本项目研究内容，主要参与了“应急预案”和“模拟仿真”平台项目的集成与升华工作。. 6）发表论文39篇（SSCI/SCI检索的期刊论文4篇、EI检索的国际期刊论文12篇、NSFC认定的A类期刊论文10篇、国际会议论文9篇、其他论文8篇）；获得国家专利1项；搭建应急资源模拟仿真平台1个；开发应急资源协调原型系统1套。