高速公路突发事件下的应急救援联动机制研究

高速公路车速快、封闭性强且远离城市,因此突发事件应急救援所面临的状况相对更加复杂。深入研究多地高速公路突发事件管理现状的基础上,分析了当前高速公路应急管理中存在的问题,结合我国国情,提出针对性改善建议,并建立高速公路突发事件应急救援联动机制,通过高度统一的信息传递制度、深入可操作的应急预案体系、预见性的交通流组织控制和科技手段的引入与应用确保联动机制有效运行,提高高速公路突发事件应急救援的效率与效果。     

城市交通疏散救援的元胞自动机模型

分析了城市内部各向车流冲突造成的车辆延误对疏散与救援决策的影响,将交叉口控制参数引入到现有的基于元胞传输模型的应急疏散救援仿真模型中,建立灾时交叉口紧急控制下的应急疏散救援仿真模型.改进后的模型以规划周期内疏散与救援加权行程时间最小为目标,并引入反流策略.仿真结果表明:由于低优先级的车流G1和G2让行高优先级车流G3和...     

施工环境下高速公路应急资源调度方法研究

在研究高速公路应急救援系统的过程中,应急资源调度方法是整个高速公路交通事件应急救援系统的核心。以应急救援结束时间最短和应急救援相关费用最少为目标,充分考虑到高速公路施工区域对路段通行能力的影响,结合高速公路施工区域的性质和特点,采用数学规划的方法建立了基于施工区通行能力的应急资源调度模型。通过贪婪算法对该模型进行优化求解,进而确定各应急出救点是否参与救援以及经过施工区参与救援的具体时间和能力,对各个出救点的费用能力比进行比较,从而选择适当的应急出救点进行有效的救援,并以山东高速济青高速段施工区域为例对模型进行了实证分析。分析结果表明:应用本模型的方案可以使救援费用减少16.036万元,相比降低了13.6%,缩减了救援成本。     

应急车辆动态路径选择的两阶段优化模型

为研究突发事件情境下交通路网动态变化时的应急车辆路径选择问题，提出应急车辆动态路径选择的两阶段调度优化模型。通过结合路网动态状况和应急救援特征，建立基于最大路径可靠度和最短行程时间的两阶段优化模型；通过混沌搜索改进布谷鸟算法初始种群，并加入蛙跳算法改进局部搜索操作，设计混合布谷鸟算法，改善全局寻优能力；以某市某区部分区域路网为例，将该区域路网实时交通数据应用于模型和求解算法中。实验表明，利用两阶段优化模型和算法编码方案能成功获得出发点到救援点的动态可靠路径，相同行驶路径情况下模型与算法求解的最短行程时间与实地驾车获得的最短行程时间最大误差不超过8%，说明优化模型可行。3 种不同算法求解K最短路径的结果发现，混合布谷鸟算法得到的最短行程时间比粒子群算法和 经典布谷鸟算法得到的结果都要小，且计算时间最短，表明混合布谷鸟算法求解的结果最优，性能最好。     

应急救援中多目标车辆路径问题研究

针对突发事件下应急物流的特点,综合考虑救援时间最短、救援成本最低的应急物资车辆路径调度方法。相对于传统的车辆路径模型,模型中引入道路通畅率这一重要因素作为约束条件,建立适合于解决实际问题的模型与算法。实例结果表明:相对于传统的应急车辆路径求解方法,该模型与算法可有效地缩短救援时间,减少救援成本。     

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合理划分突发事件等级,是应急管理人员迅速、科学调度资源和人员的基础依据,是预案编制的首要前提,也是突发事件应急管理的关键技术.已有的突发事件分级研究重点是事后分级,没有考虑事件发生时的交通保障能力,这会导致分级出现偏差,对应急处置意义不大.此外,大部分研究都是定性的.本文提出了突发事件中分级的定量模型.考虑应急救援的交通保障能力,从突发事件性质,突发事件对社会的影响,以及交通保障能力三个方面提出了突发事件分级的评价指标,接着用模糊层次分析法计算各因素的优先权重,最后以火灾为例验证了提出的模型.     

城市道路交通应急管理框架研究

城市道路交通应急管理隶属于城市公共安全应急救援体系,是研究在发生各种应急事件时城市道路交通的运行情况,制定相应的应急预案,在应急救援时实施交通应急决策、组织和管理措施,以实现人身伤亡、财产损失最小化．社会资源消耗最少化。城市道路交通应急管理框架分为理论框架和系统框架：理论框架在分析各类应急事件的致灾机理、影响范围等因素后,将应急事件分为自然灾害、重大事件、突发事件和交通事故四种类型,并对各类应急事件研究内容进行理论描述;系统框架将城市道路交通应急管理系统分为信息系统、决策系统、应急救援系统及通信传输系统,并对应急事件的响应程序加以描述。     

城市道路交通应急管理框架研究

城市道路交通应急管理隶属于城市公共安全应急救援体系.是研究在发生各种应急事件时城市道路交通的运行情况,制定相应的应急预案,在应急救援时实施交通应急决策、组织和管理措施,以实现人身伤亡、财产损失最小化,社会资源消耗最少化.城市道路交通应急管理框架分为理论框架和系统框架:理论框架在分析各类应急事件的致灾机理、影响范围等因素后,将应急事件分为自然灾害、重大事件、突发事件和交通事故四种类型,并时各类应急事件研究内容进行理论描述;系统框架将城市道路交通应急管理系统分为信息系统、决策系统、应急救援系统及通信传输系统,并对应急事件的响应程序加以描述.     

基于效用函数的突发事件应急物资需求分析

为保证突发事件应急救援的高效顺利开展,应急物资需求的准确预测是应急救援工作的关键环节之一.本文通过考虑特征因素值的归一化、特征因素的影响权重系数和各特征因素对时间的敏感性,引入了效用函数的归一化,采用基于时序的案例权重调整,获得特征因素的影响权重系数,寻求最佳相似源案例,以解决灾区应急物资需求问题的案例推理方法.并以实例分析了该方法的可行性和合理性.该方法很好地解决了信息不完备条件下应急物资需求的预测,为应急决策者提供一定的理论参考依据.     

基于相似案例推理的应急物资需求预测方法研究*

为保证突发事件应急救援的高效顺利开展,应急物资需求预测的准确性是应急救援工作的关键环节之一。针对传统应急物资需求预测方法的不足,本文通过考虑特征因素值的不精确性和各特征因素受时间变化的影响,引入了区间数的概念来描述案例的不精确属性和相应的计算方法,运用时间影响因子对特征因素影响权重系数进行调整,获得特征因素的影响权重系数,提出了目标案例关键特征因素与案例间特征因素需相符和相似的条件下,搜索出最佳相似源案例,以解决灾区应急物资需求问题的案例推理方法。最后,以实例分析了该方法的可行性和合理性。可很好地解决信息不完备条件下应急物资需求的预测,为应急决策者提供一定的理论参考依据。     

城市轨道交通系统动态风险模态分析建模

城市轨道交通突发事件给系统运营和居民出行带来不利影响。为了分析导致突发事件的 关键风险因素和突发事件给运营造成的滞后时间长度，本文提出基于复杂网络的有向权重动态 风险模型。为了分析模型的拓扑特性，首先引入动态风险模态的概念，将每一时刻突发事件的风 险因素、滞后时间长度和事件等级有机组合为动态风险模态，以从不同角度整体反映这一时刻城 市轨道交通系统的风险状态。其次，提出相关性-时间敏感系数，分析在一定的滞后时间区间内， 前序风险因素与后序事件等级的显著关系，进而表征不同风险模态的相关性。最后，将动态风险 模态及其演化过程映射为基于复杂网络的动态风险模型，根据复杂网络模型的特性进行节点强 度分析，提取动态风险模态的关键信息，用以指导轨道交通风险管理工作。     

应急救援物资多式联运的成本最优化模型

针对突发事件中应急物流的特点,提出综合考虑应急救援时效性、经济性和安全性因素的 应急物资车辆调度方法。在参阅国内外众多有关应急物资车辆路径选择问题研究文献的基础上, 综合考虑了时间窗约束（硬时间窗和软时间窗） 及公路、铁路、航空3 种运输方式及路网道路的 脆弱性和可修复性等因素,建立了多应急救援点、多受灾点的应急车辆路径问题模型。问题求解 过程中采用模拟退火算法,并通过算例验证模型与算法的可靠性。结论证明应用模拟退火算法求 解应急物资车辆调度问题时,搜索效率较高;算例结果表明了在应急救援中由于不同的时间窗要 求导致不同类型的物资所选择的路径不同;同时体现了多式联运在应急救援中的应用。     

城市轨道交通应急接驳公交蓄车点选址

为合理设置突发事件下轨道交通应急接驳公交蓄车点, 以接驳起始点为圆心, 以轨道交通运营恢复时间为半径, 构造了接驳需求点反向覆盖应急接驳公交供给点的覆盖结构; 根据接驳公交是否在预定发车时刻前到达接驳点, 提出了接驳需求和乘客等待时间延误的计算方法, 建立了以应急接驳乘客等待时间总延误最小为目标函数的反向集合覆盖选址模型, 并进行求解; 以具体轨道交通应急接驳公交蓄车点选址规划为例, 对比分析了不同预设蓄车点数约束条件下的选址方案。研究结果表明: 每种选址方案下的乘客等待时间总延误均随预设蓄车点数的增加而减少, 当预设蓄车点数为5时, 目标函数达到最小; 蓄车点位置分布受接驳起始点位置和接驳需求量的影响, 当预设蓄车点数为2时, 蓄车点选址结果具有向需求较大的城市中心区域聚拢的倾向, 当预设蓄车点数为5时, 蓄车点选址结果逐渐覆盖郊区; 考虑突发事件影响权重后, 蓄车点位置向突发事件发生频率较高的接驳起始点靠拢, 从而形成了均衡配置在城市中心区域内外部的蓄车点选址布局模式; 反向集合覆盖选址模型通过主动搜寻供给的方式, 能够在最小化应急接驳乘客等待时间总延误的条件下, 体现预设蓄车点数、接驳起始点客流量分布以及突发事件影响权重对应急接驳公交蓄车点选址结果的影响。      

跨区域综合交通运输网应急预案编制技术研究

为减少突发事件的危害,满足各区域的应急需求,结合跨区域综合交通运输网的特点,针对突发事件下跨区域综合交通运输网,进行应急救援预案编制技术研究.阐述了跨区域综合交通运输网应急预案编制的技术路线,明确应急预案的核心要素与编制步骤,提出了"总体预案+应急行动指南+专项预案"的跨区域综合交通运输网应急预案结构模式.该预案编制技术能够对突发事件下跨区域综合交通运输网应急救援的预案编制提供有效的参考和科学的指导.     

多优先级多车种动态应急交通网络反流策略研究

危化品爆炸泄漏和火灾爆炸等局部突发事件下,疏散车辆与救援车辆在路网上通行的优先级具有差异性。为研究多优先级多车种动态应急交通网络协调优化问题,本文根据多车种的优先级差异性,松弛路段传输模型,模拟疏散和救援交通在路网上的动态加载过程,引入交叉口冲突转向消除与道路反流约束;考虑到优先通行车辆的反流策略会占用低优先级车辆的道路通行能力,设置救援交通的逆行路段数限制。设计分阶段优化方法求解多优先级多车种动态应急交通网络协调优化的多目标混合整数线性规划模型(MPCDETN-MMILP)。最后,以 NguyenDupuis路网为例,分析优先通行车辆使用的逆行路段数对疏散和救援交通的影响。算例结果表明：救援交通逆行路段数和对救援车辆迅速到达受灾区域的提升存在上限,且这种提升趋势是逐渐变缓的,而对疏散车辆迅速到达安全区域的抑制呈现波动式的增加趋势;救援交通逆行路段数对救援优先的疏散和救援交通运行优化效果有较大协调作用;连接受灾区域和外部救援场站,且可构成最短径路的路段更会被选择为救援交通逆行路段。     

考虑订货提前期的多种类海上突发事件应急资源库存控制策略研究

将海上突发事件应急资源分为常规应急资源和专业救援应急资源两大类,依据应急资源消耗的特点,在充分考虑订货提前期对库存成本和缺货损失影响的基础上,分别采用EOQ模型和[s,S]库存管理策略模型,研究海上突发事件多种类应急资源的最佳库存策略和补给模式.     

基于GERT网络的应急救援关键路段识别

为了及时识别出突发事件下城市道路的关键路段,以构建最短应急救援路径,本文提出了一套完整流程.首先,针对路网在应急条件下的贫信息环境特征,设计一种基于模糊综合评判的行程时间估算方法.然后,考虑救援人员的应急心理和经验选择行为,构建面向广义阻抗的GERT(Graph Evaluation and Review Technique)网络模型.最后,运用Dijkstra算法获得救援路径完成关键路段识别.以成都市某区域实际交通网络为算例进行验证,结果表明:基于2种模糊算子估算路段行程速度,其绝对误差为2.722 km/h,精度较高;与传统关键路段识别方法相比,GERT网络模型能更好地反映行程时间和路段拥挤度对路径选择行为的影响(拟合度80.95%),并将重要度识别技术从路网降低到路径层面,效果良好.     

基于神经网络的应急车辆行程时间计算模型

消防、救护等应急车辆的行程时间直接影响救援的质量.在分析影响应急车辆行程时间的因素基础上,选取了行驶距离和出发时刻两个影响因素,应用BP神经网络模型,建立了应急车辆行程时间计算模型,求取了影响因素对行程时间的影响重要度因子.为应急车辆的选址和调度提供了依据.     

关联交叉口延误计算模型研究

为了弥补传统延误模型仅研究单个交叉口的不足,搭建了关联交叉口"相位差-延误"模型,用以定量分析关联交叉口运行情况.模型基于交通稳态理论(Webster延误模型),考虑关联交叉口交通流量、配时方案、相位差、路段长度等影响因素,可以动态反映关联交叉口相位差与延误之间的关系.用具体的算例说明了公式的使用方法,对提出的关联交叉口延误模型进行验证.结果表明:与VISSIM仿真结果比较,"相位差-延误"模型较为可靠.     

行人仿真在轻轨车站应急疏散领域的应用

采用基于社会力模型理论的微观行人交通仿真软件Legion,对轻轨车站内部的应急疏散进行模拟,得出车站人员应急疏散所需的最大时间。从而直观地定量化地分析轻轨车站处理突发事件的能力,以引导和调整规划设计、评价设计方案、规划组织方案、应急疏散预案等,更好地辅助轻轨车站的设计、运营决策和组织管理。