基于多源信息融合的應(yīng)急響應(yīng)優(yōu)化與仿真

r1基于多源信息融合的

應(yīng)急響應(yīng)優(yōu)化與仿真強(qiáng)大的商業(yè)物流資源

高效應(yīng)急物流？‘為不確定性參數(shù)x為決策向量b為參數(shù)向量應(yīng)急物資儲(chǔ)備庫/出

救點(diǎn)選址問題P-中心模型應(yīng)急物資

儲(chǔ)備問題應(yīng)急物資

配置問題庫存（報(bào)童）模型物資運(yùn)輸

調(diào)度問題橢魏掙硅四格模型大規(guī)模應(yīng)急

疏散問題最大流模型運(yùn)輸模型時(shí)間序列

分析災(zāi)害應(yīng)急物流優(yōu)化問題災(zāi)區(qū)需求

預(yù)測集合覆蓋模型.日常商業(yè)物流：需求可預(yù)測可控、供給固定、強(qiáng)大物流運(yùn)輸系統(tǒng).

災(zāi)害應(yīng)急物流：

需求不完備、供給太多樣、運(yùn)輸變化多MAX

F

x,b,ξS.T.

g

x,ξ

≤

0,j

=

1,2,?

,JP2保障/協(xié)助部門

政府部門指揮

產(chǎn)生需求端

供應(yīng)端

政府部門協(xié)助

資金流

物資流

保交輸門運(yùn)部障通保交工信部

全部交付

“綠色通道

”

醫(yī)療機(jī)構(gòu)其他一線防疫

單位定向捐贈(zèng)武漢市防疫指揮部社區(qū)、工作單

位等工信部外匯管理局稅務(wù)總財(cái)政部國資委發(fā)改委市場監(jiān)管總局應(yīng)急管理部

藥監(jiān)局工信部新冠疫情應(yīng)對應(yīng)急物資供應(yīng)鏈供應(yīng)源

(鏈/網(wǎng)絡(luò))國開行財(cái)政部

慈善組織原材料供應(yīng)商相關(guān)部門物資儲(chǔ)備庫物流運(yùn)輸海關(guān)總署

商務(wù)部郵政局

境內(nèi)捐贈(zèng)

境外捐贈(zèng)湖北省防疫指揮部

統(tǒng)一調(diào)配

非定向捐贈(zèng)非定向捐贈(zèng)境外采購部分分配企業(yè)生產(chǎn)慈善組織r3

>

重特大突發(fā)事件后應(yīng)急物資供應(yīng)延遲普遍存在>

關(guān)鍵救援/救助物資供給延遲后果嚴(yán)重應(yīng)急供應(yīng)鏈——運(yùn)輸調(diào)度武漢醫(yī)療物資供應(yīng)分配統(tǒng)計(jì)r4應(yīng)急供應(yīng)鏈2019年>

啟動(dòng)全產(chǎn)業(yè)鏈

供給>

兩周之后產(chǎn)量

可以滿足市場

需求12月——供給端全國口罩與熔噴布生產(chǎn)企業(yè)統(tǒng)計(jì)

口罩生產(chǎn)

熔噴布生產(chǎn)2020年

2月2020年

1月r51月19日武漢市新冠肺炎在治療總?cè)藬?shù)1月21日1月2日1月23

日1月24

日1月25

日月26日月27

日1月28日1月29日月30日1月31日2月1日2月2日2月3日2月4日2月5日2月6日2月7日2月8日2月9日2月10日2月1日2月12日2月13日2月4日2月15日2月16日月I7日中央政府部門2月20湖北省政府部門月2武漢市政府部門月24月25

日30000人

20000人

10000人

2個(gè)4個(gè)

6個(gè)各級(jí)部門初次響應(yīng)時(shí)間

(1.19日起)及部門個(gè)數(shù)應(yīng)急響應(yīng)措施國務(wù)院成立聯(lián)防聯(lián)控機(jī)制工信部統(tǒng)籌應(yīng)急物資保障商務(wù)部緊急協(xié)調(diào)口罩應(yīng)急管理部加強(qiáng)物資生產(chǎn)

企業(yè)安全服務(wù)市監(jiān)局加大價(jià)格監(jiān)管力度國務(wù)院發(fā)布復(fù)工復(fù)產(chǎn)通知工信部：物資統(tǒng)一調(diào)撥三部聯(lián)合發(fā)布疫情緊缺物

資增產(chǎn)增供通知發(fā)改委發(fā)布疫情防控重點(diǎn)

保障物資清單全國口罩日產(chǎn)量7619萬只武漢成立防疫指揮部武漢紅會(huì)接收第一批物資武漢封城武漢發(fā)布接收捐贈(zèng)通告湖北發(fā)布接收捐贈(zèng)通告武漢紅會(huì)首次物資發(fā)放公示湖北首次物資發(fā)放公示網(wǎng)絡(luò)求助信息大幅減少信息數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)智能決策決策智能1月20日1月21日1月22日1月23日1月26日1月28日1月29日1月30日2月2日2月3日2月7日2月15日2月18日2

月

25

日突發(fā)公共衛(wèi)生事件后各級(jí)政府響應(yīng)措施r6門響應(yīng)北/武府部府響漢政央政2月19日23湖應(yīng)中月218個(gè)?

時(shí)間緊迫、資源有限?

災(zāi)害特征與地理背景差異明顯?

多樣化的不確定因素?

應(yīng)急過程復(fù)雜涉及部門眾多?

發(fā)生時(shí)間、空間、影響不可預(yù)測或者不能精準(zhǔn)預(yù)測?

對于突發(fā)大規(guī)模應(yīng)急事件先驗(yàn)知識(shí)不足?不完備信息導(dǎo)致供需關(guān)系不匹配r7自然災(zāi)害應(yīng)急響應(yīng)問題特點(diǎn)地區(qū)蘆山縣寶興縣天全縣災(zāi)情微博數(shù)量23992233814613661受災(zāi)人口數(shù)量12000060000138000發(fā)放帳篷數(shù)量

（華峰物流）291291053712292帳篷/受災(zāi)人口0.24270.17560.0891>

網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳播迅速，但是不受控>

如何將網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成精準(zhǔn)可靠的信息應(yīng)急供應(yīng)鏈——需求端分析2013年4·20蘆山地震物資發(fā)放統(tǒng)計(jì)r8解決思路需求供給基于網(wǎng)絡(luò)災(zāi)情數(shù)據(jù)建筑物倒塌與人員死亡動(dòng)態(tài)評估基于共享數(shù)據(jù)平臺(tái)應(yīng)急響應(yīng)信息流快速整合實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)應(yīng)急物資調(diào)度決策方案優(yōu)化與更新語義沖突決策信息決策

智能數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)

智能動(dòng)態(tài)更新表達(dá)模糊災(zāi)情評估動(dòng)態(tài)決策供需配置交通r9

震后3小時(shí)

>時(shí)效性：震后三小時(shí)內(nèi)可以達(dá)到災(zāi)情數(shù)量峰值>全區(qū)域：覆蓋災(zāi)區(qū)全區(qū)域并體現(xiàn)災(zāi)情差異>小尺度：體現(xiàn)鄉(xiāng)鎮(zhèn)尺度的災(zāi)情網(wǎng)絡(luò)災(zāi)情數(shù)據(jù)特征

6·

17

Ms6.0長寧和4·20Ms7.0蘆山地震P10時(shí)間

來源

信息內(nèi)容2013-

震中龍門鄉(xiāng)99%以上

人民網(wǎng)

房屋垮塌2013-

蘆山縣清仁鄉(xiāng)、龍門

2013-

從空中看，

有部分房04-20

央視

屋倒塌，但大部分房13:01

屋受損情況不太嚴(yán)重多常很非塌災(zāi)垮受房區(qū)民山嚴(yán)重鄉(xiāng)一聞網(wǎng)中國新1420120450:4-21104基于網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的應(yīng)急災(zāi)情動(dòng)態(tài)評估基于BPA重分配模型的BPA修正災(zāi)情數(shù)據(jù)可

靠性測量災(zāi)情數(shù)據(jù)模

糊性測量動(dòng)態(tài)信息更新最新的融合結(jié)果

當(dāng)前階段融合結(jié)果網(wǎng)絡(luò)災(zāi)情數(shù)據(jù)融合框架表達(dá)模糊語義沖突動(dòng)態(tài)更新基于融合后的BPA折扣基于BPA重分配模型的

網(wǎng)絡(luò)災(zāi)情新數(shù)據(jù)融合確定每條災(zāi)情數(shù)據(jù)所對

應(yīng)的可能倒塌比例的BPA沖災(zāi)情突數(shù)據(jù)可信信度測息量…………網(wǎng)絡(luò)災(zāi)情新數(shù)據(jù)n網(wǎng)絡(luò)災(zāi)情數(shù)據(jù)n網(wǎng)絡(luò)災(zāi)情新數(shù)據(jù)1網(wǎng)絡(luò)災(zāi)情新數(shù)據(jù)2網(wǎng)絡(luò)災(zāi)情數(shù)據(jù)1網(wǎng)絡(luò)災(zāi)情數(shù)據(jù)2災(zāi)情數(shù)據(jù)模

糊詞量化確定建筑物倒

塌的可能比例模糊信息下階段即將獲取的

網(wǎng)絡(luò)災(zāi)情新數(shù)據(jù)當(dāng)前階段已獲取的

網(wǎng)絡(luò)災(zāi)情數(shù)據(jù)基于BPA修正后的網(wǎng)絡(luò)災(zāi)情數(shù)據(jù)融合確定評估結(jié)果建立評估對象損失的識(shí)別框架網(wǎng)絡(luò)災(zāi)情數(shù)據(jù)的量化表達(dá)網(wǎng)絡(luò)災(zāi)情多源數(shù)據(jù)融合D-S證據(jù)理論組合規(guī)則融合量化動(dòng)態(tài)更新r11方法：語義模糊災(zāi)情數(shù)據(jù)的量化表達(dá)建筑物倒塌范圍的模糊詞云模型參數(shù)ExEnHe建筑物幾乎無倒塌（A1）0.00250.00210.0002個(gè)別倒塌（A2）0.05250.04030.0040少數(shù)倒塌（A3）0.20000.08500.0085多數(shù)倒塌（A4）0.37500.10620.0106大多數(shù)倒塌（A5）0.57500.10620.0106絕大多數(shù)倒塌（A6）0.80000.08500.0085建筑物普遍倒塌（A7）0.95000.04250.0043倒塌范圍模糊詞數(shù)值區(qū)間倒塌范圍模糊詞數(shù)值區(qū)間幾乎無倒塌（A1

）[0,

0.005]大多數(shù)倒塌（A5）[0.45,0.70]個(gè)別倒塌（A2）[0.005,0.10]絕大多數(shù)倒塌（A6

）[0.70,0.90]少數(shù)倒塌（A3）[0.10,0.30]普遍倒塌（A7）[0.90,

1.00]多數(shù)倒塌（A4）[0.25,0.50]“大多數(shù)”

[0.45,0.7]量化值0.47010.55110.6280可信度0.47810.80830.8575基于正向云發(fā)生器與地震建筑損失識(shí)別框架量化模糊詞匯表達(dá)的數(shù)值區(qū)間②量化識(shí)別框架中描述倒塌范圍的模糊詞基于云模型理論的模糊詞量化參數(shù)①建立建筑物倒塌評估的識(shí)別框架倒塌范圍等級(jí)與對應(yīng)的數(shù)值區(qū)間識(shí)別框架中模糊詞量化的云模型分布圖數(shù)值區(qū)間P12方法：網(wǎng)絡(luò)災(zāi)情沖突信息融合在融合高度或完全沖突的證據(jù)時(shí)，基于基本概率重分配提出改進(jìn)D-S證據(jù)理論沖突數(shù)據(jù)

融合模型。步驟一步驟二步驟三步驟四步驟五P13計(jì)算每個(gè)證據(jù)的不可靠程度構(gòu)建基本概率重分配方程，對各焦元的基本概率分配進(jìn)行修正為了防止基本概率的過度修正，

對其進(jìn)行第二次修正利用D-S組合規(guī)則對兩次修正

的基本概率分配進(jìn)行融合測量證據(jù)間的一致性程度和沖突強(qiáng)度(A)μ+

μmrt(A)A

仁

ΘA

=

Θ評估結(jié)果動(dòng)態(tài)更新{m

(t+1)=

h

m

(t+1),

m

(t+1),

…

,

m

(t=

h

mrt,

m

(t+1)

r,rpr2r1r,方法：基于時(shí)序數(shù)據(jù)評估結(jié)果更新假設(shè)評估結(jié)果具有馬爾科夫性性,利用不同時(shí)間節(jié)點(diǎn)內(nèi)的災(zāi)情數(shù)據(jù)對評估結(jié)果進(jìn)行動(dòng)態(tài)更新。m

t

A

={mrt1μrμmr(t+1)P14+1)方法：多源數(shù)據(jù)的貝葉斯條件更新地震初期災(zāi)情數(shù)據(jù)匱乏的條件下，基于地震案例，利用情景分析法，快速評估獲取人員死亡；然后結(jié)合建筑物倒塌評估結(jié)果，利用貝葉斯更新人員死亡評估結(jié)果?；谪惾~斯融合的人員死亡動(dòng)態(tài)評估流程圖P15方法：人員死亡率區(qū)間快速評估基于地震案例，利用情景分析法和信息擴(kuò)散技術(shù)，快速評估

人員死亡區(qū)間及其概率分布不同地震應(yīng)急情景下各死亡率區(qū)間概率地震人員死亡評估結(jié)果

地震應(yīng)急情景

信息擴(kuò)散技術(shù)P16方法：基于貝葉斯更新的人員死亡動(dòng)態(tài)評估

結(jié)合建筑物倒塌評估結(jié)果，利用貝葉斯更新人員死亡評估結(jié)果。

區(qū)間概率先驗(yàn)分布

評估區(qū)間標(biāo)準(zhǔn)化

條件概率分布P17地震無效

數(shù)據(jù)量轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)量重復(fù)數(shù)據(jù)量獨(dú)立來源數(shù)據(jù)量總數(shù)據(jù)

量蘆山

地震59

61

6021352315宜賓

地震35

133

109

1203

1480案例：蘆山地震與宜賓地震數(shù)據(jù)獲取途徑：ü

關(guān)鍵詞搜集ü

地震專題報(bào)道ü

民政部信息中心：輿情監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集兩次地震網(wǎng)絡(luò)災(zāi)情數(shù)據(jù)信息P18案例：蘆山地震與宜賓地震建筑物倒塌評估結(jié)果融合結(jié)果與實(shí)際的建筑倒塌結(jié)果相差最大為0.1789，最小為0，并且集中在0-0.1范圍內(nèi),融合結(jié)果與實(shí)際倒塌率均方根誤差分別為0.0693、0.0779、0.0702和0.0612融合結(jié)果與實(shí)際的建筑物倒塌結(jié)果之間

的差異值最大為0.0385，最小為0。融合結(jié)果與實(shí)際倒塌率均方根誤差分別

為0.0114、0.0109、0.0034和0.0071宜賓地震評估鄉(xiāng)鎮(zhèn)建筑物倒塌動(dòng)評估結(jié)果蘆山地震各鄉(xiāng)鎮(zhèn)不同時(shí)間段評估結(jié)果P19案例：蘆山地震與宜賓地震人員死亡動(dòng)態(tài)評估震后不同時(shí)間段的網(wǎng)絡(luò)災(zāi)情數(shù)據(jù)獲取的死亡人數(shù)評估區(qū)間的上限值和下限值與實(shí)際死亡人數(shù)間均方根誤差分別為：

6.20、2.71、2.46、2.00、1.79；下限均方根誤差均為4.75震后不同時(shí)間段的網(wǎng)絡(luò)災(zāi)情數(shù)據(jù)獲取的死亡人數(shù)評估區(qū)間的上限值和下限值與實(shí)際死亡人數(shù)間均方根誤差分別為：

9.55、8.24、8.12、7.09和6.04；下限均方根誤差均為2.80宜賓地震不同時(shí)間段各鄉(xiāng)鎮(zhèn)人員死亡動(dòng)態(tài)評估結(jié)果圖蘆山地震各階段相關(guān)鄉(xiāng)鎮(zhèn)人員死亡評估結(jié)果P20>應(yīng)急物資來源：?國家儲(chǔ)備?

企業(yè)協(xié)議儲(chǔ)備?

企業(yè)產(chǎn)能儲(chǔ)備?

社會(huì)捐贈(zèng)>研究多聚焦國家儲(chǔ)備體系、儲(chǔ)備庫建設(shè)選址、儲(chǔ)備資源

規(guī)劃>隨著社會(huì)動(dòng)員力量增加，市場物資已經(jīng)絕對占比，但較

少關(guān)注48%67%77%73%73%75%82%32%7%9%9%7%22%14%12%5%11%18%18%18%應(yīng)急供應(yīng)鏈——供給端100%90%

80%

70%

60%

50%

40%

30%

20%

10%

0%蘆山地震蘆山縣應(yīng)急物資來源大米/面粉

中央、省級(jí)、市級(jí)下?lián)苁屑?jí)調(diào)撥接受捐贈(zèng)折疊床方便面20%餅干棉被帳篷衣物P21解決思路實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)應(yīng)急物資調(diào)度決策方案優(yōu)化與更新基于網(wǎng)絡(luò)災(zāi)情數(shù)據(jù)建筑物倒塌與人員死亡動(dòng)態(tài)評估需求供給基于共享數(shù)據(jù)平臺(tái)應(yīng)急響應(yīng)信息流快速整合決策信息決策

智能數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)

智能需求快速評估交通可達(dá)性評估潛在供給源挖掘?yàn)?zāi)情評估動(dòng)態(tài)決策供需配置交通r22基于共享數(shù)據(jù)平臺(tái)應(yīng)急響應(yīng)信息流快速整合D

=

(I

orS)

·

R

·

E

·

T,為受傷人數(shù)；

S

為避

災(zāi)場所數(shù)量；

R

為物資

需求系數(shù)，

E

為經(jīng)濟(jì)系

數(shù)，

T

為受災(zāi)天數(shù)交通可達(dá)性評估供需關(guān)系匹配潛在供給源挖掘供給評估

需求快速評估P23案例：蘆山地震災(zāi)區(qū)供需評估Districtwherethedemandpointis

locatedDemandpoints(resident)Districtwherethesupplypoint

islocatedSupplypoints

(resident)LatitudeMaximumdistance(m)Maximumtime(second)LongitudeLatitudeLongitudeLushan102.92673030.159580YuchengYingjingHongyaPujiang102.984370102.837320103.369710103.50258929.98555629.79532529.91281230.2141961000925478Tianquan102.75050030.078638Pujiang103.50258930.21419

6970534917Baoxing102.82102030.372356Dayi103.52303930.58478

11563989039Mingshan103.09607030.094232Danleng103.51225930.02618

9917245115需求緊迫性分級(jí)評估醫(yī)療物資供給源挖掘醫(yī)療物資供需比評估醫(yī)療物資供需分配需求評估P24>物資調(diào)度各環(huán)節(jié)存在不同程度延遲?

沒有合理調(diào)度方案優(yōu)化?

參與物資調(diào)度工作的人員和車

輛極度短缺，管理混亂>應(yīng)急物資調(diào)度系統(tǒng)不具備靈活性應(yīng)急供應(yīng)鏈——運(yùn)輸調(diào)度成都市接收

成都市發(fā)放

蘆山縣接收

蘆山縣發(fā)放

帳篷（萬頂）

食品（噸）4/214/224/234/244/254/264/27蘆山地震應(yīng)急物資調(diào)配分析3.02.01.00.010.80.6

0.4

0.2

04/21

4/22

4/23

4/24

4/25

4/26

4/271050成都市帳篷收發(fā)量（萬蘆山縣帳篷收發(fā)量（萬帳篷發(fā)放量（萬頂）食品發(fā)放量（頓）543210P25頂）頂）解決思路?

優(yōu)化：資源調(diào)度/漁船

回港/網(wǎng)絡(luò)疏散?

仿真：多點(diǎn)火災(zāi)應(yīng)急仿

真平臺(tái)基于網(wǎng)絡(luò)災(zāi)情數(shù)據(jù)建筑物倒塌與人員死亡動(dòng)態(tài)評估需求基于共享數(shù)據(jù)平臺(tái)應(yīng)急響應(yīng)信息流快速整合實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)應(yīng)急決策優(yōu)化與仿真決策信息決策

智能數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)

智能ü時(shí)間緊ü資源少ü跨部門ü流程雜災(zāi)情評估供給動(dòng)態(tài)決策供需配置交通ü不確定ü無經(jīng)驗(yàn)P26實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)應(yīng)急物資調(diào)度決策方案優(yōu)化與重調(diào)度建立基于實(shí)時(shí)路徑規(guī)劃的多周期動(dòng)態(tài)應(yīng)急物資調(diào)配模型，根據(jù)實(shí)際情景為單位庫存成本、單位運(yùn)輸成本、剝奪成本參數(shù)賦值，在每周期引入供給、需求和途中信息，求取當(dāng)前信息下成本最小的物資分配與運(yùn)輸策略參數(shù)名稱含義規(guī)則說明Origin出發(fā)點(diǎn)（經(jīng)度,緯度），小數(shù)點(diǎn)后6位Destinat

i

on目的地同出發(fā)點(diǎn)規(guī)則Distance行駛距離單位：米Duration預(yù)計(jì)間單位：秒Step導(dǎo)航路段行駛指示、方向、道路名稱、路段距離、路段坐標(biāo)點(diǎn)串、導(dǎo)航主要?jiǎng)幼鳌?/p>

路段的交通情況④實(shí)時(shí)路線規(guī)劃，距離和耗時(shí)高德地圖駕車規(guī)劃API部分重要返回參數(shù)基于實(shí)時(shí)路徑信息的多周期動(dòng)態(tài)應(yīng)急物資配置模型②存在優(yōu)先級(jí)的物資轉(zhuǎn)運(yùn)規(guī)則③

可供物資運(yùn)輸?shù)臍堄嗦肪W(wǎng)①應(yīng)急物資轉(zhuǎn)運(yùn)網(wǎng)絡(luò)P27案例：蘆山地震應(yīng)急分配運(yùn)輸結(jié)果2013年4月20日蘆山地震應(yīng)急物資分配運(yùn)輸方案（第一周期

）

2013年4月20日蘆山地震應(yīng)急物資分配運(yùn)輸方案（第五周期）P28案例：蘆山地震多周期動(dòng)態(tài)應(yīng)急物資調(diào)配2013年4月20日蘆山地震應(yīng)急物資分配運(yùn)輸方案（正常情況）2013年4月20日蘆山地震應(yīng)急物資分配運(yùn)輸方案（道路中斷）當(dāng)情景參數(shù)發(fā)生擾動(dòng)，求取的物資分配決策隨之變化部分道路中斷P29漾濞地震應(yīng)急評估0

17

33

49

66

82

97漾濞地震更新后的人員死亡評估結(jié)果漾濞地震黑箱期人員死亡評估結(jié)果100%鄰縣至漾濞縣區(qū)物資調(diào)度路線漾濞地震建筑物倒塌評估結(jié)果醫(yī)療與生活物資供需評估P30瑪多地震應(yīng)急評估0

1

2

3瑪多地震更新后的人員死亡評估結(jié)果瑪多地震黑箱期人員死亡評估結(jié)果

100%鄰縣至果洛州災(zāi)區(qū)物資調(diào)度路線鄰縣至果洛州災(zāi)區(qū)物資調(diào)度時(shí)間瑪多地震建筑物倒塌評估結(jié)果醫(yī)療與生活物資供需評估P31上海應(yīng)急物資問題物資供應(yīng)點(diǎn)、轉(zhuǎn)運(yùn)

點(diǎn)分布及人口數(shù)量

和配送量關(guān)系人口數(shù)量和配送量的差距及還需配送人員數(shù)量上海社區(qū)級(jí)需求評估物資配送網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建32P災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)會(huì)作用于應(yīng)急過程，造成應(yīng)急響應(yīng)失效?應(yīng)急過程中風(fēng)險(xiǎn)傳遞？?以風(fēng)險(xiǎn)評估結(jié)果為目標(biāo)非線性優(yōu)化算法？基于應(yīng)急過程風(fēng)險(xiǎn)的漁船回港避風(fēng)決策優(yōu)化漁船應(yīng)急避風(fēng)遭遇臺(tái)風(fēng)襲擊r33提出應(yīng)急過程的風(fēng)險(xiǎn)評估模型，針對漁船回港調(diào)度問題，設(shè)計(jì)改進(jìn)的指派優(yōu)化算法，效率優(yōu)于經(jīng)典模擬退火算法。在安全性前提下，轉(zhuǎn)移安置效率提高50%?；趹?yīng)急過程風(fēng)險(xiǎn)的漁船回港避風(fēng)決策優(yōu)化應(yīng)急過程風(fēng)險(xiǎn)評估pi

=1

-(1

-

phi

)(1

-pti

)(1

-pci

)臺(tái)風(fēng)

路徑

預(yù)測漁港

漁船

分布漁船轉(zhuǎn)移安置方案ImprovedassignmentalgorithmP34臺(tái)風(fēng)漁船回港避風(fēng)風(fēng)險(xiǎn)評估港口安全性風(fēng)險(xiǎn)-港口可能受到臺(tái)風(fēng)襲擊，使?jié)O船避風(fēng)失敗。-

“可能使?jié)O船避風(fēng)屬于失敗”隸屬度函數(shù)。ph

=

í?ì0.3+

時(shí)間安全性風(fēng)險(xiǎn)

??

0.3j-漁船停在避風(fēng)水域外

(-Cj

:港口避風(fēng)水域面積，F(xiàn)j

:實(shí)際占用面積

|

pc

=〈|0.

1+ljP35F

<

Cj

j.

0.8C<F

<1.5Cj

j

jF

>1

5Cj

.

jT：規(guī)定回港時(shí)間?

容量安全性風(fēng)險(xiǎn)t

<0.5Tij.

0.80.5T

<t

<Tijt

>

Tij(pt

=〈|0.

1+

j-災(zāi)害→航行不確定→按時(shí)完成應(yīng)急響應(yīng)行動(dòng)不確定-港內(nèi)漁船擁擠，漁船發(fā)生碰撞、火災(zāi)d

<rj

jd

3

rj

j1.5C

一

Cj

j0.90.1t

一

0.5Tij0.1F

一

Cj

jT

一

0.5T

0.9??臺(tái)風(fēng)漁船回港避風(fēng)決策整體風(fēng)險(xiǎn)優(yōu)化模型目標(biāo)函數(shù)：

所有漁船的平均回港避風(fēng)風(fēng)險(xiǎn)最小約束條件：入港漁船與港口可以容納的漁船類型匹配保證所有漁船必須入港，且只能進(jìn)入一個(gè)港口(1決策變量：

xij

=〈

,?

0第i條船進(jìn)入第j個(gè)港口其他jxij

=

1,

i

=

1,2,

…,

m

{HS

}HL?iip0,m1x

ijz10j

j

1

sF1j

,2j

=1.5Lk

+6hj

+ds

)(1+

Nk

+

ds

)BkF

=

π(5h

+

L

+

0.5d)2

nkjFkj

<

Cj

,

"jmnjk

=

Σ

xij

,

k

=

1,2,3,

"ji=1sl

=k港口容量限制MinP36,

i?

數(shù)據(jù)：《浙江省沿海標(biāo)準(zhǔn)漁港布局與建設(shè)規(guī)劃》-

海洋漁船34506艘-

漁港208座?

港口數(shù)據(jù)（20港口）-2012年重點(diǎn)建設(shè)漁港共計(jì)81座-

按等級(jí)分層隨機(jī)抽樣。?

漁船數(shù)據(jù)（3500漁船）-

實(shí)際：信息系統(tǒng)實(shí)時(shí)獲取-

模型：隨機(jī)生成?大型漁船20只，距海岸線200-300km，?

中型漁船1480只，距海岸線130-200km，?

小型漁船2000只，距海岸線80-150km。浙江省臺(tái)風(fēng)災(zāi)害漁船回港避風(fēng)優(yōu)化決策P37?

數(shù)據(jù)：-臺(tái)風(fēng)概率預(yù)報(bào)：

“梅花”2011年8月5日17時(shí)未

來48小時(shí)臺(tái)風(fēng)路徑概率預(yù)報(bào)圖。-規(guī)定回港時(shí)間：48小時(shí)浙江省臺(tái)風(fēng)漁船回港避風(fēng)整體風(fēng)險(xiǎn)優(yōu)化案例案例結(jié)果hybridclosedloopalgorithmP38交通是應(yīng)急救援和疏散基礎(chǔ)，災(zāi)害會(huì)造成交通嚴(yán)重?fù)矶隆?災(zāi)害影響下交通流量預(yù)測？?復(fù)雜交通網(wǎng)絡(luò)應(yīng)急疏散調(diào)度？災(zāi)害影響下復(fù)雜交通網(wǎng)絡(luò)中大規(guī)模疏散P39建立大規(guī)模復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)疏散模型，

利用離散CTM模型量化交通流量；在實(shí)時(shí)風(fēng)暴潮漫灘數(shù)值模擬和交通流量變化條件下，實(shí)現(xiàn)應(yīng)急疏散優(yōu)化調(diào)度。在有序調(diào)度前提下，可將疏散時(shí)間減少約30%。實(shí)時(shí)交通流量P40災(zāi)害影響下復(fù)雜交通網(wǎng)絡(luò)中大規(guī)模疏散風(fēng)暴潮漫灘模式應(yīng)急疏散規(guī)劃復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)疏散改進(jìn)遺傳算法40L

)

=

ΣΣrij

Lij

,

rij

?R

)F

=

R

)x

)tij

=

Q

+

S

,

(vi

,

vj

)

=

Aij

ij

ij

odi

jt

)

>

0，L

)

>

0，x

)

>tij

30,

fij

3

0

andint，Σfij

-

Σf

ji

=

0,

i

1

o,

i

1

d(vi

,vj

)

?A

(vj

,vi

)

?AΣfoj

-

Σf

jo

=

Eo(vo

,

vj

)

?A

(vj

,

vo

)

?AΣ

Σfdj

-

Σ

Σfjd

d(vd

,vj

)

?Ad(vj

,vt

)

?Ax

)

=

Eo

,

vo

=Vod

m0

and

int

，"v

"v(vi

,

vj

)?

A

rij

=

0,

1,

(vi

,

vj

)

=

Admdmdmdmijijdmdmdmdm優(yōu)化模型Flow

input

(source)Networkexit

(sink) Flow

input

Network(source)exit

(sink)Thevehiclesgatheratthestartingnode

andwait流量離散化計(jì)算模型

t‘,

=f‘,

/Q‘,

+L‘,

/S‘,{

}min

maxt

)

，vvo

,

vvd

,

vmdm傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)

復(fù)雜疏散網(wǎng)絡(luò)t

)

=

ΣΣr

t

,

r

?R(

)dmVehiclespassingthearconeby

one=

-ΣEoo-

約束條件-

目標(biāo)函數(shù)=

ΣEooΣΣΣΣΣo

,

d

,do

m"mP41(m)odxm整體疏散時(shí)間（

h）252423222120191817迭代次數(shù)（T）郭溪鎮(zhèn)金麗溫高速公路南塘大道甬臺(tái)溫高325419580901285411041104585600009.0814.1712.63014.2410.33012.77012.8415.590000.

交通路網(wǎng)參數(shù)：

O

=

23

，D

=

3

，M=

6。甌海大道錦繡路過境公路甬臺(tái)溫高速公路機(jī)場大道2306510942975911456781.160.920.856.790.456090120120906000120001000012000800024.45h17.24h規(guī)定車流量弧段名稱

起始節(jié)點(diǎn)終止節(jié)點(diǎn)弧段編號(hào)

弧段長度(km)規(guī)定速度(km/h)

(V/h)

……

125156187218249280311342373案例起點(diǎn)終點(diǎn)疏散車輛數(shù)疏散時(shí)間326394P421解決思路?

優(yōu)化：資源調(diào)度/漁船

回港/網(wǎng)絡(luò)疏散?

仿真：多點(diǎn)火災(zāi)應(yīng)急仿

真平臺(tái)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)應(yīng)急決策優(yōu)化與仿真2015年12月20日11時(shí)

2010年11月15日14時(shí)數(shù)據(jù)信息數(shù)據(jù)

智能決策決策

智能ü時(shí)間緊ü資源少ü跨部門ü流程雜供給災(zāi)情評估需求動(dòng)態(tài)決策交通供需配置深圳光明新區(qū)滑坡上海靜安區(qū)大火ü不確定ü無經(jīng)驗(yàn)P43城市多點(diǎn)突發(fā)火災(zāi)應(yīng)急過程應(yīng)急開始滅火階段人員救治疏散階段確定消防數(shù)量派出消防車警戒、

疏散群眾區(qū)應(yīng)急辦應(yīng)急指揮部急救事發(fā)地1事發(fā)地2轉(zhuǎn)移車站派出轉(zhuǎn)移

車輛衛(wèi)生局醫(yī)院

收

療

更

車息

護(hù)信

救安置點(diǎn)安置點(diǎn)綠綠色色通通道道位位、、建建立立上上報(bào)報(bào)床床息息醫(yī)醫(yī)信信到到基于Web-G

IS，結(jié)合實(shí)時(shí)信息融合方法，

驅(qū)動(dòng)應(yīng)急響應(yīng)過程離散系統(tǒng)仿真引擎?；趯?shí)時(shí)數(shù)據(jù)融合的多點(diǎn)火災(zāi)應(yīng)急過程仿真系統(tǒng)上報(bào)信息上報(bào)信息收到急救信息收到轉(zhuǎn)移

信息取判斷轉(zhuǎn)移

車數(shù)量收到轉(zhuǎn)移

信息收到安置

信息

轉(zhuǎn)移車輛收到急救

信息上報(bào)可安

置數(shù)量

安置點(diǎn)選

確定救護(hù)

車數(shù)量應(yīng)急響應(yīng)過程Simulator其余消防中隊(duì)派出救

護(hù)車營救被

困人員

紅級(jí)傷員滅火高德APIWeb-GIS待轉(zhuǎn)移群眾綠級(jí)傷員黃級(jí)傷員紅級(jí)傷員總指揮

：

副區(qū)長副總指揮

：

政府辦副主任、

應(yīng)急

辦主任、

公安局副局長、

消防支隊(duì)隊(duì)長

黃級(jí)傷員

綠級(jí)傷員確定消防數(shù)量派出消防車院前急救r44成立應(yīng)急

指揮部信息更新滅火營救被

困人員

更

車息

移信

轉(zhuǎn)上報(bào)應(yīng)急辦

黑級(jí)傷員

死亡安置

火災(zāi)場景

危險(xiǎn)程度

被困人員

急救人數(shù)火災(zāi)場景

危險(xiǎn)程度

被困人員

急救人數(shù)收到火警

信息信息更新

死亡安置制定滅

火方案制定滅

火方案

院前急救

黑級(jí)傷員待轉(zhuǎn)移群眾調(diào)派消防隊(duì)民政局救治傷員事發(fā)地2事發(fā)地1消防隊(duì)出派出派醫(yī)院消防部門響應(yīng)(滅火過程)火災(zāi)危險(xiǎn)狀態(tài)來臨時(shí)間Tε

(褚冠全，2007)：對數(shù)正態(tài)分布μ

"‘

=

11.02σ"‘

=

4.35Tc

=

Tc+nc

=1.5

?0

<

50%Nu

50%

≤

Nu

≤

100%d

d2.2.5

?

1

≤

建筑火災(zāi)工程發(fā)展模型（王德勇，

2013）：A

=

Ao

+

aT1

+

(1

?

C)a(Tn

?Tn-1)ToT1

T2

T3

Tn

T

I著火面積增長曲線A（平方米）t（分鐘）P45火災(zāi)危險(xiǎn)狀態(tài)來臨時(shí)間Tε

VS人群火場撤離時(shí)間(Copper,

1985)人群火場撤離時(shí)間=準(zhǔn)備時(shí)間（正態(tài)分布）

+運(yùn)動(dòng)時(shí)間（經(jīng)驗(yàn)公式）準(zhǔn)備時(shí)間服從正態(tài)分布

：ud

=ud

b()a+f+d+e

u

d為均值，為標(biāo)準(zhǔn)差人群運(yùn)動(dòng)時(shí)間：

Melinek和Booth經(jīng)驗(yàn)公式：tmove一T

=+

rts(Melinek等,

1969)轉(zhuǎn)移部門轉(zhuǎn)移救治部門響應(yīng)救治部門P46案例分析---仿真驗(yàn)證案例小武基村火災(zāi)2013年11月19日20時(shí)30分，總過火面積560平方米，

12人死亡，4人受傷，死者中兒童9名，成年女性3名，傷者中兒童1名，成年男性3名共調(diào)集11個(gè)消防中隊(duì)，

52輛消防車，

3小時(shí)后控制火勢，4小時(shí)后火完全撲滅撲救過程中調(diào)用大型機(jī)械，對現(xiàn)場進(jìn)行了拆除過火面積滅火時(shí)間消防資源死亡人數(shù)受傷人數(shù)仿真結(jié)果571平方米280分鐘11支消防中隊(duì)108實(shí)際案例560平方米240分鐘11支消防中隊(duì)1241100

2004案例

死亡

和急

救人