地震災(zāi)害應(yīng)急物資需求預(yù)測及調(diào)撥模型與方法研究

地震災(zāi)害應(yīng)物資需求預(yù)及調(diào)撥模型方法研究地震災(zāi)害是最為嚴(yán)重的自然災(zāi)害之一一旦發(fā)生地震,常常給人民的生命財(cái)產(chǎn)安全帶來巨大的損失地震發(fā)生后,地震災(zāi)害應(yīng)急救援工作會(huì)立即啟動(dòng),以防止地震災(zāi)害的進(jìn)一步擴(kuò)大,減輕受災(zāi)地區(qū)的損失。地震災(zāi)害應(yīng)急物資是地震災(zāi)害應(yīng)急救援工作的重要保障很大程度地影響著應(yīng)急救援工作的質(zhì)量和效率因此,面對頻發(fā)的地震災(zāi)害建立科學(xué)有效的應(yīng)急物資管理決策模型,對于提高地震災(zāi)害應(yīng)急救援的能力減輕地震災(zāi)害引起的生命財(cái)產(chǎn)損失具有重大意義。近年來,國內(nèi)外學(xué)者已經(jīng)提出了一系列應(yīng)急物資需求預(yù)測及調(diào)撥的決策模,并依據(jù)地震災(zāi)害的特點(diǎn)不斷地對現(xiàn)有決策模型的原理與算法進(jìn)行改進(jìn)使其更加適應(yīng)地震災(zāi)害發(fā)生后的特殊環(huán)境。目前,地震災(zāi)害應(yīng)急物資需求預(yù)測及調(diào)撥的模型法和理論體系都已比較成熟,但從實(shí)際的應(yīng)用結(jié)果來看仍然存在一些問題。比如,應(yīng)急物資需求預(yù)測與調(diào)撥中各部分內(nèi)容相互作用系緊密共同組成一個(gè)龐大的有機(jī)系統(tǒng),雖然現(xiàn)有的應(yīng)急物資需求預(yù)測與調(diào)撥模型研究較為廣泛,但都僅僅關(guān)注其中的某個(gè)或某幾個(gè)方面,研究內(nèi)容較為零散,較少對應(yīng)急物資需求預(yù)測及調(diào)撥進(jìn)行系統(tǒng)整體的研究其次,地震災(zāi)害通常影響較大受災(zāi)區(qū)域在空間上分布廣泛并且下墊面受災(zāi)程度在空間上分布具有不均勻性?，F(xiàn)有的地震災(zāi)害應(yīng)急物資需求預(yù)測及調(diào)撥的模型與方法中較少考慮受災(zāi)程度在空間分布上的不均勻性,致使所建立的模型無法反映災(zāi)區(qū)的實(shí)際受災(zāi)情況,產(chǎn)生不合理的計(jì)算結(jié)果次,地震災(zāi)害中廣泛存在著不確定性包含信息的不完備性、隨機(jī)性和模糊性等,如何針對這些不確定性建立合理的模型仍然有待進(jìn)一步的研究。

本文針對現(xiàn)有地震災(zāi)害應(yīng)急物資需求預(yù)測及調(diào)撥研究中對系統(tǒng)性間非均勻性和不確定性考慮不足的問題,采取系統(tǒng)工程的方法對地震災(zāi)害應(yīng)急物資需求預(yù)測及調(diào)撥中各個(gè)環(huán)節(jié)與組成部分進(jìn)行綜合分析、系統(tǒng)建模在準(zhǔn)確掌握地震災(zāi)害相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)空間信息技術(shù)不確定性理論和應(yīng)急物資管理決策方法的基礎(chǔ)上,力求以把握應(yīng)急物資需求預(yù)測及調(diào)撥全過程的系統(tǒng)性為前提充分反映災(zāi)區(qū)的空間非均勻性和不確定性,提出科學(xué)、有效的地震災(zāi)害應(yīng)急物資需求預(yù)測及調(diào)撥模型與方法。應(yīng)用結(jié)果表明,本文所提出的方法能夠提高現(xiàn)有地震災(zāi)害應(yīng)急物資需求預(yù)測及調(diào)撥模型的決策效果,并對系統(tǒng)工程方法、空間信息技術(shù)和不確定性理論在地震災(zāi)害領(lǐng)域的專題型應(yīng)用研究進(jìn)行了補(bǔ)充具有良好的理論創(chuàng)新和集成創(chuàng)新價(jià)值。本文的主要研究內(nèi)容及取得的研究成果如下：基于空間案例推理的地震災(zāi)害應(yīng)急物資需求預(yù)測模型與方法：針對震后災(zāi)區(qū)信息不完備的特點(diǎn)提出采用案例推理方法來預(yù)測應(yīng)急物資需求情況,同時(shí)考慮到地震災(zāi)害對下墊面造成的受災(zāi)程度在空間分布上具有不均勻性的特點(diǎn),向傳統(tǒng)的案例推理方法中引入空間信息,并重新設(shè)計(jì)適用于處理空間信息的案例表達(dá)和案例檢索方法實(shí)現(xiàn)空間信息技術(shù)與案例推理的無縫集成,解決了目前地震災(zāi)害應(yīng)急物資需求預(yù)測中對地震災(zāi)區(qū)的信息不確定性、受災(zāi)程度的空間非均勻性考慮不夠的問題為應(yīng)急物資需求預(yù)測以及應(yīng)急物資調(diào)撥模型的構(gòu)建提供有力支撐?？紤]道路隨機(jī)受損的地震災(zāi)害應(yīng)急物資分發(fā)中心選址模型與方法對地震后道路受損隨地震受災(zāi)程度呈現(xiàn)空間非均勻性以及道路受損隨機(jī)性的特點(diǎn)利用空間信息技術(shù)在地震災(zāi)區(qū)受災(zāi)程度空間表達(dá)、基礎(chǔ)地理信息處理和災(zāi)區(qū)路網(wǎng)數(shù)據(jù)分析管理等方面的優(yōu)勢以預(yù)計(jì)地震烈度圖為依據(jù),結(jié)合歷史統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),建立地震烈度和道路受損程度之間的

關(guān)系,提出了基于改進(jìn)P-median模型的考慮道路隨機(jī)受損的地震災(zāi)害應(yīng)急物資分發(fā)中心選址模型,解決了以傳統(tǒng)P-median型為代表的分發(fā)中心選址確定性模型對道路不同程度受損和隨機(jī)受損考慮不足的問題為應(yīng)急物資分發(fā)中心選址提供更加客觀、全面和完備的選址方案。(3)基于模糊目標(biāo)規(guī)劃的地震災(zāi)害應(yīng)急物資分配調(diào)度模型與方法：針對地震災(zāi)害應(yīng)急物資分配調(diào)度的多目標(biāo)特性以及多個(gè)決策目標(biāo)重要程度之間存在模糊性的特點(diǎn),充分利用空間信息技術(shù)的優(yōu)勢,使用災(zāi)區(qū)各類空間數(shù)據(jù),構(gòu)建應(yīng)急物資分配調(diào)度的重點(diǎn)性高效性和公平性目標(biāo)函數(shù)同時(shí)運(yùn)用模糊集理論和目標(biāo)規(guī)劃方法,設(shè)計(jì)模糊目標(biāo)規(guī)劃方法處理多個(gè)目標(biāo)之間的模糊性提出了基于模糊目標(biāo)規(guī)劃的地震災(zāi)害應(yīng)急物資分配調(diào)度模型,解決了由于目標(biāo)之間的模糊性導(dǎo)致模型無法準(zhǔn)確建立的不足,為應(yīng)急物資分配方案和車輛運(yùn)行路線的規(guī)劃提供了全新的解決思路,能夠真實(shí)、充分和準(zhǔn)確地反映了災(zāi)區(qū)應(yīng)急物資的分配調(diào)度實(shí)際情況。系統(tǒng)工程方法空間信息技術(shù)不確定性理論與地震災(zāi)害應(yīng)急物資管理決策模型相結(jié)合,作為上述理論、方法和技術(shù)在地震