長(zhǎng)江干線應(yīng)急資源配置分析研究

李亮

摘 要：本文通過對(duì)資源配置、應(yīng)急資源配置以及水上應(yīng)急資源配置進(jìn)行分析，在此基礎(chǔ)上建立了關(guān)于長(zhǎng)江干線應(yīng)急資源配置的模型，并運(yùn)用lingo軟件對(duì)模型進(jìn)行仿真求解，最后對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行分析得出應(yīng)急資源的最佳出救點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：長(zhǎng)江干線;應(yīng)急資源;資源配置

0 引言

長(zhǎng)江是我國(guó)的母親河，也是我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要資源，在促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展方面有著舉足輕重的地位和作用。長(zhǎng)江沿岸地區(qū)的油氣、化工以及能源等行業(yè)迅猛發(fā)展，在長(zhǎng)江干線上的運(yùn)輸?shù)奈；芬泊罅吭黾?同時(shí)，由于水路危險(xiǎn)貨物運(yùn)輸具有運(yùn)量大、節(jié)約、環(huán)保、運(yùn)輸成本低的特點(diǎn)，再加上長(zhǎng)江航運(yùn)的快速發(fā)展，危險(xiǎn)品運(yùn)輸船舶及危險(xiǎn)貨物裝卸碼頭數(shù)量迅速增多。雖然長(zhǎng)江上發(fā)生突發(fā)事件的概率小，但是隨著長(zhǎng)江干線危險(xiǎn)品運(yùn)輸?shù)拇罅吭龆?，長(zhǎng)江干線的危險(xiǎn)品事故也是時(shí)有發(fā)生，且一旦事故發(fā)生就會(huì)造成巨大的財(cái)產(chǎn)損失和人身傷亡。所以當(dāng)前針對(duì)長(zhǎng)江干線運(yùn)輸安全方面的管理仍處于十分困難的狀態(tài)。要想有效地提高對(duì)長(zhǎng)江干線發(fā)生緊急突發(fā)事件的應(yīng)急能力，以達(dá)到快速響應(yīng)并高效處置險(xiǎn)情的目的，對(duì)應(yīng)急資源進(jìn)行合理的優(yōu)化配置是非常有必要的。

1 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀

Fiedrich等在時(shí)間、資源數(shù)量和質(zhì)量有限的情況下，建立了地震后多個(gè)受災(zāi)點(diǎn)分配和運(yùn)輸資源的最優(yōu)化模型[1]。在資源配備路徑選擇方面，ReimanML，RubioR等論述了路徑選擇問題的研究，其方法很多，如Petal算法空間填充曲線算法，GENI插入法和禁忌搜索算法等都能夠有效求得最優(yōu)路徑。蘭繼斌建立多目標(biāo)規(guī)劃的優(yōu)化配置模型，并將該模型運(yùn)用于某配送中心的實(shí)際項(xiàng)目中，通過計(jì)算得出該配送中心需要配置設(shè)備的類型及數(shù)量[1]。賈晉深入分析了影響信息資源合理配置的各種因素，以社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和質(zhì)量來建立信息資源的配置模型[2]。辛文鵬等人在研究相關(guān)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上對(duì)修復(fù)保護(hù)的應(yīng)急資源的實(shí)際效率進(jìn)行評(píng)估[3]。高淑萍等人建立了使應(yīng)急時(shí)間最短和出救點(diǎn)數(shù)最少的二層優(yōu)化數(shù)學(xué)模型及求解算法[4]。李靜，趙林度研究了完全覆蓋選址模型，建立了應(yīng)急物資儲(chǔ)備庫(kù)應(yīng)急救助中心選址模型[5]。

綜上可知，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)道路交通事故應(yīng)急管理的研究取得了較大的成果，但在水運(yùn)領(lǐng)域?qū)?yīng)急力量的研究還處于起步研究階段，缺乏對(duì)水上突發(fā)事件應(yīng)急力量理論和方法的系統(tǒng)研究。

2 水上應(yīng)急資源配置概述

2.1 應(yīng)急資源配置

資源是指社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)中所有人力、物力和財(cái)力的總和，是社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基本物質(zhì)條件。而資源具有稀缺性。資源配置是指資源的稀缺性決定了每個(gè)社會(huì)都需要通過一定的方式把有限的資源合理高效地分配到社會(huì)的所有領(lǐng)域中，使得所有資源都能得到做高效的利用。資源優(yōu)化配置指的是能夠帶來高效率的資源使用，其強(qiáng)調(diào)的是“優(yōu)化”，它既包括企業(yè)內(nèi)部和社會(huì)范圍兩個(gè)方面的人、財(cái)、物等資源配置的優(yōu)化。應(yīng)急資源配置就是指對(duì)向發(fā)生突發(fā)事件、自然災(zāi)害等等災(zāi)害的地點(diǎn)提供的應(yīng)急資源進(jìn)行優(yōu)化配置，以達(dá)到災(zāi)害損失最小化和時(shí)間效益最大化的目的的一種活動(dòng)。應(yīng)急資源配置的目標(biāo)是在研究災(zāi)害發(fā)展速度、范圍、嚴(yán)重性等一系列參數(shù)后，通過在每個(gè)救援點(diǎn)配置適量的資源，使得在突發(fā)事件發(fā)生之后應(yīng)急救援中資源供應(yīng)能得到保證。

2.2 水上應(yīng)急資源配置

水上應(yīng)急資源配置是指應(yīng)對(duì)水上突發(fā)事件而對(duì)應(yīng)急資源的種類和數(shù)量進(jìn)行配置，以達(dá)到災(zāi)害損失最小化和時(shí)間效益最大化的目的的一種活動(dòng)。一般可分為靜態(tài)配置和動(dòng)態(tài)配置兩種。靜態(tài)配置主要是通過科學(xué)方法盡可能減少存儲(chǔ)的應(yīng)急資源的數(shù)量，從而減少應(yīng)急資源的浪費(fèi)。動(dòng)態(tài)配置則是保證應(yīng)急資源可以有效服務(wù)于水上突發(fā)事件的應(yīng)急活動(dòng)中，從而確保能夠順利進(jìn)行水上應(yīng)急活動(dòng)。總的來說，水上應(yīng)急資源的靜態(tài)配置強(qiáng)調(diào)的是水上突發(fā)事件發(fā)生之前的物資數(shù)量在各個(gè)應(yīng)急儲(chǔ)備庫(kù)的配置。而動(dòng)態(tài)配置強(qiáng)調(diào)的則是水上突發(fā)事件發(fā)生后能夠快速、及時(shí)、準(zhǔn)確、合理地調(diào)度應(yīng)急資源。

3 長(zhǎng)江干線應(yīng)急資源配置模型的建立及求解

本文考慮在長(zhǎng)江干線某一水上突發(fā)事件多發(fā)地區(qū)建立若干應(yīng)急儲(chǔ)備庫(kù)，并配置一定量應(yīng)急物資，以使事故發(fā)生初期物資保障程度和應(yīng)急響應(yīng)程度最大化。本文建立了一個(gè)隨機(jī)規(guī)劃模型，目標(biāo)是最小化出救點(diǎn)到需求點(diǎn)的噸公里數(shù)。

3.1 假設(shè)條件

假設(shè)災(zāi)害發(fā)生前有多個(gè)潛在受災(zāi)點(diǎn)與出救點(diǎn)，要求在多個(gè)出救點(diǎn)中選擇一部分地點(diǎn)設(shè)立應(yīng)急物資倉(cāng)庫(kù)，同時(shí)確定各個(gè)倉(cāng)庫(kù)的初始位置。建立模型需要的假設(shè)條件如下：

（1）救援時(shí)間是充足的;

（2）儲(chǔ)備庫(kù)的個(gè)數(shù)確定。

3.2 模型的建立及求解

長(zhǎng)江干線重慶段擬建立3個(gè)應(yīng)急出救點(diǎn)以備不時(shí)之需，且每個(gè)出救點(diǎn)所儲(chǔ)存的應(yīng)急資源為11 800 t，3個(gè)出救點(diǎn)的初始位置分別是（4，1）、（3，2）、（5，3）。有7個(gè)潛在的受災(zāi)點(diǎn)。相關(guān)參數(shù)如下：

建立的隨機(jī)規(guī)劃模型如下：

（1）

（2）

（3）

其中，：潛在受災(zāi)點(diǎn)，;：備選的出救點(diǎn)位置，;：出救點(diǎn)的倉(cāng)庫(kù)設(shè)施的最大容量;：受災(zāi)點(diǎn)的物資需求量;cij：從出救點(diǎn)到受災(zāi)點(diǎn)的運(yùn)量;：受災(zāi)點(diǎn)的坐標(biāo);：出救點(diǎn)的坐標(biāo)。

利用LINGO軟件對(duì)模型進(jìn)行求解，得出該模型的目標(biāo)函數(shù)的最優(yōu)值為57 456.65噸公里，迭代次數(shù)為237次，說明該模型收斂，且程序運(yùn)行的時(shí)間不長(zhǎng)，說明該模型收斂極快，當(dāng)目標(biāo)函數(shù)值達(dá)到最優(yōu)時(shí)，3個(gè)出救點(diǎn)的位置坐標(biāo)是、、，此時(shí)出救點(diǎn)的位置就是在受災(zāi)點(diǎn)發(fā)生突發(fā)事件時(shí)能夠及時(shí)、準(zhǔn)確、快速地給受災(zāi)點(diǎn)提供應(yīng)急救援和應(yīng)急資源的最佳出救點(diǎn)，即最佳應(yīng)急資源儲(chǔ)備點(diǎn)。從以上的求解結(jié)果來看，當(dāng)?shù)谝粋€(gè)受災(zāi)點(diǎn)發(fā)生突發(fā)事件時(shí)，第二個(gè)出救點(diǎn)會(huì)及時(shí)地運(yùn)輸應(yīng)急資源到第一個(gè)受災(zāi)點(diǎn)，當(dāng)?shù)诙€(gè)受災(zāi)點(diǎn)發(fā)生突發(fā)事件時(shí)，第二、三兩個(gè)出救點(diǎn)會(huì)及時(shí)運(yùn)輸應(yīng)急資源到第二個(gè)受災(zāi)點(diǎn)，當(dāng)?shù)谌齻€(gè)受災(zāi)點(diǎn)發(fā)生突發(fā)事件時(shí)，第一個(gè)出救點(diǎn)會(huì)及時(shí)運(yùn)輸應(yīng)急資源到第三個(gè)受災(zāi)點(diǎn)，當(dāng)?shù)谒膫€(gè)受災(zāi)點(diǎn)發(fā)生突發(fā)事件時(shí)，第三個(gè)出救點(diǎn)會(huì)及時(shí)運(yùn)輸應(yīng)急資源到第四個(gè)受災(zāi)點(diǎn)，當(dāng)?shù)谖鍌€(gè)受災(zāi)點(diǎn)發(fā)生突發(fā)事件時(shí)，第三個(gè)出救點(diǎn)會(huì)及時(shí)運(yùn)輸應(yīng)急資源到第五個(gè)受災(zāi)點(diǎn)，當(dāng)?shù)诹鶄€(gè)受災(zāi)點(diǎn)發(fā)生突發(fā)事件時(shí)，第一個(gè)出救點(diǎn)會(huì)及時(shí)運(yùn)輸應(yīng)急資源到第六個(gè)受災(zāi)點(diǎn)，當(dāng)?shù)谄邆€(gè)受災(zāi)點(diǎn)發(fā)生突發(fā)事件時(shí)，第一個(gè)出救點(diǎn)會(huì)及時(shí)運(yùn)輸應(yīng)急資源到第七個(gè)受災(zāi)點(diǎn)，在這種情況下，從各個(gè)出救點(diǎn)到各個(gè)受災(zāi)點(diǎn)的總噸公里數(shù)達(dá)到最小，此時(shí)應(yīng)急資源的配置達(dá)到最優(yōu)。

4 總結(jié)

本文研究的問題是長(zhǎng)江干線的應(yīng)急資源的優(yōu)化配置，是在確定了應(yīng)急需要的資源種類和數(shù)目已知的前提下研究的，主要解決長(zhǎng)江干線的應(yīng)急資源的儲(chǔ)備點(diǎn)的選址問題，本文的主要工作有：

（1）詳細(xì)分析了資源配置、應(yīng)急資源配置、水上應(yīng)急資源配置。（2）建立了關(guān)于長(zhǎng)江干線應(yīng)急資源配置的優(yōu)化模型并求解。

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