- 應急物流配送車輛路網路徑實時生成方法研究
- 郭武斌
- 5字
- 2019-02-01 15:59:08
第一章 緒論
第一節 研究背景及意義
一 研究背景
進入21世紀以來,隨著科學技術的進步和經濟全球化進程的加快,世界經濟進入高速發展期,人類物質文明和精神文明發展到前所未有的高度。但與此同時,各種重大災害的陰影像懸在人類頭頂的“達摩克利斯之劍”,始終威脅著文明的發展,地震、海嘯、臺風等自然災害,還有各種人為災難頻頻爆發,給社會帶來巨大的損失。
我國是世界上自然災害發生最多的國家之一,災害形勢嚴峻。近些年來,我國各種自然災害、事故災難、公共衛生和社會安全等領域的非常規突發事件頻頻發生,且危害程度越來越大,根據統計資料,中國每年因突發事件造成的非正常死亡人數超過20萬,傷殘超過300萬人,經濟損失達數千億元,占GDP總量的5%~6%(方廷勇、章濤林,2008)。尤其是最近幾年發生的重大突發公共事件,給國人帶來了沉痛的記憶。
(一)2003年SARS暴發
SARS又稱傳染性非典型肺炎,是一種因感染SARS冠狀病毒引起的新的呼吸系統傳染性疾病。該病于2002年11月出現在廣東佛山、順德等地,并迅速形成流行態勢。由于SARS的高傳播性,該病在世界范圍內的蔓延速度遠遠超出了人們的預料。2002年11月~2003年8月5日,29個國家共報告臨床診斷SARS病例8422例,死亡916例。SARS成了很多人災難和痛苦的記憶(孫建平,2004)。
(二)2005年松花江化工廠爆炸,水污染影響中俄兩國
2005年11月13日下午3時左右,中國吉林省吉林市中石油所屬的吉林石化公司101雙苯廠一個化工車間發生連續爆炸,造成5人死亡、1人失蹤、2人重傷、21人輕傷,數萬居民緊急疏散。更為嚴重的是,本次爆炸使約100噸化學物質流入松花江,導致松花江江面上產生一條長達80千米的污染帶。污染物主要由苯和硝基苯組成,苯為致癌物質,過多接觸或吸入會造成人體白細胞過少,甚至會造成白血病。而經檢測,污染帶中的苯含量一度超標108倍。該污染帶先通過了吉林省的多個市縣,之后進入黑龍江省境內,導致省會哈爾濱市停水長達5天。不僅如此,污染帶流經黑龍江省的多個市縣,并在松花江口注入黑龍江,繼續向東流動,進入俄羅斯的猶太自治州,然后進入哈巴羅夫斯克邊疆區,并且流經哈巴羅夫斯克(伯力)、共青城、尼古拉耶夫斯克(廟街)等城市,最后注入太平洋。整個過程給中俄兩國的相應地區都造成了嚴重的污染(石忠信,2006)。
(三)2008年南方冰雪災害
我國南方的大部分地區從2008年1月10日開始,受到持續性的低溫、暴雪、凍雨的襲擊。在此次冰雪災害中,南方電網設施損毀嚴重,鐵路設施受到嚴重破壞。此外,由于低溫雨雪造成了公路路面和機場跑道大面積結冰,許多公路停運,機場停飛,運輸嚴重受阻,煤電供應告急,同時,農業部專家組調查評估后指出種植業經濟損失巨大,可以說這次雪災對整個社會的生產和生活活動造成了巨大的影響和損失(王宏偉,2008)。
(四)三聚氰胺奶粉事件
2008年3月,南京兒童醫院把10例嬰幼兒泌尿結石樣本送至該市鼓樓醫院泌尿外科進行檢驗,三鹿問題奶粉事件浮出水面。隨后,陜西、寧夏、湖南、湖北、山東、安徽、江西等地也有類似案例發生。專家認定,受三聚氰胺污染的嬰幼兒配方奶粉能夠導致嬰幼兒泌尿系統結石。三聚氰胺是一種本來不該出現在奶粉中的化學物質,但是不法分子為了經濟利益在原奶收購過程中違規添加,導致三聚氰胺大量存在于奶粉中。2008年7月24日,河北省出入境檢驗檢疫局檢驗檢疫技術中心對三鹿集團所產的16批次嬰幼兒系列奶粉進行檢測,結果有15個批次檢出三聚氰胺。另外,國內20余家牛奶企業也先后卷入三聚氰胺事件中,中國牛奶行業的信任危機全面爆發。2008年9月12日~18日,我國相關部門正式處理三鹿事件。三鹿原董事長田文華被拘,石家莊市委副書記、副市長和三名局長被免職。9月13日,黨中央、國務院啟動國家重大食品安全事故I級響應,并成立應急處置領導小組。衛生部發出通知,要求各醫療機構對患兒實行免費醫療。9月18日,國家質檢總局發布公告,決定廢止《產品免于質量監督檢查管理辦法》,同時撤銷蒙牛等企業“中國名牌產品”稱號,并發出通知,宣布不再直接辦理與企業和產品有關的名牌評選活動。2008年9月22日,國家質量監督檢驗檢疫總局局長李長江因“毒奶粉”事件引咎辭職。10月8日,衛生部等五部門公布了乳及乳制品當中三聚氰胺的臨時限量標準。10月9日,溫家寶簽署國務院令,公布了《乳品質量安全監督管理條例》,中國乳品行業開始了前所未有的大整頓(中國網,2010)。
(五)5·12汶川地震
2008年5月12日,8.0級特大地震突襲汶川,巨震釋放的能量沿著龍門山斷裂帶這一長約300千米的狹長地帶迅速傳播,頃刻間,山崩地裂、道路阻隔、房屋摧折、哀鴻遍野,69227名同胞遇難、374643人受傷、17923人失蹤,需要緊急轉移安置受災群眾1510萬人;重災區房屋大量坍塌損壞,基礎設施大面積損毀,工農業生產遭受重大損失,直接經濟損失逾8451億元。據財政部報告,截至2008年8月25日,各級政府共投入抗震救災資金670.34億元,其中中央財政投入598.02億元,含應急搶險救災資金274.82億元,災后重建資金323.2億元。地方財政投入72.32億元(騰訊新聞,2016)。
(六)青海玉樹地震
2010年4月14日7時49分,青海省玉樹藏族自治州玉樹縣發生7.1級地震,此后余震不斷,地震造成大量人員傷亡和房屋倒塌。截至2010年4月25日17時,玉樹地震已造成2220人遇難,70人失蹤,上萬人在地震中受傷(張連忠,2011)。
(七)8·7甘肅舟曲特大泥石流
2010年8月7日22時左右,甘南藏族自治州舟曲縣城東北部山區突降特大暴雨,降雨量達97毫米,持續40多分鐘,引發三眼峪、羅家峪等四條溝系特大山洪地質災害,泥石流長約5千米,平均寬度300米,平均厚度5米,總體積約750萬立方米,流經區域被夷為平地。截至2010年9月7日,舟曲8·7特大泥石流災害造成1481人遇難,284人失蹤,累計2315人進行了門診治療(中國新聞網,2015)。
國際上這樣的重大突發事件同樣層出不窮,剛進入21世紀,2001年在美國發生的“9·11”事件就讓恐怖主義的陰影籠罩全球,2752人在事件中死亡或失蹤,經濟損失達數千億美元;2004年12月26日,印度洋發生里氏9.3級地震,地震引發的巨大海嘯席卷了印度洋沿岸地區。事發地點位于旅游熱點附近,加上正值圣誕節這一旅游旺季,受災地區聚集了大量的本地居民和旅游者,很多旅客成了這次災難的受害者。地震和海嘯導致超過29.2萬人遇難,當中1/3是兒童;2005年8月,5級颶風卡特里娜襲擊美國南部,給路易斯安那州、密西西比州及亞拉巴馬州造成災難性的破壞,新奧爾良市八成地區遭洪水淹沒,導致至少1836人喪生,50多萬人流離失所(徐海富,2008); 2011年3月11日,日本東北部海域發生里氏9.0級地震,并引發20米高的特大海嘯,在18個都道縣內共計有10102人遇難,17053人失蹤,2777人受傷,并導致日本福島第一核電站1~4號機組發生核泄漏(新華網,2014)。
以上分析表明,非常規突發事件已經成為對人類社會發展不可忽略的威脅,其爆發的頻率已經使得政府公共部門需要認真地將對其的處理列為日常工作的重要議程。如何在平日做好有效的預防規劃和應急預案,在突發事件爆發時快速調用有限的應急資源高效應對,是政府需要解決的難題。尤其是我國正處于社會轉型的“社會風險”高發期之際,各種矛盾隱患凸顯,對突發事件的應急管理,關系到政府形象,關系到社會的和諧穩定,已經成為考驗政府執政能力的一道重大考題。面對這樣嚴峻的形勢,我國已經把政府公共部門的應急管理作為構建和諧社會的重要任務。
應急物流是整個應急管理中的核心環節,是政府公共部門應對災害的主要措施。當突發事件發生時,受災人員急切需要外界的醫療援助和物質保障支援,高效的應急物流能在突發事件發生后的最短時間內將受災點所需物資運送到位,有效降低災害所帶來的損失,特別是在緊急搜救期內,科學合理地調運和配置緊急救援資源并展開迅速及時的救援行動,可以大大減少突發事件給人民生命財產帶來的損失。從近年來發生的各種災害事件來看,應急物流在突發事件發生后的搶險救援、群眾安置、衛生防疫乃至生產恢復和災后重建中日益顯現出其重要性和實用性,受到各級政府和有關部門的高度重視。
所謂應急物流,是指為滿足自然災害防范應對工作對應急物資的緊急需求,借助現代信息技術,涵蓋應急物資的籌集、運輸、裝卸、倉儲、流通加工、配送及相關信息處理等各個環節和各種功能的一種特殊的物流活動。與常態物流活動相比,應急物流更凸顯了非預見性、弱經濟性、需求急迫性、需求多樣性和政府與市場共同參與性等特征。
我國專家學者對應急物流的系統研究主要始于2003年“非典”之后,當年,應急物流的提出被評為“2003中國物流與采購行業十件大事”之一。在此后的十幾年中,對應急物流的研究工作日益深入和廣泛,應急物流在各類突發事件的防范應對過程中也發揮了越來越重要的作用。但相對于發達國家來說,我國對應急物流的系統研究起步比較晚,總的來看,目前我國應急物流的系統研究尚處于起步階段,特別是對災害條件下的運輸規劃調配等方面的研究還有待于進一步深入,既有研究與各類自然災害復雜多樣、多發頻發的現實情況存在諸多的不適應。主要表現在:災害條件下應急配送組織方式相對落后,受自然災害影響和惡劣天氣干擾較為嚴重,特別是在突發災害導致道路嚴重毀損、次生衍生災害頻發狀況下如何科學地選擇可靠的運輸路線,以實現最短時間內運送最多物資這一問題上,缺乏科學的分析和合理的規劃。上述問題一定程度上制約和影響了我國應急物流的長遠發展和應急救援作用的發揮。
二 研究意義
從前面的分析可以看出,非常規突發事件對應急管理提出了很高的要求,如何以最安全的方式挽救更多人的生命,如何以最快的方法保障應急物資運送到每一個災民和救援者手上,如何以最有效的方式避免更多的災害損失等,都是災害應急管理中的重要問題。
近年來我國對應急管理的研究主要集中在“非典”、禽流感等非自然災害上,這些突發公共事件的應急救援都是在各種物流通道比較暢通的情況下實現的,因而學者們很少將應急物流管理作為一個系統工程來關注和研究。2008年兩次重大自然災害的救災實踐顯示,由于物流通道被災害嚴重毀損,應急物流的開展障礙重重,傳統的物流配送調度方法難以奏效,高效合理運行的應急物流管理系統嚴重缺位,因此需要研究新環境下應急物流配送的新工具來支持決策。
針對非常規突發事件中外部運輸配送路網呈現的高度動態性和不確定性,本書提出了應急物流配送車輛路網路徑實時生成方法。當突發事件發生時,應急決策者就能根據災區反饋的災害、路況信息預測災害發展對應急物流配送的影響,生成最快速可靠的配送方案,同時應急中心為應急物流配送車輛提供最新的路網信息支持,從而保證應急物資能及時可靠地配送到受災群眾的手中,減少時間延誤,降低突發事件對災區人民的影響和人員傷亡。
從理論上講,我國針對非常規突發事件下應急物流配送的研究總體上還屬于研究初期。目前,大多數研究都是直接針對非常規突發事件建立應急物流配送模型和算法,而研究作為應急物流配送基礎的外部運輸配送路網的文獻比較少見。本書嘗試運用系統科學、地理信息科學、運籌學等學科的理論和方法,主要從配送路網的角度研究非常規突發事件尤其是災害鏈對應急物流配送的影響,提出應急物流配送車輛路網路徑實時生成方法。本書將有助于解決動態、不確定路網條件下的應急物流配送車輛調度和導航問題,有助于豐富和發展應急管理理論。
從方法上看,本書綜合運用系統科學、地理信息科學、運籌學等學科的理論和方法,分別從配送車輛的微觀角度和應急決策者的全局角度研究配送路徑方案的實時生成以及配送車輛導航地圖的動態更新,綜合二者之長以應對災害發生時外部運輸配送路網的劇烈變化和由災害發展造成的道路路況的不確定性。從研究方法上具有一定的創新性,為應急物流決策指明了方向和重點,為應急決策者提供了科學的決策方法和工具。
從實際應用價值來看,本書的成果可以幫助應急決策者在突發事件爆發后路況劇烈變化和災害發展的情況下制定快速可靠的應急資源配送方案,并為配送車輛提供最新的路網導航信息,為應急資源的高效調度提供堅實的保障。