“城镇应急资源配送与交通组织安全保障关键技术及平台”内容介绍

“十三五” 国家重点研发计划项目“城镇安全风险评估与应急保障技术研究”课题九(2016YFC0802509)

城镇应急资源配送与交通组织安全保障关键技术及平台研究，是国家“十三五”重点研发计划项目“城镇安全风险评估与应急保障技术研究”重要的组成部分，课题由武汉理工大学牵头、武汉大学和华中科技大学参与。2016年6月正式启动，2019年9月完成综合绩效评估。课题成果可指导相关部门实现系统资源的合理布局和快速调配，提高资源的综合利用和使用效能，提高城镇应急响应中的资源保障和交通协同能力。

1 研究内容

本课题的研究对象为应急资源，根据《国家突发公共事件总体应急预案》对应急资源保障的要求，本课题所研究的应急资源主要涉及：人力资源、物资和基本生活保障、基本生活保障、医疗卫生保障、交通运输保障。本课题所指的城镇为中小城镇，指县级市、区级市的城区范围。通过在中小城镇的研究应用示范，推广应用到全国其他中小城镇。本课题所指技术包括实现城镇应急资源科学高效配送的信息获取、规划、优化、调度、协同等核心方法、模型、算法、程序、系统的集合；平台是技术的集成应用端口，实现对应急资源配送的评估、分析和决策，平台最终用户为示范城镇的政府应急管理部门。

针对城镇突发灾害下应急资源的保障需求，重点研究应急资源如何科学高效地配送和交通组织关键技术和技术平台，解决城镇因遭受突发灾害导致时空、资源、环境复杂动态变化时，如何快速制定适应这种不确定和动态情况的应急资源配送方案和可保障其高效实施的交通组织方案的科学和现实问题。

课题任务和内容包括：

任务1：应急资源与交通网络空间信息快速获取与图资融合技术。

任务1解决的实际问题：资源类型及来源多样化，资源分布及数量信息模糊，交通状态动态不确定，会影响资源配送的可行性，如何快速获取应急资源和交通路网的动态信息，并通过信息图快速呈现，为配送实施和交通组织提供数据基础。

研究内容细分：①多源空间信息获取技术；②应急资源与交通路网的一体化时空数据模型；③基于需求预测的应急资源空间分布信息快速获取方法；④基于卫星参考站定位、低空摄影测量和三维激光扫描等技术的区域交通路网空间信息快速获取及实时更新技术；⑤动态资源与动态路网的图资融合技术，应急资源路网空间分布一张图技术。

任务2：复杂交通时空环境下应急资源配送智能规划技术。

任务2 解决的实际问题：资源调拨缺乏统筹规划导致调拨不合理，会导致局部资源过剩和浪费、局部资源短缺现象发生，如何快速规划并形成应急资源配送战略层方案，是应急资源科学配送的关键问题。

研究内容细分：①多维交通网络复杂时空约束条件下的领域知识建模方法；②规划过程中的应急任务网络构建方法和层次资源推理技术；③交通路线冲突识别方法和应急资源缺项补充方法；④考虑截止时间、资源种类、路网运力及拥堵约束的任务规划技术；⑤不确定性环境下考虑资源动态需求和道路动态变化任务规划技术；⑥考虑决策偏好的应急资源配送任务目标制定和人在回路的任务规划技术；⑦可针对具体灾害和救援保障需求的层次任务网络智能规划系统。

任务3：动态情景下应急资源空间调配与交通组织技术。

任务3解决的实际问题：未充分考虑道路状态的动态变化，会导致配送方案实施受阻和资源无法及时送达，如何快速优化并形成应急资源配送操作层方案，如何组织交通以保障应急资源配送操作方案执行，是应急资源高效配送的关键问题。

研究内容细分：①软硬时间窗约束条件下的应急资源配送路径生成技术；②交通网络环境时空变化下的应急资源配送路径动态调整方法；③应急资源动态需求条件下耦合配送路径的应急中心快速选址方法；④时空网络环境下多约束、多阶段、多资源、多应急点耦合的应急资源调度模型；⑤应急资源调度快速响应的多目标决策方法和调配方案的鲁棒多目标优化方法；⑥配送网络交通流动态变化下的应急交通协同组织方法。

任务4：城镇应急资源配送与交通组织协同保障技术平台研发。

任务4解决的实际问题：综合考虑信息获取、调度规划、交通组织等关键环节，将数据获取、方案规划、资源调度、交通组织有效集成，为实际应急资源保障工作提供分析和决策平台。

研究内容细分：①基于多源信息融合的突发事件情景构建与态势分析方法；②基于应急资源和交通路网图资的应急资源任务规划系统；③资源任务规划技术和资源调配技术集成方法；④应急资源配送区域路网交通流动态模拟和交通协同组织方案及其优化；⑤应急资源异构数据传输、整合、调用、存储、处理和交换共享等技术，构建集应对流程、决策机制和运行过程一体的城镇应急资源配送与交通协同技术平台。

本课题的创新点：针对城市时空环境复杂多变和应急资源需求不确定的条件，研究如何解决将有限的资源最高效地配送到动态需求点的问题，并综合考虑信息获取、调度规划、交通组织等关键环节，将智能规划技术和优化调度方法耦合集成，研发城镇应急资源配送和交通组织协同技术，为城市应急资源配送及决策提供新的技术途径。

2 技术路线和研究方法(技术方案)

课题的技术路线按照信息融合、方案规划、优化调度和技术集成4个环节进行。首先，研究应急资源与交通路网空间信息的快速获取方法，实现图资融合；进而，研究基于智能规划的应急资源配送方案制定方法，实现人在回路的智能规划，研究考虑资源需求、交通环境和时间约束动态变化下应急中心选址、配送路径调整、调配方案优化和应急交通协同关键方法，实现规划与调度集成优化；最后，构建集城镇应急资源配送与运输保障决策应对信息技术平台，如下图。

图 课题技术路线