城乡基本公共服务均等化理念下的应急车辆配置模式与布局问题研究

针对农村小而散的分布状况、突发事件发生不确定性、经济条件制约等应急设施布局配置中的突出矛盾，将规划阶段的应急设施布局规划和运行阶段的事件应急管理统一考虑，以实现城乡事件应急救援中的基本公共服务均等化作为研究目标，对应急车辆配置布局展开研究。从车辆配置目标入手，从交通网络拓扑、应急资源拥挤、救援需求不确定性三个层次进行剖析，提出相应的测度指标及计算方法；在此基础上，从静态和动态两个层面提炼出静态站点、动态配置点、巡逻三种应急车辆配置模式，构筑描述不同模式对配置测度指标作用机理的双层规划分析模型，进而提出面向可靠性的基于不确定规划的车辆布局配置模型和方法，并开发车辆布局配置仿真模拟程序，依托浙江省海宁市开展模型的实证研究。为应急车辆布局规划提供理论支持、分析方法和实用工具。研究成果也可用于其它基础设施点的配置布局分析与决策。

针对应急设施布局配置中的突出矛盾，基于设施点-路径-网络流关联视角，以应急车辆布局选址模型为研究重点，为应急与公共安全规划的资源配置提供分析方法与实现工具。应急设施的配置指标是选址问题的基础，构建了包括交通网络行程时间、事件到达率及救援需求、应急设施繁忙程度要素的配置测度指标，使用空间排队模型、近似超立方体模型来表征设施的繁忙程度；针对事件高发条件下应急车辆稀缺所导致的排队延误问题，构筑了基于等待制排队系统的应急车辆布局优化模型，提出了采用log函数来计算向上跃迁速率的新方法和基于出行时间的服务时间计算方法，计算结果表明，在高发事件条件下优于损失制排队模型；应急车辆动态配置是提高潜在事件应急准备程度的一种有效机制，构建了应急车辆动态配置机会约束规划模型，考虑了应急设施的繁忙程度、行程时间与事件需求的随机性，设计了基于蒙特卡洛仿真与遗传算法的智能算法用于求解模型，计算结果表明模型与算法的可行性；构建了选址-路径问题的机会约束规划模型，表达了选址决策与车辆路径决策的层次性，设施建设成本和交通成本的不确定性，设计了集成蒙特卡洛仿真的两阶段遗传算法，模型适用于路径较短，在时间窗内无须返回原出发地的应急车辆决策情形；构建了双层规划模型来表达选址与网络交通流之间的关系，上层是关键应急设施识别模型，下层是交通流网络分布模型，包括用户均衡、随机用户均衡、动态交通分配，采用遗传算法求解双层规划模型，设计了基于TransCAD的GSDIK语言的计算工具，计算结果表明优于忽略网络交通流的影响，只考虑选址的决策情形；P-median是著名的离散选址模型，已被证明是NP-hard问题，设计了基于多智能体的进化算法用于求解p-median选址模型，构建了新的竞争因子和智能自学习策略；开发了C#.NET语言环境下的应急车辆配置决策支持系统和交通网络中关键设施识别系统作为计算实现平台。