胡應(yīng)莉 邵振東 陳柯潔 陳全玲

（1.西華大學(xué) 應(yīng)急學(xué)院，四川 成都 610039；2.西華大學(xué) 航空航天學(xué)院，四川 成都 610039；3.西華大學(xué) 土木建筑與環(huán)境學(xué)院，四川 成都 610039）

在突發(fā)事件面前，時(shí)間就是生命，應(yīng)對(duì)突發(fā)事件，應(yīng)急物資是重要的物質(zhì)保障，應(yīng)急物資的及時(shí)抵達(dá)是提供保障的前提。在重大災(zāi)害條件下，物資運(yùn)輸效率決定著災(zāi)害救援效果與災(zāi)害影響范圍大小[1]。應(yīng)急物流的完善是應(yīng)急事業(yè)發(fā)展的一個(gè)重要目標(biāo)。

1 應(yīng)急物流發(fā)展背景

面對(duì)突發(fā)事件，物資保障是應(yīng)急管理工作的重要支撐。《突發(fā)事件應(yīng)對(duì)法》第三十二條規(guī)定：“國(guó)家建立健全應(yīng)急物資儲(chǔ)備保障制度，完善重要應(yīng)急物資的監(jiān)管、生產(chǎn)、儲(chǔ)備、調(diào)撥和緊急配送體系?！碑?dāng)突發(fā)事件真正發(fā)生時(shí)，由于突發(fā)事件具有突發(fā)性、緊急性、嚴(yán)重性、不確定性、社會(huì)性、同時(shí)涉及程序化與非程序化決策的特點(diǎn)，在各類復(fù)雜因素的影響下，應(yīng)急物資運(yùn)輸時(shí)效難以保證。所以在整個(gè)社會(huì)大背景下，應(yīng)急物流發(fā)展具有較好的前景與較大的發(fā)展空間。

1.1 自然災(zāi)害、公共衛(wèi)生事件等突發(fā)事件頻發(fā)

近年來，自然災(zāi)害頻發(fā)，尤其是西部地區(qū)，涼山州3.30木里森林火災(zāi)、蘆山縣的810洪澇災(zāi)害以及多起地震，對(duì)人民生命安全造成了威脅，此時(shí)充足的應(yīng)急物資儲(chǔ)備，及時(shí)的應(yīng)急物資輸送顯得尤為重要。但西部地區(qū)，經(jīng)濟(jì)發(fā)展較為落后，道路網(wǎng)絡(luò)不夠完善，當(dāng)自然災(zāi)害發(fā)生后，交通通暢度將受到巨大的阻礙，應(yīng)急物資的輸送就會(huì)面臨著較大的考驗(yàn)。若醫(yī)療物資、生活物資等應(yīng)急物資未及時(shí)向受災(zāi)地區(qū)進(jìn)行提供，會(huì)對(duì)拯救民眾生命安全造成難度，也不利于穩(wěn)定受災(zāi)民眾的情緒，若是后方物資需求難以得到滿足，前方的應(yīng)急救災(zāi)行動(dòng)將會(huì)受到影響。

近年來，在復(fù)雜的政治、經(jīng)濟(jì)、自然環(huán)境下，非典、禽流感、新冠肺炎疫情等公共衛(wèi)生事件頻發(fā)，對(duì)人類生命及社會(huì)可持續(xù)發(fā)展造成了較大的影響。突發(fā)公共衛(wèi)生事件具有突發(fā)性、公共屬性及危害的嚴(yán)重性的特征，特別是具有傳染性的公共衛(wèi)生事件更難控制。在具有傳染性的公共衛(wèi)生事件發(fā)生時(shí)，當(dāng)受影響范圍擴(kuò)大，受災(zāi)各地物資將會(huì)陷入緊缺的狀態(tài)，尤其是當(dāng)勢(shì)態(tài)嚴(yán)峻時(shí)，對(duì)醫(yī)療、消殺等醫(yī)用物資、生活物資的需求將會(huì)增大，需要充足的應(yīng)急物資保障。而面對(duì)公共衛(wèi)生事件的特征，又需要做到物資在輸送途中的時(shí)效及安全性，既要盡快送達(dá)需求地，也要避免物資在途中受到污染。

1.2 應(yīng)急事業(yè)的迅速發(fā)展

應(yīng)急產(chǎn)業(yè)一般指為預(yù)防、處置突發(fā)事件提供產(chǎn)品和服務(wù)而形成的活動(dòng)的集合[2]。由于中國(guó)國(guó)土面積大，人口眾多，人文、自然環(huán)境復(fù)雜，各類突發(fā)事件較多。為應(yīng)對(duì)此類情況,國(guó)務(wù)院辦公廳印發(fā)《關(guān)于加快應(yīng)急產(chǎn)業(yè)發(fā)展的意見》,明確了應(yīng)急產(chǎn)業(yè)發(fā)展的總體要求、主要任務(wù)和政策措施。應(yīng)急產(chǎn)業(yè)規(guī)模正在日益發(fā)展及擴(kuò)大。

國(guó)務(wù)院出臺(tái)《應(yīng)急體制的“十三五”規(guī)劃》，明確指出：到2020年，要建成有效應(yīng)對(duì)公共安全風(fēng)險(xiǎn)相匹配、與全面建成小康社會(huì)相適應(yīng)、覆蓋應(yīng)急管理全過程、全社會(huì)共同參與的突發(fā)事件應(yīng)急管理體系。在近年來的實(shí)踐中，應(yīng)急管理體系正在進(jìn)一步完善，應(yīng)急產(chǎn)業(yè)、應(yīng)急物資需求呈上升態(tài)勢(shì)。應(yīng)急物流系統(tǒng)作為該體系中的重要組成部分,為突發(fā)事件的處置提供具體物資,為實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)資源的合理布局和動(dòng)態(tài)調(diào)配進(jìn)行資源配置、儲(chǔ)備及維護(hù)等方面的工作,以提高資源的綜合利用和使用效能,同時(shí)提供資源狀態(tài)信息,保障整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行,從而有效地應(yīng)對(duì)突發(fā)事件。

應(yīng)急產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與應(yīng)急管理體系的完善需要應(yīng)急物流的支撐，與此同時(shí)倒逼應(yīng)急物流、應(yīng)急運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展。

1.3 應(yīng)急物流存在問題

應(yīng)急物流是通過實(shí)現(xiàn)時(shí)間效益最大化和災(zāi)害損失最小化進(jìn)行物資輸送的物流活動(dòng)。應(yīng)急物流具有突發(fā)性、非常規(guī)性和不確定性等特點(diǎn)。盡管近年來應(yīng)急物流發(fā)展迅速，但仍存在問題及進(jìn)步的空間。

由于突發(fā)事件的特點(diǎn)，受災(zāi)點(diǎn)分散及分布不均，應(yīng)急物流運(yùn)輸成本高，運(yùn)輸時(shí)間長(zhǎng)；受災(zāi)點(diǎn)地理位置復(fù)雜，應(yīng)急物流在運(yùn)輸過程中容易出現(xiàn)各類情況，影響運(yùn)輸者及物資的安全；應(yīng)急物資需求的不同，對(duì)物資分配及運(yùn)輸?shù)囊笠灿胁町?；部分?yīng)急物資具有較強(qiáng)的時(shí)間性，應(yīng)急物流需要保持較強(qiáng)的時(shí)效性。

圖1

降低應(yīng)急物流成本，提高應(yīng)急物流效率，以最小的運(yùn)輸成本最大程度上及時(shí)滿足各受災(zāi)地區(qū)對(duì)應(yīng)急物資的需求是現(xiàn)在應(yīng)急物流發(fā)展的一個(gè)大方向。

2 應(yīng)急物流發(fā)展措施

應(yīng)急物流是一個(gè)較大的網(wǎng)絡(luò)體系，需要合理規(guī)劃、網(wǎng)絡(luò)聯(lián)動(dòng)、路線設(shè)定與靈活調(diào)整相結(jié)合。

2.1 蟻群算法

應(yīng)急物資輸送對(duì)時(shí)間效率要求較高，蟻群算法可以幫助應(yīng)急物流在不同的突發(fā)事件情況及環(huán)境下，尋找最短到達(dá)物資需求地的路徑，在搶占搶險(xiǎn)救災(zāi)時(shí)間上具有較大的優(yōu)勢(shì)。蟻群的自組織行為為應(yīng)急物流發(fā)展提供了研究方向。

自然優(yōu)化的自組織行為，讓應(yīng)急物流在運(yùn)輸過程中面臨障礙物時(shí)能及時(shí)調(diào)整，迅速找到新的最優(yōu)路徑。在突發(fā)事件情景下，尤其是地震、滑坡、泥石流等自然災(zāi)害發(fā)生后，部分交通路段會(huì)出現(xiàn)道路堵塞、淹沒、石塊遍布，不易通行等情況，此時(shí)需要及時(shí)尋找新的安全快捷的通行路徑。

信息正反饋的自組織行為，為應(yīng)急物流發(fā)展提供經(jīng)驗(yàn)。應(yīng)急物流在行進(jìn)中所記錄的實(shí)際路況的反映給接收者提供了較好的參考依據(jù)。在應(yīng)急情景下，應(yīng)急物流運(yùn)輸并不是單一的，四面八方的應(yīng)急物流可從較之時(shí)間靠前的運(yùn)輸經(jīng)歷中積累經(jīng)驗(yàn)，擇優(yōu)選擇更加快捷的路徑，節(jié)約運(yùn)輸時(shí)間，提高運(yùn)輸效率，更好的為受災(zāi)地區(qū)輸送應(yīng)急物資。

自催化行為的自組織行為，讓應(yīng)急物流路徑選擇更加合理有效。當(dāng)運(yùn)輸路徑通過者數(shù)量增多，正面反饋較多的情況下，之后的應(yīng)急物流路徑選擇便會(huì)受之影響選擇更為合理的路徑，則選擇該條便捷通暢路徑的人將會(huì)增多。

蟻群算法流程：

1.初始時(shí)，各條路線信息素相等，根據(jù)問題所需分析的路線數(shù)量，設(shè)置多只螞蟻，并行搜索。

2.將螞蟻放置路線定點(diǎn)，讓螞蟻在經(jīng)過路上釋放信息素，信息素越高，解的質(zhì)量越高。我們不妨將Tij設(shè)為邊i、j上的信息素，Tij(0)=C；△Tij為迭代增量，是第K只螞蟻迭代中留下的信息素，ρ為信息素?fù)]發(fā)系數(shù)。m是螞蟻數(shù)，LK是螞蟻K在本次路程走過的長(zhǎng)度，可根據(jù)公式計(jì)算各路徑的信息素。

3.螞蟻根據(jù)信息素強(qiáng)度大小，選擇更優(yōu)解，使更優(yōu)解的信息素越來越多，后者螞蟻選擇的概率也越來越大，將各條路線的螞蟻轉(zhuǎn)移率進(jìn)行計(jì)算。同樣設(shè)α為信息素的相對(duì)重要程度，ηij是啟發(fā)式因子為啟發(fā)式因子的相對(duì)重要程度，dij是測(cè)試中各兩點(diǎn)間的距離。

5.分別得出各路線的信息素總和Tij(t+n)及增量△Tij。

6.根據(jù)每次迭代的結(jié)果，通過信息素程度大小選取當(dāng)前最優(yōu)路徑。

7.當(dāng)達(dá)到預(yù)定迭代步數(shù)或是出現(xiàn)停滯則算法結(jié)束，輸出最優(yōu)路徑，若未出現(xiàn)以上情況，則回到起點(diǎn)繼續(xù)迭代。

2.2 網(wǎng)絡(luò)聯(lián)動(dòng)

互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)現(xiàn)已發(fā)展較為成熟，在應(yīng)急物流發(fā)展中融入互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等元素會(huì)推動(dòng)應(yīng)急物流效率的提升。百度地圖API是一套由JavaScript語言編寫的將復(fù)雜的GIS底層邏輯封裝起來的應(yīng)用接口，對(duì)地圖應(yīng)用程序構(gòu)建及本地搜索、路線規(guī)劃等服務(wù)提供有力支持。

百度地圖API可標(biāo)記避難場(chǎng)點(diǎn)的地址信息，將避難場(chǎng)點(diǎn)標(biāo)記到地圖的具體位置，然后進(jìn)行地址的經(jīng)緯度轉(zhuǎn)換。百度地圖API可以進(jìn)行場(chǎng)所標(biāo)記，利用該特點(diǎn)可以對(duì)各地運(yùn)輸路線進(jìn)行規(guī)劃試驗(yàn)，從多次試驗(yàn)與大量數(shù)據(jù)的印證中得出結(jié)論，將在自然災(zāi)害、事故災(zāi)難等的影響下較大概率無法順利通行和較大概率上能夠保持通暢的路線進(jìn)行標(biāo)記，制定通行和禁行的路線，為應(yīng)急運(yùn)輸者提供一個(gè)參考標(biāo)準(zhǔn)，提高運(yùn)輸效率，降低運(yùn)輸路線錯(cuò)誤造成的不良影響。

通過互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等將應(yīng)急物流進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)聯(lián)動(dòng)，形成一個(gè)便捷、高效的應(yīng)急物資運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)，便于運(yùn)輸者對(duì)信息的獲取，提高運(yùn)輸效率使各方受益。

步驟：1.實(shí)地考察。專業(yè)技術(shù)人員到各交通道路進(jìn)行考察，對(duì)道路狀況進(jìn)行記錄，對(duì)受災(zāi)后的道路進(jìn)行評(píng)估預(yù)測(cè)；2.路線標(biāo)記。將考察中發(fā)現(xiàn)的隱患點(diǎn)及安全點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)記，為路線制作提供依據(jù)；3.網(wǎng)絡(luò)錄入。將考察得出的災(zāi)后通暢及不便或是隱患點(diǎn)和安全點(diǎn)通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行錄入，形成一個(gè)信息共享，透過百度地圖API等進(jìn)行傳播，為應(yīng)急物流提供互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)支撐；4.信息識(shí)別。在進(jìn)行應(yīng)急物資運(yùn)輸時(shí)，通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行搜索查看識(shí)別，選取較為通暢的路線，以實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸路線的最優(yōu)化。

3 結(jié)語

在當(dāng)今社會(huì)大背景下，應(yīng)急產(chǎn)業(yè)及應(yīng)急管理體系的不斷發(fā)展與完善為應(yīng)急物流的發(fā)展提供了契機(jī)并提出了要求。應(yīng)對(duì)各類突發(fā)事件，需要應(yīng)急物流的支持，合理運(yùn)用蟻群算法、網(wǎng)絡(luò)聯(lián)動(dòng)等方法發(fā)展應(yīng)急物流，提高應(yīng)急物流的時(shí)效性，以最短的時(shí)間實(shí)現(xiàn)應(yīng)急物資輸送的最優(yōu)化，滿足受災(zāi)地區(qū)的應(yīng)急物資需求。應(yīng)急物流的發(fā)展為應(yīng)急物資輸送提供保障，應(yīng)急物流的進(jìn)步將推動(dòng)應(yīng)急事業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。