突發(fā)事件下生命線系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)急響應(yīng)策略研究.pdf

1、生命線系統(tǒng)是指人民日常生活中必不可少,對于維持區(qū)域內(nèi)社會經(jīng)濟(jì)基本功能起到關(guān)鍵支撐作用的設(shè)施,由最核心的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施,如供水系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、交通系統(tǒng)、醫(yī)療系統(tǒng)等組成。近年來,一方面各種突發(fā)事件頻頻發(fā)生,另一方面隨著工業(yè)化、現(xiàn)代化程度的提高,關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施子系統(tǒng)之間關(guān)聯(lián)日益緊密,整個生命線系統(tǒng)日益復(fù)雜和脆弱。
　　子系統(tǒng)中一個設(shè)施被破壞,不僅造成該子系統(tǒng)內(nèi)部其他設(shè)施受影響,而且由于子系統(tǒng)間的關(guān)聯(lián)關(guān)系,“多米諾骨牌”現(xiàn)象的級聯(lián)效

2、應(yīng)極大影響了其他子系統(tǒng)的正常運(yùn)行,致使生命線系統(tǒng)整體的癱瘓,繼而對社會、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)造成巨大的損失。因此考慮生命線系統(tǒng)子系統(tǒng)間復(fù)雜關(guān)聯(lián)關(guān)系的生命線系統(tǒng)應(yīng)急管理研究尤為重要?；趪鴥?nèi)外已有的研究成果,本文重點(diǎn)針對生命線系統(tǒng)各子系統(tǒng)相互耦合的特性,研究生命線系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)整體綜合設(shè)計與應(yīng)急響應(yīng)策略優(yōu)化。本文的主要研究內(nèi)容如下:
　　首先,總結(jié)了突發(fā)事件和應(yīng)急管理的概念和特點(diǎn),提出了一種新的突發(fā)事件應(yīng)急管理階段劃分方法,并說明了各階段的核心任

3、務(wù)與目標(biāo)。分析了國內(nèi)外突發(fā)事件應(yīng)急關(guān)系模式的特點(diǎn)和差異,闡述了我國突發(fā)事件應(yīng)急管理中亟待解決的問題以及本文重點(diǎn)研究解決的問題。
　　其次,針對突發(fā)事件發(fā)生前的應(yīng)急準(zhǔn)備階段,通過影響矩陣將多系統(tǒng)耦合多層級分布的生命線系統(tǒng)抽象為“節(jié)點(diǎn)-關(guān)系”圖。考慮系統(tǒng)中不同類的任意兩節(jié)點(diǎn)間的相互影響,以最大化的系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)總服務(wù)能力為優(yōu)化目標(biāo),建立了預(yù)算資金約束下,生命線系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)整體綜合設(shè)計的數(shù)學(xué)模型,設(shè)計了有效的遺傳算法對模型進(jìn)行求解,通過不同規(guī)模下

4、的數(shù)值實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明了該算法的收斂性。最后,以典型情景為案例,深入分析了不同情況下的解的共性與區(qū)別,對決策部門合理設(shè)計生命線系統(tǒng)具有重要的參考價值。
　　最后,針對突發(fā)事件中的應(yīng)急響應(yīng)階段,將生命線系統(tǒng)抽象為多層分布式供應(yīng)鏈系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)。以供應(yīng)鏈的網(wǎng)絡(luò)流表示子系統(tǒng)內(nèi)的關(guān)系,以失效輸入輸出模型描述子系統(tǒng)間的關(guān)聯(lián)關(guān)系,分析系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)修復(fù)的動態(tài)特性及可用資源、時間約束,建立了突發(fā)事件下有限時間內(nèi)的應(yīng)急修復(fù)策略與實(shí)時運(yùn)營策略的聯(lián)合優(yōu)化模型。通過實(shí)