高速公路突发事件应急救援设施选址优化

高速公路突发事件应急救援设施选址优化

摘要：首先对高速公路交通事故紧急救助的资源需求进行了探讨，分析了救援响应时间与救援资源布局的关系，针对交通突发事件的特点建立救援资源配置模型，该研究为目前高速公路应急资源的科学布局提供了重要的参考依据。

关键词：突发事件，应急救援，资源配置

2010年底，我国高速公路通车里程已达到7.4万公里，预计2011年底全国高速公路规模达到8.5万公里左右。高速公路上由于汽车行驶速度快，汽车运行时动量较大，容易发生交通事故，且高速公路交通事故的危害程度高于普通公路上同类事故的数倍乃至几十倍。为此，我国各级政府和交通管理部门特别重视高速公路交通事故的救援。当前，我国交通应急救援工作处于各自独立、分散管理的状态，缺少统一的指挥调度平台，很难实现各部门间的配合与协调。交通突发事件紧急救援系统将为交通安全救援时的多方协作，共同作业提供平台和空间，真正实现紧急救援及应急处理的联合行动。为此引入现代数学中的优化控制方法来进行深入研究。

1 突发事件资源需求与布局

1.1 高速公路突发事件资源需求

高速公路交通救援资源一般可分为常用救援资源和特殊救援资源。常用救援资源包括：交警巡逻车、路政巡逻车、清障车、拖车、消防车、救护车、巡逻车。特殊救援资源：大型起吊设备，一般在发生重特大交通事故时才使用。应急救援需要用到的资源分别由交警、路政、排障、养护、消防以及救护部门的资源配置点派出[1]。高速公路突发事件应急救援，主要涉及高速公路管理部门、交警、医务部门、消防部门、事故排除部门、特种物品(化学物品等)处置部门、气象部门、安全监管部门等。

1.2 响应时间与资源布局

国内外相关研究表明，根据交通事故伤的特点，对于交通事故重伤者，在事发后90min内给予急救，其生存率为10%以下；在60 min内得到救援，其生存率为40%；在30 min内获救，其生存率高达80%。因此，高速公路上应按照救援响应的时间要求配置救援资源，并对救援资源的分布进行科学、合理的规划，使路段上任意一点发生交通事故后都能得到及时救助。

2紧急救援点及权重描述

2.1 紧急救援点描述

由于高速公路上新建专用的紧急救助点成本较高，结合我国目前的实际情况，可依托现有的高速公路紧急服务设施为救助点配置救援资源。其中，可供

选择的紧急救助点包括高速公路附近的服务区、医院、消防队、养路段及其他社会机构。设可供选择的紧急救助点为。

2.2路段权重描述

代表第条路段。由于不同路段的道路条件、车辆的运行情况、道路防护设施的设置情况不同，路段的安全性也不一样。一些路段行车危险性较小，较少发生事故；另一些路段的危险性大，容易发生交通事故，甚至引发重特大事故[2]。根据路段的危险度计算路段权重，路段的危险度越大，则权重越大。

（1）

其中表示路段的危险程度，，表示相应路段权重，。

3模型的建立与求解

为使高速公路救援系统发挥的效益最大，在有限成本控制下，应合理选择救助点的位置布局救援资源,使救援资源的分布与路段权重值匹配。

假设（1）：如果在处设置紧急救助点,则；如果不在处设置紧急救助点,则。

假设（2）：当时,表示路段可在有效响应时间内得到救援,路段在救援系统的覆盖范围内，此时；当时,表示路段不能在有效响应时间内得到救援,路段没有进入救援覆盖范围，此时。其中表示事故后救援资源到达事故现场的救援响应时间上限。

设表示从救助点运输救援资源到路段所需要的运输时间,由于路段与各救助点之间的距离不同,救援资源运输时间不一样。设表示到达路段的最小救援运输时间,即路段与距离最近的救助点之间的运输时间,则有:

设救援系统在处建立救助点的成本为，与救助点的基础设施条件、交通条件、技术服务能力等因素有关,并限制救助点总成本为。救援系统的目标函数为系统总收益最大,即在总成本限制条件下,使救援系统发挥的社会经济效益最大,因此，整体模型如下：

为建立救援系统后路段上可以减少的交通事故损失。

（2）

该模型可采用lingo优化软件进行求解。

4 小结

高速公路突发事件应急救援设施的合理配置是减少事故响应时间、提高应急救援效率并且避免资源浪费的基础。高速公路突发事件应急救援设施的优化配置,可以达到既提高应急救援效率又节约救援成本的目标。

注：文章内的图表及公式请到PDF格式下查看