基于系统动力学的成品油应急调运策略研究

成品油应急调运是应对各类灾害应急物资保障的重要内容.本文运用系统动力学理论,研究影响成品油应急调运效率的主要因素。按照运输方式将成品油应急调运划分为管道运输、铁路运输、公路运输和水路运输四种,在此基础上构建了成品油应急调运的系统动力学模型,并以2008年汶川特大地震发生后中国石油集团成品油应急调运活动为例,进行仿真验证。研究发现:在成品油应急调运过程中,石油企业提升保障输油管道安全的能力,可以有效增加管道运输速率;石油企业在政府的统筹协调下,加强与铁路部门、水路部门的沟通协调,可以有效提升铁路运输和水路运输效率;采用以上三个应急调运策略,可以大幅度提升成品油应急调运能力.此外,通过提升公路运输速率,无法显著增强成品油应急调运能力,但是可以作为一个可供选择的策略.     

社会网络及其上的传播动力学集成研究

为应对重大非常规突发事件的挑战,增强与完善应急管理能力,开展了基于社会网络的传播动力学集成仿真原型平台的研究与构建工作.该原型平台融合了社会网络模型与传播动力学模型的研究内容,建立了针对应急管理的集成仿真原型的概念框架,提出了以非常规突发事件为情景的仿真规划等方法,以及相应的应急管理措施与定量评估指标为主、定性评估指标为辅的评估方法,并给出了疫情在香港爆发的历史事件作为应急管理的一个仿真示例.     

系统工程与非常规突发事件应急管理专辑序言

<正>1背景进入21世纪,地震、海啸等各类重大自然灾害频繁爆发,事故灾难、公共卫生与社会安全领域的非常规突发事件层出不穷.如何做到未雨绸缪,正确有效地应对各种频发的自然灾害及各类非常规突发紧急事件,已成为各级政府和企事业单位等需要迫切解决的最主要问题之一.在此背景下,对非常规突发事件应急管理的理论、方法、模型、技术及其应用展开深入的研究显得十分必要.然而,在特殊约束条件下,传统的应急管理方法将难以有效应对,这使非常规突发事件的应急管理经常陷于被动应付的怪圈.一方面,非     

基于系统动力学的应急物资动员潜力评估

应急物资动员潜力可以为我国应对突发事件应急物资保障提供重要基础.本文以原材料转化后的应急物资最终产品测度应急物资动员潜力,通过分析构成应急物资动员潜力的四个子模块内部转化形成应急物资最终产品的反馈关系,运用系统动力学建立了应急物资动员潜力评估模型.以我国石油产业链为实际背景,以成品油动员潜力为例,运用"情景-应对"的思想从总量、某一时点以及某个时间段等多个角度对成品油动员潜力进行了定量评估.研究发现:当需求量较低时,原油或者成品油储备对成品油动员潜力贡献最大,随着需求量逐渐增加,企业超常生产能力对成品油动员潜力的贡献逐渐增大.此外,成品油实际产能、原油储备量或成品油储备量以及原油转化系数这四个影响因素对成品油动员潜力的影响最大,应重点提高应急物资实际产能、原材料或应急物资最终产品储备量以及应急物资生产效率.     

突发事件灾前应急物资政企联合储备模式

突发事件灾前应急物资储备在突发事件应急管理中有极其重要的作用。政府和企业联合储备应急物资能起到一定的互补。针对突发事件灾前应急物资需求特征,建立了一种基于生产能力储备的政企联合储备模式。进一步分析模式特征,给出并证明了政企联合储备模式的相关性质。这样的储备模式在大量减少政府应急物资实物储备量的同时,降低了突发事件灾中缺少应急物资的风险。同时,也合理地补偿了灾后应急物资生产企业被安排应急生产的成本,应急物资供应链实现了协调,政府和企业实现了双赢。最后利用一个算例计算分析,验证了政企联合储备模式的有效性和实用性。     

突发事件应急理论与方法研究进展专辑序言

突发事件应急理论与方法研究是多学科交叉型的研究,也是不断发展中的研究.随着世界范围内突发事件严重性和复杂度的提高,突发事件的应对已成为领域的热点和难点问题.本期专刊汇集了国家自然科学基金委"非常规突发事件应急管理研究"重大研究计划的部分优秀成果,旨在促进我国突发事件应急理论与方法研究的学术交流,推动相关研究水平的提升,探索突发事件应急研究的发展思路和方向,并为促进我国突发事件应急能力提升提供科学支撑.     

序言——突发事件应急管理

编辑出版突发事件应急管理专刊(本期前14篇论文),旨在加强非常规突发事件应急管理领域的学术交流,提升我国在非常规突发事件应急管理研究的整体水平,促进我国非常规突发事件应急管理能力的建设.     

回购契约应对非常规突发事件的三级供应链协调

研究单零售商、单分销商及单供应商组成的三级供应链在回购契约下是否能协调应对非常规突发事件。将零售价格是内生变量还是外生变量作为区别非常规突发事件与常规突发事的本质特征,建立了非常规突发事件下回购契约应急模型,并对模型进行分析,得出最佳的订货与定价决策,并与无突发事件及常规突发事件下的情况进行对比分析。最后,通过算例进行了验证。研究结果表明:三级供应链在基准回购契约下不能协调应对非常规突发事件;若对批发价做出适当的调整,三级供应链在回购契约下能协调应对非常规突发事件。     

基于免疫危险理论的非常规突发事件风险识别双信号方法

非常规突发事件的风险识别是应急管理亟待解决的难题.综合运用免疫危险理论与计算实验技术,构建了突发事件风险识别的抗体浓度和亲合度的双危险信号模型以及基于相似性交叉与多样性变异的免疫遗传识别算法模型,将非常规突发事件风险识别转化为多峰函数优化问题,运用所提出的算法,发掘非常规突发事件的演化规律,发现最佳应对时机.通过森林火灾算例分析,演示了基于免疫危险理论的非常规突发事件风险识别方法在应急管理中的应用,验证了模型的科学性和可行性.     

考虑灾后现货市场采购的应急物资供应协议企业实物与原材料储备策略研究EI北大核心CSCDCSSCI

考虑到突发事件的极度不确定性,政府和救援组织等应急物资采购方通常会偏好带有柔性采购机制的协议形式.但却导致参与合作的企业面临较大的风险与成本.为指导协议企业降低应急物资需求不确定性的不利影响,本文构建了一个基于数量柔性契约的应急物资供应协议合作模型,依次推导得出现货市场存在情境下的政府常规采购量和柔性采购量最优决策形式,以及协议企业实物储备量与原材料储备量最优决策形式.随后,采用数值仿真和敏感度分析方法,进一步分析了若干系统参数对政企决策和成本收益的影响.研究表明,在一定条件下,数量柔性契约可以实现应急物资供应链协调;政府会借助企业最高能力水平参与物资供应,但企业在制定储备策略时需关注政府仓储能力、灾后采购成本与可获性等关键因素.     

B运输问题及其应用

在传统的运输问题中，目标函数是求总的运费最少。但在特殊情况下，如在发生自然灾害的情况下，首要问题是如何尽快地将抢险物资（包括抢险人员等）如数运抵各灾区。后者是一类非线性多目标规划问题，我们把它称为Ｂ运输问题。本文建立了Ｂ运输问题的数学模型，并给出了一种求解方法。     

基于实物期权契约的应急物资政企联合储备模型

根据我国应急管理实践需求，研究了基于实物期权契约的应急物资政企联合储备模式，并针对适合实物期权契约的应急物资特性，构建政府期望成本函数和企业期望利润函数，提出了政企联合储备模型。分析比较了有无期权合作契约的最优储备问题，揭示了不同储备模式下影响政府储备决策的关键因素。讨论合作可行性的约束条件，通过算例研究期权价格和执行价格的取值范围，分析政企单位库存成本比值和突发事件发生概率对储备决策及合作可行性的影响。研究表明，政企之间的实物期权契约能有效提高应急系统的保障能力，并降低政府的单位应急保障成本，提高企业利润，实现合作双赢。     

危险化学品运输风险分析

文章从事故率估计和事故后果模拟分析两个维度来分析危险化学品运输风险.应用信息扩散理论估计了危险化学品运输事故率,并基于GIS技术模拟分析了危险化学品运输事故后果,前者弥补了样本信息不足的缺陷,而后者利用详尽的地理信息克服了以往后果分析中准确度低的不足,完善了危险化学品运输风险分析,从而为更好的决策以减少事故、保护人民群众的生命和财产安全提供了保障.     

以制造商为核心的供应链非线性优化模型研究

分析了以制造商为核心的供应链的特征,构建了该类供应链的模型,对该供应链中原材料供给、原材料运输、产品生产、产品运输和产品销售等环节的费用情况进行详细分析;在考虑到运输商运输能力、供应商的供给能力、销售商的数量要求等约束和运输环节诸因素作用的基础上,建立了以制造商为核心的供应链的非线性优化模型,对模型的应用进行了举例说明.     

虚拟现实技术在油气集输仿真培训中的应用

使用实时三维建模软件MultiGen Creator建立油气集输过程三维模型的等级数据库结构。针对因模型容量过大而降低交互速度这一问题，采用分组LOD和Creator绑定Vsimplify插件技术，利用Garland简化算法和三角化算法对模型进行优化，同时采用模型拾取技术，使仿真培训效果逼真，交互速度快。操作人员可以从任意距离和角度观察油气集输的各个过程，了解生产设备的内部构造及生产环节的动态运转过程。     

政府主导的基于实物期权契约的应急物资采购模型

应急物资的采购和储备是应急管理的一项基础工作, 但是由于面临不确定的需求, 决策可能带来的供应不足和资源浪费风险非常大, 探索提高决策质量效果的科学 方法和机制, 势在必行. 本文将实物期权契约引入到由政府和供应商组成的非营利性供应链中, 通过建立协调机制, 提出了基于实物期权契约的应急物资采购模型, 为 政府确定合理的期权价格策略提供决策依据. 通过实验仿真, 对比分析了期权合约带来的政府成本和供应商收益变化, 进一步分析了不同价格策略对供需双方的作用效果, 以及应急条件下现货市场供应能力和突发灾害发生时间点对供应双方决策的影响. 结果显示, 通过参与期权合约, 政府可以大幅度减小实物储备量, 有效降低库存成本, 供应商也可以获得更大的收益, 带来整体效益增加1.43%的实际效果.     

考虑供应商聚类的应急医疗物资协同配送仿真

针对突发公共卫生事件应急处置中存在的地方政府医疗物资储备不足、配送效率低下等问题,设计了一种考虑供应商聚类的两阶段应急医疗物资公私协同选址分配模型。在备灾时利用模糊聚类算法实现供应商聚类,并与政府建立合作机制以实现应急医疗物资联合储备;在救援初期依托政府和各类供应商的物资储备及运输能力,构建以最小化物流总成本与需求未满足率加权和为目标的选址分配仿真模型。设计改进的非支配排序遗传算法对此两阶段模型进行求解。以新冠肺炎疫情中武汉市医疗物资调度设计仿真算例,并对比有无供应商聚类对模型的影响。仿真结果表明：该模型在协调政府和供应商的应急医疗物资储备、运输以及调度决策方面具有优势。     

任务驱动的应急资源集成方式与组织过程建模

通过应急平台实现应急组织资源协作调配是当前应急工作的重要方法.根据突发事件情景任务,快速组建与应急任务功能契合的应急资源组织体系,是保证应急管理平台的辅助决策有效性的关键.本文在对应急管理平台资源集成模式分析的基础上,建立了任务驱动的应急平台资源集成框架,对任务驱动的应急虚拟组织协作过程进行了建模分析,并提出了一种模型求解算法和算例应用.     

连环恐怖袭击下危险品运输网络级联失效建模

研究危险品运输网络在遭受恐怖袭击后的级联失效过程和性质有助于指导系统建设和提高其抗毁性能. 在分析危险品运输网络及恐怖袭击特性基础上，建立了双层危险品运输网络模型，通过定义网络的三种节点状态，分析了单次和连环袭击下的危险品运输网络级联失效过程，基于此，建立连环袭击下的危险品运输网络级联失效模型. 从“结果性”和“过程性”两个视角出发，提出网络抗毁性的评价测度“节点存活率”和“相对二次级联失效数”. 通过建立实例仿真场景和仿真流程，就不同袭击次数、不同节点的度及容量系数和不同规划方式对危险品运输网络级联失效特性的影响进行仿真，验证了模型的可行性，仿真结果为危险品运输网络的规划提供决策依据.