一種地震災(zāi)害環(huán)境下救援決策方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種地震災(zāi)害環(huán)境下的救援決策與力量分配方法，屬于災(zāi)害學(xué)和計(jì)算機(jī)應(yīng)用的交叉領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]地震應(yīng)急指揮是指當(dāng)破壞性地震發(fā)生時(shí)，各級(jí)政府根據(jù)震情、災(zāi)情的實(shí)際情況，迅速調(diào)度指揮一切可以救災(zāi)的資源(隊(duì)伍、物資)，進(jìn)行針對(duì)性救災(zāi)工作的決策過(guò)程，其目的是為了最大限度減少災(zāi)害損失，穩(wěn)定災(zāi)區(qū)社會(huì)秩序。地震應(yīng)急工作是一項(xiàng)涉及領(lǐng)導(dǎo)決策、應(yīng)急管理、救災(zāi)行動(dòng)及高技術(shù)應(yīng)用等環(huán)節(jié)的一項(xiàng)綜合性系統(tǒng)工程，其中包括:地震參數(shù)速報(bào)、指揮部啟動(dòng)運(yùn)作、應(yīng)急隊(duì)伍調(diào)動(dòng)、災(zāi)區(qū)應(yīng)急救災(zāi)、恢復(fù)重建等一系列的應(yīng)急過(guò)程，這一系統(tǒng)工程的核心在于對(duì)應(yīng)急救災(zāi)行動(dòng)的決策、指揮和調(diào)度。
[0003]然而地震又不同于其他自然災(zāi)害，缺少一個(gè)像洪澇、臺(tái)風(fēng)、林火災(zāi)害那樣的前期預(yù)警時(shí)間。這往往意味著當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生時(shí)，我們并沒(méi)有足夠的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)災(zāi)區(qū)現(xiàn)場(chǎng)的受災(zāi)情況做一個(gè)完備、準(zhǔn)確和及時(shí)的分析。正因?yàn)榈卣鹁仍且粋€(gè)復(fù)雜的、多任務(wù)的、多兵種協(xié)同工作的行動(dòng)，為了使地震救援工作實(shí)現(xiàn)緊張、有序、高效的運(yùn)作，需要對(duì)地震救援可能發(fā)生的各種事件進(jìn)行分析、統(tǒng)計(jì)和處理，建立能夠輔助災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)救援的指揮決策方法，可以充分發(fā)揮救援人員的能力及設(shè)備的功能，并彌補(bǔ)救援隊(duì)員以及指揮者的經(jīng)驗(yàn)不足。
[0004]在地震災(zāi)害環(huán)境下，指揮決策平臺(tái)擔(dān)負(fù)著對(duì)應(yīng)急救災(zāi)行動(dòng)決策、指揮和調(diào)度的重任，在每個(gè)指揮中心集結(jié)完畢的救援隊(duì)伍都應(yīng)服從平臺(tái)的安排和調(diào)度。同時(shí)，在出發(fā)的過(guò)程中能夠?qū)⑼话l(fā)狀況反饋給平臺(tái)，或者抵達(dá)災(zāi)區(qū)現(xiàn)場(chǎng)后將采集到的數(shù)據(jù)上傳至平臺(tái)，然后平臺(tái)再對(duì)這些匯總的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，決定下一步的行動(dòng)。
[0005]目前，針對(duì)地震救援決策方法的研宄主要集中在搜救力量部署模型上，主要分為兩大部分，區(qū)域搜救部署模型和局部搜救部署模型?？茖W(xué)合理的搜救力量部署模型的確能夠在一定程度上實(shí)現(xiàn)地震現(xiàn)場(chǎng)救援行動(dòng)的指揮與控制的高效和有序性，但搜救力量的部署只是救援決策方法中的一部分，并沒(méi)有針對(duì)受災(zāi)區(qū)域進(jìn)行更加細(xì)致的劃分，從而便于救援力量的分配和調(diào)度。其次，考慮到在地震災(zāi)害救援現(xiàn)場(chǎng)，有包括當(dāng)?shù)亍⑹?nèi)、省外、軍隊(duì)、武警、非政府組織等眾多不同來(lái)源的醫(yī)學(xué)救援隊(duì)伍，由于隊(duì)伍與隊(duì)伍之間隸屬關(guān)系不同，專(zhuān)業(yè)化程度不同，在災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行救援任務(wù)時(shí)，如果統(tǒng)一指揮協(xié)調(diào)不夠，很容易造成各自為政，直接導(dǎo)致現(xiàn)場(chǎng)救援資源分布不均，影響救援效果。并且，傳統(tǒng)的救援方法下，搜救隊(duì)伍與指揮決策者之間缺乏溝通與協(xié)調(diào)的渠道和方法，信息的交互也不到位。這些問(wèn)題不僅會(huì)影響救援工作的效率，也暴露出統(tǒng)籌不夠科學(xué)的弱點(diǎn)。事實(shí)上，當(dāng)搜救隊(duì)伍抵達(dá)受災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)之后所采集到的數(shù)據(jù)可靠性更高，對(duì)指揮決策平臺(tái)而言更有參考價(jià)值。
[0006]發(fā)明目的
[0007]本發(fā)明提出了一種地震災(zāi)害環(huán)境下對(duì)搜救力量進(jìn)行分配和部署的救援決策方法，按照行政區(qū)劃和地理位置關(guān)系將整個(gè)受災(zāi)區(qū)域劃分成獨(dú)立的救援網(wǎng)絡(luò)，便于救援力量的分配和調(diào)度。在搜救隊(duì)伍行進(jìn)過(guò)程中，設(shè)計(jì)了一套應(yīng)急處理流程，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況選擇適當(dāng)?shù)姆椒?，以提高救援的效率。?dāng)搜救隊(duì)伍抵達(dá)目標(biāo)地區(qū)后，將人員和物資進(jìn)行重新整合，進(jìn)一步細(xì)分成搜索分隊(duì)、專(zhuān)業(yè)救援分隊(duì)和醫(yī)療保障分隊(duì)，以明確各自職能，更好地發(fā)揮設(shè)備的功能。最后，提出了一種搜索現(xiàn)場(chǎng)的特征值標(biāo)記方法，最終目標(biāo)是使得前方搜索的結(jié)果能夠?yàn)橹蟮木仍歪t(yī)療工作提供參考。
[0008]技術(shù)方案
[0009]重要術(shù)語(yǔ)及約束:
[0010]指揮決策平臺(tái):災(zāi)害搜救一線指揮者使用的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)；
[0011]救援網(wǎng)絡(luò):由鄉(xiāng)鎮(zhèn)(或區(qū)縣)和村落(或街道)所組成的網(wǎng)絡(luò)；
[0012]特征值:帶有文字描述的災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)搜索數(shù)據(jù)。
[0013]考慮到救援隊(duì)伍之間主要以機(jī)會(huì)式通信為主，不能滿足城市到街道或村落的覆蓋范圍，同時(shí)方便指揮專(zhuān)家對(duì)整個(gè)搶險(xiǎn)救援行動(dòng)進(jìn)行部署。因此，本方案首先將受災(zāi)地區(qū)劃分為不同的區(qū)域，可將鄉(xiāng)鎮(zhèn)(或區(qū)縣)作為指揮調(diào)度中心，以及各救援力量的出發(fā)地，對(duì)包含在該區(qū)域范圍內(nèi)的村落(或街道)開(kāi)展救援。
[0014]考慮到在救援隊(duì)伍行進(jìn)過(guò)程中，隨時(shí)可能遭遇到突發(fā)自然災(zāi)害，如泥石流或余震造成的道路中斷，為了充分發(fā)揮救援隊(duì)效能，第一時(shí)間趕赴受災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)，我們?cè)O(shè)計(jì)了一套中途調(diào)遣轉(zhuǎn)移方案。根據(jù)道路損毀嚴(yán)重情況，以及救援隊(duì)是否具備修通能力，選擇駐留開(kāi)通道路或者轉(zhuǎn)移。
[0015]考慮到災(zāi)區(qū)現(xiàn)場(chǎng)救援力量和設(shè)備的有限性，尤其是專(zhuān)業(yè)救援人員和器材的緊缺，因此我們對(duì)所有參與營(yíng)救的人員進(jìn)行整合和重新分隊(duì)，以明確各分隊(duì)的任務(wù)，避免職責(zé)不清所造成的混亂。主要分成搜索分隊(duì)、專(zhuān)業(yè)救援分隊(duì)和醫(yī)療保障分隊(duì)。
[0016]在各倒塌建筑物的搜索現(xiàn)場(chǎng)，相關(guān)人員能夠利用專(zhuān)業(yè)設(shè)備和儀器獲取最及時(shí)的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，并且可以對(duì)這些數(shù)值加以文字描述，最后一起反饋給指揮中心。這對(duì)于營(yíng)救人員有效、科學(xué)地開(kāi)展搜救是十分重要的，可以及時(shí)得知救援隊(duì)需要攜帶的裝備和技術(shù)人員，這些帶有結(jié)構(gòu)化文字描述的搜索數(shù)據(jù)稱(chēng)為營(yíng)救特征標(biāo)記。在接收到數(shù)據(jù)之后，區(qū)域指揮中心的指揮或者結(jié)構(gòu)專(zhuān)家可以根據(jù)描述的程度，給趕往救援的隊(duì)伍提出裝備和人員配備建議。
[0017]本發(fā)明方法，包括以下四個(gè)步驟:
[0018]步驟一、受災(zāi)區(qū)域的劃分。將整個(gè)受災(zāi)區(qū)域劃分為獨(dú)立的救援網(wǎng)絡(luò)，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)中以某一鄉(xiāng)鎮(zhèn)(或區(qū)縣)作為指揮調(diào)度中心，在此集結(jié)救援力量之后，向與之臨近的村落(或街道)開(kāi)展救援工作。
[0019]步驟二、中途應(yīng)急處理流程。救援隊(duì)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)信息進(jìn)行反饋，根據(jù)道路損毀嚴(yán)重情況，以及救援隊(duì)是否具備修通能力，選擇駐留開(kāi)通道路或者轉(zhuǎn)移。最后將信息發(fā)送至指揮決策平臺(tái)，等待返回決策建議。
[0020]步驟三、災(zāi)區(qū)現(xiàn)場(chǎng)救援力量分配。當(dāng)救援隊(duì)抵達(dá)災(zāi)區(qū)現(xiàn)場(chǎng)后，將人員和物資進(jìn)行重新整合，進(jìn)一步細(xì)分成搜索分隊(duì)、專(zhuān)業(yè)救援分隊(duì)和醫(yī)療保障分隊(duì)。搜索分隊(duì)負(fù)責(zé)對(duì)建筑物進(jìn)行勘探及對(duì)壓埋人員進(jìn)行定位，專(zhuān)業(yè)救援分隊(duì)和醫(yī)療保障分隊(duì)負(fù)責(zé)對(duì)制定地點(diǎn)開(kāi)展?fàn)I救，救出被困傷者。
[0021]步驟四、特征值標(biāo)記。搜索分隊(duì)利用專(zhuān)業(yè)設(shè)備和儀器獲取最及時(shí)的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，并對(duì)這些數(shù)值加以結(jié)構(gòu)化的文字描述，指揮決策平臺(tái)根據(jù)這些特征值信息，給專(zhuān)業(yè)救援分隊(duì)和醫(yī)療保障分隊(duì)提出裝備和人員配備建議。
[0022]所述在步驟一中受災(zāi)區(qū)域的劃分的步驟為:
[0023]步驟1、地理信息專(zhuān)家在受災(zāi)范圍內(nèi)標(biāo)記出行政級(jí)別為區(qū)縣的地點(diǎn)，記為Ci;
[0024]步驟2、地理信息專(zhuān)家在受災(zāi)范圍內(nèi)標(biāo)記出行政級(jí)別為街道的地點(diǎn)，記為Pi;
[0025]步驟3、記救援網(wǎng)絡(luò)i為集合Si= {C i，Pi,...，Pk}，集合中只有一個(gè)區(qū)縣，可以有多個(gè)街道，并且每個(gè)救援網(wǎng)絡(luò)集合中可以有相同的元素，即多個(gè)救援網(wǎng)絡(luò)之間可能覆蓋了相同的街道；將區(qū)縣(^加入到對(duì)應(yīng)的救援網(wǎng)絡(luò)i中；
[0026]步驟4、從(；開(kāi)始，若存在一條道路可以直接通向某一街道P」，而不經(jīng)過(guò)其他街道，那么首先將該街道匕加入相應(yīng)的救援網(wǎng)絡(luò)i中；
[0027]步驟5、重復(fù)步驟4，直至最后一個(gè)救援網(wǎng)絡(luò)；
[0028]步驟6、對(duì)于受災(zāi)區(qū)域中剩余的街道，考慮其與就近區(qū)縣的直線距離，將其加入到距離最近的救援網(wǎng)絡(luò)中；
[0029]步驟7、重復(fù)步驟6，直至所有街道都已經(jīng)分配至相應(yīng)救援網(wǎng)絡(luò)中；
[0030]步驟8、整個(gè)受災(zāi)區(qū)域劃分完畢。
[0031]所述在步驟二中，中途應(yīng)急處理流程為:
[0032]步驟1、救援隊(duì)按當(dāng)前道路行進(jìn)，如遇突發(fā)狀況，利用自身攜帶的移動(dòng)通訊設(shè)備將突發(fā)狀況的現(xiàn)場(chǎng)信息進(jìn)行拍攝記錄，否則繼續(xù)行進(jìn)，直至目標(biāo)地區(qū)；
[0033]步驟2、救援隊(duì)指揮官根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，將嚴(yán)重情況、修通道路的能力、水路行進(jìn)條件信息錄入至終端設(shè)備中，作為指揮平臺(tái)回饋決策建議的依據(jù)，并且等待指揮平臺(tái)下一步?jīng)Q策建議的信息回饋；
[0034]步驟3、隊(duì)伍行進(jìn)方向的道路是否嚴(yán)重到無(wú)法通行，若否，稍作清理后跳至步驟I ;若是，跳至步驟4;
[0035]步驟4、查看救援隊(duì)的人員結(jié)構(gòu)組成，清點(diǎn)整個(gè)救援隊(duì)所攜帶的器械和裝備，是否具備修通前方道路的能力，若是，隊(duì)伍選擇駐留并修通道路，跳至步驟1，若否，跳至步驟5 ;
[0036]步驟5、查看當(dāng)時(shí)是否具備選擇其他交通工具從水路或者航空前進(jìn)的條件，若是，選擇適合的方式繼續(xù)前進(jìn)，跳至步驟1，若否，跳至步驟6 ;
[0037]步驟6、經(jīng)初步判斷，當(dāng)前救援隊(duì)已經(jīng)無(wú)法抵達(dá)原目標(biāo)區(qū)域，必須進(jìn)行轉(zhuǎn)