理论教育 考虑灾害损失的应急服务设施多重覆盖选址问题的描述与分析

考虑灾害损失的应急服务设施多重覆盖选址问题的描述与分析

时间:2023-05-30 理论教育 版权反馈
【摘要】:应急服务设施点的运营成本可以划分成年固定运营成本和救援成本。对于火灾等重大事故,灾害损失与事故持续时间之间存在明显的正相关关系。考虑到火灾等事故发生后往往在平面或空间中迅速蔓延,而损失的大小可以由过火面积表示。综合以上两方面的因素,可以得出,灾害造成的损失与应急设施点到需求点的距离二次方呈正比。

考虑灾害损失的应急服务设施多重覆盖选址问题的描述与分析

考虑灾害损失的应急服务设施多重覆盖选址问题可以描述为:有n个需求点,已知每个需求点的人口数、资产数目、每个需求点平均每年发生重大灾害的次数、每个需求点发生重大灾害事故时对应急服务设施的需求量和限定距离(时间),假设需求点发生重大灾害事故造成的损失与事故的持续时间有关;有m个备选的应急服务设施点,已知在每个备选点建立应急服务设施点以后的年固定运营成本,假设设施的救援成本与救援次数及救援车辆的行驶距离有关。问如何选择应急服务设施点,才能在满足每个需求点对应急设施点需求量及限定距离的前提下,使灾害造成的损失和应急设施点的总运营成本之和最低?

问题要求在给定的备选点中选择若干个,建立应急服务设施点,并确定由每个应急服务设施点提供服务的需求点,该问题并没有限制应急设施点的数目,而是把灾害造成的损失和应急设施点的总运营成本之和最低作为目标。

一般来说,增加应急设施点数目,灾害造成的损失就会越小,但设施点的运营成本就会提高;反之,减少应急设施点数目,总运营成本减少,灾害造成的损失就会增加。因此必存在一个最佳的设施点数量,使设施点的运营成本及灾害损失之和达到最小。

应急服务设施点的运营成本可以划分成年固定运营成本和救援成本。其中年固定运营成本为常数,救援成本与救援次数及距离有关系,因此,救援成本可以表示成救援次数及应急设施点到需求点距离的函数。

由于灾害造成的损失与很多因素有关,因此,解决该问题的关键是对灾害造成的损失进行量化,把灾害造成的损失表示成应急设施点到需求点之间距离的函数。(www.daowen.com)

对于火灾等重大事故,灾害损失与事故持续时间之间存在明显的正相关关系。考虑到火灾等事故发生后往往在平面或空间中迅速蔓延,而损失的大小可以由过火面积表示。假设火灾在平面中向四周蔓延的速度为常数,则经过t时间段后,过火面积与时间段t的二次方成正比,因此受灾损失与t的二次方成正比。

另一方面,假设应急救援车辆的行驶速度为常数,则应急救援车辆到达受灾点的时间与距离成正比。

综合以上两方面的因素,可以得出,灾害造成的损失与应急设施点到需求点的距离二次方呈正比。

对于一些人员密集地区,或者重要设备存放地,一旦发生重大灾害事故,单位时间内造成的损失往往会更大。由于人员密集地区对应急设施的需求量也较大,在确定应急设施需求量的时候,已经考虑了需求点的人口特征以及需求点存放的资产产值等。因此,不同需求点对应急设施的需求量之比在一定程度上反映了其遭受相同灾害时的损失之比。为了简化问题,可以根据该需求点对应急设施点的需求量,将该需求点近似看成多个小规模的需求点,按照每个小规模需求点只需要一个应急设施点提供服务的情况,分别计算其受灾损失,然后累加即可。

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