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自“9.11”及炭疽邮件事件后,国内外皆涌现出大量关于应急物流网络优化的文献。然而,生物反恐体系中的应急物流网络优化,与已有研究成果的切入点存在着一些差异。基于此,本文针对生物反恐体系中应急物流网络所具有的特性,以提高应急救援时效性、降低应急救援成本为目标,综合应用传染病动力学、规划理论、协同理论、时空网络等知识,按照“提出问题-分析问题-解决问题”的思路,重点开展以下内容的研究:
(1)以复杂网络中的小世界网络为网络基础,通过不同的传染病模型在小世界网络中的扩散规律分析,探讨生物危险源扩散网络与现实世界复杂网络拓扑结构之间的关系,挖掘出控制生物危险源网络扩散的关键参数,刻画出生物反恐体系中的应急资源需求规律和控制策略,为后续的应急物流网络受生物危险源扩散网络驱动提供理论基础。
(2)针对生物恐怖事件爆发后危险源扩散初期阶段,从应急时间驱动的角度,构建混合PTP模式与HUB模式、混合PTP模式与MMTSP模式的应急物资混合协同配送方法,同时根据不同的混合协同模式设计不同的问题求解算法,从而形成一个创新的应急物资混合协同配送方法体系,可兼顾应急救援的时效性、规模效益性和弥补单一物资配送方式的不足。
(3)针对生物恐怖事件爆发后危险源扩散中期阶段,从应急资源驱动的角度,构建两种新的应急资源时变需求预测方法,同时结合时空网络和动态规划理论,开展城市应急资源动态多阶段协同优化配置问题研究,实现在考虑时间约束和空间约束限制下的城市应急资源动态连续优化配置。
(4)针对生物恐怖事件爆发后危险源扩散后期阶段,从系统综合的角度,将生物反恐体系中的应急资源储备问题与应急物资混合协同配送问题进行集成研究,构建生物反恐体系中应急物流网络集成动态优化模型,实现在尽可能提高应急救援时效性的同时,各层级的应急资源配置又得到充分优化。
本文的研究为生物反恐应急救援这一复杂的管理决策问题提供了一种新的解决思路,研究成果与项目团队已有成果相结合,能够为增强我国生物反恐意识,提高我国保障国家安全和公共安全的能力提供有效的决策参考。