现代紧急医疗服务体系是以医疗救援服务体系为主体,需要信息网络系统、灾害监测系统、公安交通系统等多机构联动的系统工程。院前急救是紧急医疗的重要组成部分,对于挽救危重病人的生命非常重要。目前我国以及世界各国的院前急救都是由“救护车-相关人员”组成的一个个移动单元加以完成的。典型的模式是从救护车车站出发赶赴急救患者地点,将患者运送到医院的急诊部转交院内急诊急救服务。显然,此服务模式下,救护车车站的合理选址和布置是减少院前急救响应时间的基础,对于提升院前急救的质量至关重要。但是院前急救处于高度动态的环境,例如一天的不同时段内城市人口分布和救护车行驶速度等因素在不断变化,而时变环境造成院前救护车车站的选址很困难,也使得救护车需要依据时变的需求在不同的救护车车站之间动态重定位。因此,本文首先研究了时变环境中救护车布置和重定位问题,建立面向时变系统的救护车车站选址和动态调度的混合整数规划模型,并设计了遗传算法求解该问题,并对模型和求解的可行性加以数值实验和评估。救护车将患者运送至某个医院急诊后,若医院急诊服务能力不足,即急诊拥堵继而造成救护车滞留医院急诊中心等待,且患者无法及时得到治疗。因此本文进一步研究如何将救护车患者合理分配至各个医院急诊中心,以减少患者进入急诊中心得到急诊服务的等待时间,进一步提高紧急医疗服务的质量和效率。针对这个问题,本文建立了以M/M/c排队理论为基础的非线性规划数学优化模型,设计了内点算法和遗传算法求解问题,并通过仿真对模型的可行性评估。本文对上述问题研究得到的数学模型、求解算法等理论结论,采用真实上海市院前急救数据加以数值实验和仿真验证,以此来评估所提出模型的合理性和科学性。通过数值和仿真实验检验,证明本文提出的方法和结论合理有效,具有实际使用的潜力和可行性。