城市应急物流设施选址的重要性

应急物流设施的位置对于提高应急资源分发效率、发挥应急资源的最大效益、减少人员伤亡至关重要，合理的应急物流设施选址方案在城市应急管理的资源保障工作中起着关键作用［18-20］。因此，研究有效的应急物流设施选址策略对于城市减灾和公共安全保障具有重要意义。

城市应急物流设施的选址问题在本质上属于设施选址的研究范畴。近年来，在应急管理领域，国内外学者针对城市应急物流设施选址问题展开了大量的研究，取得了较为丰硕的成果。

国外从17世纪就开始了有关设施选址问题的研究，研究方法较为系统，理论和实践方面都取得了大量的研究成果，这些成果为城市应急物流设施选址的研究打下了较为坚实的基础。Caunhye等对应急设施选址研究进行了分析，综述了灾害应急物流中所使用的各种应急设施选址优化模型，并在此基础上，指出了当前研究中存在的问题和未来的研究方向［19］；Boonmee等分别从灾前和灾后两个方面综述了人道救援中有关设施选址方面的研究，并将应急设施选址问题分为确定、动态、随机和鲁棒4种类型进行了分析［18］；Farahani等调研了运筹学模型在城市服务设施选址研究中的进展，其中重点关注了其在大尺度灾害应急情景下的应用，并指出了未来的一些研究方向［20］。此外，Jia等回顾了常规应急救援中所使用的选址模型，并提出了一种适用于大尺度自然灾害的应急设施选址方法框架［21，22］；Horner等针对飓风灾害的特点，提出了一个适用于飓风灾害的应急设施选址空间建模方法框架［23］；Maliszewski等建立了一个应急设施选址方法框架，对相互冲突的决策目标做了两两对比，并分析了折中方案（trade-offs）的结果［24，25］；Bell等对选址模型做了敏感性分析，以确定不同决策目标对选址结果的影响［26］；Hu等提出了一个包含两个决策目标的模型，分别用于最小化全局疏散距离和总成本［27］；Rawls等针对飓风等灾害，提出了一个两阶段随机混合整数规划模型，用于在灾害发生前规划应急资源的存放［28］；Jabbarzadeh等开发了一个鲁棒的设施选址优化模型，用于确定血液等应急资源的配置［29］；An等针对灾害应急设施选址，提出了一个基于情景分析的随机混合整数非线性规划模型，并在模型的构建中考虑了设施毁坏风险、交通拥堵和排队延迟等因素［30］；Paul等针对灾害事件情景下的设施选址和资源配置问题开展了一系列研究［31-33］；Sahebjamnia等对人道救援供应链中主要关注的设施选址、资源配置和分发等问题进行了分析，并基于规则推理机制开发了一款混合决策支持系统［34］；Doolun等应用数据驱动的混合进化算法解决了绿色供应链中有关选址-分配的多目标决策问题，其研究思路和方法对于解决灾害情景下的应急设施选址与资源配置问题具有一定的借鉴意义［35］；Meng等针对突发恐怖袭击公共事件情景开发了政府-恐怖分子博弈模型，并应用基于种群的启发式算法对模型进行了求解，以确定应急响应设施的最优选址方案［36］。

虽然国内针对城市应急物流设施选址问题的研究起步较晚，但由于近年来我国自然灾害和突发环境污染事故频繁发生，应急物流能力亟待提高，因此，国内学者针对应急物流设施选址问题也进行了大量的研究。陈志宗等分析了重大突发事件应急救援设施选址问题的特点，建立了一个多目标应急设施选址决策模型，并通过实例讨论了模型的求解策略［37］；李栋学等在研究遗传算法的基础上，对遗传算法进行了改进，引入了带精英策略的非支配排序遗传算法，以此解决应急储备库选址研究中的多目标优化［38］；郭子雪等致力于研究基于梯形模糊数的应急物资储备库最小加权距离选址模型，在建立模型的过程中定义应急物资储备库到应急物资需求点的距离为梯形模糊数，并通过改变模型中模糊数的值来探索新的模型［39，40］；刘洪娟等以流量与安全性等道路特性的权值为模型的一个考虑因素，构建了基于遗传算法的应急物流设施选址模型［41］；李国旗等提出利用模糊折中型多属性决策方法进行应急物流设施选址备选方案的决策偏好生成，并利用模拟退火算法进行模型求解［42］；付德强等将设施可靠性考虑到模型的构建过程中，建立了具有可靠性的多目标应急储备多目标选址模型，并采用NSGA-Ⅱ对多目标模型进行了求解［43］；郗蒙浩等提出了一种考虑区域自然灾害风险区划、时间约束和储备设施建设成本约束的p-median问题，并设计了变邻域算法对其进行求解［44］；李海君等通过分析卫星城镇的避难需求和避难场所的系统层次特征，利用p-中位数与MCLP模型建立了一种适用于卫星城镇的避难场所布局优化方法［45］；冯舰锐等根据紧急情况下物资运输调度的时效性与经济性特征，基于运筹学的理论和方法建立了应急选址问题的多目标优化模型，并应用智能算法对模型进行了求解［46］。(www.xing528.com)

从总体上说，当前的城市应急物流设施选址研究存在如下趋势：①在研究对象上，研究焦点从包括尺度小、发生频率高的常规应急事件的设施选址研究，逐步集中到影响范围较大、发生频率较低的重大自然灾害和突发公共事件的应急物流设施选址研究上；②在研究内容上，研究范围从主要考虑距离最小、有时间限制、费用最低等情况，逐步转向研究设施与救援地点之间的资源配置关系，并将设施可靠性、可达性等因素引入选址模型的构建过程中，使其更接近实际情况；③在研究方式上，主要运用运筹学方法对其进行研究，首先建立符合要求的数学模型，并给出相应的约束条件，然后使用计算机技术，通过一定的算法进行模型求解，进而得到最优方案。

虽然国内外学者针对城市应急物流设施选址问题开展了不少的研究，但多数研究仍局限于解决地震、洪水等巨灾情境下的城市应急物流设施选址问题，较少考虑城市突发环境污染事故这类情境［9］。然而，随着我国城市化进程的加快，一些原本处于偏僻地段的工业项目周围逐渐建筑了大量的民用或公共设施，有些甚至被人口稠密的居民区包围。事实上，在人口密集的城市区域，由人为原因引起的突发环境污染事故的发生概率远大于地震、洪水等自然灾害的发生概率，突发环境污染事故对城市公共安全的威胁更大，应该引起研究者更多的关注。此外，由于城市的空间格局和自然地理状况等特点，这些突发环境污染事故对城市不同区域的潜在危害程度往往存在较大差异，因此，有必要在城市应急物流设施选址策略研究中考虑这种差异，以更好地满足城市公共安全管理的实际需要。

面对上述挑战，本书作者自2013年以来一直从事城市应急物流设施选址策略方面的研究工作，并尝试建立了一种基于风险分析的城市应急物流设施选址方法框架［9，15，47-49］。本书将结合作者近年来的相关研究成果，具体介绍城市重大危险源区域风险分析方法、城市应急物流设施选址多目标决策模型、模型求解算法以及决策支持工具的设计与开发等方面的研究和应用。