关键词：突发事件，应急救援，选址优化，
至2019年我国的高速公路通车里程已突破14万公里，并且在高速的增长。高速公路有力地促进了我国的经济增长，但同时交通事故也在逐年增多，严重的危害了人们的财产和生命安全。自21世纪以来，我国每年死于交通事故的人都达到了十万以上，每天约有300多人死于交通事故，致死率将近20%，而发达国家的交通事故致死率只有2%，这大约9倍的差距的主要原因就是我国的高速公路急救设施发展不完善，存在很多的问题。主要表现在发生事故后造成的损失很大，救援时间也不及时。当发生重大交通事故后，缺少紧急救援的预案，救援的方法效率低，事故检测的方式不完善，相关的部门发展不够健全，职责分布不清以及救援队的人员不足。高速公路上由于汽车行驶速度快，汽车运行时动量较大，交通网比较封闭容易发生交通事故，且高速公路交通事故的危害程度远高于普通公路。如果急救设施效率低，不够完善无疑将会带来沉重的人员伤亡和经济损失。高速公路服务区跨越性较大，只在服务区建立临时的急救设施已经不能满足应急需求，所以在高速公路周边及沿线建立急救设施很有必要。而在急救系统中急救设施的选址十分重要。合理的布局可以节约救援成本，提高救援效率，减少人员伤亡。
1.国内外高速公路急救设施现状分析
1.1国内高速公路急救设施现状
（1）事故检测技术
目前，我国高速公路发生事故后，检测手段较少，没有一套自动的检测体系。主要依靠路过车辆的报警，高速公路旁的紧急求助电话，交警队的巡逻等方法。这些方式不能实现救援响应时间最小化，不能满足紧急救援的需求，而且发生事故后当事人可能受伤严重，昏迷不醒，不能及时报警。夜晚发生交通事故人员稀少，更是无人报警。交警巡逻也存在时间和区域上的局限性。会因为发现事故不及时而造成人员的伤亡。因此需要在检测技术上实施有效的措施。比如可以通过光缆覆盖高速公路护栏进行实时定位检测，加大监视系统的范围，提高检测的效率，及早发现事故，及时救治。
（2）紧急救援体系
我国高速公路基础设施的建设已经日益完善，但是紧急救援体系发展相对滞后，交通管理起步晚，不能为紧急事故的救援提供丰富的经验，使紧急救援系统不够完善。这样会导致救援行动盲目缓慢，无法实现快速高效救援的基本前提，从而造成了死亡人员的增加和经济损失的加大。而且我国高速公路急救经费不足，救援人员的力量分散，救援的装备不足，技术比较落后。尤其在一些农村或者是人员稀少的地方，周围医院距离很远，缺少有关人员的负责和相关部门的协调，一旦发生了重大交通事故，这些地区只能通过其他地区进行救援。大大延误了救援时间。很多地方缺少对受伤人员的现场抢救，有的患者更是被长时间运送，缺少运送过程中的抢救和院前救治，失去了最佳的救助时间。因此需要建设较为完善的紧急救援体系，需要投入大量的财力物力，全面的做好准备工作。
（3）各地区差异
江苏省在高速公路上已完整系统地提出了“路网调度指挥系统”，并着手建立其调度指挥中心，拟实现面向全省的紧急救援职能，有学者针对该省高速公路的具体实际，对紧急救援体系的实现目标与系统框架进行了较为深入的探讨。南宁市已开通城市应急联动，实现了跨部门、跨警区以及不同警种之间的统一协调指挥，使得统一特服号码、统一接警、联合行动成为现实，也使报警和联动出警更加准确、快捷和高效，在国内具有一定代表性。重庆市政府针对重大事件的处理专门成立了紧急事件应急反应办公室（简称应急办），设置在市政府办公厅，专门处理重庆市内发生的紧急事件。在重庆市的高速公路网内建立事故紧急救援系统，并与重庆市其他应急反应系统协调工作，是重庆市的紧急事件应急反应系统联系纽带和核心模块。上海市建立了高速公路的应急反应系统，该系统提出了一种高速公路的交通事故和其他应急事件的检测、决策、发布的概念框架，该框架反应了上海市高速公路发生紧急事件后的反应的流程，对于国内的高速公路管理有一定借鉴作用。我国只有少数大城市构建实施了高速公路急救系统，大多地区没有设置救援系统，并且起步缓慢。
1.2国外高速公路急救设施现状
（1）美国的高速公路事故紧急救援已建成一套比较完善的系统一高速公路事故管理（ＦｒｅｅｗａｙＩｎｃｉｄｅｎｔＭａｎａｇｅｍｅｎｔ，ＦＩＭ）系统，这一系统由7个部分组成，包括前期规划、报案时间、反应时间、现场施救、清理时间、驾驶人员信息和恢复交通时间。这当中的每一个部分都相当严密。就高速公路事故检测而言，美国已在开发基于多路图像上的交通事件的自动识别系统。近年来，美国又研究开发了交通紧急救援决策支持系统。美国通过相关人员的密切配合，和先进的电子技术和设备缩短了救援时间，提高了高速公路紧急救援的效率。
（2）德国有一套由现场急救即第一时间自救与施救、紧急呼救系统、紧急救援服务系统、医院救治四部分组成的交通事故紧急救援体系（ＡｌｌｅｇｅｍｅｉｎｅｒＤｅｕｔｓｃｈｅＡｕｔｏｍｏｂｉｌＣｌｕｂ，ＡＤＡＣ）。该紧急系统具有最先进的电子系统，可以保障道路的安全畅通。除了救援系统本身之外，德国还有一个庞大的协会ADAC,他们不但装备精良，人员众多，而且拥有自己的救援直升机，每架直升机只负责周围60公里，15分钟之内就可以救援全国的任何地点。
2.高速公路周边急救设施选址特点及功能
2.1首先突发事件具有不确定性，所以每一个急救设施都应该有一个区域范围，避免区域盲点，当发生事故后，可以做出及时的反应，避免造成更严重的损失。
2.2突发事件往往后果非常严重，事故造成影响过大会造成区域内的急救设施资源不足，因此一些车流量大，道路封闭的危险区域需要有多个急救设施的覆盖，或是增加这种区域的急救资源。
2.3对每个区域的急救资源进行预测，通过此区域的人口资源，车流量，经济效益等预测区域的风险大小，配备合适的急救资源。
2.4明确急救设施的选址目标，选址目标主要有应急系统总响应时间最小化，需求点与资源点间总距离最小化，建设运营成本最小化、应急救援效用最大化、救援公平性和安全性等。国内外相关研究表明，根据交通事故伤的特点，对于交通事故重伤者，在事发后90min内给予急救，其生存率为10%以下；在60 min内得到救援，其生存率为40%；在30 min内获救，其生存率高达80%。因此，救援响应的时间要做到最小化。综合上述条件综合考虑，建立急救设施选址模型。
2.5高速公路急救设施功能
高速公路应急资源点是为了应对交通事故、自然灾害等对人员造成的伤亡和对交通基础设施造成的破坏，发生事故后，救援人员、物资及时到达事故现场抢险救灾，保证高速公路交通的畅通和安全，在高速公路范围内设置的拥有一定数量救援人员、救援设备及救援物资的服务性场所。高速公路应急资源点布局的主要功能包括三个方面 ：一是救援的时效性。在事故发生以后，应急救援人员、救援物资必须在一定时间内到达现场，及时处理事故，降低因事故造成的人员伤亡和财产损失，同时恢复交通。二是救援覆盖面全。应急资源点必须覆盖整个高速公路路网，避免出现救援盲点。三是成本最小化。优化应急资源点布局，避免产生冗余应急资源点，最大限度地减少应急资源点建设投人以及后期运营费用。
3.选址模型的建立和求解
选址模型包括三种模型：P一中值模型、P一中 心模型、覆盖模型，其他选址模型都是在这三大基本模型的基础上进行改进的。大部分的选址研究对实际情况下的应急救援限制条件考虑较少，一般只考虑了单一的限制条件。本文将通过对高速公路应急设施特点进行分析，在救援时间限制、应急资源点数量、全覆盖条件等约束条件下建立应急资源点选址模型。
3.1模型假设
假设（1）事故发生地与急救设施距离已知，且为最佳最短距离。
假设（2）高速公路所有道路是联通的，排除道路故障问题。
假设（3）接到报警之后的准备时间最小花且已知。
根据以上假设建立模型如下
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式中j和i表示应急资源点和事故发生点分别用P(j)、Q(i)表示，To一应急系统规定的应急资源点最大响应时间；to一救援系统接到报警之后的平均准备时间，T(i，j)一应急资源点j到达事故点i的运输时间；B(i，j)一在响应时间限制下，i处事故点是否被j应急资源点覆盖。B(i，j)=1，i处事故点被j处应急资源点覆盖；否则，没有被覆盖；N一最大应急资源点数目；L(i，j)一应急资源点j到事故点i的最短路径长度；v0一应急车辆的平均行驶速度；b(i，j)一应急资源点j到事故需求点i之间路阻系数；k1，k2一分摊到每年的建设成本、运营成本。
函数（1）表示建设急救设施的花费，约束条件（2）表示应急资源点最多为N。（3）表示应急资源点到事故现场所需时间。（4）报警时间和应急资源点的准备时间。（5）表示所有区域都被覆盖。
3.2模型的求解
假设某一个区域内最多可以建设个4急救设施，也就是N=4，并且此区域内有三个需求点，根据以上的综合条件，选出6的建设急救设施的备选地。用A(i，j)计算出急救设施与需求点的最短运输距离计算结果T(i，i)如下
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综合考虑救援准备时间以及事故救援损失与时间的关系，最大响应时间和准备时间分别为To=40min，to=15min。
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2.结语
本文分析了告诉公路急救设施选址的特点以及高速公路急救设施的功能，考虑了多个限制条件，对传统单一模型进行了改革，建立了模型，并通过MATLAB软件编程实现模型求解。最后，通过实例对提出的选址模型进行了验证。本研究感谢山东英才学院校级科研课题（项目编号：18YCYBZR02）和省级课题培育专项课题（项目编号：19YCSBKT01）的支持。
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论文作者:徐伟耀, 刘海波, 刘亚茹, 王亭亭, 王颖
论文发表刊物:《城镇建设》2020年第4期
论文发表时间:2020/4/13
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