[发明专利]一种基于空地协同医疗救援的设施点预选址方法

说明书

本发明公开一种基于空地协同医疗救援的设施点预选址方法，基于医疗救援背景，分层次建立选址覆盖模型，以应急医疗响应覆盖面最大为目标建立集覆盖模型，以应急救援设施建设总成本最小为目标建立最大覆盖模型，集覆盖模型的最优目标函数值作为最大覆盖模型的经济约束，集覆盖模型的预选址结果作为最大覆盖模型的初始集合，保证层次模型间的衔接性，以及选址结果的覆盖特性和经济特性；采用空地协同的应急调度方式，构建应急调度方式选择矩阵对选址模型进行预处理，极大缩短了模型求解时间。

技术领域

本发明属于低空应急救援技术领域，具体涉及一种基于空地协同医疗救援的设施点预选址方法。

背景技术

航空医疗救援不仅可以给患者提供较高水平的医疗救护，而且能更快速地响应求救，节省运送时间。特别是对于重病或重伤患者，以最短时间将患者带到医生身边获得直接救护。直升机可实现点对点飞行，可最大限度缩短飞行距离，避免像地面救护车一样遭受交通堵塞带来的时机延误。而通过航空医疗救援和地面道路交通联运，既可以发挥航空医疗救援的救援范围广、响应速度快、科技含量高、救援效果好等优势，又可以利用地面道路交通调配灵活、成本低、受天气因素影响小的特点，是世界上许多国家普遍采用的最有效手段。科学合理地开展应急医疗救援起降点选址问题研究，最大限度地体现有限的应急医疗资源的价值，是应急管理中的一项重要工作。对应急医疗资源进行科学合理的调度在应急管理中具有非常重要的意义和作用。

目前，关于应急医疗救援选址和调度的研究主要存在如下两个方面的问题：

第一，应急医疗救援预选址模型主要基于最大覆盖模型进行设施定位，使得所需物资需求总量覆盖率最大。Jia and Dessouky建立了最大覆盖选址模型，是唯一仅考虑选址的模型，他们对覆盖范围和覆盖质量(根据分配给需求点的设施数)都做了要求。Belardoand Balcik在此基础之上加入了预算约束和响应时间约束，Iakovou提出了用关键时间来定义覆盖面，以满足需求的物资配送模型。一些尚未得到解决和优化的应急物流问题为今后的研究奠定了基础，如Fu提出的基于中断的物资规划，Beamon and Taskin提出的库存模型，以及Yi提出的基于医院容量的规划模型。这些模型对每个设施进行物资分配来满足各自需求，但侧重于战略规划，因此并没有考虑物资在网络中的路径问题，且已有研究大部分以响应时间最短或总成本最低为目标而非约束条件建立数学模型。此外，由于缺少混合运输方式的运用，混合方式下的预选址也将是未来的研究方向，通过协同配置不同运输方式的设施配置，达成目标应急救援体系系统最优。

第二，物资配送与伤员运输中会涉及到救援方式的选择问题，最常见的模型类型就是资源分配和商品流决策。对于多阶段模型，应该同时考虑商品流决策与运输模式(资源)的选择，原因有三，首先，模型可以考虑不同时间段的运输模式和商品，例如Haghaniand Oh就考虑了物资的配载、路径及转运模式；其次，一些模型设置的目标是最小化未满足需求总量来优化响应时间，这需要不同点车辆数的实时数据，并确定他们所需装载的商品数量；最后，有关于商品分批配送，这不仅需已知所需转移的商品数，还需要已知车辆的装载容量。Yi and考虑了物资分配和人员运输，并加入了医疗中心间对病情严重伤员的转移能力约束，但值得注意的是，其一开始只提出将车辆作为商品，后期才用一系列等式表达特定的运输规划。Barbarosoglu和Erdemir等提出了直升机的运输模式，并且他们的资源分配形式是飞行员-直升机-作业基地，模型目标是最小化分配成本和最小化救灾物资与伤员运输的最大完成时间。可见，文献中较多讨论的是地面应急车辆进行救援响应，采取空地联运方式进行应急响应，特别是应用于医疗救援背景的模型非常少。此外，专利公开号为“CN106951994A”、“CN102542359A”、“CN105160515A”的三件专利申请尽管涉及了应急选址问题，但不涉及空地救援方式下的航空器起降点选址。

总的来说，目前我国应急医疗救援体系仍存在着常用救援形式单一，各救援形式间联合衔接度低，应急救援决策并非最优等问题，使得应急救援决策的科学性和合理性得不到保障。

发明内容