基于自然灾害的应急物流快速救援问题研究

杨建亮，侯汉平

（北京交通大学，北京 100044）

基于自然灾害的应急物流快速救援问题研究

杨建亮，侯汉平

（北京交通大学，北京 100044）

阐述了自然灾害应急物流的概念和特点，并指出我国自然灾害应急物流存在应急资源、信息融合分析、协调指挥三大核心问题，针对目前存在的问题,进行了较深入剖析，提出从信息、存储、指挥三个方面构建基于自然灾害的末端物资快速救援体系。

自然灾害；应急物流；末端物资快速救援体系

1 引言

近20年来，我国自然灾害发生的频率、规模和损失都明显大于以往。例如，1998年洪水灾害、2008年南方雪灾、5.12汶川大地震、2010年的玉树地震、雅安地震和舟曲特大泥石流、2014年“威马逊”超强台风灾害和新疆于田7.3级地震灾害以及2015年的“苏迪罗”台风、宁夏旱灾、12.2深圳山体滑坡等自然灾害，都给我国造成了巨大的损失。

由于自然灾害产生因素的极端复杂性、发生时间地点的难以预测性[1]，以及发生后果的严重性，使得自然灾害一旦发生,就必须立即采取高效的应急措施快速救援[2]，否则，每延迟一分钟都将造成更多的人员伤亡和财产损失。比如地质灾害发生后72小时被界定为救援黄金时间（72小时是基于人体的生理极限，也是救援权衡总体后得出的救援时间）。我国虽已经建立了灾情速报规定，如地震按照1、2、6、6、6、…小时的间隔向中国地震局报告或传真动态信息，按照国家综合防灾减灾规划（2011—2015年）的要求，“自然灾害发生12小时之内，受灾群众基本生活得到初步救助”。而实际上，快速救援恰恰是当前中国救灾界客观存在的一个难题。

2 自然灾害应急物流概述

自然灾害是在人类生存的自然环境中发生的特殊现象，主要包括干旱、洪涝、台风、冰雹、暴雪、沙尘暴等气象灾害，火山、地震灾害，山体崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害，风暴、海啸等海洋灾害，森林草原火灾，以及重大生物灾害等，它们的发生往往会危害到国民经济发展和人民群众的生命财产安全，甚至导致社会秩序混乱。

自然灾害应急物流是指自然灾害发生后，把物资、人员、资金等应急需求快速满足目的地的特殊物流活动。它具有以下特点：

（1）不确定性。自然灾害发生的时间、地点、持续的时间、影响的范围等是人们很难提前预测的，随着事态的发展，自然灾害物流的需求在品种和数量上也具有很大的不确定性[3]，例如，5.12汶川大地震对救援物资的规格和数量等很难确定，直到人们对灾情了解之后才逐渐确定下来。因此，在应急物流过程中时间约束是最紧迫的需求。

（2）时效性。由于自然灾害的突发性和不确定性，使得应急物流必须以最快的速度实现从平时状态转入应急状态[4]，在最短的时间内满足灾区的救援需求，保证最佳的黄金救援时间，最大限度地减少人员伤亡和财产损失[5]。

（3）弱经济性。自然灾害应急物流最大的特点就是“急”，如果按照一般的物流理论来设计招标采购，制定合理的物资调配方案，选择合理的运输配送路径等，则无法满足“自然灾害发生12小时之内，受灾群众基本生活得到初步救助”的要求，失去黄金救援时间，平时应急物资的存储也不以经济效益作为中心目标。因此，应急物流具有明显的弱经济性。

（4）复杂性。自然灾害的发生涉及到多个不同的主体，应急物流也会涉及到灾害学、管理学、运筹学、社会学、交通运输、物流学、计算机应用等多个学科，救援需要综合考虑资源调度、物资分配、配送路线、路网状况、配送工具、配送人员、车辆选择等多个因素，复杂性是自然灾害应急物流的一个显著特征。

3 应急物流快速救援存在的问题

3.1 应急资源的存储稀缺和分布不均衡

自然灾害发生的不确定性，物资储备（代储）点分布不均衡[6]（大部分分布在东部和中部，西部很少），使得发生自然灾害地区不一定有国家的应急储备库，应急物资平时的存储容量较小、种类较少、主体权限不明、管理环节繁复[7]，忽视动员个人、家庭、乡镇、社区、企事业单位、社会团体和志愿者队伍等大众储备力量[8]，这一系列问题就使得众多灾民对食物、饮用水、药品、人力、运输工具、基础设施等救援物资的需求很难在短时间内得到满足，如2003年的新疆伽师地震，周边没有国家应急物资存储点，当地应急物资存储也没有，民政部不得不紧急从遥远的武汉储备点调运救灾帐篷入疆，6 000顶帐篷经过5 000km铁路跋涉抵达灾区时，离灾情发生已经过去了5天时间[9]。灾害发生后时间成为最宝贵的资源，外部救援时间越快，“黑箱”和“灰箱”时间越短，灾区人员存活率越高。因此，应急物资的合理储备[10]是快速救援的前提。

3.2 应急物资的调配和配送方式不合理

我国已经建立了灾情速报规定，如地震按照1、2、6、6、6、…小时的间隔向中国地震局报告或传真动态信息，自然灾害信息的上报到救援需要一定时间的间隔。发生灾害后，申请使用储备物资需由受灾地区的省级民政部门向民政部提出申请，民政部审核同意后向代储单位发出调拨通知，申请单位负责储备物资的接收发放以及回收运回代储单位的工作，调运所发生的省际间运费由申请单位承担，这也需要很长的时间。

我国目前物资的调配方式包括配送中心直接配送到需求点；后方救援物资（国家储备或捐赠的救援物资）直接配送到需求点；后方救援物资经配送中心中转到需求点，这使得后方救援物资很难在短时间之内到达灾区。因此，应急物资的配送是快速救援的关键。

3.3 缺乏多信息融合分析技术

对自然灾害的发生缺乏预测分析，灾害发生后由于通信设施的破坏，造成通信网络不畅，对灾害变化趋势、环境破坏程度、受灾范围、灾民人数等难以准确判断，对灾区物资需求的种类和数量难以确定。单一的自然灾害监测技术，难以针对不同灾害程度进行灵活监测通信组网，缺乏多平台融合技术、灾害模型大数据分析技术、智能化预测技术等，造成自然灾害发生后，信息传递的不及时性和信息的不准确性，使应急机构无法及时准确掌握自然灾害的详细资料，影响准确及时的快速救援。

3.4 协调指挥困难

自然灾害发生后，我国通常根据灾情的级别成立临时指挥部，这些救援小组人员都是从各个单位临时抽调的，在较为无序的状态下组织自然灾害的应急，包括应急物资的调配[11]、采购、运输、分配、配送等多环节工作。由于通信网络的缺失，中央和地方的信息沟通不畅，现场缺乏有效的指挥调度，容易造成指挥混乱、救援不及时等问题。物资分布在全国不同地区，不同的部门，物资的调配需要协调的地区、部门和单位众多，造成沟通效率低下，很难实现快速救援。我国对于自然灾害的应急大多数是以军队和政府力量为主，民间的救援尚未得到充分的利用，缺乏专业化和统一管理。

4 基于大众应急的末端物资快速救援系统构建

自然灾害发生后，由于恶劣气候自然地理条件，“最后一公里”快速投送过程面临着救援资源稀缺、应急环境风险高、指挥调度困难三大制约因素，这是整个应急救灾实施过程中的管理难点。立足于解决灾情可预见性、物资可获得性、投送效率性等三个基本科学问题，提出构建基于大众应急的末端物资快速救援系统。该系统包括监测分析、应急指挥和物资众储三个子系统，如图1所示，三个子系统相互联系、相互作用，把现场人员指挥、智能技术装备、标准化规则和物资投送融入到共同系统结构中，形成末端应急快速响应机制、方法和技术。

图1 基于大众应急的末端物资快速救援系统

4.1 应用天地一体化多平台融合智能监测分析技术

建立互联网、移动通信网、卫星通信网、卫星定位与导航系统、卫星遥感系统天地一体化多链路综合信息网络，实现固定指挥中心、卫星通信站、移动应急指挥车、便携移动指挥站、无人机、单兵之间双向宽带IP通信链路，可针对灾害程度组网通信[12]。建立信息接入系统，实现信息获取上下贯通、左右衔接、互联互通、安全可靠，形成“天—空—地—现场”一体化的信息获取能力。综合利用数据处理与信息挖掘技术，提高多源、海量数据信息的快速处理与智能分析能力，提高多种信息的融合、同化、深度应用与综合利用水平。实现数据共享和一体化运作，并对本地资源储备及投送相关数据进行汇总、分析和维护更新，实时向上级报告；上级固定指挥中心通过网络向前方推送应急支撑数据，下达指挥决策任务，为快速救援提供信息保障。

4.2 建立大众应急物资虚拟存储体系

通过建立应急救援物资的准入标准、程序和相应政策，利用“互联网+”，将地理上分散的、属于政府、企业[13]、医院、家庭以及个人等不同所有者的救援物资（包括社会运能和社会储能[14]）的时空信息进行集中管理，建立应急物资的虚拟存储体系，将储存、调配、监控和控制进行整合，形成具有统一目标、统一任务、统一流程的管控体系，可以实现不同状态、品种、空间、时间的运能和储能的有效调度和统一管理[15]。这样在组织救援物资的速度、规模、效率和资源的合理配置方面都是不可比拟的。

图2 应急物资储备体系

4.3 建立国家移动应急指挥调度平台

末端快速投送指挥调度平台是末端物资快速投送的关键，能够实现指挥调度统一协调。按照物联网三层体系架构，结合云计算数据中心服务模式，将应急指挥调度平台总体结构自底向上划分为四层，分别是感知层、传输层、平台层和用户层，如图3所示。

感知层主要通过卫星遥感、无人机遥感、单兵侦测、车辆采集、灾害传感器、RFID标签等形成天地一体化全方位应急监测体系。传输层通过Internet、3G/4G、卫星通信、北斗短报文、Wifi等可靠的现场指挥通信信道、周边区域物资投送通信信道、后方应急救援通信信道。平台层是整个快速投送指挥调度系统的核心，包括基础设施层、数据资源层、应用支撑层、业务应用层；其中基础设施层包括各种服务器、存储资源、网络安全资源、操作系统等；数据资源层包括空间数据库、关系数据库、实时数据库、小文件存储；应用支撑层包括空间查询服务、空间分析、可视化、数据交换与共享、构件管理服务、运营管理服务；业务应用层包括检测分析、应急指挥、物资众储、快速投送、模拟演练、通知公告。用户层主要包括五类人员，即现场决策指挥人员、值班人员、系统管理员、本地应急办以及公众。标准规范体系与安全保障体系确保应急物联网平台信息系统之间及各分系统的互连互通、信息共享、集成组装和使用维护。

5 结论

图3 末端快速投送指挥调度平台架构

本文通过分析自然灾害应急物流的概念和特点，指出我国自然灾害应急物流存在应急资源的存储稀缺和分布不均衡、应急物资的调配和配送方式不合理、缺乏多信息融合分析技术、协调指挥困难等问题，提出通过建立天地一体化多平台融合智能监测分析技术、大众应急物资虚拟存储体系、国家移动应急指挥调度平台三个方面，构建基于自然灾害的末端物资快速救援体系，为快速救援提供保障。

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Study on Issues of Emergency Logistics and Rapid Rescue in Natural Disaster

Yang Jianliang,Hou Hanping
(Beijing Jiaotong University,Beijing 100044,China)

In this paper,through illustrating the concept and characteristics of the emergency logistics in the context of natural disaster, we pointed out the core issues in terms of emergency resources,information integration and analysis,and coordinated command,then analyzed in-depth the existing problems,and at the end,from the aspects of information,storage and command,proposed the end-point material rapid rescue system in times of natural disaster.

natural disaster;emergency logistics;end-point material rapid rescue system

F252;X43

A

1005-152X(2016)12-0010-04

10.3969/j.issn.1005-152X.2016.12.003

2016-10-12

国家自然科学基金重点项目“物流资源整合与调度优化研究”（71132008）；国家重点研发计划“末端快速精准投送调度系统及关键技术研究”（B16B500010）

杨建亮（1983-），男,河北石家庄人，北京交通大学经济管理学院博士研究生，研究方向：物流与供应链管理、应急物流；侯汉平（1962-），男，浙江绍兴人，北京交通大学经济管理学院教授，博士生导师，物流研究院院长，博士，研究方向：物流与供应链管理、应急物流。