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面向高速公路突发事件的应急管理决策方法研究

刘永  
【摘要】:二十世纪九十年代以来,我国高速公路的建设与发展取得了举世瞩目的巨大成就。随着国家各项规划的实施与政策推动,未来一个时期高速公路仍将继续保持快速发展态势。高速公路规模的扩大、汽车保有量的增加、运输需求的快速增长以及公众出行方式的改变,使高速公路运营安全面临巨大挑战,重大交通突发事件频发,严重威胁经济社会发展和人们的生命财产安全。高速公路应急管理工作形势严峻,在总体国家安全观背景下,提升其应急管理决策能力的需求更甚。同时,管理决策能力在当前高速公路应急管理实践工作中存在不足,主要表现为管理指挥功能不强、协调联动效能不足、信息沟通共享不够、决策方法针对性不强等现实问题,迫切需要建立完善的应急管理决策机制。为此,面对当前严峻的发展形势,研究如何构建与其相适应的高速公路突发事件应急管理决策方法,强化提升应急管理决策能力,已迫在眉睫,具有重要的理论与现实意义。本文结合当前高速公路应急管理工作实际,在分析既有研究工作和实地调研的基础上,系统探讨我国高速公路应急管理现状,设计应急管理决策能力提升的经验参考分析方法,进而从已有问题的管理实践经验中挖掘有价值的信息,探讨我国高速公路突发事件应急管理决策能力的提升策略;然后,针对当前应急管理决策系统的管理决策能力不足,从强化应急信息集成整合、利于管理决策的角度,建构基于云技术的高速公路应急管理决策系统框架;考虑信息在应急管理决策中的重要性,分别从决策信息质量、信息更新性两个角度,构建应对复杂不确定突发事件的高速公路应急决策模型与方法。主要研究工作和成果如下:(1)探讨我国高速公路突发事件应急管理决策能力的提升策略。首先,针对典型省份高速公路应急管理现状,对比分析“两家管”、“上分下合,属地管理”和“一家管”三种管理模式的特点及经验;其次,从应急管理体系的角度,分析讨论执法主体的合法性、执法行为的可监督性和可约束性、权责统一的整体性、运行管理模式高效性四个方面的要求,确定了影响应急管理决策能力提升的关键因素;最后,聚焦关键影响因素,设计基于经验挖掘理论的能力提升策略分析的方法,利用RStudio平台编程从已有的高速公路事故调查分析报告中挖掘有价值的策略信息,据此探讨了我国高速公路突发事件应急管理决策能力的提升策略:健全法制建设,保障依法应急;加强专业化分工协作,强化集中管控与决策;推进应急管理决策信息化建设,提升信息互通共享能力,以期为各级高速公路管理部门或机构提供有效的经验决策参考。(2)建构云技术驱动下高速公路应急管理决策系统框架。结合前述应急管理决策平台信息化能力建设需求,首先系统分析阐述高速公路网应急管理决策系统现状及存在的问题;其次,结合新信息技术发展的大环境,提出高速公路网应急管理决策系统的建设目标和思路,重点分析路网运行管理中的应急管理功能需求和工作流程;然后,考虑运行管理中交通资源分散、资源共享能力不足、信息共享沟通强度不够等现实问题,设计基于云技术的应急管理决策系统体系架构,主要包括交通物联信息感知层、云架构信息接入与管理层、交通大数据管理与决策服务应用层三层结构,并分析各层的组织结构及应用功能。最后,提出对保障平台有效运行的管理体系建设建议。系统架构方案,可有效实现交通运行状态感知信息和业务管理信息的资源共享、信息交换,为全面提高高速公路网运行日常管理效率与突发事件应急管理决策能力提供有效的技术支撑。(3)研究基于决策信息质量的高速公路单阶段应急决策方法。应急管理决策信息平台为应急响应的方案决策提供必要的信息研判基础,考虑有限决策信息的最大化利用,提出一种不确定决策环境下基于前景理论和热力学方法的应急决策方法。首先,利用梯形直觉模糊数对不确定信息的强表征特质,有效实现决策专家对应急方案的初始偏好判断;基于前景理论,将决策专家的有限理性行为引入量化过程中,构造前景效用矩阵,实现初始决策属性信息向前景效用的转化。然后,考虑决策信息质量,提出基于热力学方法的信息质量量化方法,将前景效用矩阵转化为新的基于热力学方法的前景效用矩阵,实现最大化利用前景效用信息。最后,利用梯形直觉模糊Choquet积分算子和加权平均算子有效集结各备选方案的前景效用矩阵信息,并引入带有风险态度参数的得分函数,得到备选应急预案的最终排序决策,并对排序结果进行敏感度分析,进而确定最优应急决策方案。(4)研究基于决策信息更新的高速公路多阶段动态应急决策方法。考虑单阶段应急决策方法的应用局限,结合高速公路突发事件的多阶段性、动态不确定性、信息更新性等特性,提出一种基于决策者心理参考满意度信息更新的多阶段动态应急决策模型与方法。首先,以区间梯形直觉模糊数形式刻画各个决策阶段的判断偏好信息,有效克服决策专家无法用精确数表达隶属度、非隶属度和犹豫度的现实判断困难;其次,利用熵权法分别计算各事件演化阶段下专家属性的客观权重,进而采用IVTr IFWA算子集结各个决策阶段方案的价值,避免主观赋权的结果偏差;然后,结合事件态势动态演变过程和决策者的心理参考预期效应,提出多阶段动态应急决策方法原理,继而构造新的满意度参数公式,提出基于满意度信息阶段更新的权重优化动态模型,获得各演化阶段的最优满意度及权重;最后,构建基于决策者风险态度的应急方案价值效用函数,得到各演化阶段下各方案的综合价值及排序,进而揭示决策结果受决策专家风险态度影响的变化规律。上述研究一方面为政府完善当前形势下高速公路突发事件应急管理决策能力提供参考建议,另一方面进一步丰富和扩展了高速公路突发事件应急决策理论与方法体系,具有重要的理论实践意义。


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