喬晶晶

摘 要：隨著我國城市化、工業(yè)化進程不斷加快，由能源消耗導(dǎo)致的城市大氣污染狀況不斷加劇，如何防治城市大氣污染，成為我國亟待破解的難題。為此，文章在分析我國城市大氣污染現(xiàn)狀及成因的基礎(chǔ)上，針對性的提出了相應(yīng)的解決策略，以期加快城市大氣污染防治的進程。

關(guān)鍵詞：大氣污染；城市；措施

中圖分類號：X832 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-8937（2016）02-0040-01

高速公路是固定在廣闊地域上的線形建筑，不能移動。同時高速公路建設(shè)期施工具有高空作業(yè)、地下作業(yè)、流動作業(yè)等突出特點，安全事故頻頻發(fā)生。這就要求根據(jù)實際需要提供多次應(yīng)急救援服務(wù)的問題。協(xié)同的核心就是打破資源間的壁壘和邊界使系統(tǒng)優(yōu)化，為共同的目標(biāo)而進行協(xié)調(diào)的運作[1]。

1 問題的引入

該模型是主要針對高速公路建設(shè)期突發(fā)事件應(yīng)急救援，從三種情況分析不同影響因素對救援決策的影響。

1.1 情況一及問題

情況一：考慮突發(fā)事件到救援點的時間，如圖1所示。

問題描述如下：若分段W7、W8之間發(fā)生1起突發(fā)事件b1，事件b1位于分段W8，但b1離應(yīng)急救援點a7較近，按照就近原則，應(yīng)派a7的救援車到b1事故現(xiàn)場進行應(yīng)急救援。從這種情況可以看出，應(yīng)急救援策略的選擇與應(yīng)急救援行程時間T有密切的聯(lián)系[2]。

1.2 情況二及問題

情況二：考慮機會成本，仍如圖1所示。

機會成本指在高速公路應(yīng)急救援時，負責(zé)某路段的應(yīng)急救援車輛離開了自己的路段去處理其他路段事故，就沒有應(yīng)急救援車輛來覆蓋該路段。如果該路段發(fā)生突發(fā)事件，將沒有資源對其進行緊急救援，由于沒有及時救援所造成的經(jīng)濟損失值，就稱為該路段的機會成本[3]，用字母D表示。

若對于情況一考慮機會成本。如果應(yīng)急救援點a7所負責(zé)的路段有難度較大的橋梁和隧道施工并經(jīng)常發(fā)生突發(fā)事件，很可能當(dāng)a7離開自己所負責(zé)的路段來處理突發(fā)事件b1，在這段時間里，a7負責(zé)的路段發(fā)生重大事故，即a7負責(zé)的路段的機會成本值大于a8所負責(zé)路段的機會成本值。從這個角度分析可以得出應(yīng)急救援策略的選擇與機會成本D之有密切的聯(lián)系。

1.3 情況三及問題

情況三：考慮突發(fā)事故的嚴重程度，如圖2所示。

如果分段W8發(fā)生了同時突發(fā)不同等級的事件b3 、b4其中b4比b3嚴重。根據(jù)情況一應(yīng)由a8救b3而不是a7救b3，但急需救援的b4而言a9距事故b4比a8更遠?？紤]救援行程時間則應(yīng)選擇a8的救援車救b3、a9的救援車救b4，但對于急需救援的b4，a9距離b4比a8更遠。從這種情況可以得出應(yīng)急救援方案的選擇與事故發(fā)生的嚴重性即事故每分鐘的經(jīng)濟損失U有密切的聯(lián)系。

從上面的三種情況可以看出，高速公路建設(shè)期應(yīng)急救援方案的選擇跟應(yīng)急救援行程時間T、機會成本D和每分鐘經(jīng)濟損失U三個因素密切相關(guān)。

2 模型因素定量分析

2.1 應(yīng)急救援行程時間T的計算

應(yīng)急救援行程時間用下式表示：

T=L/V

其中，L表示應(yīng)急救援車輛到突發(fā)事件發(fā)生點的路段長度；

V表示救援車輛的速度。

應(yīng)急救援車輛到達事故現(xiàn)場的速度受現(xiàn)有路網(wǎng)的情況、施工便道長度、施工便道車道數(shù)、天氣情況及路面狀況等方面因素的影響。

2.1.1 周圍路網(wǎng)的車速度

高速公路的周圍路網(wǎng)應(yīng)急救援車輛的速度，主要是通過實時的交通檢測器檢測的數(shù)據(jù)來確定[4]。

這個算法可用以下模型表示：

2.1.2 施工便道的車輛速度

由于施工便道是臨時搭建，道路等級低，設(shè)計指標(biāo)差以及路面結(jié)構(gòu)多為泥結(jié)碎石路面。不能采用交通信息采集系統(tǒng)的方法檢測，通常采用雷達測試槍獲取各施工便道平均車速。

2.2 機會成本D的計算

2.2.1 高速公路分段

通過分析大量高速公路建設(shè)期突發(fā)事件，從中找出其空間、時間分布以及突發(fā)事件經(jīng)濟損失等統(tǒng)計學(xué)規(guī)律，以便對高速公路空間性進行分段。

2.2.2 事故經(jīng)濟損失分級

根據(jù)《國家安全生產(chǎn)事故災(zāi)難應(yīng)急預(yù)案》中突發(fā)事件的嚴重性、緊急程度和可能波及的范圍，將突發(fā)事件等級分為特別重大事故（Ⅰ級）、重大事故（Ⅱ級）、較大事故（Ⅲ級）和一般事故（Ⅳ級）四級[5]。

2.2.3 機會成本

對高速公路空間合理分段，分析建設(shè)期以來的突發(fā)事件數(shù)據(jù)，得到每個分段上各時間段經(jīng)濟損失，并將這些經(jīng)濟損失值填入到經(jīng)濟損失表中，從而可以得到某個路段某個時間段的機會成本Pi。

2.3 單位時間經(jīng)濟損失U的計算

高速公路建設(shè)期突發(fā)事件不同突發(fā)事件類型帶來的不同的經(jīng)濟損失。先將高速公路建設(shè)以來的突發(fā)事件所有事故類型及造成的經(jīng)濟損失提取出來，形成表格，將每一個事故分為5個嚴重等級，見表1。

其中，每分鐘的經(jīng)濟損失值等于經(jīng)濟損失值除以突發(fā)事件關(guān)鍵時間長度。即：

U=P/Tkey

其中，P表示突發(fā)事件造成的經(jīng)濟損失值；

Tkey表示救援關(guān)鍵時間。

事故的發(fā)生通常有不同傷亡情況，那么可以歸納出突發(fā)事件每分鐘的經(jīng)濟損公式：

2.4 協(xié)同救援模型建立

根據(jù)高速公路建設(shè)期突發(fā)事件發(fā)生的實際情況以及重難點工程的分布，將高速公路分為n段。該模型只考慮每個段只有1輛應(yīng)急救援車輛負責(zé)，這樣共有n輛應(yīng)急救援車。當(dāng)某段發(fā)生1起突發(fā)事件時，綜合考慮應(yīng)急救援時間T、機會成本D、每分鐘經(jīng)濟損失U，通過目標(biāo)函數(shù)所追求的最小的經(jīng)濟損失值得到求解經(jīng)濟損失值的函數(shù)f（D，U，T）。這樣就有n個經(jīng)濟損失值，選擇其中經(jīng)濟損失值最小的那個應(yīng)急救援車來處理該事件。

如果有m個突發(fā)事件同時發(fā)生，用bj表示突發(fā)事件，ai來表示應(yīng)急救援車輛，那么每輛救援車救援該事件所產(chǎn)生的經(jīng)濟損失值為Cij=D+UT，則會將產(chǎn)生m個c值，將m個不同行不同列的Cij求和使？撞Cij值最小的應(yīng)急救援策略就是這里所要求的最優(yōu)應(yīng)急救援方案。將這些Cij計算出來，形成一個出救矩陣，見表2。

設(shè)使用[cij]表示應(yīng)急救援行列式，令引入變量xij；其取值只能是1或0。

xij=1，當(dāng)救援車輛ai救援第j個事故時0，當(dāng)救援車輛ai不救援第j個事故時

3 模型求解過程

上述問題是一個單目標(biāo)最優(yōu)解問題與運籌學(xué)中的指派問題一致。因此，可以運用運籌學(xué)中指派問題的方法來求解此問題。

3.1 指派問題

指派問題是0-1型整數(shù)規(guī)劃的特例[6]。指派問題簡述為某單位需完成n項任務(wù)，剛好有n個人可勝任這些任務(wù)，但由于每人的專長不同，效率也不同。問題的難點即應(yīng)指派何人去完成何項任務(wù)，使完成n項任務(wù)的總效率最高。

3.2 匈牙利算法

匈牙利算法只適合求解行和列相等的指派問題，而且是求得極小值[6]。但是很多實際情況的指派問題與典型的指派問題的區(qū)別只是任務(wù)數(shù)與完成任務(wù)的人數(shù)不相等即行和列不相等。當(dāng)然這些問題不能直接用匈牙利算法求解，但可添加虛擬變量達到匈牙利算法需要的條件。

應(yīng)急救援車輛相當(dāng)于指派問題當(dāng)中的人，突發(fā)事件就相當(dāng)于指派問題當(dāng)中的任務(wù)。應(yīng)急救援車n和突發(fā)事件數(shù)m是不相等時（此處只討論m4 結(jié) 語

合理的救援策略可以減少高速公路建設(shè)期突發(fā)事件損失。本文基于應(yīng)急救援時間、機會成本、單位時間經(jīng)濟損失救援影響定量分析建立了高速公路建設(shè)期突發(fā)事件協(xié)同救援模型。運用運籌學(xué)中指派問題對模型求解。為如何以更短時間，最少經(jīng)濟損失完成應(yīng)急協(xié)同救援提供參考。

參考文獻：

[1] 趙林度，盧雅琪.城際重大危險源應(yīng)急網(wǎng)絡(luò)協(xié)同及其經(jīng)濟性研究[J].中 國安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù)，2008，（5）.

[2] 吳曉濤，吳麗萍.突發(fā)事件區(qū)域應(yīng)急聯(lián)動影響因素的實證研究[J].災(zāi)害 學(xué)2011，（3）.

[3] 李建斌，高速公路突發(fā)事件緊急救援關(guān)鍵技術(shù)研究[D].西安：長安大 學(xué)，2012.

[4] 陳麗婭.高速公路事件處置消息驅(qū)動應(yīng)急聯(lián)動技術(shù)分析[J].技術(shù)，2013，（11）.

[5] 國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局.國家安全生產(chǎn)事故災(zāi)難應(yīng)急預(yù)案[J].安 全與健康，2007，（3）.

[6] 《運籌學(xué)》教材編寫組.運籌學(xué)[M].北京：清華大學(xué)出版社，2004.