高校学科交叉的探索与实践——以武汉理工大学公共安全与应急管理学科为例

武汉理工大学公共安全与应急管理学科以问题为导向,坚持服务需求、特色发展和深度融合的发展思路,通过搭建"由虚到实"的发展支撑平台、建立"学科特区"人才汇聚制度、构建内外结合的科研协同创新机制、实行团队式研究生培养和建立完善的制度体系等发展路径,形成了具有典型示范意义的学科交叉建设模式。该学科发展实践表明,坚持服务需求是实施学科交叉的根本方向,秉承特色发展是实施学科交叉的价值取向,选择适切载体是实施学科交叉的关键支撑,创新体制机制是实施学科交叉的基本保障。

融合GPT和知识图谱的洪涝应急决策智能问答系统研究

为提高生成式预训练语言大模型(generative pre-trained transformer, GPT)的应急管理信息分析能力,以实现洪涝灾害应急处置过程中的在线辅助决策,提出融合GPT和知识图谱的应急决策智能问答系统(KG-GPT)。改进GPT架构以识别问题中的关键信息,利用知识图谱推理应急领域知识并生成具有逻辑性的回答;结合洪涝灾害的实际应急决策问答数据集并编制演练脚本,使用自动评估和专家评估方法将本系统与GPT进行对比实验。研究结果表明:该系统成功融合应急领域知识图谱和GPT模型,能够深刻理解问题的背景信息并生成流畅回答;与GPT相比,该系统可为决策者提供更快速准确的在线辅助决策工具。研究结果可提升洪涝灾害应急信息分析和决策效率。

考虑灾民公平偏好心理的应急物资调配研究

为探究灾后初期应急物资调度过程中不同灾区之间资源分配不公平的影响,引入不公平厌恶效应模型,量化灾民公平偏好心理,综合考虑成本因素,构建公平效用最大、综合物流配送成本最小的多目标应急物资调配模型。设计NSGAⅡ算法对模型进行求解,以汶川地震为案例分析验证模型的有效性。结果表明,该模型能有效保障灾区的物资满足率和公平性,公平损失与效益损失之间是悖反关系,效益比公平更为敏感,决策者可以根据自身对公平损失和效益损失的偏重程度合理规划调度方案,确保应急救援的顺利进行,稳定灾民的心理情绪。研究成果对灾后初期多受灾点多配送中心的应急物资调配决策问题提供技术支持。

考虑动态需求的应急物资配送中心快速选址研究

为有效开展应急物资配送工作,综合考虑灾后道路损毁及恢复情况、不同类型物资动态需求和应急物流的多个优化目标,构建最小化配送时间和成本,同时最大化物资分配公平性的应急物资配送中心快速选址模型;利用耦合Dijstra算法的分层序列法来求解模型,并通过数据仿真分析,设计耦合配送路径的多物资多周期应急物资配送中心选址方案。结果表明:该模型既能实现物资需求和道路状况动态变化情况下,耦合配送路径的应急物资配送中心快速选址;又可减少应急物资配送中心建设和使用中可能产生的资源浪费,使整个应急物流体系更加敏捷可靠。

考虑年维护费用的多目标规划城市应急疏散中心选址研究

通过考虑城市应急疏散中心的"通达性"与"经济性"原则,提出城市应急场所选址的多目标规划模型,利用NSGA-Ⅱ算法对模型进行算法求解,从而得到应急疏散中心选址模型的最优解群。最后以某地区应急疏散中心选址为例,验证了该模型与NSGA-Ⅱ算法的合理性与实用性。

考虑大五人格特质的应急救援人员派遣模型

为提高应急救援人员任务分配的科学性,针对应急救援人员性格特征对履行救援任务的关键作用,提出了考虑大五人格特质的应急救援人员派遣模型。构建应急救援人员大五人格特质与任务的匹配模型,进而描述其救援能力,运用证据理论结合最佳-最差方法(Best Worst Method,BWM)定量化地评估应急救援人员与救援任务的匹配性。以知识累积函数中的边际效用递减效应预估应急救援人员紧急培训的最佳时间。以人员与任务匹配度最大和救援人员培训和派遣时间最短建立应急救援人员派遣优化模型。通过算例验证表明,该模型能使人员与任务的匹配性达到最佳,有效提升应急救援人员的救援能力,提高应急救援的效率。

考虑洪涝灾害风险的县域应急避难场所选址模型

为提升应急避难场所在灾害管理过程中的服务水平,从洪涝灾害的视角出发,选取致灾因子危险性、孕灾环境敏感性、承载体脆弱性、防灾减灾能力4个指标,采用层次分析法(AHP)-熵权法模型,识别出洪涝灾害风险的空间分布,并将其风险值作为权重引入最小化未覆盖风险,同时,结合最小化加权疏散距离、最小化可达性差异,从公平性、效率性、均衡性视角,构建多目标避难场所选址模型;采用改进的非支配排序遗传算法Ⅱ(NSGA-Ⅱ)求解模型,并以莆田市仙游县现有避难场所布局为例,验证模型。结果表明:对比现有的避难场所布局,优化后的布局方案中总疏散距离、未覆盖风险值及可达性差异性系数分别平均降低35.90%、61.47%、33.62%。

突发事件下的封闭空间情绪传播模型研究

为避免突发事件中复杂情绪在封闭空间内无序发酵引发衍生灾害,探索封闭空间的情绪传播规律,基于情绪自发传播模型SISa,考虑封闭空间个体情绪的差异性、群体极化现象、特殊情绪交互方式以及危急情景下的动态感染率,分别改进主体情绪状态、情绪转移路径、交互模式与感染率,提出1种适用于封闭空间的情绪传播模型SE 4Sa,并以武汉地铁2号线为例完成数值仿真与敏感性分析。研究结果表明:情绪自发转移过程对限制负面情绪累积起到关键作用,且情绪极化现象使系统危险性大幅增长;缩减个体情绪感知域使系统稳定时间缩短90.6%、高唤醒负面情绪占比下降27.4%;突发事件下的动态感染率更符合封闭空间情绪传播特性。研究结果可为突发事件下封闭空间的群体行为和群体情绪规律研究提供理论支持。

基于柔性契约的应急物资政企联合储备定价博弈模型

为提高突发事件应急物资保障能力与韧性、控制政府采购成本,构建基于柔性契约的应急物资政企联合储备定价博弈模型。以政府采购成本最小化、供应商利润最大化为目标,运用逆向归纳法依次求解供应商最优实物、原材料储备量决策和政府最优定价决策,并进行数值模拟仿真验证及变量敏感性分析。研究结果表明:与政府单独储备模式相比,该模型能够提升应急物资储备水平,提高政府应对突发事件的能力,同时降低政府采购成本并提高供应商收益,实现政企双方共赢。高灾害概率促使政府增加储备、企业调整生产,政府大规模的常规采购会给企业带来稳定收益,企业在现货市场供给率较大时会提高原材料储备量。灾害发生概率、现货市场采购价格、政府常规采购量、现货市场供给率等因素对政企双方决策及成本收益均有影响。研究结果可为政企双方应急物资储备量、采购价格以及激励双方合作储备提供决策参考。

网格化视角下高校校园安全管理模式研究

安全稳定的校园环境是保证师生学习、工作与生活的基础条件。校园安全管理研究已经得到广泛关注,但现行高校校园安全管理模式仍存在管理效率低下和部门协调联动性不足等问题。鉴于此,将网格化管理模式引入到高校校园安全管理中。文章通过梳理高校日常管理机构的设置以及职责划分,结合高校管理模式和运行机制,构建了三级网格化高校校园安全管理队伍、四阶段网格化高校校园安全管理流程、大数据网格化高校校园安全管理信息平台。基于网格化管理的高校校园安全管理模式能够有效提高校园安全管理的效率和预警能力,实现精细化安全管理,为校园安全管理的实践提供新的思路。

韧性社区突发公共卫生事件应急能力建设研究

新冠肺炎疫情是新中国成立以来,传播速度最快、感染范围最广、防控难度最大的重大突发公共卫生事件,给人类社会造成了巨大影响。鉴于此,需要建设韧性社区,提高社区疫情防控能力。笔者根据实地调查说明B社区在疫情期间是如何展开防控工作,根据B社区治理情况构建了疫情应急能力评估指标体系,对B社区疫情应急能力进行评价。根据评价结果提出了提升韧性社区突发公共卫生事件应急能力的对策建议。

基于服务效用与备用覆盖的应急避难场所选址优化研究

为提高城市应急服务能力,实现有限资源下应急资源的合理配置,借鉴竞争选址和逐渐覆盖理论,采用改进的引力模型构造效用函数,建立一种基于服务效用与备用覆盖价值最大化的应急避难场所选址优化模型。通过多目标优化NSGA II算法求解模型,使用TOPSIS法对方案进行评估排序,计算折中解;对广州市番禺区南村镇、东环街道、大龙街道和市桥街道进行实例分析,并与现有应急避难场所布局进行对比分析。结果表明:求解所得选址方案的服务效用相较现有布局有较大提升,满足现有布局下未覆盖的区域的避难需求,提升该地区的避难场所备用覆盖的能力,为设施失效情况下居民的避难提供了保障。

考虑结伴行为的养老场所多群体人员疏散研究

为了研究养老场所内不同类型的结伴行为对人员疏散的影响,通过分析结伴行为与老年人运动的关系,建立了考虑不同速度和体力值变化的元胞自动机疏散模型,定义了结伴行人的转移概率。为解决多种群体目标位置竞争冲突的问题,提出了两种冲突解决策略。对护理人员比例、老年人结伴概率和行人密度等影响疏散的重要因素进行讨论。研究表明:在疏散过程中不同群体行人发生人员冲突时,优先疏散速度较快的群体可以加快整体的疏散进程;护理人员比例和老年人结伴概率越大疏散效率越高;护理人员分布在疏散场所的远门区疏散效果较好。该研究成果可为优化养老场所人员疏散过程提供参考。

考虑性格差异性的恐慌人员疏散模型研究

为探究性格差异造成的不同恐慌情绪对人员疏散进程的影响,将“OCEAN大五人格模型”与元胞自动机模型相耦合,构建性格差异化恐慌情绪的人员疏散运动模型。该模型量化分析了性格差异特征对恐慌情绪传播的影响机制,同时综合考虑恐慌情绪对行人运动速度的影响。基于所构建的模型对疏散人群中不同性格的恐慌情绪进行模拟,研究结果表明:行人个性特征中的开放性(O)、尽责性(C)和外向性(E)值较高或宜人性(A)和神经质性(N)值较低时,人群平均恐慌值会增加;性格差异化行人特征值初始比例分布的不同会影响疏散人群的疏散效率;行人的平均恐慌值和疏散时间会随着人群密度的增加而增加。

不同预算约束下影响者选择策略与产品推广效果研究

为深刻剖析企业在不同营销预算情境下,选择不同类型影响者对产品推广效果的具体影响,基于消费者的购买行为、影响者分类及产品信息在社交网络中的传播机制,构建了一个全面的影响者营销模型,并利用多层网络仿真分析企业在多平台上开展影响者营销活动时的影响者选择问题。结果表明:当企业营销预算较低时,雇佣纳米级影响者进行营销是一种更明智的选择;当企业预算较高时,雇佣名人影响者进行产品推广会更加有效;企业可以考虑按照上述营销策略在多个社交网络平台上开展影响者营销活动,全面覆盖潜在消费者以获得更好的推广效果。

基于CiteSpace的中国全域旅游研究热点与趋势分析

研究基于中国知网CNKI数据库收录的与全域旅游研究相关的期刊文献,借助CiteSpace软件开展了可视化分析,以知识图谱的形式展现了当前全域旅游研究的核心作者和机构分布,以及该学科的研究热点和前沿,并以黔南州为例,分析了全域旅游视角下黔南州旅游产业的发展路径。结果表明:①全域旅游的研究机构和作者群体日益增加,但多为独立研究;②全域旅游相关的期刊文献有着较强的学科交叉性,涉及的学科类型多样;③全域旅游的研究主题较为广泛,多为旅游产业发展和生态文明建设相关方向;④在全域旅游视角下黔南州地区旅游产业可形成“旅游+”发展新模式。

基于改进SEIR模型的突发传染病传播规律研究

突发传染病严重威胁着人民的健康和社会的稳定,已经成为社会各界广泛关注的焦点问题,为了更好地预防和控制传染病的发生和传播。综合考虑突发传染病的传播特性,在传统SEIR模型的基础上,引入接触者类型,考虑接触者的延迟隔离时间,提出一种改进的SEIR模型(SCH_(c)EIUHRD模型)。结果验证了模型的有效性,明确了接触者延迟隔离对突发传染病传播的影响机理,表明接触者的及时隔离对疫情控制的必要性。研究能够为传染病防控措施的制定提供理论依据。

考虑灾民心理的应急设施选址配送问题研究

为提高应急救援效率,结合震后灾民对应急物资的需求的特征,及包含中转设施的应急物资两级调配的特点,提出了一种满意度函数来衡量灾民心理。以灾民感知的满意度最大和系统总成本最小为目标,并结合两级配送网路中应急配送中心的选址问题,建立考虑多物资、多级配送、多模式运输的应急物资配送方案优化模型。利用基于实数编码的遗传算法对模型进行求解,并以汶川地震中的有关数据为例,验证了模型和算法的有效性和可行性。

城市洪灾应急案例检索中的RIMER方法研究

为处理复杂城市洪灾应急案例检索问题,设计置信规则库,提出结合归纳索引法和基于证据推理的置信规则库推理方法(RIMER)的应急案例索引技术。设计应急案例检索框架,通过案例知识表示与转化,构建城市洪涝灾害应急管理置信规则库;通过激活权重设置、证据推理和效果评价,实现城市洪灾应急案例相似度定量评价;并通过武汉市洪灾应急处置进行算例分析。结果表明:用置信规则结构能处理洪灾应急案例中的模糊信息,用证据推理方法能快速检索存在复杂依赖关系的应急案例库。

基于ERRS选址模型的地下应急物流系统建设研究

地下物流系统(ULS)可缓解地面交通压力,为保障ULS正常运行,利用数学建模技术,研究建设基于应急资源储备站(ERRS)选址模型的地下应急物流系统(UELS)。首先根据地面拥堵指数(TPI),构建ULS的节点群和路径;其次考虑救援时间、覆盖范围及区域数量等因素,在节点群内选建ERRS,分2步共同建立救援时间最短和建站成本最小的多目标ERRS选址模型;然后,根据系统工程相关知识,建立地下应急物流系统(UELS)模型,包含基于ERRS的UELS硬件基础设施、地下应急管理体系的信息化平台、地下应急指挥系统3大部分。研究结果表明:通过建立地下应急物流系统(UELS)可为正处在探索发展阶段的地下物流系统及其应急管理工作提供理论支持。