资源描述
第1章 绪 论
1.1 研究背景
20世纪60年代以来,世界民用航空事业突飞猛进,航空运输在整个综合交通运输体系中占有越来越重要的位置。我国实行改革开放以来,民用航空运输业进入高速发展的时期。
随着航空运输业持续高速发展,民航面临的航空安全方面的压力与日俱增。2001年,哥斯达黎加一架塞斯纳208型小型客机在哥斯达黎加太平洋旅游城克波斯附近失事,机上共有8人,5名幸存,3名死亡。2003年,苏丹航空公司的一架波音737飞机从苏丹港机场起飞后不久坠毁,机上104名乘客和11名机组人员丧生,只有1名幼儿生还。在我国,1985年,一架AN24飞机济南复飞坠地,机上共有机组人员7人,旅客34人,其中机组7人,旅客31人遇难。2002年,国航B767飞机在釜山首次着陆失败后,准备再次着陆的最后进近时,突然撞山,发生空难。机上机组人员11人,旅客155人,其中机组8人,旅客120人共128人遇难。2009年11月28日,一架MD11货机在浦东机场起飞过程中冲出跑道,飞机起火爆炸,4名机组人员遇难。2010年8月24日,一架从哈尔滨飞往伊春的ERJ-190型支线飞机,于当晚21时35分抵达伊春林都机场降落时失事,飞机在着陆时断成两截后起火燃烧,造成42人死亡、54人受伤,其中7人重伤。中国民航50年间发生的133起二等和重大以上飞行事故种,有65起在机场区域内,有45起是在临时机场区域内121。这些事故的发生造成了飞机损伤、人员伤亡的严重后果。对事故的调查表明,如果飞行的自然环境和人工环境良好;如果机场的应急援救设施完善、组织工作严密有序,很多事故的发生是可以挽救或避免的。
1.2研究意义
从哲学的观点看,安全是相对的,绝对的安全是无法实现的。当事故或灾害不可避免时,有效的应急救援行动是惟一可以抵御事故或灾害蔓延并减缓危害后果的有力措施。机场应急救援是国际民航极为关注的重大课题,是中国民航机场的主要职责之一。应急救援工作对于机场建立有效的应急救援反应机制,果断处置各种紧急事件,避免或者减少人员伤亡和财产损失,减少对机场正常运行带来的影响具有重要意义。
从近些年的机场对突发事件的应急救援工作和经验来看,机场应急救援工作组织实施的效果主要取决于日常管理、培训和演练,以及发生紧急事件时的快速响应能力、指挥决策能力、协同工作能力、资源的快速调配和实时通讯联络等。因此,建设民用航空机场应急救援管理指挥系统,以信技术手段保障应急救援工作全面展开,将能够极大地提高机场和行业应急救援能力。一旦发生飞行事故,相关领导和指挥者就可以借助应急救援管理系统按照一定的救援方案快速、准确、合理、高效的调配一切可以调配的各类救援资源(人力、物资等),理智果断、有条不紊的组织救援工作的进行,将人员伤亡、财产损失等一些负面影响降到最小。
本课题的研究正是为了探讨一种新的安全管理方法,并对机场在出现安全危机的情况下采取的紧急救援系统化。本课题的研究希望能在理论上为我国的减灾研究提供新途径、为预警管理系统的研究添砖加瓦;在实际应用过程中,能使民航机场防患于未然,为我国的安全事业做出贡献。
1.3 国内外研究现状
1.3.1 国内现状
在航空运输业,我国已经采取了很多的措施保障飞行安全。针对民航领域,国务院发布了《国家处置民用航空器飞行事故应急预案》[1],预案指出其编制目的在于:建立健全民用航空器飞行事故应急机制,提高政府应对突发危机事件的能力,保证民用空器飞行事故应急工作协调、有序和高效进行,最大程度地减少人员伤亡,保护航国家和公众财产安全,维护社会稳定,促进航空安全。安全问题一直是民航领域内的重要问题,而突发事件的应急处理则是安全问题中的一个重要的环节。我国民航总局历来对突发事件的应急管理工作十分重视,于1992年颁布了《中华人民共和国搜寻援救民用航空器规定》[2],2000年4月3日颁布了《民用运输机场应急救援规则》[3],要求各运输机场根据本地和本场实际制定完备的、可具操作性的应急救援计划,以便在紧急的情况下,能及时地对各类意外事件做出快速反应,避免或者减少人员伤亡和财产损失。各机场根据规则,结合机场实际,制定各机场的应急救援计划。
1.3.2 国外现状
目前,许多学者和专家对民航应急救援的研究大都集中在制定飞行计划、人员培训和救援设备的配置等方面。Barbash[4]等人分析了如何制定紧急救援计划。他们认为,迅速估算伤亡人数以及伤员送往的医院是救援工作的基础。需要检查机场可用的救护人员、所有可用的医疗资源,分析如何指导他们实施救援,以及如何进行救援现场的管理,包括医疗救护的进展,伤员的转移等。Ashland[5]等人提出了对机场救援人员进行培训的程序,其目的主要是让参与紧急救援的人员掌握救援的基本原则和方法,提高救援的技能,熟练使用机场上进行紧急救援的各种设备。Tzeng[6]等人对机场消防资源的分布问题进行了研究。国内外学者,并没有谁把机场应急救援工作当作一个系统来研究。目前的应急救援管理系统主要集中在地震灾害,公共卫生,道路交通等领域。Lord[7]在一份报告中提出了美国综合应急处理系统的框架,明确了各级政府在处理紧急情况和灾害中的作用,如何预防并减少灾害的发生,灾害发生后如何进行应急救援以及如何进行恢复工作。SyiSu[8]等人使用计算机仿真建立了一套EMS(emergency medical services)模型。在该模型中,对救援人员分层次,并对应急救援医院的分布进行了改进,在救援过程中采取两个级别的救援,分别为ALS(advanced life support)和BLS(basic life support)。大大减少了救援的响应时间,使救援的执行更顺畅,救援效率更高。G.Derekenaris[9]等人介绍了希腊的救护车管理和紧急事故处理系统。在系统中,将GIS、GPS、GSM技术相结合,由指挥中心统一管理调度救护车,并对救护车辆的路径进行优化,缩短了救援时间,提高了效率。
1.4 论文组织结构
本文对机场应急救援关键技术进行了探讨,针对浦东机场应急救援采用的方式、方法进行了详细的探讨,文章具体结构安排如下:
第二章详细探讨了机场应急救援事故的类型及特点,针对事故类型对应急救援进行分级,并对机场致灾因素进行详细分析。
第三章对机场应急救援关键技术进行理论研究,介绍了机场救援的基本原则,分别从机场应急救援准备阶段和实施阶段的关键技术,研究了机场应急计划、民用机场的应急救援设备设施、机场应急救援工作的培训和演练、机场资源动态调配的内容和方法。
第四章对浦东机场应急救援方式、方法进行详细分析。介绍了浦东机场应急救援的信息流程、探讨了浦东机场各类紧急事件的救援方法,包括:航空器失事救援、航空器空中故障救援、航空器爆炸物威胁救援、航空器地面事故救援、航站区紧急事件预案、危险品污染/泄漏处置和自然灾害救援处置的程序方法。
最后,总结了本文所作的工作,对应急救援工作进行了总结和展望。
第2章 机场应急救援管理相关理论
2.1 机场的定义及属性
2.1.1 机场的定义
国际民航组织将机场(航空港)定义为:供航空器起飞、降落和地面活动而划定的一块地域或水域,包括域内的各种建筑物和设备装置。机场是航空运输中运输网络的结点(航线的交汇点),同时也是地面交通转向空中交机场系统是个复杂的系统,包括跑道系统、滑行道系统、停机坪系统、候机楼、停车场、道路交通系统等各子系统。
机场可分为军用机场和民用机场,民用机场又主要分为运输机场和通用航空机场。运输机场的规模较大,功能齐全,使用频繁,社会知名度高。通用机场主要供专业飞行之用,使用场地小,因此,一般规模较小,功能单一,对场地的要求也不高,设备也相对简陋。本论文中所述的机场即国内民用航空运输机场。
2.1.2 机场的属性
2.1.2.1 机场属于基础设施领域
机场具有准公共产品、正外部性和自然垄断性等特点。就其功能来说,机场是为社会公众和社会经济活动提供便利交通的服务性公共产品,体现的是社会价值。与所有的公共产品一样,机场的消费和受益对象之间是公平的,一部分旅客或货主使用机场并不排斥另一部分人对机场的消费,一部分旅客或货主从这一产品中受益也不会影响其他人从这一产品中受益。但机场在使用或消费上的非竞争性和受益上的非排他胜是有限度的,现实中为了弥补巨大的建设投资,机场的日常运营会向使用者收取一定费用,以获得一定的经济补偿,机场的使用在进入上存在选择性,是兼有公共消费与私人消费特点的准公共产品。机场的正外部性是指其社会边际效用往往远大于私人边际效用,机场的建设运营不仅仅满足了使用机场的旅客、货主的需求,以及社会经济活动日益增长的交通运输需求,同时,在周边或相关产业没有付出费用或成本的情况下,增加了地区就业机会、带动了临空产业经济的快速与发展。机场的发展能够促进所在地社会的和谐进步,推动区域经济的可持续发展。机场的自然垄断性的产生是由于机场建设投资规模巨大,同时在一定区域内不存在重复建设的经济可行性。另外,机场的运行本身涉及社会公共安全。航空器自身和航空器所运输的货物的高价值,以及与之关联的社会经济活动的重要性,使得机场运行直接关乎国家安全、公共安全、生态环境安全、生命财产安全。
2.1.2.2 我国机场的公共基础设施定位
机场本身的属性决定了要比其他市场主体承担更多的社会公益性,除了作为提供交通运输的便利设施,在区域经济繁荣、社会进步发展以及国家政治、外交、国防、公共安全等方面也发挥着不可替代的重要作用。国际上绝大多数国家,尤其是航空业既大又强的美国,都将机场定位为社会公益性的基础设施。历时八年,数易其稿并于2009年7月1日正式实施的《民用机场管理条例》最终明确了我国机场的公共基础设施定位,争论多年,困扰多年的机场属性定位问题终于解决。
2.2 机场应急救援事故类型及特点
2.2.1 机场应急救援事故类型
应急救援是指在发生各种突发事件时,在紧急情况下采取的救援行动。按照机场救援的范围可以将机场救援分为航站区救援、飞行区救援和场区救援。按机场救援是否含有航空器可以将机场救援分为航空器紧急事件和非航空器紧急事件的救援。航空器紧急事件包括:航空器失事、空中故障、紧急迫降、涉及航空器的其他事件;非航空器事件包括:航站楼及附近区域发生紧急情况(指火灾、爆炸、恐怖、偷袭、骚乱),非常传染性疾病、自然灾害等。
2.2.2 机场紧急事件的应急救援等级划分
非航空器的紧急事件应急救援不分等级,航空器紧急事件应急救援可以分为以下几个级别:
1)紧急出动:已发生航空器坠毁、爆炸、起火等紧急事件,各救援单位应当按应急处置原则(指令)立即出动,以最快速度到达事故现场。
2)集结待命:航空器在空中发生故障,随时有可能发生航空器坠毁、爆炸、起火、严重损坏或者航空器受到非法干扰等紧急事件,各救援单位应当按指令在指定地点集结待命。
3)原地待命:航空器在空中发生故障等紧急事件,但其故障对航空器安全着陆可能造成困难,各救援单位应当做好紧急出动的准备。
第3章 机场应急救援关键技术理论分析
3.1 机场紧急救援管理的内涵
紧急救援管理的含义一般包含两个方面的内容:一是要说明紧急救援管理的目的;另一方面要说明紧急救援管理需要采取的管理行为。因此,笔者认为紧急救援管理具有控制和制约的含义,即指个人或组织通过监测、预警、准备、反应、恢复、总结等措施,预防二次事故的发生,减少因事故造成的航班延误、旅客滞留、确保机场安全、畅通,提高航班运输效率,降低机场事故的间接经济损失。
3.2 机场紧急救援管理的原则
3.2.1 以人为本的原则
机场事故的发生往往给航班乘客带来生命、财产等各方面的危害,在机场事故的紧急救援过程中,我们必须始终坚持以人为本原则,必须以确保受害和受灾人员的安全为基本前提,最大程度地保护、挽救最大多数人的生命安全,同时,还应该最大限度地保护参与事故紧急救援人员的生命安全[16]。当然,在保证人员生命安全的基础上,还应该尽力保障国家和人民群众的财产安全。
3.2.2 快速性原则
民航机场的事故往往发生迅速、影响严重,容易造成人们群众伤势严重,在最快的时间内进行施救,能够保障更多的存活率。因此,事故发生后尽快施救,缩短被困伤员的获救时间,是减少事故死亡率的关键。在特别短的时间内决策,而时间是稀缺资源,机会稍纵即逝。因此,当事故出现时,应该在科学的信息获得和准确的预测基础上迅速做出决策,把握机遇及时抑制、控制事故。
3.2.3 避免过度分析原则
事故状态下,要在信息极其有限的条件下迅速做出决策,紧急救援指挥者必须避免优柔寡断、犹豫不定、过度分析的倾向,否则就有可能让事故蔓延造成更大的人员财产损失。
3.2.4 协同性原则
由于参与事故救援的人员和力量来自各个方面,包括民航管理单位、机场运行指挥中心、消防部门、医疗部门、公安部门、特种物品(化学物品)处置部门等,因此事故紧急救援中协同一致运作特别重要。
3.2.5 效率性原则
机场事故发生后,由于飞行区或航站区的部分资源暂停使用,容易造成秩序混乱、增加了救援的困难,这要求紧急救援管理必须讲究效率性原则,组织精干高效救援队伍,实现有效救援。效率性原则,就是要在资源有限的条件下,通过资源的合理配置和有效利用,尽可能提高资源的使用效率,更好地满足在突发性条件下的紧急救援管理工作。
3.2.6 信息畅通原则
机场事故发生后,信息便成为决定性的因素。与事故相关的各种信息的及时收集、反馈和相关数据的分析的效果,往往都会影响到紧急救援管理的成效。
3.2.7 分级管理原则
分级管理原则有两层含义:一是对救援本身的分级管理,即按照交通事故造成的损害程度不同分为不同等级;二是按照行政管理等级进行划分,有中央和地方政府不同层次的管理[17][18]。
3.3 机场应急救援关键技术探讨
机场应急救援的关键技术包含准备阶段和实施阶段两个层面。准备阶段的应急救援包括机场应急计划的制定、应急救援设施的使用规范、应急救援工作的培训和演练等;实施阶段的应急救援最重要的是要确保救援信息传递的准确、迅捷、高速,机场应急救援资源的合理调配与使用。在下面的探讨中将分别针对准备阶段和实施阶段的关键技术进行探讨。
3.3.1 机场应急救援准备阶段关键技术研究
3.3.1.1 机场应急计划
在过去的十几年中,中国民航局对国内的大、中、小机场进行财政支持,协助机场制定机场使用手册和应急救援计划。中国民航总局通过颁发咨询通告,对机场应急计划的格式和内容提出指导性意见,各个机场一般按照咨询通告的要求制定应急计划,并报民航总局批准。
在应急计划当中,一般首先规定各个部门在各种紧急事件中的救援职责,然后根据本地区机场可能出现的航空器紧急事件、自然灾害、非航空器紧急事件的类型制定应急救援预案。同时,在日常演习当中及时发现问题,对现有应急计划进行完善和修订。
3.3.1.2 民用机场的应急救援设备设施
国际民航组织在《机场勤务手册》中,按照在机场运行的航空器机身的宽度和长度对机场的消防车辆提出了要求。中国行机场必须符合航空法规121部飞行标准规定的该机场运行等级的最低救援设施标准和人员要求,不允许通过和社会各种机构协议方式来满足条件,不能满足条件的机场不得运行或者降低运行等级来运行。
国际民航组织要求,在最佳能见度和道面条件下,消防车辆在机场内部的反应时间不能超过3分钟,这样就要求这些大型机场建立卫星消防站来满足快速反应时间的标准。例如,达拉斯国际机场目前共有4个消防站,并正在建设第5个消防站,有16台消防车,4辆复苏型救护车,1台移动式防生化消毒车,3部急救器材运输车,配备有担架、尸体袋、夹板、复苏器、药品、捡伤分类区域标志及伤情分类标签。
在水上救援的要求方面,FAA要求如果机场8公里范围以内存在0.6平方公里的水域,机场必须建立一套水上救援和消防体系,这样在美国某些机场还要配备消防船只、快艇、水上起重设备,以及海事通讯系统等。
3.3.1.3 机场应急救援工作的培训和演练
机场应急救援工作涉及多个单位、多种专业,救援指挥人员、专业救援人员的业务水平直接关系到救援效果,因此美国机场均配备有消防人员技能训练设备和场地,消防人员每年要进行医疗急救知识和技能培训,其培训工作由政府组织,消防人员都要经过医护救援培训,经考核合格后发放急救员资格证书,方可从事消防救援工作。以浦东机场的消防和救援培训设施为例,机场内部的消防站各自有专业侧重,消防培训设施包括模拟飞机外部起火、各个发动机起火和飞机内部火灾的模拟系统,以及包括生化危险品消毒系统和爆炸物处理系统在内的针对各种紧急事件的装备,可以培训消防战斗员、指挥员等。
各机场都要定期进行1次综合应急救援演练,演练的目的为检验机场应急计划的实施情况,着重对指挥系统、部门协调、通信系统、装备能力等环节进行评估。民航总局负责对全国机场的综合演练给予评估,民航局和机场当局将综合演练作为检验手段,尽可能地发现存在于各个环节中的问题而加以修改和完善,以确保实战中可以发挥最大作用。
目前,各个机场的应急计划中一般都规定,在地理条件允许的条件下,应急救援工作按照“标准救援模式”开展工作。因此,应急救援演习也是按照这种模式进行的,机场各个应急救援部门在得到通知后,立即到现场开展救援和消防工作;机场医疗急救、消防、保安、空管等各个部门,以及协作单位的各种车辆、人员在现场总指挥的指挥下,按照机场应急计划中关于航空器紧急事件的救援预案,到场后按照指定位置开展救援工作。
在这种救援模式当中,消防救援人员开展救援和消防工作,现场医护人员对伤员分类,进行标示和挂签后通过救援“走廊”将伤员分为紧急救治(重伤)、稍后救治(轻伤)、简单救治(自行走动)和死亡四类,在指定位置进行救治和处理,随后由机场和地方急救车辆分类送到各个医院救治。
参加救援的各个部门的车辆统一由机场运行指挥中心负责指挥。机场在日常培训和演习过程中,对协作单位的人员进行培训。协作单位和机场应急救援部门之间的通讯方式每月检查一次,同时机场对进入机场内部的车辆和人员提供引导,以便于协作单位的车辆能够及时地开展救援工作。
3.3.2 机场应急救援实施阶段关键技术研究
3.3.2.1机场资源动态调配
突发事件的应急处理过程中不但需要调动机场公司内部单位的各类救援资源,必要的情况下更需要调动机场协议单位的各类资源。合理的调动这些资源,不仅能够保证足够的救援资源在最短的时间里到达救援现场,还能够保证救援资源的合理使用,提高现场救援的效率。但是,由于救援资源,特别是协作单位的资源,数量有限,它们并不是为一次救援行动服务的,在很多地方都需要它们。所以,在事件处理过程中,当需要调配的资源规模和总量确定时,仍有许多不确定因素影响着资源的详细调配过程。例如:在实际调配过程中有可能出现某些救援单位无法联系,或者该单位不能提供理论上应该提供的资源数量。这样,当某种需要调配的救援资源的规模和总量确定时,在具体调配该资源的过程中,救援指挥人员与决策者就不得不考虑如下几个问题:按照何种优先次序调配各单位的资源(该资源应该由哪些单位提供);具体到每个单位的资源应该调配多少(各单位资源的理论调配数量);在调配过程中如果出现特殊情况(例如某些单位无法联系或该单位不能完整的提供指定的资配过程中的意外情况)等。这些都是值得仔细分析和研究的问题。能否合理妥善的解决这些问题,直接影响到整个救援过程的时间和效率[19][20]。
在已有的资源调配理论研究中,可以将资源调配分为两个步骤:首先由系统自动生成某种资源调配的初始方案,初始方案中包含提供该资源的所有单位(按离救援现场的路途远近或到达时间的先后顺序排列)和每个单位(以自己拥有资源的原始数量为基础)可以提供的资源数量(即计划调配数量);然后进入实际调配过程,在调配过程中针对出现的特殊情况(例如某个单位无法联系或该单位不能完整的提供指定的资源数量)对初始调配方案进行动态的调整。
1)资源调配初始方案
资源调配初始方案的思路如下:假设某次救援过程中某种资源的需求量经估算为,我们首先选取离事故地点最近的单位1的参与救援,如果它的实际可用数量小于总需求量,则再选取离事故地点第二近的单位2参与救援,如果单位1和单位2的资源全部总和仍然小于总需求量,则再选取离事故地点第三近的单位3参与救援,如此类推,直到满足该资源的需求为止。
对于初始方案中列出的各个救援单位,本系统在检索出来符合条件的救援单位后,按照各单位离救援地点的直线距离远近的顺序排列,距离最近的单位最先被调配,距离最远单位的最后被调配。这样做是很显然的,可以方便决策者进行按照优先级别进行合理调配。另外,我们规定检索出来的所有单位被排序后,他们的资源被调配的先后顺序便不会再有变化,是相对稳定的,决策者只需按调配清单中从上到下的顺序逐个进行资源调配即可。对于初始方案中列出的每个救援单位的计划调配数量(该单位可以提供的资源数量),可以按如下规则计算得到(假设共有个救援单位):
(1)对于救援单位1,如果该单位的实际可用数量,则令该单位的计划调配数量,转(2)继续计算救援单位2的计划调配数量;否则,令,并且令计算结束。
(2)对于救援单位2,如果,则令该单位的计划调配数量,并且令,转(3)继续计算;否则,令,并且令,计算结束。
(3)如此类推,对于救援单位,如果,则令该单位的计划调配数量,并且令,继续循环计算;否则,令,并且令,计算结束。
需要注意的是,实际调配过程中需要对该初始方案进行动态的调整,每调
配一个救援单位,方案中的计划调配数量就动态刷新一次。该数量与每个单位
该资源的实际可用数量、实际调配数量等都有密切的联系。
2)资源动态调配过程
资源调配是动态的、不确定的。在各救援单位的参与资源调配优先次序已经确定下来后,实际调配过程中还需要确定如下几个数量:每个救援单位拥有该资源的实际可用数量;第次调配时每个单位的计划调配数量;第次调配的每个单位的实际派遣数量(决策后的数量)等。下面详细考察这些数量的内在联系,并建立资源动态调配模型。
为了便于问题的描述和解决,我们定义各变量如下:
:救援方案中估算的某种物资的需求总数量。
:第个单位拥有该资源的实际可用数量,其中 (假定一共有个单位拥有该资源)。
:第次调配该资源时,系统计算出来的第个单位的计划调配数量(决策前的数量)。
:第i次该资源的实际调配数量(决策后的数量)。
:前i次实际调配该资源的总数量,显然:(公式1)
:第i次调配该资源时,需要调配的总数量,显然: (公式2)
:该资源调配结束后的总调配次数。
我们要解决的问题就是:已知某种资源需求总数量和各救援单位该资源的实际可用数量,如何根据操作员输入的实际调配数量,让系统自动计算出各单位的计划调配数量,使这些信息都在调配清单上显示并实时
更新,以辅助指挥者和决策者进行决策。
在解决问题过程中,我们作如下规定:
规定1:某种资源的需求总量一定小于所有救援单位所拥有的该资源的数量总和();进一步规定某次事件中,备用救援资源量一定大于需求资源量,也就是说资源调配过程中不会出现无资源可调的情况()。这种规定是符合实际情况的,也是合理的。
规定2:一般情况下,某种资源的整体调配过程由若干次调配活动组成,一次调配活动只能针对一个单位,每一次调配活动的结束都意味着下一次调配活动的开始,这样第次调配实际上就是调配优先权排在第i位的救援单位的资源。
规定3:规定第次实际调配数量的取值范围:。意味着第次调配活动中,优先权为的救援单位的实际可用资源全部被派出(参与救援)。表示次调配活动中,优先权为的救援单位的实际可用资源只有部分被派出(参与救援)。则表示第次调配活动中,优先权为的救援单位的资
源没有被派出(参与救援),允许具有重要的现实意义,例如在资源调配过程中,在决定让第个单位的资源参与救援时,却联系不到该单位的负责人或者该单位的全部物资恰好已经被派去执行别的任务,就直接将该单位的实际调配数量置0,这样可以使资源调配高效有序的进行,从而保证整个救援过程顺利的完成。
有了上述的规定和假设,我们可以描述某种资源的动态调配过程(图4.3)。需要重点说明的是,资源调配清单是随着调配过程的进行而动态更新的,最重要的是每次调配活动都要更新各救援单位的计划调配数量,这里重点介绍一下的具体取值和算法。
图3.1 资源的动态调配过程图
引入变量,令(公式3),则就表示该资源进行第次调配时,理论上计算的对第j个单位进行调配时,仍需调配的总数量。那么第次调配时,第个单位的计划调配数量可以这样计算得到:
(1)当时, (公式4),其中表示第次调配。
(2)当时,令,其中表示第次调配。之所以令,,是因为在第次调配时,前个单位该资源的调配活动均已经结束,也就没有必要再记录他们的计划调配数量。
由上述分析可以得到该资源的计划调配数量矩阵:,其中 (该资源从调配开始到调配结束,调配总次数是); (拥有该资源的救援单位共有个)。根据前面的规定,该计划调配数量矩阵由两部分组成:,其中方阵是核心,0矩阵是辅助部分,共列。很显然,是一个上三角阵,并且对角元素代表第次调配该资源时的真正有价值的计划调配数量,因为第次调配实际上就是调配优先权排在第位的救援单位的资源(参见规定2)。
相应的,如果将定义的扩展成表示第次调配活动结束后,第个单位的实际调配数量(即决策后的调配数量,包括前的调配数量),那么就可以得到该资源实际调配数量的矩阵:,其中 (该资源从调配开始到调配结束,调配总次数是); (拥有该资源的救援单位共有个)。同样,该资源实际调配数量矩阵也由两部分组成:其中方阵是核心,0矩阵是辅助部分,共列。很显然,是一个下三角阵,并且对角元素代表第次调配该资源的实际调配数量,因为第次调配实际上就是调配优先权为的救援单位的资源(参见规定2)。
另外需要注意的是,上述计划数量调配矩阵和实际调配矩阵只是某一种资源的调配矩阵,如果多种资源同时调配,那么需要将矩阵进行扩展。多种资源的调配过程实际上就是并行处理多个单资源调配的过程。
3.3.2.2 机场应急救援时间模型
对于救援系统而言,救援时间的研究为救援成功提供先决条件,所以对事故紧急救援时间的统计性分析、缩短这一时间日渐成为一项重要的研究课题。
图3.2表示进行事故救援后,通过减少事故总的持续时间所带来的延误改善示意图。其中,t0表示事故发生时刻;t2表示没有事故救援系统时,事故被发现和处理的时刻;t2’表示没有事故救援系统时,事故的影响完全解除的时刻;tl表示有事故救援系统时,事故被发现和处理的时刻;tl’表示有事故救援系统时,事故的影响完全解除的时刻;四边形ABCD的面积就是由于运用事故救援系统所带来的延误时间减少量。由此可知,及时有效的救援措施,可以大大地降低事故造成的损失,减少延误 [25]。
图3.2 减少事件持续时间后导致的延误减少量
Figure3.2 delays reduction caused by reducing the duration of the event
应急救援时间重要节点包括事故发生时间、指挥中心接到报案时间、救援人员出发时间、救援人员到达现场时间、事故现场施救与恢复机场运行时间。这一救援时间可被划分为:事故发现/报案时间(事故发生与指挥中心接到报案之间的间隔时间);反应时间(指挥中心接到报案与救援人员到达现场之间的间隔时间);现场施救与清理时间(救援人员到达到现场与事故现场清理完毕之间的间隔时间);机场运行恢复时间(事故现场清理完毕与受影响跑道、滑行道恢复正常使用之间的间隔时间)。交通事故紧急救援时间各阶段划分如图3.3所示。
图3.3 事故紧急救援时间各阶段划分
Figure4.2 the division of the accident emergency rescue time Phase
1) 事故发现/报告时间模型建立
事故发现/报案时间是由事故发生时算起,到指挥人员接到报案为止。目前,我国机场区域发生事故后,对于事故的发现/上报,主要还是基于人员自动报案(其中人员主要包括:空管部门,航空公司及机场相关保障单位);指挥中心监控人员监控发现等方式。
事故发现/报告时间主要可分为报告反应时延,接报反应时延和事故报告三部分。其中报告反应时延设为;接报反应时延设为,则,事故报告时间设为[26]
设事故发现/报告时间为,则
则不同事故报告途径的报告反应时延如表3.1所示,不同事故报告途径的接报反应如表3.2所示。不同事故事故报告过程如表3.3所示。
表3.1 不同事故报告途径的报告反应时延
Table3.1 the report to the Police response delay of different way to accident report
人员自动报案
监控中心监控发现
T报告反应时延
取决于报告人报告反应时延
<5sec
表3. 2不同事故报警途径的接报反应时延
Table4.2 the report to the Police response delay of different way to accident report
电话
无线对讲机
T接报反应时延
<10sec
<5sec
表3.3 不同途径的事故报告过程用时
Table4.3 the received Police response delay of different way to the accident report
事故报告过程
电话
无线对讲机
T事故报告
取决于报告人报告能力
<5sec
由以上分析,得出。由上述分析可知,考虑到事故发生时时间特征变量、环境特征变量、监测设备及手段性能变量,采取差异性评价指标,得到分钟[5]。
2) 反应时间模型建立
反应时间的计量从指挥人员得到事故的报告时起,到救援人员到达事故现场为止,其构成包括准备时间和救援人员赶赴现场的时间。其中准备时间又分为确定所需资源及人员的时间以及相关部门之间联络的时间。
设反应时间为,则
准备时间以消防部门为例计算:
假设消防车、消防器材、消防人员分别由不同的工作人员负责准备,设各自准备时间相互独立的(即消防车、消防器材和消防人员的准备是由不同人员同时进行),则:
其中为消防车准备时间;
为消防器材准备时间;
为消防人员准备时间。
设消防车种类分别为,事故救援对应所需数量为,对应车辆准备时间;消防器材种类为;事故救援对应所需数量为,对应器材准备时间为;消防人员所需数量为,对应人员准备时间为。假设各种消防车、各种器材准备时间是相互独立的,则:
式中:
根据具体发生事故时所需消防人员数量确定。
同理可计算出应急救援其他各部门的准备时间,,等。
故总的准备时间
式中:为相关部门各级紧急救援中心之间的联络时间,包括接到报警的信息处理时间,接受调度指令时延和具体启动预案、联络时间。其中,事故信息处理过程的快慢取决于资源指挥系统的功能和性能,处理内容包括查询事故最佳调度资源、最佳调度方案、相关数据等。按照常见系统处理能力,录入和处理总时延<5sec。
3) 现场施救与清理时间模型建立
设交通事故现场施救与清理时间为。本文建议建立一个现场施救与清理时间影响因素变量数据库,构造一个自我学习性的数据系统,即将每次发生的事故按事故救援等级变量、事故特征变量、环境特征变量等因素影响下的现场施救与清理时间输入并记录,这些数据为此后对现场施救与清理时间进行扩展性的统计分析提供了一系列的便利条件。不断的积累达到一定的数据量以后再加以分析,当下一次发生的交通事故和数据库中的记录相吻合时则输出历史的现场施救与清理时间,否则记下新的纪录,通过多次分析,不断的减少误差,从而得出对应不同影响因素取值下气的取值。
第4章 浦东机场应急救援分析
浦东国际机场作为中国最大的机场之一,日常运行遇到的情况纷繁复杂。针对不同紧急情况制定合理的应急救援措施对浦东机场的运营安全十分重要。浦东机场的应急救援措施旨在建立健全机场公共突发事件应急机制,提高机场应对突发危机事件的能力,保证应急救援工作协调、有序和高效进行,最大程度地减少人员伤亡,保护国家和公众财产安全,维护社会稳定,促进航空和生产运行安全。浦东机场应急救援务求反应迅速、施救措施适当。应急救援反应迅速是指消防、医疗、公安武警等应急反应单位在得到应急指令后第一时间出动, 按时到达集结点。应急救援领导小组相关成员单位应在接报后立即赶赴应急救援指挥中心指挥室进行联动指挥,总指挥迅速组织现场指挥部进行现场处置。应急救援指挥中心根据应急事件的信息,启动本预案中对应的处置程序,并根据事态发展及时调整相应措施。应急救援各机构应按照预案程序,接受应急救援指挥中心的统一指挥,加强信息沟通和协作配合。唯有如此应急救援工作才能有序、高效。
4.1 浦东机场应急救援组织结构分析
4.1.1 浦东机场应急救援组织结构
浦东机场应急救援任务并不是只由机场一家单位单独完成,每一次救援任务都涉及到各个相关部门的共同协作,相互协调,共同完成。机场应急救援领导小组是应急救援的最高指挥机构,一般由上海市人民政府副市长任组长,民航华东管理局局长、上海机场集团公司总裁、股份有限公司总经理、民航华东空管局局长、东航股份公司总经理、上航股份公司总经理(主要是基地航空公司)、机场公安分局局长、机场边防检查站站长、机场海关关长、机场检验检疫局局长等领导任副组长。领导小组下设机场应急救援指挥中心,由一名总指挥,多名副总指挥和成员构成,一般都是由各个部门的直接领导组成。应急救援指挥中心下设办公室,办公室设在股份公司运行指挥中心,负责应急救援指 挥中心的日常工作。
4.1.2 浦东机场应急救援部门职能
4.1.2.1 应急救援领导小组
机场应急救援领导小组是机场应急救援工作的最高决策机构,全面负责机场应急救援工作的组织指挥。
4.1.2.2 应急救援指挥中心
根据领导小组的授权,应急救援指挥中心负责日常应急救援工作的组织、协调和向领导小组报告工作,实施机场现场应急救援。参与应急救援的单位和个人服从应急救援指挥中心的统一指挥。 救援指挥中心总指挥由股份公司总经理或其授权的领导担任,并全面负责救援指挥中心的工作。
其主要工作职责:
1)负责组织制定和修改机场的应急救援计划或预案(实施动态管理);负责机场及其邻近区域 内各种紧急事件应急救援的全面协调;
2)负责指挥协调和调动参加应急救援的单位,就已经发生的应急救援发布指令;
3)负责组织残损航空器的搬移工作;
4.1.2.3 应急救援办公室
办公室负责应急救援指 挥中心的日常工作,主要包括:
1)负责定期检查(每半年)各有关单位的应急救援预案和措施的落实情况,并按本计划的要求组织应急救援演练;
2)负责参与应急救援单位的负责人姓名、花名册及其电话号码变化的修订工作(每半年);
3)负责定期检查(每半年)应急救援设备器材的登记编号、存储保管、维护保养等工作情况,保证应急救援设备完好;
4)根据民航总局《民用运输机场应急救援规划》及其他有关规定,负责制定应急救援项目检 查单。
4.1.3 机场应急救援各部门主要工作职责
4.1.3.1华东空管局
1) 负责将获知的紧急事件情况按照应急救援计划规定的程序通知有关部门;
2) 负责及时了解机长意图和紧急事件的发展情况,并报告应急救援指挥中心;
3) 负责发布有关紧急事件影响机场正常运行的航行通告;
4) 负责及时提供紧急事件所需要的气象情报,并通知有关部门。
5) 在自己的职责范围行使分指挥权。
4.1.3.2 机场公安分局
1)负责协调驻场部队、机场安保人员的救援工作;
2)负责设置现场安全警戒线,保护现场,维护现场治安秩序;
3)负责参与核对死亡人数,死亡人员身份;
4)负责制服、缉拿犯罪嫌疑人;
5)负责组织处置爆炸物,危险品;
6)负责疏导交通,保障救援道路畅通;
7)
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