張玉芹，張 諍（蘭州交通大學 交通運輸學院，甘肅 蘭州 730070）

近年來，自然災害以及各種事故的發(fā)生頻率較之往年明顯增多，南方暴風雪，汶川大地震等災害給人類造成重大的經(jīng)濟損失甚至是毀滅性打擊。如何在事件發(fā)生后進行快速的應急救援工作是減輕災害的關鍵因素。在目前應急物資調(diào)度問題方面，很多學者將此問題局限于路徑方面，但是從物資調(diào)度的問題來看，連續(xù)物資的供給也是調(diào)度問題需要考慮的重要條件。事實上應急調(diào)度本身就是資源的調(diào)度，如果沒有足夠的資源，那么快速處置突發(fā)事件也就無從談起。

為了解決這一問題，本文通過利用當今快速發(fā)展的現(xiàn)代信息技術為我們及時應對緊急突發(fā)事件，這些技術手段在相當程度上降低了災害發(fā)生的損失。虛擬倉庫是指建立在計算機和網(wǎng)絡通訊技術基礎上，進行物品存儲，保管和遠程控制的物流設施。全球定位系統(tǒng)（GPS）技術可以為抗震救災提供精確的定位信息。地理信息系統(tǒng)（GIS）可以實現(xiàn)空間信息及其它各類信息的有效管理。盡管虛擬倉庫和GPS與GIS的結合度并不高，但是筆者嘗試將這三者結合起來，使應急物資從供給到需求地可以實現(xiàn)動態(tài)連續(xù)的供應。

1 現(xiàn)有應急物資調(diào)度研究

根據(jù)目前國內(nèi)外的研究，在應急調(diào)度問題方面，東南大學的劉春林教授對此問題研究的比較全面，它主要考慮的是以時間最短及出救點數(shù)目最少為主要目標，而多數(shù)文章涉及到的較多的是最短路徑問題。因為在物流調(diào)度中還有很多約束條件，例如地理條件的復雜性，對時間有一定的限制等，對于怎樣保障物資連續(xù)的供給以及路徑中出現(xiàn)特殊情況等問題提及甚少。所以，本文將概述性的討論將現(xiàn)代信息技術運用到應急物資動態(tài)調(diào)度中用以解決這些問題。但是，由于應急物流調(diào)度本身的復雜性，導致當前的技術還無法全面完善此問題，必然會引發(fā)以下幾點不足之處：

首先，當應急調(diào)度的任務開始時，就會產(chǎn)生物資消耗，那么物資的連續(xù)性保障就成了應急物資調(diào)度的首要問題。就目前的調(diào)查研究來看，救災的來源主要是中央救災儲備庫和未受災地區(qū)的社會捐贈，但是在短時間內(nèi)要保障各種物資調(diào)配并快速地運往受災地，提高應急響應能力，除了主要的救災來源，也對物資的保障組織提出了更高的要求，否則因為受災地物資供應不足或不能及時補給，就會出現(xiàn)供需失衡等問題。

其次，在應急物資調(diào)度過程中，由于自然災害和公共突發(fā)事件的突發(fā)性和規(guī)模都不確定，救援物資種類較多，許多意料之外的變數(shù)都可能導致需求物資的種類隨著事件的發(fā)展而發(fā)生變化，尤其相對于稀缺類物資，因為平時儲存量較少，當遇到大范圍的需求時，可能會因為嚴重供應不足而造成無法彌補的損失。

因此，本文嘗試通過利用虛擬倉庫通過網(wǎng)絡可以得到運程存貨信息并且獲得分散庫存和儲備物數(shù)量的特點，使救災物資滿足一定量的持續(xù)供應，并結合GPS、GIS的地理監(jiān)控優(yōu)勢使系統(tǒng)更加完善。

2 技術介紹及其作用

GPS:（Global Positioning System），即全球定位系統(tǒng)。它是美國國防部為軍事應用而開發(fā)的一套基于衛(wèi)星的無線導航系統(tǒng)，在準確定位、精確制導、導航追蹤等軍事用途方面發(fā)揮出了極其重要的作用。它具有定位精確高，全天候作業(yè)等特點。

GPS已經(jīng)廣泛用于我國的災害應急救援工作中，它具有定位，定時，追蹤等功能，它的定位跟蹤功能，不僅能提供直觀的動態(tài)信息，實時準確地確定出車輛當前位置，行駛速度以及行駛方向，而且為任務車輛進行適時監(jiān)控和路徑引導，為爭取挽救更多的生命取得了寶貴的時間。

GIS:（Geographic Information System），即地理信息系統(tǒng)，它是以地理空間數(shù)據(jù)庫為基礎，在計算機軟硬件技術的支持下，用于對地理空間數(shù)據(jù)的獲取、存儲、管理、傳輸、檢索、分析和顯示，以提供對空間對象進行決策和研究的人—機系統(tǒng)。

GIS在應急調(diào)度中的主要作用在于可視化的顯示功能和空間數(shù)據(jù)管理功能，能夠直觀的將受災地區(qū)信息及周圍環(huán)境，如地形、人口、區(qū)域、資源、設施等以圖形方式顯示在屏幕上，并通過數(shù)據(jù)分析和共享來提高響應速度。

虛擬倉庫：（Virtual Warehouse）也叫網(wǎng)絡倉庫，它是建立在計算機和網(wǎng)絡通訊技術基礎上，能夠遠程控制和隨時調(diào)動需要及滿足需要的物資的倉庫的總和。它是以倉庫群的形式存在，實體組織內(nèi)仍然各自管理，它存在的意義在于為應急事件的物資保障提供服務。

虛擬倉庫利用網(wǎng)絡可以得到遠程存貨信息，并通過控制和組織獲得分散的庫存和儲備物資的數(shù)量。它強大的信息系統(tǒng)，可以查看是否滿足應急的需求，并能夠選擇離受災最近的足額庫存的倉庫運送物資，實現(xiàn)對物資需求的敏捷響應。

在應急物資調(diào)度中，GPS，GIS和虛擬倉庫發(fā)揮自身的效用和功能，使其互補和銜接，高效的處理應急問題，極大地提高了資源整合的效率。借助于虛擬倉技術，可以在現(xiàn)有文章的基礎上增加對應急調(diào)度物資保障問題的研究。

3 結合幾種技術產(chǎn)生的概述

3.1 現(xiàn)代信息技術的作用

將虛擬倉庫、GPS、GIS應用于應急物流中，利用GPS的定位導航技術，可以對災區(qū)建筑物破壞的地方進行位置定位，實現(xiàn)現(xiàn)場調(diào)查人員與救援指揮中心的信息獲取。采用GIS的空間分析和可視化功能，能夠方便地分析任何區(qū)域的宏觀社會經(jīng)濟數(shù)據(jù)、人口分布和密度以及醫(yī)療衛(wèi)生、警力、道路交通燈的分布情況。GPS與GIS的技術結合正在被應用于應急物資調(diào)度中，主要是采用GIS電子地圖與GPS的實時定位技術，對配送路網(wǎng)、車輛所在位置和存在狀態(tài)實時地顯示在電子地圖上，進行分析和管理。利用虛擬倉庫借助于計算機網(wǎng)絡的特點，通過Internet可以遠程得到存貨信息，并對需求地所需物資進行快速的整合，最大效率的利用資源，以國家儲備庫的資源為主，將擁有實現(xiàn)各種突發(fā)事件的資源的若干企業(yè)集結形成動態(tài)組織，當機會不存在時，虛擬倉庫自動解體。

虛擬倉庫保障了基本的物資供給，GPS、GIS實現(xiàn)了車輛監(jiān)控和行駛路徑的最短路問題。這三者結合不僅減少了籌備物資的時間，提高了整個調(diào)度的效率，同時也彌補了以往因為物資供給不足而造成的重大損失。

3.2 可行性分析

根據(jù)上述對現(xiàn)有應急調(diào)度的分析，考慮到當應急調(diào)度問題開始時，產(chǎn)生的應急物資消耗是不能間斷的，但是就目前來說，還未達到連續(xù)保障的程度，所以，就此問題的缺失點，提出了基于現(xiàn)代信息技術的應急物資調(diào)度，主要是在調(diào)度問題的最優(yōu)路徑保障基礎上，追求更高的目標，即，使需求物資可以在短時間內(nèi)快速的運往受災地，減少災害損失。

首先，將貨物從庫存地運往救援地，主要采用GPS的衛(wèi)星定位導航監(jiān)控車輛行駛路線功能和GIS的電子地圖功能，GPS與GIS技術的結合已經(jīng)運用較為成熟，但是，對于高效配置物資的保障系統(tǒng)就較為欠佳。主要原因在于救災主要來源是國家物資儲備庫和社會人士的捐贈，種類繁多，但救援地的物資需求較為集中，數(shù)量不能完全滿足，所以，本文提出在應急物資調(diào)度中采用虛擬倉庫，它是專門針對實體組織外部資源來迎合這類快速出現(xiàn)的事件或機遇，通過網(wǎng)絡信息技術可以看到資源的存貨信息，提高需求的快速響應。

其次，由于災害發(fā)生的突發(fā)性和規(guī)模的不確定行，以及波及時間的未知性，都可能導致物資種類隨著事態(tài)發(fā)展而發(fā)生變化，像對于稀缺類物資，國家儲備數(shù)量的限制，當遇到大范圍需求時，會產(chǎn)生意想不到的后果。而虛擬倉庫的作用就在于當災害未發(fā)生時，虛擬倉庫是處于關閉狀態(tài)，一旦需要，除了國家儲備庫的應對之外，虛擬倉庫就會提供災害所需的一切物資，包括稀缺類物資，減少了因為調(diào)配時間而造成的損失。

所以，在應急調(diào)度問題中采用3種技術，不僅可以滿足救災物資的持續(xù)供應，而且可以保證路徑的動態(tài)觀測。

3.3 系統(tǒng)模塊分析

系統(tǒng)主要分為三個模塊，如上圖所示：第一部分，在GIS的分析模塊中，災害應急指揮中心會根據(jù)告警信息，在電子地圖上定位出地點，并做明顯的標注。通過GIS，可在地圖上標明受災區(qū)域的范圍、機場、道路塌方等地，利用GIS的空間分析功能，可以根據(jù)空間信息進行估計救災需求，分配救災資源，并通過GIS路網(wǎng)分析進行準確定位，決定救援。第二部分，在虛擬倉庫準備模塊中，利用GIS的空間分析功能，估計出需求物資后，準備向受災區(qū)供應。首先，在國家儲備庫中查找最近點以及滿足足夠數(shù)量的物資并調(diào)運到需求地，當儲備庫中數(shù)量不足時，將啟動虛擬倉庫，并查找較近的庫存準備調(diào)運。第三部分，在GPS與GIS模塊結合中，通過在第二部分介紹的內(nèi)容，根據(jù)儲備的物資量滿足及其需求量的最近物資來源地，若線路的運輸時間符合時間約束則確定配送路線。首先執(zhí)行應急配送任務的車輛通過車載終端的GPS接收機進行自身定位，然后在車載顯示器上顯示出車輛在電子地圖上的位置，應急監(jiān)控中心根據(jù)車輛的位置信息與GIS地圖數(shù)據(jù)庫進行匹配，并通過顯示終端在屏幕上顯示出車輛的位置。此時，監(jiān)控中心即可實時、動態(tài)的掌握車輛的狀況。因為在很多未知的情況下，突發(fā)災害往往會改變原有的配送區(qū)域的道路通行能力，所以必須及時更新GIS地圖數(shù)據(jù)庫，快速的確定出車輛的配送路徑方案，并傳給車載終端，車載終端經(jīng)過處理后，在車載顯示器上顯示出新的配送路徑，從而為任務車輛進行導航。GPS與GIS的結合模塊，應用于應急指揮調(diào)度工作后，能夠全面地了解現(xiàn)場的交通路線，救援實力的具體位置，從而有選擇地處置車輛和人員的安排，縮短救援時間。

4 總結與展望

本文的創(chuàng)新點是將虛擬倉庫運用到應急物資調(diào)度中，虛擬倉庫是一種新型的組織模式，通過強調(diào)實體組織對外部資源整合來快速響應出現(xiàn)的災害，它不僅打破了傳統(tǒng)倉庫組織的限制，同時減輕了應急事件所帶來的人員傷亡和財產(chǎn)損失。通過對3個技術結合的應用，為救災后的物資調(diào)度提供了一定的借鑒。筆者討論了基本的概述，還存在具體算法分析等問題，會在以后的研究中加以改進。

[1]黃海濤.軍事虛擬倉庫的構建與管理[D].武漢：武漢大學（碩士學位論文），2005.

[2]高慧.應急物資車輛調(diào)度模型研究[D].長沙：長沙理工大學（碩士學位論文），2008.

[3]朱帥劍，毛海軍.基于3S技術的應急物流配送車輛導航定位系統(tǒng)研究[J].交通與計算機，2008,5(26):1-2.