考虑地震灾害情况的四川省应急物流中心选址研究

1. 引言

过去几年中，中国各地发生了多次大规模自然灾害。据统计，2023 年大陆地区共发生 5.0 级以上地震 11 次，造成严重的经济损失和人员伤亡。山东平原 5.5 级地震造成 2900 余间房屋损坏，直接经济损失 2.4 亿元。甘肃积石山 6.2 级地震造成甘肃、青海两省 151 人死亡，983 人受伤，直接经济损失146.12 亿元。

四川省位于环太平洋地震带上，东临重庆，北接陕西、甘肃，西界青海、西藏，南与云南、贵州接壤，是中国地震频发区之一，特别是四川省的西部和北部，如阿坝、甘孜地区，位于横断山脉地带，是地震活动较为频繁的区域。2024 年四川省因地震灾害造成直接经济损失为 2.2 亿元。科学规划应急物流中心能有效减轻受灾地区的灾害损失，提升灾后恢复能力。

2. 应急物流中心选址模型

本文以四川省地震灾害情况作为研究对象，综合考虑物流中心震级、震源地震级以及物流中心到受灾地的距离和时间等因素，运用免疫算法，得到最优应急物流中心的地理位置。为简化计算，本文提出如下假设：

（1）应急救援车辆充足。

（2）运输方式为公路运输，各节点可相互到达。

（3）暂不考虑应急救援成本。

（4）灾害发生时，应急物流中心仍能正常使用。

（5）应急救援车辆速度已知且相同，不考虑地震之后其他灾害导致的交通拥堵情况。

（6）应急物流中心与受灾地点的位置、距离已知。

（7）应急救援时间由响应和运输时间组成。

相关参数及释义如表1 所示根据问题假设中的描述，构建目标函数建立模型：

表 1 参数设定表

该目标函数的约束函数为：

公式（1）为目标函数，由地区震级情况和物资运输情况构成。其中， 为震源地震级的倒数，震级越高受灾越严重，通过倒数进行归一化，数值越小说明受灾越严重；为备选点到受灾需求点之间的物资运输情况；整体表示综合考虑地震震级大小和物流中心的救援效率。

公式（2）表示所有受灾点都有备选点提供救援服务。

公式（3）表示当备选点被选中时，该点的应急物流中心才会向受灾点提供服务。

公式（4）表示备选点震级不高于 4.0 级以确保地震发生时备选点不会受到破坏。

公式（5）表示备选点到受灾点的救援时间，包括响应时间和运输时间。

公式（6）表示地区内应急物流中心运输量能满足受灾地区物资总需求量。

公式（7）表示备选点所服务的受灾点的物资需求总量不得超过备选点物资储备总量。

3. 考虑地震灾害受灾情况的四川省应急物流中心选址

本文通过中国地震台网选取四川省 2012-2024 年 4 级以上地震数据，表2 为部分数据。

表 2 四川省 2014-2024 年 4.0 级以上地震数据（部分）

参数设置数据如表3 所示。

表3 参数设置表

本文免疫算法的基本参数设置种群规模为 50，迭代次数为 1000，交叉概率为 0.5，变异概率为 0.3，多样性评价系数为 0.9，相似度阈值为 0.65 。通过 Matlab 进行求解，算法迭代情况如图1 所示。

图1 免疫算法收敛曲线图

由图 1 可知，当算法迭代到 706 次时结果收敛，得到最优应急物流配送中心方案如图2 所示。

图2 应急物流配送中心选址方案

由图 2 可知，综合考虑四川省地震震源地震级和应急物资配送距离，利用 Matlab 计算免疫算法得到平均服务半径为 108.08 km，最大服务半径可达 405.75km 的6 个应急物流中心地址，分别为：

中心 1（27.89° N，101.43° E） 位于四川省攀枝花市西区，地处川滇交界金沙江河谷地带。该配送中心依托成昆铁路与京昆高速形成的多式联运枢纽，且区域地质结构相对稳定，能够高效支撑应急物资集散。该中心重点辐射攀西地区地质灾害链生风险区，包括攀枝花市全域矿山塌方隐患区、凉山州南部昭觉 - 会理地震滑坡高发带，并延伸覆盖云南丽江断裂带北段。

中心 2（28.47° N，99.44° E） 位于甘孜藏族自治州得荣县，该县作为川藏公路 G215 国道关键节点，在避让主断裂带的同时紧邻巴塘地震活跃区，具备高寒山地专项救援能力。其辐射范围沿金沙江灾害走廊延伸，覆盖得荣 - 巴塘 - 乡城地震高风险三角区，有效解决高原路网稀疏导致的救援时效瓶颈。

中心 3（30.93° N，99.55° E） 位于甘孜州理塘县西北部，基于其川藏公路核心枢纽地位及世界海拔最高民用机场的航空优势，能够突破高原交通制约。该配送中心重点服务雅江- 理塘地震带极重风险区，包括白玉、新龙等断层活跃县域，同步覆盖稻城亚丁等旅游热点区。

中心 4（28.150° N，102.71° E） 位于西昌市，该中心全面辐射安宁河断裂带沿线县域，涵盖冕宁 - 德昌地震山洪复合灾害区，同时兼顾攀枝花工业带次生污染风险。

中心 5（30.18° N，102.91° E） 位于雅安市天全县，其核心辐射区沿龙门山南段断裂带展开，重点保障宝兴 - 芦山 - 康定地震带，通过大渡河、青衣江水陆联运通道，覆盖汉源 - 荥经等流域性洪涝 - 地震复合灾害区。

中心 6（31.57° N，104.24° E） 位于成都市金堂县，凭借成渝发展轴核心区位和西南最大航空救援枢纽优势，集成智能物资调度系统与国家级储备库。在该地区设立配送中心能够针对性保障成都平原城市群与龙门山前缘断裂带重合区（德阳、绵阳等）。

上述 ⁶ 个配送中心覆盖位置包含有川西高原如理塘、稻城等高原牧区及热门旅游地区，滇北 - 川西南丽江等多座城市多民族聚居区及地质灾害频发带，四川盆地西缘雅安、绵阳人口密集区与汶川地震重建带。并且通过历史数据可知，6 个物流中心的平均震级均小于4 级，发生地震时影响较小，适合建立物流中心。

4. 总结

本文以四川省地震灾害作为研究对象，探讨了应急物流中心选址问题。首先综合考虑震源地震级和物流中心到受灾需求点的应急物资配送效率，构建极小化总目标函数。然后选取 2014 年 -2024 年 4.0级以上的四川省地震数据，运用免疫算法，借助 Matlab 软件，得到最优选址方案。本文研究结果为四川省建立应急物流中心提供了借鉴和参考。

基金项目：四川省哲学社会科学重点实验室“智慧应急管理重点实验室”2023 年度课题“四川省城镇基层社区应急能力提升研究”（2023ZHYJGL-16）

作者简介：高梓宇（2003.04.12—），男，汉，广东省深圳市南山区，本科，工业工程

通信作者：罗升（1995-），女，汉族，重庆合川，硕士研究生，物流与供应链管理