Стихийные бедствия можно разделить на четыре категории: геофизические, метеорологические, гидрологические и климатические. Все они могут привести к гибели людей, разрушению окружающей среды и инфраструктуры, частной или общественной.
Количество стихийных бедствий неуклонно растет, в отличие от числа погибших от этих событий. По статистике за последние 10 лет, около 45 000 человек в год гибнут от стихийных бедствий. Хотя эти цифры меньше, чем ранее, погибших все еще очень много.
В мире не существует места, полностью защищенного от стихийных бедствий, но некоторые территории более уязвимы. Например, в области Тихоокеанского вулканического огненного кольца чаще случаются землетрясения, извержения вулканов и цунами, чем на других территориях. Ураганы происходят над Атлантическим океаном, Карибским морем и Мексиканским заливом каждый год. В последние годы также растет вероятность лесных пожаров в Калифорнии и Австралии.
Ущерб от этих бедствий может достигать миллиардов долларов и исчисляться десятками тысяч смертей.
Имитационное моделирование помогает спланировать действия, чтобы предотвратить как можно больше смертей и уменьшить финансовый ущерб от стихийных бедствий. Используя имитационную модель, службы по оказанию помощи или правительства могут сначала предсказать, как эти события могут развиваться, а затем смоделировать, как лучше всего справиться с ними и их последствиями.
В этом блоге мы рассмотрим, как разные имитационные модели, в том числе для проектирования больниц, эвакуации и управления цепочками поставок, можно использовать для принятия решений с целью уменьшить последствия стихийных бедствий.
Моделирование последствий стихийных бедствий
Как мы выяснили, в некоторых местах стихийное бедствие может произойти с большей вероятностью, но неизвестно, когда оно произойдет и как будет развиваться. Мы знаем, например, что произойдет извержение крупнейшего в мире действующего вулкана, но время его извержения и последствия остаются неизвестными.
Негативные последствия изменения климата продолжают нарастать, засушливым регионам Калифорнии и Австралии угрожают лесные пожары. Они становятся более частыми и наносят все больший ущерб людям и их имуществу. Можно ли спрогнозировать развитие стихийного бедствия с помощью моделирования? Определить, как будет вести себя лесной пожар в зависимости от места, где он начнется, и от ветра? Взгляните на модель ниже, которая создана для такого прогноза.
Эту простую модель можно использовать для прогнозирования последствий разведения огня в лесу в зависимости от направления ветра.
Модель с историческими данными и ГИС-картами может быть полезна для разных служб. Например, пожарные могут использовать модель, чтобы определить, где установить противопожарные заграждения, а другие аварийные службы могут использовать ее для организации эвакуации. Если это можно сделать для лесных пожаров, почему не сделать это для извержений вулканов, ураганов, цунами и других бедствий?
Как больницы могут подготовиться к чрезвычайным ситуациям с помощью моделирования
После стихийного бедствия больницы часто переполнены пострадавшими, поэтому важно создать систему размещения максимального количества пациентов при оптимизации медицинских ресурсов.
Моделирование помогает в таких ситуациях, поскольку позволяет задать в модели определенные параметры системы. Их можно настроить заранее или скорректировать в модели во время стихийного бедствия, чтобы обеспечить в больнице достаточный объем ресурсов для спасения человеческих жизней. Как показано в модели ниже, это можно сделать с помощью ПО AnyLogic, которое эффективно используется для моделирования в сфере здравоохранения.
Больницы тоже могут столкнуться с проблемами во время стихийных бедствий, как, например, во время урагана Катрина. Это худший сценарий, когда больница, которая должна быть безопасным местом, неожиданно оказывается в сложной ситуации. В этом случае эвакуация пациентов и медперсонала и их перевод в другие больницы также становятся важной частью устранения последствий стихийных бедствий. При эффективном планировании действий можно спасти много жизней. Рассмотрим эвакуацию более подробно.
Моделирование эвакуации для подготовки к стихийным бедствиям
При стихийном бедствии первые несколько минут крайне важны для выживания людей. Когда случается стихийное бедствие, решающее значение для спасения жизней может иметь организация эвакуации из здания или перемещение в более безопасное место внутри него. Это применимо к разным типам зданий, от одноэтажных до высотных.
Ниже представлена модель двухэтажного здания с соединительной лестницей и возможностью закрытия одного запасного выхода. Используя эту модель, вы можете определить количество времени, необходимое для эвакуации, найти лучший маршрут и понять, как количество людей в здании повлияет на общее время.
Попытки сделать это в реальном мире могут быть дорогими, опасными или даже невозможными, в то время как имитационные модели эвакуации недороги, могут создаваться для разных сценариев и запускаться несколько раз.
Эвакуацию можно смоделировать не только для зданий, но и для деревень, поселков и даже целых городов. Однако в этом случае мы будем рассматривать не просто пешеходов, а тех, кто передвигается на автомобиле или общественном транспорте. Используя Библиотеку дорожного движения или Железнодорожную библиотеку AnyLogic с ГИС-картами, разработчики моделей аварийных ситуаций могут тестировать несколько маршрутов с разным объемом трафика в разное время.
В модель могут быть включены динамические события, такие как разрушение дорог, мостов или туннелей. Представьте себе план эвакуации в сочетании с системой раннего предупреждения, которые смоделированы заранее, до цунами, произошедшего в 2004 году в Индонезии. Могло бы это предотвратить все смерти и разрушения? Вероятно, нет. Но могло бы это спасти чьи-то жизни? Можно с уверенностью ответить да.
Как моделирование помогает подготовить цепочки поставок к стихийным бедствиям
Когда обычные люди думают о стихийных бедствиях, «цепь поставок» — это далеко не первое, что приходит им на ум. В то время как это одна из первых вещей, о которых думают специалисты по планированию действий при стихийных бедствиях.
В случае любого стихийного бедствия в его зону необходимо доставить лекарства, продукты питания, временное жилье и товары первой необходимости. Но что произойдет, если дороги будут разрушены или затоплены? Что делать, если водные пути будут завалены обломками?
Деревня или город могут оказаться полностью отрезанными от внешнего мира. Это означает, что припасы не будут доставлены вовремя в нужное место.
По этим причинам хорошо спланированная цепь поставок, устойчивая к сбоям, может смягчить последствия этих явлений. Часто службы по оказанию помощи при стихийных бедствиях создают специальные цепи поставок в рамках подготовки к таким событиям.
Эти цепи поставок гуманитарной помощи при стихийных бедствиях начинаются с поставщиков, будь то местные или национальные правительства, частные лица или компании. Далее товары для гуманитарной помощи попадают на региональные распределительные склады, после этого – на локальные склады и, наконец, – в центры аварийного восстановления. Некоторые запасы могут храниться на долгосрочных складах, тогда как другие могут потребоваться немедленно. Таким образом, при моделировании цепи поставок для реагирования на стихийные бедствия необходимо учитывать двойную проблему уровня запасов и оптимизации доставки.
Ниже представлена имитационная модель доставки продукции в Европу. Модель цепочки поставок включает производственные мощности и дистрибьюторов. Эту цепь поставок и логистическую модель можно изменить для использования в ситуациях стихийных бедствий.
Перспективы использования моделирования при реагировании на стихийные бедствия
Многоподходное моделирование — это высокоэффективный метод, который позволяет воссоздавать отдельные взаимодействия в динамической системе. Он отличается возможностью моделировать сценарии с непредсказуемым поведением. Это именно тот тип поведения, который характерен для стихийных бедствий.
Разработка системы такого типа в безрисковых условиях может помочь заранее подготовиться к стихийным бедствиям, а затем справиться последствиями этого события. Но одной имитационной модели стихийного бедствия может быть недостаточно, чтобы понять все его последствия и найти решения, как с ними справиться.
Разрабатывая модели планирования действий и объединяя их вместе, специалисты по управлению стихийными бедствиями получат больше информации для принятия решений до, во время и после событий, что в конечном итоге поможет спасти жизни и ресурсы.
Не забудьте подписаться на нашу ежемесячную рассылку, чтобы получать новые публикации в блоге AnyLogic и модели месяца на вашу почту.
