城市医疗后送仿真建模与救护车路径规划研究

作     者：周梦妍 

作者单位：天津理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：杨鹏;刘巍

授予年度：2023年

学科分类：100218[医学-急诊医学] 12[管理学] 1201[管理学-管理科学与工程(可授管理学、工学学位)] 1002[医学-临床医学] 081104[工学-模式识别与智能系统] 08[工学] 1010[医学-医学技术（可授医学、理学学位）] 0835[工学-软件工程] 0811[工学-控制科学与工程] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 10[医学] 

主      题：城市医疗后送建模 Agent建模 人工势场法 遗传算法 路径规划 

摘      要：随着城市人口的增加,以及近年来新冠肺炎的不断反复,我国城市对医疗应急资源的需求也在不断上涨,人均呼叫救护车的次数也随之提升,与先进国家相比,我国的伤员医疗后送的整体服务水平方面还有待提高。伤员的医疗后送效率是城市医疗水平的评估标准,为了提高城市医疗后送效率,需要在后送资源配置和后送路径规划两方面进行针对性的研究,基于以上考虑,本文开展了如下研究工作:(1)医疗后送流程分析:针对城市级别的伤员医疗后送,调研历史伤员呼叫救护车数据以及大规模灾害发生时伤员的合理运转数据,分析城市医疗后送的复杂度、应急反应流程、伤员数据来源和医疗资源配置,确定对城市医疗后送仿真模型具体流程以及分项评估标准。(2)医疗后送仿真设计与开发建模:在(1)的基础上,采用多智能体方法构建城市医疗后送仿真推演模型,其中包括伤员生成、医疗后送和数据展示三个主要部分,通过仿真模型的数据输出查看救护车利用率以及伤员的后送效率,提取重要参数作为可靠性检验的指标来验证模型的可靠性,通过Monte Carlo实验对城市医疗后送流程中的主要环节进行统计分析,找出流程中对于后送效率产生影响的关键性因素,为仿真优化打好坚实基础。(3)救护车路径问题建模与优化算法设计:为了提高医疗后送的效率,符合现实逻辑需求,对救护车的行驶路径采用混合算法进行计算,首先采用改进的遗传算法规划出全局路径,再用改进的人工势场法进行局部路径优化,躲避突发事故和堵车。最后通过对混合算法进行仿真实验,对比仿真实验结果证明混合算法更符合仿真现实需求环境,更可以提高伤员的后送效率。