Transit assisted emergency evacuation of high density clusters in urban areas : a case study on container terminals

Abstract

Ο σχεδιασμός της εκκένωσης σε περιπτώσεις εκτάκτων αναγκών είναι ένα κρίσιμο στοιχείο που μπορεί να σώσει ζωές. Σε πολλές περιπτώσεις επικίνδυνων γεγονότων έκτακτης ανάγκης, η καλύτερη επιλογή είναι η μετεγκατάσταση των απειλούμενων πληθυσμών σε ασφαλέστερες περιοχές χρησιμοποιώντας τα μέσα μαζικής μεταφοράς. Η αποτελεσματική αντιμετώπιση των φυσικών και ανθρωπογενών καταστροφών απαιτεί γρήγορη και καλά οργανωμένη προσπάθεια, η οποία εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό όχι μόνο από τον ενεργό, προληπτικό σχεδίασμά αντιμετώπισης αλλά και από τη δυνατότητα ορθών αποφάσεων οι οποίες πρέπει να ληφθούν κατά τη διάρκεια των γεγονότων. Οι υπάρχουσες προσεγγίσεις για την αντιμετώπιση θεμάτων εκκένωσης βασίζονται κατά κύριο λόγο στον ενεργό, προληπτικό σχεδίασμά. Ωστόσο, η κίνηση που παρατηρείται σε κάποιο οδικό δίκτυο, παρουσιάζει περισσότερες προκλήσεις, λόγω της δυναμικής δομής και των χαρακτηριστικών του δικτύου, καθιστώντας τον προληπτικό σχεδίασμά λιγότερο αποτελεσματικό για την προστασία των εκκενωθέντων. Σε αυτή τη μεταπτυχιακή εργασία παρουσιάζουμε την εκκένωση περιοχών μεγάλης πληθυσμιακής κάλυψης με τη βοήθεια των μέσων μαζικής μεταφοράς με τη χρήση ενός μοντέλου δυναμικού δικτύου. Ο απώτερος στόχος είναι να παρουσιάσουμε ολοκληρωμένες λύσεις που συνδυάζουν τα πιο εξελιγμένα πακέτα προσομοίωσης της κυκλοφορίας με μοντέλα βελτιστοποίησης εκκένωσης περιοχών μεγάλης πληθυσμιακής κάλυψης, για να αποδείξουμε τη χρησιμότητα των μέσων μαζικής μεταφοράς στην εκκένωση πληθυσμών υπό διάφορες συνθήκες. Αρχικά, παρουσιάζουμε μία μικρή εισαγωγή στο πρόβλημα προς επίλυση καθώς και τους λόγους που μας οδήγησαν στη μελέτη και επίλυση του συγκεκριμένου προβλήματος. Στη συνέχεια παρουσιάζουμε τη βιβλιογραφική ανασκόπηση, τα δυναμικά χαρακτηριστικά που συνοδεύουν τις διαδικασίες εκκένωσης καθώς και τα πακέτα προσομοίωσης που υπάρχουν διαθέσιμα. Στο τρίτο κεφάλαιο, παρουσιάζεται αναλυτικά το πρόβλημα προς επίλυση και αναπτύσσεται η μέθοδος, η οποία βασίζεται στη θεωρία του ακέραιου προγραμματισμού. Η υλοποίηση και η επίλυση του προβλήματος γίνονται με τη βοήθεια της γλώσσας μαθηματικού προγραμματισμού AMPL. Επίσης, παρουσιάζεται η πιλοτική εφαρμογή σε εμπορικούς λιμένες. Στο τέταρτο κεφάλαιο παρουσιάζονται τα αποτελέσματα και τα συμπεράσματα που προκύπτουν από τη χρήση της μεθόδου. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι η μέθοδος λειτουργεί σωστά και αποτελεσματικά, παρέχει τη βέλτιστη λύση και επομένως είναι δυνατή η μελλοντική εφαρμογή της από τους υπευθύνους διαχείρισης καταστάσεων έκτακτης ανάγκης, έτσι ώστε να καθίσταται γρηγορότερη η εκκένωση πληθυσμών σε περιπτώσεις καταστροφών. Τέλος, στο πέμπτο κεφάλαιο παρουσιάζονται τα συνολικά συμπεράσματα της παρούσης δουλειάς καθώς και κάποιες κατευθύνσεις για μελλοντική έρευνα.