来源：哈工大研究生
原文链接：https://mp.weixin.qq.com/s/B4WhsZghrzixaDBK1UJGtw
博士生：裴顺顺
导 师：谢礼立
副导师：翟长海
学 科：土木工程
学 院：土木工程学院
学位论文
1.研究背景、选题意义、研究价值：
我国地震多、强度大、分布广、灾害重，随着城市化进程的推进和人口的高度集中，地震灾害对城市造成的经济损失愈发严重，恢复时间延长，城市地震安全问题严重威胁着我国“新型城镇化”战略的实施。为了有效应对这一挑战，抗震韧性理论被应用到防灾减灾领域，以确保地震后的城市的稳定和高效的恢复。2003年，Bruneau等将韧性概念引入工程领域，并将抗震韧性定义为“系统降低地震风险、减轻地震破坏和缩短震后恢复时间的能力”。随着地震工程研究的深入，抗震韧性引起了国内外学者的广泛关注。当前韧性城市建设已经成为防灾减灾科技领域的热点问题，并且逐渐成为研究和实践的重点方向。现有的医疗系统抗震减灾理论与保障医疗系统抗震韧性的客观需求差距巨大，亟需挖掘城市医疗系统抗震韧性背后的科学问题，在震后尽可能减少医疗服务中断，保障医疗系统面向灾害的抵抗能力、适应能力和恢复能力。本文主要量化震后交通系统和医疗系统间的关联性，研究考虑交通系统关联的城市医疗系统的韧性评价和提升方法。
2.主要研究内容：
本文针对考虑交通系统关联的城市医疗系统（后文简称为城市医疗系统）震后的特点，研究了考虑交通和医疗耦合关系的系统建模方法，提出了考虑交通系统关联的城市医疗系统功能评价方法，构建了城市医疗系统的协同恢复决策模型，发展了城市医疗系统分阶段多参数的抗震韧性评价方法，形成了韧性提升方法。具体研究内容概述如下：
（1）揭示交通和医疗之间的关联机制，研究交通-医疗耦合的城市医疗系统建模方法；结合城市医疗系统震后的服务特征，提出从短期适应性和长期恢复性角度综合评价城市医疗系统的韧性的新思路；在现有研究的基础上，发展更全面的交通系统和单体医院震后功能评价方法。
（2）结合救援过程中区域内的救治需求，研究交通-医疗和医院-医院间的关联性，提出应急期功能评价指标；考虑震后工程性损伤和紧急救援机制，建立震后伤员动态救治模型；分析考虑伤员激增、通行延迟和救治能力下降对功能的影响，发展医疗系统震后功能评价方法。
（3）考虑恢复阶段的就医需求，提出城市医疗系统恢复期功能指标；分析了交通-医疗协同修复的物理演化机制，构建考虑人力资源投入和修复次序的恢复决策模型；建立基于人工神经网络的系统功能快速预测模型，开发嵌套代理模型的恢复决策模型高效求解算法，提出城市医疗系统恢复时间计算方法。 （4）构建基于震后功能损失和恢复时间的分阶段多参数抗震韧性评估框架，提出基于应急期功能损失、恢复期功能损失和加权恢复时间的抗震韧性指标，发展城市医疗系统抗震韧性评价方法。
（5）考虑震前加固对震后恢复的影响，建立城市医疗系统全过程韧性提升随机优化模型；针对震后高维的不确定性场景，通过拉丁超立方抽样方法实现震后场景的缩减，发展随机优化模型的高效求解算法，解决求解耗时巨大的问题；提出综合震前加固和震后恢复的全过程城市医疗系统韧性提升方法。
3.主要创新点：
（1）针对震后伤员激增、道路通行延迟和医疗救治能力损失的问题，提出了考虑交通系统与医疗系统关联性的城市医疗系统功能评价方法，揭示了二者之间关联性对系统功能的影响，发展了一种分阶段多参数的抗震韧性评价方法。
（2）考虑震后恢复期救治需求的变化，建立了城市医疗系统震后恢复决策模型，提出了嵌入人工神经网络代理模型的高效恢复决策求解算法，解决了考虑交通系统关联的城市医疗系统恢复决策耗时巨大的问题。
（3）考虑震前加固和震后恢复决策之间的依赖关系，建立了城市医疗系统全过程抗震韧性提升决策模型，提出了融合情景缩减技术和机器学习的随机优化智能求解算法，实现了城市医疗系统韧性提升模型的高效求解。
4.代表性创新成果：
[1] Pei S, Zhai C, Hu J, Liu J, et al. Seismic functionality of healthcare network considering traffic congestion and hospital malfunctioning: A medical accessibility approach. International Journal of Disaster Risk Reduction. 2023, 97: 104019.（SCI收录，IF=5.0）
[2] Pei S, Zhai C, Wen W, et al. A dynamic patients dispatch and treatment model for resilience evaluation of interdependent transportation-healthcare system. Journal of Earthquake Engineering. 2023, 27: 4613-38.（SCI收录，IF=2.6.对应论文第3章）
[3] Pei S, Zhai C, Wang Z, et al. Resilience assessment of the interdependent transportation–healthcare system during emergency response. Structure and Infrastructure Engineering. 2022: 1-15.（SCI收录，IF=3.7.对应论文第3章）
[4] Pei S, Zhai C, Hu J. Surrogate model-assisted seismic resilience assessment of the interdependent urban healthcare systems considering a two-stage recovery strategy. Reliability Engineering & System Safety, 2024, 244: 104090.（SCI收录，IF=8.1.对应论文第4章）
[5] Pei S, Zhai C, Hu J, et al. Resilience assessment and enhancement of interdependent transportation-healthcare system: A spatial accessibility approach. Transportation Research Part D: Transport and Environment. 2024: 104090.（SCI收录，IF=7.6.对应论文第6章）
[6] 裴顺顺, 翟长海*, 胡杰. 区域医疗系统抗震韧性综述, 哈尔滨工业大学报: 1-15, 2024.（EI收录，对应论文第1章）
[7] 孙智, 裴顺顺, 翟长海*, 于鹏, 医院抗震韧性研究进展, 工业建筑, 54(2): 106-116, 2024.（中文核心收录，对应论文第1章）
[8] 裴顺顺, 翟长海, 温卫平, 胡杰. 区域医疗系统应急期韧性分析软件V1.0. 2022SR0941897. 2022-7-18.
[9] 裴顺顺, 翟长海, 温卫平, 胡杰. 区域医疗系统恢复期韧性分析软件V1.0. 2022SR0945305. 2022-7-19.
作者心语
谢礼立院士一直强调“要做有组织、有目标、有追求、有期限、有历史使命感的科研”。科研从来不是简单的任务清单或时间消耗，而是一场心怀热爱、砥砺前行的修行。在追寻真理的道路上，让个人的努力与时代的需要同频共振，将自己的成长融入时代的洪流之中。所谓“热爱可抵岁月漫长”。正是因为内心深处的热爱和使命感的召唤，那些看似枯燥的试验和繁琐的数据分析才变得充满意义，科研生活也被赋予了更多的重量与温度。
在博士写作过程中，我深刻体会到一个重要的道理：完美的论文永远不会从天而降，而是通过不断的写作、修改与完善逐步成型。刚开始时，我曾过于担心文献和理论准备不够充分，结果却发现，越是拖延，越是害怕无法开始。真正的进步是在行动中获得的，论文的写作不是一蹴而就的，而是在不断实践中修正与提升的过程。正如博士圈里常说的那句“The best dissertation is a done dissertation”，好的论文是写完的论文，完成比完美更重要。导师的指导和每日的文献阅读让我逐渐形成自己的理论框架，从前人的工作中汲取灵感，每天写作和阅读的积累，让我在博士论文的脉络梳理和文字撰写中变得更加自如。
写博士论文，就像跑一场持久的马拉松，需要良好的节奏和耐力支撑。身体健康是坚持到底的基石——合理的作息、充足的营养，和适当的休息是不可或缺的。千万不要因压力而忽视健康，唯有“学的时候认真学，玩的时候放肆玩”，才能在劳逸结合中找到长久的平衡。正如机器也需要保养，人体更需要细心呵护，适时调整才能保持源源不断的科研热情。
除了身体健康，学术诚信同样不可妥协。写下的每一段话、每一个数据，未来都会成为学术界的一部分，将被审视和传承。坚持真实和严谨，保持高度的学术责任感，让自己的研究不仅是为达成目标，更是对学术的敬畏和对未来的交代。在健康和诚信的支撑下，这场“马拉松”将会留下值得自豪的印记。
导师评谈
在我指导的学生中，裴顺顺同学无疑是一位优秀且具有潜力的青年学者。她始终以高标准要求自己，对待科研工作持有坚定的态度，能够坚忍不拔地应对各种困难和挑战。她不仅具备扎实的专业基础，还非常注重团队合作，能够积极地与组内其它成员交流分享，共同解决问题，促进了整个研究团队的进步与发展。我为能有这样一位学生而感到自豪，并期待她在未来的道路上取得更加辉煌的成绩。同时，我也希望她能够继续保持谦虚谨慎的学习态度，不忘初心，砥砺前行。
