引言

地震在我国发生频率高、破坏严重，应急医学救援作为地震灾害救援的核心环节，不仅需要多个部门协同完成“搜、挖、救、送”全流程救援，还需应对伤病员数量多、伤情复杂、救治资源在不同时间和区域分布不均、黄金救援期时间紧迫等关键问题，上述特点决定了地震应急医学救援过程中存在大量不确定性因素和突发事件，实地演练难度大，难以有效评估和优化应急医学救援预案。因此创新地震应急医学救援训练手段和方法，模拟地震应急医学救援过程，实现低成本地震应急医学救援演练称为亟需解决的重点和难点问题。

地震灾害作为最严重的灾害之一，给人民生命财产安全带来严重威胁。为确保科学的开展地震灾害应急医学救援，目前针对地震应急医学救援训练方法和工具很多，包括进行桌面推演、组织实地演练、设计模拟演练仿真系统、构建应急医疗队伍调配数学模型，但现有方法和工具在面对极端灾害和复杂的突发事件时，仍存在场景还原度不足、成本高、难以进行灵活推演并制定科学预案。

1兵棋推演在应急管理领域的应用

兵棋推演是指运用统计学、概率论、博弈论等原理，按照事先制订的规则，对战争过程进行仿真、模拟和推测，广泛应用于武器装备论证和军事战略分析等军事领域，是提升作战效能的重要途径，在外交、经济、应急管理等领域也展现出极强的活力。目前，已有学者将兵棋推演引入灾害管理与应急救援领域，不仅拓宽其应用范围，还为灾害应对提供新的方法和工具。牛莉博针对核应急救援领域的兵棋推演系统展开研究，着重剖析其构成要素并探讨系统设计思路。杨珏等人构建了一套大面积停电应急抢修兵棋演练系统，并对兵棋各要素进行了分析和建模。陈鹏通过兵棋推演综合建立了动态兵棋棋子模型、暴雨规则、可视化地图及兵棋推演模型，实现了城市内涝灾害应急救援兵棋推演。郭思思等人构建了一套水面舰艇公共卫生事件防控兵棋推演系统，为水面舰艇公共卫生事件的预警预测、辅助决策、效果评估提供方法和工具。吕伟结合台风灾害的特点和应急疏散指挥和实施流程，设计了台风灾害应急疏散桌面兵棋的地图、棋子和规则等要素。李吉等人研究设计了战场公共卫生事件防控指挥兵棋推演系统，运用该系统能够评估优化战场公共卫生事件防控处置指挥流程和方案。贾亦祯针对石油化工灾灭火救援建立兵棋推演模型，提出了兵棋推演棋盘、兵棋算子、情景与规则、推演组织框架的设计方法。宋玉豪研究设计了公共卫生防疫兵棋推演系统。承敏钢结合兵棋推演技术、提出了一套城市危机应急管理体系框架。现有研究将兵棋推演技术成功应用到核应急救援、大面积停电抢修、城市内涝救援、台风应急疏散、石化灭火救援等多种应急场景中，验证了兵棋推演在应急领域的适用性和实际应用价值。各研究都围绕各自场景的核心需求，搭建了包含地图、棋子、规则、推演模型在内的兵棋系统，为兵棋推演在应急领域的实际落地提供了可借鉴的思路和方法，也进一步证实了兵棋推演在模拟“真实”救援场景、评估救援方案、辅助制定决策等方面的突出优势。

综上，本课题组综合考虑地震应急医学救援中的各类要素，调研灾后应急医学救援行动的进程，明确力量部署、确定指挥协同关系，结合兵棋思想，设计地震应急医学救援兵棋，通过创建“真实”的灾害损毁环境，根据伤病员的救治需求与流程，构建地震应急医学救援兵棋推演规则，模拟应急医学救援搜、挖、救、送动态过程，评估优化应急医学救援行动方案，目的是提升“实战化”地震灾害应急医学救援训练的方法和手段。

2 地震应急医学救援业务需求分析

按地震灾害救援的任务行动可分为伤员搜索、营救、医疗救治、后送4类。地震灾害救援力量包括抢险搜救、医疗救治、后勤保障等力量；其中，地震应急医学救援是指在地震灾害突发后，医疗单位及其专业救援人员依据医学理论与专业技能，对受灾伤病群体实施的紧急医学救助活动，旨在挽救生命、治疗伤病并防控。该救援行动采用分级救治体系，从现场急救到灾区医院救治，再到后方医院的专科和康复治疗。

2.1 搜索需求

搜索是在现场搜寻找被埋压人员，并对其所处位置准确定位的过程。伤员搜索工作一是依据场地或建筑物的类型、倒塌模式、时间阶段以及外部环境影响等多重因素，快速确定各区域或建筑的搜索优先级次序；二是需要选择搜索方法，合理部署搜救力量；三是合理选择搜索装备，提高搜救效率。

2.2 营救需求

营救是灾害救援最重要的环节之一，是使用适合设备和相关探测仪器对受灾建筑物体采用起重，拆除，支撑等手段将已经搜索确定位置的幸存人员或遇难人员解救出被困区域的过程。营救工作施展情况直接影响到救援工作质量，良好有序的救援能大大降低人员伤亡。对于突发地震灾害，伤员营救工作一是需要营救人员对障碍物的快速识别，对受灾区域迅速做出安全评估；二是要求救援人员对所持设备的正确熟练使用，快速选择合适的营救装备；三是需要营救人员对确定的救援方案的正确实施、具备强大的心理素质及丰富的经验。

2.3 医疗救治需求

2.3.1现场急救需求

现场急救是抢救小组(医务人员为主)进入灾区现场后，搜寻和发现伤员，指导自救互救，首先要确保伤员呼吸道通畅，同时进行包扎止血、初步固定并填写伤票，然后将伤员搬运出危险区，就近分点集中，再后送至灾区医疗站和灾区医院。

2.3.2 灾区医院救治需求

灾区医院救治是地震应急医学救援分级体系中的关键中转环节，指灾区医院对经现场急救后转运至的伤员，开展针对性医学处置与流程衔接的核心工作，为后续救治或转运提供基础保障。灾区医院救治工作一是开展快速检伤分类与早期医学处理；二是规范填写医疗文书与伤情记录。通过简洁规范的病历或伤情卡，精准记录伤员基本信息、伤情诊断、处置情况等关键内容。三是施科学分流与转运衔接。结合伤员伤情、治疗需求及后方医疗资源分布，制定合理转运方案，有序将伤员分流至后方医院。

2.3.3 后送需求

伤员后送是缩短伤病员到达确定性治疗机构的最关键做法。对于地震灾害救援伤员后送，一是制定科学转运决策与路径规划。结合伤员伤情严重程度、转运耐受性、后方医疗资源容量及灾区交通通行状况，精准判定转运优先级，规划最优转运路线，规避道路损毁、次生灾害等风险，确保转运效率与安全性。二是强化转运途中医疗监护与急救保障。针对不同伤情伤员配置适配的医疗设备与专业医护人员，实时监测伤员生命体征，对突发病情变化及时实施急救干预，避免转运过程中伤情恶化。三是搭建高效转运协同与信息对接机制。建立前端救治单位与接收单位的实时沟通渠道，提前通报伤员基本信息、伤情诊断、前期处置情况等关键内容，同步协调转运运力，确保接收单位提前做好接诊准备，实现转运与救治的无缝衔接。

2.3.4 后方医院救治

后方医院救治是在指定的设在安全地区的地方医院进行较完善的专科、康复治疗，直至伤员治愈。一是组织多学科诊疗团队开展全面评估，针对复杂创伤、重症并发症等制定个性化治疗方案，通过手术干预、重症监护、专科药物治疗等手段，精准解决伤员核心伤病问题，阻断病情进展。二是开展系统化康复干预。遵循“早介入、分阶段”原则，在伤员病情稳定后及时启动康复治疗，包括肢体功能康复、神经功能康复、心理康复等。

3 地震应急医学救援兵棋设计

3.1设计思路

在地震应急医学救援兵棋设计中，以地震救援实际业务流程为核心依据，按照模型-规则-兵棋研制与应用的思路展开研究设计。首先，模拟地震发生后的“地震损毁”阶段，涵盖建筑、道路等不同维度的损毁情况，根据建构筑物损毁程度对伤员位置、伤员数量进行裁决，为兵棋构建出初始的灾害背景。聚焦“伤情演化”，从伤类、伤势裁决到伤情演化裁决，让兵棋中伤员状态呈现出动态变化。随后，围绕“搜、挖、救、送”救援行动进行设计。“伤员搜索”部分，设定伤员搜索流程，通过选择搜索方式、配备救援装备、标记伤员位置等要素，模拟救援力量搜索伤员的过程；“伤员营救”部分，设定被困伤员移除流程，通过选择营救方式、选择营救工具等要素，模拟救援力量将被困伤员从废墟种移除的过程；“医疗救治”部分，从现场急救的伤员集中、检伤分类、初步伤情处置，到伤员转运的途中监护、交接，再到灾区医院早期救治与后方医院专科治疗的检查、诊断、处置等流程，全面复刻医疗救援的全链条工作，使兵棋能够精准且系统地展现地震应急医学救援的业务逻辑与处置要点，见图1。

3.2 地震损毁模型构建

地震损毁模型是制订模拟推演规则和研制系统的基础，其构建紧密围绕“地震破坏力传递至承灾体（建筑、道路），进而产生伤员救援需求”的逻辑链条展开，借助数学建模方法实现各环节的量化关联。地震灾害造成大量建筑倒塌，这是导致人员伤亡的主要原因。由于建筑结构类型（土木结构、砖混结构、框架结构、剪力墙）存在差异，各类建筑的抗震设防等级不同，地震对建筑造成的损毁程度也有所不同；建筑损毁程度的不同，又会使得受困并受伤的人数存在差异。本研究采用数学建模的方法，基于震源位置、震源深度、震级等因素计算PGA(峰值加速度)，通过PGA-烈度区间进行烈度转化，以地震烈度（I）作为量化指标对地震破坏力进行量化。量化地震动强度（烈度）与建筑结构类型、设防等级的关联，判定“轻微、中等、严重、倒塌”等建筑损毁等级，并结合区域人口密度与损毁等级对应的被困率，获得被困伤员数量、位置。通过构建地震损毁模型，分析在地震发生后伤员的时空分布、指挥决策、救治行动、物资消耗等规律，发现不同建筑损毁程度产生人员伤亡数量规律，为地震灾害救援行动的模拟推演提供支撑，见图2。

3.3 模拟推演规则制定

推演规则是模拟推演施过程中推演实体(人、装)执行相关行动必须遵循的依据和规范。依据应急医疗队救援任务，按照伤病员医疗后送的流程与规律，构建推演规则，包括推演流程规则（决策阶段、执行阶段、事件阶段、评估阶段），救援行动（伤员搜索、伤员营救、自救互救、现场急救、灾区医疗站救治、后方医院救治、伤员后送等）状态限定规则，裁决评判规则（伤员被困状态裁决、伤员位置裁决、伤员数量裁决、伤情裁决、伤员搜索裁决、伤员营救裁决、伤员救治裁决等）。

3.3.1 推演流程规则

推演流程采用回合制，模拟地震黄金救援时间72小时，将整体周期按均等时间段划分为若干回合，每段即1个回合。1回合中包括决策阶段与执行阶段，各方在决策阶段操作棋子，到执行阶段棋子开始行动，回合结束生成新的灾情态势，推演方依此制定下一回合决策，循环推进以模拟连续的救援行动与指挥过程。

3.3.2 救援行动的状态限定规则

地震应急医学救援兵棋的救援行动状态限定规则，通过约束条件明确医疗救治力量能力边界与方法适用场景。在空间上限定不同区域的任务范围，如废墟区仅允许基础生命支持，安置点不具备重伤手术条件。特殊条件下，约束能力发挥程度，如暴雨中救护车能力下降。

3.3.3 裁决评判规则

在地震应急医学救援兵棋推演中，裁决规则承担着判定各类事件结果的核心职能。推演过程中常会遇到不同类型事件，部分事件需满足特定条件才会触发，另有部分事件的结果具有随机性，而裁决规则正是针对这些事件的触发条件与随机结果展开规范判定。其判定标准通常源于历史经验与训练数据，具体需为每个事件设定对应概率范围，再通过获取随机数的方式确定事件最终果。

3.4 棋盘

在地震应急医学救援领域中，棋盘本质上是对该领域应急医学救援物理空间的抽象化表达，其空间形态的可视化呈现通常以兵棋地图为载体。兵棋地图至少需要包括比例尺、地形和位置等基本元素。

比例尺：为真实反映地震应急医学救援力量的部署和救援装备的机动能力，兵棋地图一般使用标准比例尺，比例尺的大小通常由救援行动的规模大小来确定，救援行动规模越大，推演级别越高，地图内容越简略；救援规模行动越小，推演级别越低，地图内容越详细。地震应急医学救援兵棋推演系统以7级及以上地震的波及区域作为核心推演空间，在空间精度设计上采用分辨率嵌套形式，其中最大颗粒度可支撑伤员跨省后送的指挥调度决策，最小颗粒度则能满足现场伤员搜救、医疗救治等行动的操作。

地形：本兵棋地图需充分表征山地、高原、森林、湖泊等典型地理地貌类型，同时需精准呈现对救援行动具有直接影响的关键环境信息，如城镇建筑及损毁状态、道路网结构与通行状态、人口密度与空间集聚特征等，以支撑救援行动推演的科学性与真实性。

位置：兵棋采用网格的形式对兵棋地图进行量化，在每个棋格里都有1组4位数字，作为该棋格的坐标值，用坐标对该棋格和算子进行定位。本系统采用六角格设计，满足救援力量运动方向的随意性。

3.5 棋子

兵棋棋子也叫兵棋算子，地震应急医学救援兵棋棋子分为单位棋子和注记棋子。单位棋子是用来代表参与救援的各种力量和资源的棋子，用不同的图形、颜色和符号来区分不同类型的救援单位或资源，单位棋子还标示有代表各种不同能力或属性的数字和符号，如医疗队救治能力值、救护车机动力值、人员数量等，其包括伤员棋子、卫生运力棋子、救援力量棋子，伤员棋子是地震应急医学救援兵棋的核心，本套兵棋既侧重于区域级地震应急医学救援的指挥调度，因此以批量伤员作为棋子，其中包括轻伤伤员、中伤伤员、重伤伤员3类。卫生运力棋子是用于模拟医疗运输工具、人员和相关资源的特殊单位棋子，主要负责在推演中实现伤员转运和医疗物资调配功能，主要包括救护车棋子、医疗运输直升机棋子、卫生运输车辆棋子等。救援力量棋子代表具有主动救援能力的单位，是推演过程中执行救援任务、应对伤员需求的主体力量，包括搜救队棋子、医疗队棋子、灾区医疗站棋子等。注记棋子也是一类重要的棋子，在地震应急医学救援兵棋中，用于标记灾害环境特征（如医院、气象条件）、救援事件状态（如资源剩余量、伤员处置进度）及指挥决策指令（如优先救治、转运路线），不具备自主行动能力，为推演者提供关键信息参考以支撑决策。

3.6 裁决表

建立地震应急医学救援推演和裁决的标准，用于指导推演人员和裁决人员熟悉兵棋推演系统的使用原理与操作方法。设定裁决表，裁决表是兵棋推演中对行动结果进行裁决的表格，包括生命时长表、伤员数量裁决表、伤员位置裁决表、伤势裁决表、伤情裁决表、伤员搜救数量裁决表以及救治能力表、资源消耗表等。

3.7 随机发生器

使用100面骰子模拟产生地震应急医学救援行动中的不同概率。

3.8 地震应急医学救援兵棋推演应用

地震灾害突发后，应急医学救援需多部门协同完成“搜、挖、救、送”全流程工作，需由区域应急管理部门、地方医疗救援指挥机构调度专业搜救队伍、军地医疗救援执行单位等力量开展联合处置，因此该套兵棋确定为区域级指挥兵棋。使用主体为区域应急管理部门、地方及相关医疗救援相关指挥员，主要用于指挥流程推演、救援力量部署与处置方案优化。同时还可以用于教学和科研，进行救援指挥训练和相关理论研究，使用主体为高校应急管理与医学相关专业受训学员和科研院所研究人员。

4结论

将兵棋应用于地震应急医学救援领域，有助于促进地震应急医学救援的指挥决策、演习演练、考核评估等能力建设。基于地震应急医学救援兵棋开展地震应急医学救援训练演练时，通过制定地震应急医学救援想定库，对不同震级、不同救援阶段的力量使用、物资调配、伤员分类转运等进行兵棋推演，结合救援进程的实时变化，预期发现地震应急医学救援中的问题，通过复盘研讨，制定地震应急医学救援预案，形成指挥决策、救援力量编组及部署、医疗装备器材配备、伤员分级救治、物资调配等技术规范，为地震灾害应急医学救援力量高效运用提供方法与工具。

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