【文章导读】城市医疗设施系统网络韧性研究与规划对策——以郑州市主城区为例

目前，我国城市发展呈现高流动、高密度、高强度的基本特征。在不确定性显著增强的压力扰动下，城市空间的敏感性、脆弱性显著提升。韧性城市建设可以提升城市抵御压力并从扰动中快速恢复的能力，是现阶段城市规划研究与实践的重要内容。城市医疗设施是保障城市安全的重要公共服务设施系统，对于维续城市功能具有重要作用。增长范式下基于服务半径的城市医疗设施规划布局，在响应不确定压力、增强城市恢复能力方面存在“结构性的不足”。医疗设施间以网络化协同为机制的韧性响应能力，对于城市抵御和适应不确定压力意义重大。因此，研究城市医疗设施系统空间网络在不确定压力扰动下的韧性薄弱点与规划对策，可以为城市安全提供必要的保障，具有重要的理论价值和实践价值。

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医疗设施系统网络的构建

由“韧性”概念演绎形成无适用场景、无边界条件的韧性策略，难以实现有效的韧性目标。作为城市医疗设施系统韧性规划研究的基础和前提，需要明确医疗设施系统韧性的适用场景及其韧性机制。

医疗设施之间的网络化协同互动（包括“受扰动设施”病患、医护人员、医疗设备等“负载”的有效输出，以及“协同设施”相应支持“要素”的输入）是其系统韧性形成的关键机制。重要医疗设施既是城市医疗设施系统的重要组成部分，也是保持其系统核心功能，协调医疗资源配置的重要节点。围绕城市重要医疗设施所形成的，具有“级联性”和“有向性”的协同关系，是保障城市医疗设施系统安全韧性的关键机制。据此梳理出重要医疗设施协同互动的基本模式（图1）：同等级医疗设施的协同支持（T1—S1）；次一级医疗设施的协同支持（T2—S2）；转移负载至其他医疗设施临时安置（T3）。3种基础协同模式交织构成了城市医疗设施系统韧性的网络化协同机制，进一步形成3种应对不确定压力扰动的韧性响应情景（表1）。

▲ 图1 | 重要医疗设施的级联有向协同模式示意

▲ 表1 | 重要医疗设施的韧性响应情景

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郑州市城市医疗设施系统网络韧性规划研究

2.1 构建医疗设施系统的空间有向网络

 2.1.1 测度并识别重要医疗设施 

将医疗水平与规模容量相结合得到的“承载力”能够更为真实客观的体现城市医疗设施的支持保障能力。根据计算结果，郑州市医疗设施承载力的等级化、分层特征显著。从中选取承载力最高的35个重要医疗设施开展进一步的研究分析（图2）。

▲ 图2 | 医疗设施承载力的散点分布

 2.1.2 网络结构的整体空间特征 

根据城市医疗设施维续其自身运行的时间，综合城市道路通行能力、要素转运与接收时间等因素，筛选与重要医疗设施能够形成有效协同作用的医疗设施，并构建郑州市医疗设施系统的空间网络（图3），该网络具有以下特征：

▲ 图3 | 医疗设施系统网络

（1）网络整体构成：医疗设施系统整体并未形成一个完整的联系紧密网络，而是由4个子网络构成。包括：位于中部的1个“主体子网络”和分布在外围的3个“简单子网络”。

（2）网络规模结构：主体子网络与简单子网络在规模与网络密度等方面存在显著差异。其中，主体子网络规模大、网络密度高、网络结构复杂，构成医疗系统网络的主体；简单子网络的规模小、网络密度低、网络结构简单。

（3）子网络空间分布：主体子网络位于城市社会、经济、人口最为密集的城市中部，在主体子网络东部存在一个南北走向的带状区域对其构成分隔作用，使主体子网络总体呈现“西密东疏”的空间分布特征。简单子网络主要分布在外围，为简单星型结构。

2.2 网络协同机制的特征刻画

为刻画不确定压力的真实扰动作用，应用承载力——负载分配模型，分别模拟“点状压力”和“多源面状压力”作用下，重要医疗设施及其协同作用对网络稳定性、紧密性的影响（图4、图5）。网络稳定性通过设施受到扰动后，其协同设施负载的增加量，即协同设施的最大负载系数进行测度；网络紧密性反映设施受到扰动后使得网络整体或局部连接减少的程度，用相对网络密度指标进行测度。

▲ 图4 | 重要医疗设施对网络稳定性的影响

▲ 图5 | 重要医疗设施对网络紧密性的影响

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影响网络韧性的各类重要医疗设施问题分析

根据重要医疗设施对网络韧性影响的差异性特征，将其分为3类：重点提升型、结构优化型、联系加强型（图6）。

▲ 图6 | 影响网络韧性的重要医疗设施分布

3.1 重点提升型设施

主要位于中心子网络中部设施分布集中与分散的交界处，对网络的稳定性和紧密性都有较大影响，不仅缺乏其他设施足够的有效协同支持，而且已有协同设施的承载力差异大。一是此类设施同等级协同设施的数量不足，且低等级协同设施的承载力不足。二是此类设施与大部分协同设施距离较远，受扰动时，过分依赖少量距离近且承载力较强的协同设施，导致这些协同设施因支援该设施而没有余力支援其他的重要医疗设施。同时，由于距离过近，此些设施在面状压力作用下可能同时受到扰动，对网络的稳定性造成较大影响。

3.2 结构优化型设施

主要位于中心子网络西北侧，对网络紧密性影响较大，此类设施若受到扰动后会影响大量的重要医疗设施。体现在：此类设施初始负载较大，周边虽然集中分布了较多的重要医疗设施，但其提供的协同支持仅能满足一个重要医疗设施的需求。因此这类设施受到扰动对这些重要医疗设施承载力的占用会导致整个网络的有效联系急剧减少。

3.3 联系加强型设施

主要位于中心子网络东侧边缘及3个简单子网络，对网络稳定性影响较大，此类设施缺乏有效且足够的协同支持。体现在：此类设施的协同设施承载力不足，协同支持能力不强；且距离主体子网络较远的华中阜外医院和郑州市第三人民医院北院区，协同设施的数量也不理想。

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郑州市医疗设施系统空间网络韧性提升策略

通过识别和分析3类影响网络韧性的重要医疗设施，发现其分布规律和存在问题具有典型性和代表性。据此提出三大普适性策略，针对性地应用于3类设施的优化提升过程。其中，增强设施韧性的措施主要针对重点提升型设施和联系加强型设施；加强有效连接的措施主要用于指引联系加强型设施有效协同连接的增量提升；优化网络结构的建议主要应用于结构优化型设施及其边医疗设施的规模和布局。

4.1 增强设施韧性措施

增强设施自身的安全防护能力是提升城市医疗设施系统韧性的有效方法。实施提升事前预警能力、强化事发抵御能力、加强事后恢复能力三步走的措施，能够减少设施受到扰动时失效的功能和运行停滞的时间。

4.2 加强有效连接指引

通过规划布点新的医疗设施来增加设施间的协同连接，可以保障医疗设施在不确定压力扰动下获得有效支援，以增强城市医疗设施系统的安全稳定性。结合重要医疗设施的承载力以及城市人口分布，提出医疗设施增补的规划指引（图7）。

▲ 图7 | 医疗设施系统加强有效连接的指引

4.3 优化网络结构建议

在设施布局结构优化方面，需要疏散空间距离近，且功能定位相似的重要医疗设施；完善具有层级结构体系的城市医疗设施系统空间网络，填补城市重要医疗设施空间分布上的空缺。在资源优化配置方面，针对待优化设施，需要通过分流引导和资源调配，合理减少设施的负载；针对优化设施承载力较弱的协同设施，应增加其医疗物资储备量、设备完善度和救治水平等。

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总结与展望

相较于传统以面板数据综合评价识别医疗设施系统韧性薄弱点，以及静态网络韧性的研究方法，文章提出了一个更加符合医疗设施系统在不确定压力作用下实际的韧性响应情景，并构建了网络化的设施间有向协同模型，能够精准有效地模拟和识别网络中的韧性薄弱点，对城市医疗设施系统及其他设施系统的韧性规划与提升具有一定的实践借鉴意义。

本文撰稿

王纪武  沈雨嫣  毛旦毅  王辰昊  逯靖远

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原文介绍

《城市医疗设施系统网络韧性研究与规划对策——以郑州市主城区为例》一文刊载于《城市规划》2024年第8期，第90-100页。

【doi】10.11819/cpr20240807a

王纪武，浙江大学建筑工程学院区域与城市规划系常务副系主任，教授，浙江大学建筑工程学院城市规划与设计研究所所长，浙江大学城乡规划设计研究院有限公司副总经理。

沈雨嫣，浙江大学建筑工程学院城市规划与设计研究所硕士研究生，本文通信作者，22212159@zju.edu.cn。

毛旦毅，浙江大学建筑工程学院城市规划与设计研究所硕士研究生。

王辰昊，浙江大学建筑工程学院城市规划与设计研究所博士研究生。

逯靖远，郑州市规划勘测设计研究院有限公司总经理，注册城乡规划师，高级工程师。

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