中日友好医院的门诊采血区设施配置与布局优化.docx

1、中日友好医院的门诊采血区设施配置与布局优化中日友好医院的门诊采血区设施配置与布局优化采血是门诊服务的重要环节之一。由于采血人流量大、到达时间集中，门诊采血区常出现患者排队时间长、人多拥挤等现象。既往针对采血区的研究，较多从医疗管理角度展开探讨1-3，鲜见建筑领域的研究，更是缺乏针对采血区设施配置和布局的精细化研究。因此本文运用Anylogic仿真方法，构建采血区仿真模型，基于仿真结果分析问题，并提出相应的优化策略，为同类门诊采血区的设计和运营提供参考。一、Anylogic仿真方法（一）Anylogic仿真软件Anylogic是目前技术较为成熟的行人仿真软件之一，由俄罗斯XJ Technolog

2、ies公司研发，几乎支持现有的所有离散事件和连续建模方法，具有图形化的仿真操作界面，特别适合大型复杂建筑物内的行人仿真，如医院、机场、地铁站等。Anylogic专门开发了行人仿真库，可以在物理层对行人进行建模，包括:对象的大小、对象的视野范围、障碍物、楼梯、边界、优先次序等。借助于行人库，可以对系统进行更精确的测量和优化，能够更直观地找出系统中的瓶颈所在4。此外，Anylogic可以通过收集不同区域的密度，以评估服务设施的服务能力。Anylogic的核心算法是社会力模型。该模型的连续性特征使其可以精确描述各种层次的作用力，故模型计算结果可靠，比较接近真实情况5。本研究应用的是Anylogic

3、Professional 8.5.1软件。（二）Anylogic仿真实验流程第一步：收集基础数据并进行整理。本研究涉及的基础数据包括采血区空间尺寸、设施数量，以及患者行为特征等数据。第二步：建立仿真实验模型。对采血患者类型、到达数量，以及各种服务设施（自助取号机等）、采血窗口、采血区出入口等进行标记。第三步：基于基础数据设置仿真参数，并调整至仿真模型中患者行为能够真实地反映实际情况。第四步：进行仿真实验，输出数据，如患者密度、等候空间人数、患者逗留时间等，分析问题。第五步：提出相应的优化方案。再次仿真，验证其是否到达优化的效果。 图1 仿真实验流程 二、基于Anylogic仿真法的采血区问题分

4、析（一）采血区基础数据中日友好医院位于北京市朝阳区，始建于1984年，是一所集医疗、教学、科研和预防保健等多项功能为一体的三级甲等综合性医院。门诊采血区位于二楼，独立成区，设有两个出入口。采血工作区设有9个采血窗口；等候区设有15个座位，单排式布局；自助服务区设有自助取号机1台，位于采血区东侧的走廊内,走廊设有休息座椅，供采血患者使用（图2）。图2 采血区平面图 患者主要从走廊西侧进入，到达东侧的自助服务机取号，进入采血室等待，然后按照排队叫号顺序，到达窗口采血，之后离开。除以上建筑空间、设施和采血流程，研究中还通过实地计数的方式采集了早高峰时段（7：309：30）患者到达人数、采血窗口服务人

5、数、自助取号机服务人数。在此期间共到达患者350人，平均到达率为2.92人/min。基于采血窗口服务人数（表1），求得采血窗口服务率为0.55人/min；基于自助取号机服务人数（表2），求得自助取号机服务率12为12.5人/min。表1 采血窗口服务人数数据样本（批次）12345678910采血窗口服务人数（人/5分钟）2323313221表2 自助取号机服务人数数据样本（批次）12345678910自助取号机服务人数（人/5分钟）60657056636371596257为获得患者的速度分布，在采血区选取一定距离，测量患者通过的时间来获得速度。本次调研样本为156人，有效样本为132人，患者步

6、速分布如图3所示。患者步速范围在0.52.0m/s之间。图3 采血区患者步速分布图以上数据将作为标定仿真模型参数的依据。（二）仿真模型前提假设在仿真建模之前，根据研究目的，对系统进行一定的假设和说明以简化模型，从而降低仿真模型的建立难度，减少无关因素的干扰。具体如下：简化患者的空间状态，将患者简化为二维圆形，设置为(0.4，0.5)m；简化患者流线，通道内其他的患者行为流线不予考虑；患者均以最短路径到达目的地，无需询问他人，无折返的现象。（三）仿真模型构建首先，将采血区平面示意图导入Anylogic软件中，应用行人库中的墙体、目标线、矩形区域、服务线、路径等空间标记模块绘制采血区的边界、出入口

7、、自助取号机、等候排队区域、采血窗口等环境（图4）。其次，利用Anylogic行人库中的PedSoure(生成源)、PedGoTo(走行最终目标)、PedService(接受服务)、PedSink(消灭源)等模块建立患者流程图（图5）。最后，根据患者流线，将以上模块与空间标记模块一一对应，并设定所需参数（表3）。图4 采血区环境仿真示意图图5 采血流程图表3 仿真参数设置模块参数名称数值PedSoure患者到达率2.92人/min患者速度uniform(0.5, 2.0)患者直径uniform(0.4, 0.5)PedService自助取号机服务率12.5人/min采血窗口服务率0.55人/m

8、in（四）仿真数据分析仿真时段选为采血高峰时段7:30-9:30。运行模型，每60s输出一次数据，主要为：患者密度图、等候区人数-时间曲线、患者逗留时间曲线。图6 仿真4000s时患者密度图患者密度图主要反映在仿真期间患者在空间中的平均密度，可通过添加密度图模块获得。密度越高，颜色越偏红色；密度越低，越偏蓝色。从患者密度图可以看出，自助服务区以及等候区密度最高，空间状态差(图6）。对于等候区人数-时间曲线，须首先在区域模块（PedAreaDescriptor）中标记统计的区域，再在Time Plot模块中输入编码“pedAreaDescriptor.size ( )”，输出每60s的人数数据，

9、再对应时间绘制。从仿真结果可以看出，大约2100s之前，等候区人数持续增加，此后在5482人之间波动，持续约4900s，平均等候人数为70人（图7）。对于患者逗留时间曲线，须首先利用流程建模库的Time Measure Start和Time Measure End两个模块统计患者逗留时间，其值可在Time Plot模块输入编码“timeMeasureEnd.dataset”输出，再依据对应的时间点绘制。从仿真结果可以看出，患者逗留时间在14902473s之间波动，患者平均逗留时间约为1937s（图8）。图7 等候区人数-时间曲线图8 患者逗留时间曲线 （五）采血区问题分析分析上述仿真数据，可以

10、发现以下问题：第一，设施配置问题。自助服务机数量少，在高峰时期形成排队现象；采血窗口数量不足，导致等候人数过多，在有限的等候空间内形成拥堵，影响患者就医体验。第二，布局问题。自助服务机位置不合理，没有单独的排队空间，导致排队人流和交通人流相互干扰。三、采血区优化策略与Anylogic仿真验证（一）采血区优化策略针对上述仿真结果中发现的问题，对设施配置和空间布局进行优化调整。具体策略如下（图9）：设施配置优化策略：增加自助取号机和采血窗口数量。具体数量采取逐个增加的方式，根据下一步仿真实验的效果决定最终增加数量。布局优化策略：根据自助取号机和采血窗口增加数量，扩大所对应的空间面积。并将自助取号机

11、调整至采血区内部、邻近西侧出入口，自成一个独立区域，以便于顺应主要人流走向，减少排队人流对其他空间的干扰。图9 优化后采血区仿真示意图 （二）仿真对比验证经过对设施配置以及平面布局的优化调整，再次运行7:30-9：30之间的采血仿真模型，得出优化后患者密度图（图10）、优化后等候区人数-时间曲线（图11）和优化后患者逗留时间曲线（图12）。图10 优化后仿真4000s时患者密度图图11 优化后等候区人数-时间曲线图12 优化后患者逗留时间曲线首先对比优化前后的患者密度图。自助排队区域的红色消失，主要呈蓝绿色状态，说明平均密度明显降低，拥挤问题得到缓解。采血室内的等候区的红色基本转黄，走廊等候区

12、的红色几乎消失，表明平均密度降低，空间环境得到很大程度改善。再对比优化前后的等候区人数。优化后的高峰人数在2551人之间波动，之前为5482人；优化后平均等待人数为35人，较优化前的70人减少了50。最后对比优化前后的患者逗留时间曲线。优化后的患者平均逗留时间为1369s,较优化前的1937s缩短了29%。以上结果表明，增加自助取号机和采血窗口各1个，并采取相应的布局优化措施，可以有效改善采血区空间拥堵的状况，减少患者逗留时间。四、结束语Anylogic仿真方法适用于采血区空间分析，基于“患者密度、等候区-人数曲线、患者逗留时间曲线”仿真数据，可以直观有效地发现采血区设施配置不足和布局不合理的问题；通过Anylogic实验验证，确定了增加自助服务机和采血窗口数量，自助服务区独立并依据流线设置、设施数量增加相应空间面积的布局优化策略。该研究成果可以为其他同类门诊采血区的设计与运营提供参考。