考虑路线复杂度的应急疏散双目标路径选择模型

针对路径选择这一疏散计划中最基本的问题，考虑疏散时间以及路线复杂度因素，建立了应急疏散路径选择的双目标优化模型。模型将总疏散时间最短以及路线复杂度最低作为优化目标，同时考虑灾害扩散对疏散网络通行状况的实时影响，将各弧段上的通行速度表示为随时间的连续递减函数。设计了求解模型的蚁群优化算法，仿真结果表明了模型和算法的有效性和可行性。     

基于情景分析的应急两级车辆路径问题研究

为研究应急配送过程中次生灾害情景下的车辆路径问题,考虑当地配送中心最后完成救援物资配送任务的时间期望最小化为目标,构建了最小最大两级车辆路径随机规划模型.针对面临的塌方道路抢通时间是随机变量的情况,提出了解决该随机规划的三阶段决策方法:首先建立受灾区域配送点组合情景与随机抢通时间组合情景的关系模型,提出了路径计划策略;其次,提出了针对最小最大两级车辆路径问题的启发式算法;最后,确定每种情景发生的概率,得到最后当地配送中心最后完成救援物资配送任务的时间期望最小化的近似最优解.实验算例验证了该方法的可行性.     

基于COX生存分析的大型公共建筑火灾疏散模型

本文根据火灾动力学和建筑物疏散通道的网络结构,以逃生时间为因变量,影响疏散的各因素为自变量,建立了考虑多种安全因素的动态疏散cox风险比例模型,并以大型商场火灾为例对人的有计划疏散行为进行计算机仿真研究.     

多行程带时间窗口的车辆调度问题研究北大核心

为了提高车辆的使用率,企业往往会安排车辆在单位周期内,执行多次配送任务.为了研究多行程带时间窗口的车辆配送(VRPTW)中的车辆调度问题.模型以车辆的固定费用、车辆行驶过程中的等待费用、司机的工作小时费最小为目标,同时也融合了司机在执行不同路线时,由于熟悉的过程所弓I起的费用.通过对路线的时间窗口性质的分析,建立了调度问题的模型.     

多行程带时间窗口的车辆调度问题研究

为了提高车辆的使用率,企业往往会安排车辆在单位周期内,执行多次配送任务.为了研究多行程带时间窗口的车辆配送(VRPTW)中的车辆调度问题.模型以车辆的固定费用、车辆行驶过程中的等待费用、司机的工作小时费最小为目标,同时也融合了司机在执行不同路线时,由于熟悉的过程所弓I起的费用.通过对路线的时间窗口性质的分析,建立了调度问题的模型.     

自然灾害区域疏散的预警优化模型研究

在可预知的灾害来临前,交通堵塞问题是影响应急疏散效率的主要因素。在灾前防御阶段,有策略的发布预警消息可以使疏散更加有秩序的进行,从而提高疏散效率。本文为区域应急疏散预案构建了应急疏散预警发布研究框架,首先建立了避难点分配模型,将其结果代入到疏散预警模型,来优化特定地区预警发布时间和类型。其中,预警模型加入了时间成分,构建成了多时段模型,并使用贪婪的启发式搜索过程求解非线性的公式。最后,通过算例分析了模型算法的应用范围及其可行性,并用模拟退火算法进行了计算,验证了本算法的有效性。本研究更改以往在同一时间通过全部渠道发布消息的方式,通过疏散预警信息的发布策略的优化,可以有效避免在区域内大规模人群同时出发所导致的交通拥堵现象,为政府制定科学的应急疏散预案提供理论和技术支持。     

成品油配送多车舱车辆指派及路径优化问题研究

针对成品油配送中多车型、多车舱的车辆优化调度难题,综合考虑多车型车辆指派、多车舱车辆装载及路径安排等决策,以派车成本与油耗成本之和的总成本最小为目标,建立了多车型多车舱的车辆优化调度模型。为降低模型求解的复杂性,本文提出一种基于C-W节约算法的“需求拆分→合并装载”的车辆装载策略,并综合利用Relocate和Exchange算子进行并行邻域搜索改进,获得优化的成品油配送方案。最后,通过算例验证了本文提出的模型与算法用于求解大规模成品油配送问题的有效性。并通过数据实验揭示了以下规律:1)多车舱车辆相对于单车舱车辆在运营成本上具有优越性;2)大型车辆适合远距离配送,小型车辆适合近距离配送;3)多车型车辆混合配送相对于单车型车辆配送在运营成本上具有优越性。这些规律可为成品油配送公司的车辆配置提供决策参考。     

飞机维修短期计划模型及其算法研究

目前对于飞机维修计划的研究,大都通过精确算法一次性完成周期内所有飞机的排班优化。本文在分析传统数学规划模型的基础上,以最大化利用两次维修之间的可用飞行时间为目标,构造了飞机维修计划优化模型。然后提出了求解此模型的启发式两阶段分解算法,第一阶段优先完成需维修飞机的任务指派,第二阶段再完成余下飞机的任务指派。利用航空公司真实数据进行的数值试验表明,两阶段分解算法能够显著提高模型的求解效率和质量,可以有效求解大规模飞机维修计划制定问题。     

多时间窗车辆路径问题的智能水滴算法

研究了多时间窗车辆路径问题,考虑了车容量、多个硬时间窗限制等约束条件,以动用车辆的固定成本和车辆运行成本之和最小为目标,建立了整数线性规划模型。根据智能水滴算法的基本原理,设计了求解多时间窗车辆路径问题的快速算法,利用具体实例进行了模拟计算,并与遗传算法的计算结果进行了对比分析,结果显示,利用智能水滴算法求解多时间窗车辆路径问题,能够以很高的概率得到全局最优解,是求解多时间窗车辆路径问题的有效算法。     

网格环境下制造资源优化配置的区间规划模型

针对网格环境下影响制造资源优化配置的关键参数具有区间性的特点,基于区间数建立了资源优化配置模型,以任务完工的总成本最低为目标,将资源的价格及任务的成本限制转换为区间数,并充分考虑了资源工作时间限制以及任务时间要求,给出线性区间规划模型及其解法,并通过算例分析表明该方法的可行性与有效性.该模型在反映市场需求以及应对市场变化基础上,可得出合理的优化配置方案.     

资源受限下森林火灾应急救援多目标调度优化

许多森林火灾由于救援资源受限而不能在第一时间扑灭,导致火灾扩大蔓延,进而造成更大的森林资源损失。因此,在救援资源受限情形下,如何对消防救援车辆进行合理的调度安排以快速和低成本地扑灭火灾已成为亟待解决的现实问题。本文研究了一类资源受限下森林火灾应急救援多目标调度优化问题,为该问题构建了多目标混合整数非线性规划模型,优化目标为同时最小化总灭火救援时间和救援车辆总行驶距离。为有效求解该问题,首先将上述非线性模型等价转化为线性模型。然后提出ε-约束法和模糊逻辑相结合的算法对问题进行求解。最后,以大兴安岭山发生的火灾案例和随机生成仿真算例对模型和算法有效性进行验证,结果表明所提出的模型和算法能够有效解决资源受限下森林火灾应急救援问题,并为决策者提供最优的消防调度方案。     

突发事件应急救援动态调度优化:以KX井喷事故为例

突发事件应急救援具有高度的不确定性和动态性。本文以KX井喷事故为例,研究突发事件应急救援的动态调度优化问题。作者首先给出KX井喷事故的背景资料,在此基础上提炼本文所研究的问题,即如何基于突发事件救援过程中的实际变化,对原定计划进行最优的动态调整。随后,构建突发事件应急救援的动态调度优化模型,针对其NP-hard属性设计专门的禁忌搜索启发式算法。最后,对KX井喷事故应急救援的动态调度问题进行求解,并结合现实情况对求解结果进行讨论分析,得到如下结论:早期发生的计划调整通常会对应急救援产生较大的影响,而后期发生的计划调整的影响则相对较小。本文的研究可为突发事件应急救援的实时指挥提供定量化决策支持。     

城市消防站点布局的改进启发式算法

面对数量较多需要及时处理的突发事故,为了满足最短应急时间限制,最低应急资源数和最少的出救点等目标,在城市规划决策中,考虑在一个确定应急限制期下的安全消防站选址问题,给出一个反映决策者对时间和费用偏好的折衷选址方案十分必要.从实际应用出发,运用改进启发式算法方法研究时间与资源限制条件下的多出救点组合模型求解问题.给出了应急限制期和安全消防设施点建立的费用模型,从理论上证明了模型求解方法的正确性.在给定限制期条件下,通过分析得出应急服务设施点选择方法.通过算例说明该计算方法的具体应用,为交通安全消防站点选择提供参考,该方法还适用于诸如医院急救站等类似公共设施的规划建设.     

急件订单干扰下虚拟单元重调度

虚拟单元生产中,针对急件订单干扰情况,研究了考虑序位相似性,即尽量保持初始工序的加工次序的虚拟单元重调度问题。为了应对急件订单干扰,设置了各工件工序可用机器集合和相应的加工时间集合,构建了以序位相似性最大和急件订单完工时间、系统总流程时间最短为目标的多目标非线性整数规划模型。针对模型自身特征,采用了遗传—蚁群算法相结合的优化算法求解模型。最后,以船舶实际生产为例,验证了模型的可行和优越性,以及算法的有效性。     

Modeling demand management strategies for evacuations

Evacuations are massive operations that create heavy travel demand on road networks some of which are experiencing major congestions even with regular traffic demand. Congestion in traffic networks during evacuations, can be eased either by supply or demand management actions. This study focuses on modeling demand management strategies of optimal departure time, optimal destination choice and optimal zone evacuation scheduling (also known as staggered evacuation) under a given fixed evacuation time assumption. The analytical models are developed for a system optimal dynamic traffic assignment problem, so that their characteristics can be studied to produce insights to be used for large-scale solution algorithms. While the first two strategies were represented in a linear programming (LP) model, evacuation zone scheduling problem inevitable included integers and resulted in a mixed integer LP (MILP) one. The dual of the LP produced an optimal assignment principle, and the nature of the MILP formulations revealed clues about more efficient heuristics. The discussed properties of the models are also supported via numerical results from a hypothetical network example.     

突发事件下应急物资多目标优化调度模型与算法研究：以新冠肺炎疫情为例

突发事件下应急物资调度具有高度不确定性与动态性,应急物资跨区域调度计划能否科学合理制定对应急救援的有效开展具有重要影响。以武汉市新冠肺炎疫情为例,考虑应急物资跨区域调配的时效差异、地域分散以及资金消耗等要素,建立多周期下包含软硬需求时间窗约束的多物资品种、运输方式的跨区域三级动态物资调度网络模型,并设计一种带变异操作的动态变惯性权重自适应粒子群算法(VDCWPSO),利用疫情算例验证该算法的有效性和可行性。研究结果表明,在保障应急物资供应时效性、公平性、经济性原则下,物资跨区域调度可以缓解资源严重短缺状况、提高医用物资利用率,研究可为突发事件下应急物资调度计划的制定与动态调整提供决策支持。     

突发事件情景下串联式需求系统应急物资协同调度研究

针对突发事件情景下串联式需求系统遭受破坏问题,分析了突发事件情景下串联式需求系统应急物资协同调度的特征。在对系统提供应急物资进行修复的基础上,以串联式需求系统修复的时间最短及成本最小为目标,分别构建了纵向配送的应急物资调度模型和纵向配送与横向转运相结合的应急物资协同调度模型,并设计一种遗传算法对两种模型进行求解。最后通过算例分析,求解得到两种模式下串联式需求系统应急物资调度的最优配送方案,比较解的结果,得出纵向配送与横向转运相结合的应急物资协同调度模式优于一般的应急物资纵向配送模式的结论,验证了该应急物资协同调度模式的有效性和可行性。     

双目标突发事件应急救援前摄性调度优化

本文以救援时间最短化与计划鲁棒性最大化为目标,研究突发事件应急救援前摄性调度优化问题。作者首先对所研究问题进行界定,其中计划鲁棒性定义为各活动开始时间可调整时差的总和,任务是在应急预算和救援期限的约束下,确定活动执行模式与开始时间以实现上述两个目标。随后,构建问题的0-1规划优化模型,鉴于其强NP-hard属性,设计禁忌搜索启发式算法。最后用一个算例对研究进行说明,得到如下结论:救援时间随应急预算的增加而缩短,随救援期限的放宽而延长;计划鲁棒性随应急预算的增加或救援期限的放宽而提高;当权重分配系数增大时,应急救援时间先保持不变而后缩短,计划鲁棒性则呈减小趋势。本文研究可为突发事件应急救援的组织与协调提供决策支持。     

基于资源约束的突发事件应急救援鲁棒性调度优化

突发事件应急救援的调度优化,对于救援活动的顺利实施及应急资源的有效使用具有至关重要的作用。本文研究资源约束下的突发事件应急救援鲁棒性调度优化问题,其中,鲁棒性定义为各活动的时间缓冲与其权重系数乘积的总和,目标是在资源可用量及救援期限的约束下,安排活动开始时间和执行模式以最大化应急救援计划的鲁棒性。作者构建了问题的0-1规划优化模型,针对其NP-hard属性,基于问题特征设计双环路禁忌搜索启发式算法。通过对一个算例的计算分析,得到如下结论:给定网络结构及时间参数,利用权重系数的定义可以将时间缓冲分配到重要活动上,由此提高应急救援计划的鲁棒性;随着资源可用量的增加,计划的鲁棒性呈上升趋势,而当救援期限延长时,计划的鲁棒性单调增加。本文研究可为突发事件应急救援基准计划的制定提供决策支持。