应急联动区域下选址分配协同优化模型研究

针对我国现有应急储备库按照属地管理布局的不足,例如当受灾点发生重大灾害时,各应急储备库实行均匀配置,导致应急系统救援效率低以及资源的浪费,文章引入集合覆盖选址模型和"覆盖满意度"思想,将应急联动区域内的服务需求分为第一时间救援服务需求和后续救援服务需求,以应急服务成本最小和覆盖满意度最大为目标,建立应急联动下区域储备库选址分配协同优化模型.对四川省地震灾害下的应急储备库选址分配问题进行案例分析,考虑到各区县抗灾能力的不同,采用TOPSIS方法对模型中受灾点的脆弱性进行评价,并利用NSGA-Ⅱ算法对模型求解.研究表明,模型能降低应急联动区域内的应急服务成本,提升应急服务水平,同时模型可以为决策者提供多种优化方案.     

基于公平优先原则的多受灾点应急资源配置算法

为了解决多受灾点应急资源配置过程中出现的分配不均和资源竞争问题，本文建立一种以双层决策方法为基础的多受灾点应急资源配置模型，使应急资源配置过程兼顾及时性与公平性，从而确保各受灾点均能尽早开展应急工作。但采用遍历搜索策略对双层规划模型求解存在时间复杂度高的问题，本文依据应急出救的就近原则，提出一种多受灾点一多出救点应急资源配置动态优选策略，能够快速求取双层应急资源配置模型的全局最优解。最后，通过详细的算例分析证实算法的有效性。     

复杂物流网络下的应急物资分配模型

在大规模紧急救援的背景下,研究面向复杂网络的应急物流系统中多出救点、多受灾点的物资分配问题具有重要意义.针对一次性消耗系统,以应急时间、出救点数量、应急运输成本为优化目标,在车辆运载能力等限制条件下提出多目标优化模型,并采用"矢量投影-理想点法"对模型进行求解;最后,通过算例验证了模型的合理性和有效性.     

多储备点多品种应急物资配送的多目标优化模型

应急救援的社会化、应急物资需求的多样性、应急物资需求和补给的时变性,对应急物流的配送调度提出了挑战.应急物流的紧急性要求最大程度保障受灾点的物资供应;在经济上则要求应急物流的成本最小化.通过将时间离散化为阶段序列,在应急物资需求和补给是可预测的情况下,建立一个多储备点、多物资品种、单受灾点的应急物资配送的多目标优化模型,来最小化应急物资短缺次数和运输成本.仿真实例表明,该模型可以通过优化引擎快速求解,能够发现导致短缺的应急物资品种和加强供应补给的时间区间.     

带有配额的在线Nomadic旅行商问题

由于自然灾害的频繁发生,灾后的应急物资车辆调度受到了社会的广泛重视,而应急车辆尽快地将应急物资送到受灾点显得尤为重要。针对应急车辆装载物资能力有限和应急车辆不必返回出发点的情形,提出了带有配额的在线Nomadic旅行商问题。分析了该问题在正半轴和一般网络上的下界,针对受灾点仅在正半轴上的情形设计了WTAIB算法,针对受灾点在一般网络上设计了WSB算法,并进一步分析了两个算法的竞争性能。     

面向灾害扩散的模糊需求下应急调配优化研究

为快速准确地满足灾害实时变化下的模糊动态需求,研究基于模糊需求的面向灾害扩散的应急调配网络.应用经典传染病模型分析三类受灾害影响人群数量的变化,通过刻画灾害扩散过程来预测动态变化的模糊资源需求.在满足需求的前提下,以广义应急成本(包括时间因素)最小化为目标,构建了一个包含"供应点-中转点-受灾点"的三层应急资源调配模型,并将其转化成等价的变分不等式.设计算例进行数值求解和仿真分析,验证了所建模型的有效性,并通过关键参数分析得出结论:灾害扩散的动态性和资源需求的模糊性对应急调配方案的优化决策有重要影响.     

考虑路径风险的需求不确定应急物流定位-路径问题

针对自然灾害对路网造成的破坏性和受灾点物资需求量的不确定性,综合考虑应急物流路径风险和物资分配的时间公平性,将路径风险定量化为路径通行能力风险、路径损毁风险和路径复杂性,基于鲁棒优化理论,以最小化车辆最长配送时间和应急物流系统总成本为目标,建立了双目标多物资定位-路径优化模型,采用遗传算法对其求解,以汶川地震应急救援相关数据为例进行了数据仿真实验。实验结果的对比分析表明:在考虑路径风险下,随着控制系数的增加,系统总成本和最长配送时间目标值均呈现增大的趋势;受灾点的物资需求扰动越大,构建应急物流系统的总成本越高。算例结果也验证了鲁棒优化方法在处理不确定需求方面的有效性,为解决自然灾害后应急设施点的开设和救援物资的安全及时准确配送提供了有效的方法。     

铁路应急设施非概率可靠性选址优化研究

为解决小样本、贫信息下铁路应急资源储备点的可靠性选址问题,创新性地将选址-路径问题与区间非概率可靠性方法结合起来,考虑灾情发生后应急设施点在可接受的时间范围内响应受灾点的需求能力及其稳定程度,采用区间值度量路段阻抗,基于区间非概率可靠性理论及区间运算规则,提出路径的非概率可靠性度量及可靠最短路径选择方法;建立基于区间时间阻抗下可靠最短路径的无容量设施选址模型,提出约束条件限制的Monte Carlo改进算法,确定了铁路资源储备点选址的最优方案。实例表明,本文的优化方案能更好地保证救援的时间可靠性,改进的求解算法具有更小的时间复杂度,有效地缩短了运算时间,改善了解的质量。本文的方法与模型体系对于实现铁路应急设施可靠性选址,为决策者提供决策支持,提高铁路应急响应能力具有重要的指导意义。     

城市突发事件中基于事故演变的救援需求决策模型及其优化求解

针对城市突发事件中待救点对应急救援物资的需求状态随着事故的演变而发生变化的情况,将待救点对应急救援物质的需求设计成马尔可夫决策过程,并提出一种动态的物资调配策略,构建救援物资需求决策模型,然后通过花朵授粉算法进行优化求解。某市突发地震应急物资调配实例证明,本文方法能够给出合理的救援需求满足策略,使得待救点对物资的需求更低,需求变化更加平稳。花朵授粉算法对模型求解的效果相比粒子群算法和萤火虫算法有更快的收敛速度和更优的求解结果。     

基于应急救援物资单向转运的受灾点库存策略研究

了研究应急救援物流中存在物资单向转运条件下的受灾点库存策略,考虑由多个受灾点组成的单阶段系统,
各个受灾点之间存在单向转运.首先在各个受灾点物资进货点一定条件下,建立模型确定各个受灾点救援物资
需求依靠从其它受灾点转运得到满足的比例和直接从本身库存中得到满足的比例;其次,建立各个受灾点
救援物资进货水平优化的整数非线性规划模型,并考虑基于时间窗的救援效率水平约束,设计基于隐含
枚举法的模型求解算法;最后,运用算例对模型及其求解算法进行了模拟运算,从而验证了模型的有效性和实用性.