多目标应急物流中心选址的鲁棒优化模型

针对重大突发事件的应急物资救援,研究了应急物流中心的选址及应急物资的调运问题。利用离散的情景集合描述受灾点应急物资需求的不确定性以及应急物资运输成本和运输时间的不确定性,同时考虑应急救援成本和应急救援时间两个目标,建立了多目标应急物流中心选址的确定型模型和鲁棒优化模型。为将多目标问题转化为单目标问题,利用成本单目标和时间单目标的最优结果将多目标转化为相对值再加权处理,该方法既可消除多个目标之间的单位及数量级差异,还可以根据问题的数据变化进行动态调整。以提供应急物资救援服务的设施作为编码,设计了一种通用的混合蛙跳算法。为检验模型和算法的有效性,设计了一个多情景的算例,结果表明两个模型和算法具备良好的可行性和有效性,且鲁棒优化模型能较好地保持对各种不确定性的抗干扰能力;最后,讨论分析了成本偏好权重和鲁棒约束系数的影响,结果表明可根据成本偏好权重的取值范围来区分各种应急救援阶段,体现不同救援阶段的救援要求及特征,并给出了成本偏好权重和鲁棒约束系数的取值建议。     

基于NSGA-Ⅱ的应急储备库多目标

应急物资储备库选址问题是在近年世界灾害多发的现实背景下产生的,根据具体选址问题特点建立了多目标选址决策模型。该模型综合考虑了两种灾害风险下储备库的成本费用、覆盖效率以及对重点地区的备用覆盖,以使模型更加符合实际目标及约束情况。算法设计上,首次采用带精英策略的非支配排序遗传算法(Fast and elitist Non-dominated Sorting Genetic Algorithm Ⅱ,NSGA-Ⅱ)解决储备库多目标选址问题,得到了Pareto非劣解分布并同不带精英策略的常规NSGA算法下的仿真结果进行对比分析。验证了模型的可行性以及NSGA-Ⅱ在解决储备库多目标选址问题的有效性。     

基于NSGA-Ⅱ的应急储备库多目标选址决策模型及算法研究

应急物资储备库选址问题是在近年世界灾害多发的现实背景下产生的,根据具体选址问题特点建立了多目标选址决策模型。该模型综合考虑了两种灾害风险下储备库的成本费用、覆盖效率以及对重点地区的备用覆盖,以使模型更加符合实际目标及约束情况。算法设计上,首次采用带精英策略的非支配排序遗传算法(Fast and elitist Non-dominated Sorting Genetic AlgorithmⅡ,NSGA-Ⅱ)解决储备库多目标选址问题,得到了Pareto非劣解分布并同不带精英策略的常规NSGA算法下的仿真结果进行对比分析。验证了模型的可行性以及NSGA-Ⅱ在解决储备库多目标选址问题的有效性。     

基于Benders分解算法的反恐应急设施选址-定容-分配问题

反恐应急设施的合理布局和资源配置可缩短救援到达时间并提高应急效率。对已有反恐应急设施选址研究拓展，进一步考虑设施容量有限的情形，并将袭击前后关于应急设施的选址、定容和救援物资分配问题进行集成考虑。将该问题构造为三层规划模型，上中下各层规划分别对应袭击前的选址定容问题、袭击时的袭击点选择问题和袭击后的救援物资分配问题。利用下层规划的对偶变换转化为双层规划，并设计Benders分解算法求解。最后，结合南疆交通网络进行仿真分析，验证了模型和算法的有效性。     

基于区间数的应急物资储备库最小费用选址模型

本文研究了基于区间数的应急物资储备库最小费用选址问题。给出了区间数的概念和运算,构建了参数为区间数的应急物资储备库最小费用选址模型,提出了求模型满意解的算法,最后通过算例分析说明该方法的有效性。     

考虑需求不确定的多级应急物流设施选址研究

为了对急物流设施选址问题进行合理的研究,建立了包含配送中心、配送点和需求点的多级应急物流网络。基于应急物资需求特点,使用三角模糊数表示应急物资需求的不确定性,同时考虑应急救援成本和应急救援时间两个目标,建立了应急物流设施选址模型。采用去模糊化方法将三角模糊数转化为确定数,利用成本和时间的单目标的最优结果将多目标转化为相对值,再对时间和成本目标进行加权处理,既消除了不同目标之间的单位及数量级差异,还可以进行动态调整。设计了遗传算法对模型进行求解,通过实际算例表明了模型和算法可以有效地解决应急物流设施选址问题。     

道路修复条件下灾后应急资源配送LRP研究

灾后道路中断、道路通行可靠性减弱从根本上影响着救援工作的效率,文章通过在应急资源配送定位路径问题的基础上考虑对障碍道路进行修复。通过构建应急设施定位、障碍道路修复以及配送路径选择的综合优化模型,以应急救援的时间总成本最小为目标。集中考虑应急设施定位选址、修复障碍道路和选择配送路径的基础上,以时间总成本最小为目标函数,通过结合相关案例仿真与数据分析的基础上运用多吸引粒子群优化算法对模型进行求解,以期为灾后道路选择、提升道路通行可靠性和应急物资配送效率提供借鉴于理论指导。     

考虑油膜动态过程的海上溢油应急物资调度优化

针对溢油应急响应中海上油膜所具有的动态特性,综合考虑需求点的时变物资需求、运输网络的不确定性以及物资调度决策与外部决策环境之间的相互作用关系之后,构建了效率目标与成本目标相结合的多目标海上溢油应急物资调度优化模型。根据模型的特点,提出了一种基于鲸鱼算法的求解方法。该算法利用非线性收敛因子克服了算法后期易陷入局部最优的不足,同时还引入小生境共享机制以确保解的多样性。最后,通过仿真案例对模型与算法的有效性与可行性进行了验证。结果表明,该方法可以为决策者提供高质量的决策支持。     

基于优先等级的震后应急物资LRP优化决策模型

针对震后初期应急物资总量有限且不充足情形下的系统优化问题,提出一个基于优先等级的震后LRP优化模型.考虑震后初期应急物资需求主要影响因素,利用可变集理论确定各受灾点应急物资优先级;在此基础上,以整个救援过程总耗时最少为目标构建选址定位-路径优化模型,针对模型特点设计了一种基于两阶段的遗传算法.最后,通过算例验证了模型及算法的可行性和有效性.     

基于时间满意度的应急物资储备库选址问题

基于应急物资配送过程中时间因素的重要性,将时间满意度引人应急物资储备库选址问题中.针对时间满意度为线性分段函数,建立了以时间满意度最小的需求点的时间满意度尽量大以及系统总费用最小为目标的双目标混合整数规划模型,对目标函数的最小最大值问题进行转化,在此基础上构造新的优化模型,并设计了相应的启发式算法求解.最后通过算例说明算法的可行性和有效性.     

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。     

生鲜农产品多配送中心连续选址FCM-ISA算法及应用

本文对生鲜农产品多配送中心连续选址问题进行了研究,在建立考虑最小距离约束下连续选址模型的基础上,针对以往连续选址模型求解过程中采用随机方式生成初始解会造成算法搜索范围过大且易陷入局部最优的局限,创新性地提出了连续选址模型的模糊C均值聚类-改进模拟退火(FCM-ISA)算法,并以杭州市为例验证了所建模型及设计算法的有效性。计算结果表明,本文所建立的生鲜农产品多配送中心连续选址模型更符合实际选址情景,设计的FCM-ISA算法收敛速度快且全局寻优效果好,对科学地进行生鲜农产品多配送中心选址决策具有重要的指导意义。     

Logistics distribution centers location problem and algorithm under fuzzy environment

Distribution centers location problem is concerned with how to select distribution centers from the potential set so that the total relevant cost is minimized. This paper mainly investigates this problem under fuzzy environment. Consequentially, chance-constrained programming model for the problem is designed and some properties of the model are investigated. Tabu search algorithm, genetic algorithm and fuzzy simulation algorithm are integrated to seek the approximate best solution of the model. A numerical example is also given to show the application of the algorithm.     

考虑应急设施中断风险与防御的可靠性选址模型研究

为提高应急设施运行的可靠性和抵御中断风险的能力, 研究中断情境下的应急设施选址-分配决策问题。扩展传统无容量限制的固定费用选址模型, 从抵御设施中断的视角和提高服务质量的视角建立选址布局网络的双目标优化模型, 以应急设施的建立成本和抵御设施中断的加固成本最小为目标, 以最大化覆盖服务质量水平为目标, 在加固预算有限及最大最小容量限制约束下, 构建中断情境下应急设施的可靠性选址决策优化模型。针对所构建模型的特性利用非支配排序多目标遗传算法(NSGA-Ⅱ)求解该模型, 得到多目标的Pareto前沿解集。以不同的算例分析和验证模型和算法的可行性。在获得Pareto前沿的同时对不同中断概率进行灵敏度分析, 给出Pareto最优解集的分布及应急设施选址布局网络的拓扑结构。     

Generating constrained length personalized bicycle tours

In the context of recreational routing, the problem of finding a route which starts and ends in the same location (while achieving a length between specified upper and lower boundaries) is a common task, especially for tourists or cyclists who want to exercise. The topic of finding a tour between a specified starting and ending location while minimizing one or multiple criteria is well covered in literature. In contrast to this, the route planning task in which a pleasant tour with length between a maximum and a minimum boundary needs to be found is relatively underexplored. In this paper, we provide a formal definition of this problem, taking into account the existing literature on which route attributes influence cyclists in their route choice. We show that the resulting problem is NP-hard and devise a branch-and-bound algorithm that is able to provide a bound on the quality of the best solution in pseudo-polynomial time. Furthermore, we also create an efficient heuristic to tackle the problem and we compare the quality of the solutions that are generated by the heuristic with the bounds provided by the branch-and-bound algorithm. Also, we thoroughly discuss the complexity and running time of the heuristic.     

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.     

A repeated matching heuristic for the single-source capacitated facility location problem

Facility location models form an important class of integer programming problems, with application in many areas such as the distribution and transportation industries. An important class of solution methods for these problems are so-called Lagrangean heuristics which have been shown to produce high quality solutions and which are at the same time robust. The general facility location problem can be divided into a number of special problems depending on the properties assumed. In the capacitated location problem each facility has a specific capacity on the service it provides. We describe a new solution approach for the capacitated facility location problem when each customer is served by a single facility. The approach is based on a repeated matching algorithm which essentially solves a series of matching problems until certain convergence criteria are satisfied. The method generates feasible solutions in each iteration in contrast to Lagrangean heuristics where problem dependent heuristics must be used to construct a feasible solution. Numerical results show that the approach produces solutions which are of similar and often better than those produced using the best Lagrangean heuristics.     

化工园区应急设施区间规划选址模型研究

应急设施选址受应急物资需求量的影响。为优化应急设施选址布局,提高突发事件应急处置能力,以化工园区突发事件为研究背景,对化工园区突发事故下应急设施选址进行研究。考虑到化工园区突发事件的随机性和复杂性、突发事件应急物资需求的不确定性等特点,以应急设施选址安全性最大、经济性和服务效益最好为目标,基于传统确定性应急设施选址模型,构建了不确定需求条件下化工园区应急设施选址区间规划数学模型。模型中应急物资需求量是一个区间值,通过引入区间规划理论和模糊理论对模型进行求解,不仅避免了不确定参数随机概率分布的波动率,而且也降低了模型求解过程中的不确定性。最后,以园区各企业潜在事故为工程背景进行实例分析,得到园区应急设施的布局方案。结果表明,模型的求解效果较好,可为园区应急设施选址决策提供参考依据。