基于救援效率的

面临重大灾害事件,通航救援具有快速、高效、受地理空间限制少的优势,是保护生命财产安全、减少社会危害和经济损失的有效手段.针对国内现有的通航救援调度模型未考虑"多对多"的配送模式,构建了以最大化救援效率、最小化总飞行里程为目标的多出救点、多受灾点航空器调度模型,提出一种遗传-模拟退火混合算法对模型进行求解.最后,通过实例测试以及与其他算法的比较,验证了所提方法的有效性,为通航应急救援提供合理、可行的调度方案.     

考虑多救援点的突发事件应急救援人员派遣模型

针对具有多救援点的突发事件应急救援人员派遣问题,给出了一种应急救援人员派遣模型。首先,依据救援人员关于救援任务的能力指标评价值计算出不同出救点的救援人员对救援点中救援任务的胜任度;其次,依据救援人员到达救援点的应急救援时间计算出应急救援时间满意度;然后,将救援人员对救援点的胜任度与应急救援时间满意度进行集结,获得应急救援人员与各救援点的综合匹配度;进一步地,以综合匹配度最大为目标,构建应急救援人员派遣优化模型,并通过模型求解获得最优的应急救援人员派遣方案;最后,通过一个算例说明了所构建的应急救援人员派遣模型具有可用性。     

区域二级应急救援系统多救援点协同策略研究

主要研究在需求不确定的救援环境下,由一个区域救援总站和多个地方救援点组成的二级应急救援系统多种救援物资协同共享问题.各地方救援点对救援物资的需求为随机模糊变量,当某一地方救援点救援物资不足时,可以通过不同的协同方式进行应急补库,所有应急补库方式均考虑了地方救援点的优先级.据此建立了在一定服务满足率条件下以救援时间最短为目标函数的模型,结合随机模糊变量模拟和PSO、PSO-SA算法对模型进行了求解.最后对各种协同方式进行了对比并分析了相关变量的敏感性.结果表明:允许完全转运的协同共享方式能有效地缩短救援时间.     

应急救援团队成员协作关系演化博弈

在重大自然灾害应急响应过程中,救灾组织内部成员间建立正向协同关系十分重要.通过对协作意愿、投机倾向、协作成功概率等因素的分析,建立了团队成员协同关系的演化博弈模型.在对模型系统动力学方程解析求解后,得到了系统均衡的一般条件.对均衡的演进过程,进行了数值模拟,最后是结论.     

考虑协同效应的突发事件救援人员分组方法

针对突发事件的应急救援人员分组问题,提出了一种考虑人员间协同效应的应急救援人员分组方法。首先,对突发事件应急救援人员分组问题进行了描述。然后,基于系统协同理论的思想,提出了救援小组的协同度模型,定量化的度量救援人员间的协同效应。进一步地,综合考虑救援人员的基础效能与协同效应,基于协同度模型给出了救援人员完成不同任务的实际效能的表达式。在此基础上,以最大化各救援小组的实际效能为目标,构建了突发事件应急救援人员分组的优化模型,并给出了将这一多目标0-1二次规划模型转换为单目标0-1线性规划模型的方法,进而可求解并确定救援人员的最优分组方案。最后,通过一个实例分析说明了本文所提出方法的可行性和有效性。     

突发事件应急救援人员的分组方法研究

针对突发事件应急救援人员分组问题,给出了一种基于优化模型的分组方法。在本文中,首先描述了突发事件的应急救援人员分组问题;然后依据救援人员特征表现评价信息,计算救援人员完成不同任务的综合表现评价值;进一步地,以完成各救援任务的"效果"最好为目标,考虑每个救援人员只能被分到一个组里且每组中的人员数量要满足救援任务的需要,构建了救援人员分组的多目标优化模型,并通过求解优化模型来得到应急救援人员的分组方案。最后,通过一个算例分析说明了本文提出方法的可行性和有效性。     

应急救援物资紧缺的配送车辆路径选择研究

针对应急救援物资总量紧缺不能全部满足各点需求量的实际情形,以单个需求点最大缺货量最小为目标,建立基于单个配送中心、车辆数目有限和带时间窗的应急救援物资配送车辆路径选择模型,并讨论了三种不同缺货情形下模型的求解。对于车辆按最短路径行驶也无法在救援时间内到达导致需求点缺货的情形,删除这些需求点的需求量后,如果剩余需求点的需求量不大于物资总量且车辆足够多,可转化为车辆最短路径问题求解;对于物资紧缺无法满足所有需求且车辆足够多的情形,设计时间复杂性为O(mn²)的精确算法A^*求解,其中m和n分别为车辆数和需求点数;对于物资紧缺且车辆数目不足无法把全部物资送达需求点的情形,设计时间复杂性为O(n²)的近似算法GA^*求解,并分析了算法GA^*的近似比。最后结合云南彝良县地震灾区局部路网进行实例分析,验证模型和算法的有效性。     

基于连续区间灰数Verhulst模型的地震救援药品需求预测研究

针对地震灾害初期的伤病员人数呈现"S"形变化及其是一个动态连续变化过程的特性,通过信息分解法对连续区间灰数进行标准化处理,将区间灰数分解为白部序列和灰部序列,进而构建连续区间灰数Verhulst动态预测模型.并用该模型预测地震灾害救援初期一定时间间隔的伤病员人数区间变化情况,结合地震灾害伤病员人数变化与紧急救援药品需求间的线性关系,实现对地震灾害救援初期的紧急救援药品需求量的预测.并以青海玉树地震为实例对模型进行检验,实验结果显示预测模型应用的正确性与合理性.     

区际救援物资中转调度的动态决策模型与算法

考虑灾害救援中灾区对应急物资的持续消耗,研究了区际多品种救援物资的动态中转调度问题.综合考虑各阶段调度费用、运输费用和库存费用总和最小化的救援物资中转调度安排和库存规划,建立了一个区际救援物资中转调度动态决策模型,并设计了一种矩阵编码的协进化遗传算法.最后通过一个算例验证了模型和算法的有效性.     

基于海空协同的群岛救援方案优化模型及算法

针对边远群岛的物资供给受突发事件影响可能出现中断,需要开展紧急救援的实际情况,以中心岛屿为救援出发地,采用海空协同运输方式,以选择救援路线和分配救援物资批量为优化内容,对中心岛屿周边各岛救援用时最短为目标,建立了考虑海空协同的群岛应急救援模型。根据所建模型的特点,对基于运输点划分的遗传算法(PB-GA)进行进一步的改进,提出一种能够同时考虑两种运输方式、多批次运输的双层搜索遗传算法进行求解。最后,以南海群岛开展紧急救援为算例进行了优化分析。采用不同算法分别进行比较后显示,本文算法在优化结果、运算时间等方面均更优,从而验证了所建模型和算法的合理性与有效性。本文研究为制定群岛海空联合救援的应急预案提供了分析方法。     

基于连续区间灰数Verhulst模型的地震救援药品需求预测研究北大核心

针对地震灾害初期的伤病员人数呈现"S"形变化及其是一个动态连续变化过程的特性,通过信息分解法对连续区间灰数进行标准化处理,将区间灰数分解为白部序列和灰部序列,进而构建连续区间灰数Verhulst动态预测模型.并用该模型预测地震灾害救援初期一定时间间隔的伤病员人数区间变化情况,结合地震灾害伤病员人数变化与紧急救援药品需求间的线性关系,实现对地震灾害救援初期的紧急救援药品需求量的预测.并以青海玉树地震为实例对模型进行检验,实验结果显示预测模型应用的正确性与合理性.     

不确定环境下应急救援供应链鲁棒优化模型

鉴于灾害救援运作的紧迫性和重要性,考虑需求、供应、成本等参数的不确定性,构建一个由供应商、救援配送中心和受灾区域构成的三级应急救援供应链,旨在确定救援产品数量及救援配送中心的合适位置,以最小化救援供应链总成本,最大化受灾区域满意水平为目标,采用区间数据鲁棒优化方法处理模型的不确定性,应用情景随机规划降低鲁棒优化的计算难度,最后给出一个地震案例的具体数据来证明所提救援供应链鲁棒优化模型的有效性和可行性。实验结果表明,需求保守度的变化对目标函数值的影响大于供给和成本保守度的变化,可为应急救援决策者调整不确定参数保守度提供理论支持。     

基于直觉模糊软集的煤矿应急救援决策方法

在煤矿突发事故初期,时间的紧迫性和环境的复杂性导致应急救援决策中的评估信息存在不确定性,传统基于确数的决策方法难以适用,对此本文提出了一种基于直觉模糊软集(IFSSs)的煤矿应急救援决策方法。首先对现有IFSSs熵公理化定义中的不合理之处进行修正,进而据此构造新的IFSSs熵计算公式,并通过与既有IFSSs熵公式的对比算例表现了新公式的合理性和有效性。然后基于新熵公式给出属性综合权重的确定方法,再利用推广的TOPSIS方法对预案进行排序以确定最优煤矿应急救援预案。最后将本文提出的方法应用于某煤矿应急救援实例。结果表明,基于IFSSs的煤矿应急救援决策方法能充分利用和有效处理不确定性的信息,具有更好的决策分辨效果,可以为煤矿突发事故的应急救援提供决策支持。     

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.     

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。     

救援延迟效应如何影响政府企业救灾合作？基于微分博弈的研究

“政府主导、社会参与”的政企协同救灾成为我国救灾体制改革的方向。通讯中断以及运输路网的破坏经常导致救援的延迟,在救援延迟的应急场景下政企协同合作的救援效率一定高于自发救援吗？针对自发救援和协同合作两种救援模式,考虑救援延迟效应,构建了政企救灾合作的微分博弈模型,分析救援延迟对政企救灾策略的影响,以及政府成本补贴对提高协同救灾的适用条件。最后结合云南鲁甸地震的案例加以验证。结果表明,当延迟时间小于某阈值时,协同救援才更有效率。与自发救援相比,协同救援下政府救灾投入量随延迟时间急剧上升,而企业投入量变化较小。企业单位收益系数可作为衡量灾害严重程度的指标,数值越大,政府承担企业的救灾成本补贴比例越大。     

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。     

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。     

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。