应急资源调度问题的改进进化规划算法研究

针对应急资源调度问题,建立一种多资源时间-成本调度模型。设计了进化规划算法的全局变异算子和局部变异算子,根据全局变异前后个体适应度值和分量值的变化趋势,实现定向变异。构建了具有惩罚系数的适应度函数,给出了改进的进化规划算法种群进化策略。计算实验表明,改进的进化规划算法具有较强的局部寻优能力,在收敛速度和求解精度方面优于比较的遗传算法、差分进化算法和进化规划算法,解决了标准进化算法的早熟收敛问题。     

多路径下应急资源调度的非线性混合整数规划模型

本文通过对地震、瘟疫、恐怖袭击等灾害发生的特点与调运应急资源的机理进行分析,兼顾已发生地点的需求和其它地点潜在发生事故的可能性,建立非线性混合整数规划模型。从资源调运过程中的多路径以及不同的路径由于所受到不确定性的干扰和阻碍,往往引起随机的调运效率降低等情况进行考虑,最小化资源救助点到不同资源需求点的时间总量,同时对于已出事点与潜在出事点,利用发生概率作为权重进行轻重区别,由此使研究更贴近实际应用。最后给出算例对模型进行分析求解,验证了模型的可行性。     

一类有时间窗口约束的多资源动态调度模型与方法

含时间窗口的多资源调度，是一个包括资源分配和时间窗口分配的两阶段优化过程。在初始调度方案执行过程中，由于新的任务需求的到达，需要对初始方案进行调整．以使整个调度方案最优。本针对这种情况，分析了该问题中的主要约束条件．建立了含时间窗口的多资源动态调度模型，给出了一种启发式迭代修改求解方法；并以含时间窗口的多机调度问题为例．对模型和算法进行了验证。     

基于区间数的应急物资调度决策模型及算法研究

应急物资调度决策是应急物流管理的重要研究问题之一,是影响应急救援效果的关键环节,加强应急物资调度方法研究,对提升我国应急物流管理水平,提高突发事件的应急保障能力和应对效果具有重要现实意义和理论研究价值.为了提高应急物资调度决策的有效性,基于应急物资调度问题的特点,引入区间数来描述应急物资调度决策中的不确定因素,建立了区间数信息环境下应急物资调度问题的时间最小化决策模型,提出了基于满意度水平的应急物资调度问题有效解的具体算法,最后通过算例分析验证了该方法的有效性.     

面向健康管理的维修资源调度系统关键模型研究

针对健康管理理论在维修资源调度决策研究中的不足,分析了面向健康管理进行维修资源调度优化的可行性,研究了维修资源调度系统与健康管理系统的连接关系.然后结合装备维修资源供应保障的实际,建立了系统中调度优化模块所用到的带软时间窗的多需求地-多供应地维修资源调度优化模型,并应用遗传算法对模型的求解进行了分析.最后,对方法进行了演算,验证了模型在维修资源调度系统中应用的正确性和可行性.     

多资源复杂网络的应急调度研究

以一次性消耗系统为背景．提出了多应急点多出救点以及多资源的复杂网络应急调度模型。以应急点的损失最小和出救点的个数最少为目标,将损失量大小转化为应急时间长短进行衡量,运用理想点法求解。最后构造算例．运用本文提出的方法对模型进行计算,验证了所建立模型的合理性及理想点法的可行性和有效性。     

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。     

基于贪婪算法的水上漂移目标救助物资协同调度方法

受复杂水文、气象等条件影响,水上遇险目标在等待外部救援的过程中可能发生漂移,其漂移的速度与方向将直接影响到水上救助物资调度方案的制订。针对水上事故及其救援的特殊性,在对水上遇险目标漂移路径进行预测的基础上,构建了满足运力、时间限制及应急救助物资需求,包括水上遇险目标周边船舶、岸基救助基地及其附近陆地应急物资储备点共同参与的水陆两阶段多层级协同调度模型,并运用贪婪算法对其进行求解,最后通过算例对模型和算法的有效性进行验证。     

突发事件应急医疗物资调度的随机算法

传统的车辆路径问题(VRP)是为车辆设计将物资从仓库运送到各个需求客户的路线,使得总的运输费用(或时间)最小。在本文中,我们更关心的是使得未满足的需求量和总的物资延误时间最小。这个模型的一个非常重要的应用就是当大规模突发事件发生以后如何有效的将应急医疗物资运送到各个医疗单位,例如自然灾难,恐怖袭击之后,各个医院的医疗物资有限,需要从应急中心调集所需物资,在这种情况下,从应急中心分发应急物资过程中的运输费用就不再是最主要的考查因素,而更重要的是考虑物资到达医院的时间以及到达量,因为这两个因素直接与病人生命息息相关。本文的主要工作是改进了已有的局部搜索算法,通过引入随机算法的思想设计了求解模型的改进随机算法,可以得到模型更优的解,并通过计算机模拟案例说明了算法是行之有效的。     

一类应急服务设施选址问题的模型及算法

在分析城市应急服务设施选址问题基础上,建立了限定期条件下应急服务设施选址问题的数学模型,提出了一种基于遗传算法的应急服务设施选址模型的有效算法,并通过算例分析验证了该方法的有效性.     

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。     

生命线网络系统多节点失效的应急抢修队伍派遣模型研究

针对生命线网络系统中多个节点失效的应急抢修问题,给出了抢修队伍派遣优化模型以及模型的求解方法。在本文中,首先考虑应急修复所需时间、各节点失效所造成的损失和应急修复所需成本等因素,构建了以节点失效损失最小和应急修复成本最低为目标的抢修队伍派遣优化模型;然后针对优化模型的特点,给出了模型的求解方法。最后,通过一个算例分析说明了构建的模型的可行性和有效性。     

大型水电工程物资调运建模及算法

根据小湾水电工程物资供应管理的实际情况,提出了物资调运的三级节点概念模型,论述了物资采购与调运的数学模型,并给出了具体算法。模型已应用于该工程物资调运决策支持系统中,运行实践表明,该模型能够辅助调度人员制定合理的物资采购与调运方案。     

路政应急管理中资源布局的混合整数规划模型

本文根据道路灾害事故的发生特点,对城市路桥养护系统的运行模式和资源的合理调用机理进行分析,考虑到事发地点潜在的资源需求概率,建立资源布局的混合整数规划模型.本模型中资源布局方案的调度决策基础是在灾害事故的资源需求不发生变化的条件下,使得每个救助点的资源同时部分地为辖区内现有事故和潜在事故服务,而现有事故的剩余需求由其他救助点派出资源来满足.该模型的目标是解决城市中因同一时间段内发生两起灾害事故而造成路桥破坏导致的救助资源短缺问题,同时避免资源的闲置浪费.最后,通过算例证明,本方法较通常方法对城市总的资源配置量大大减少.     

非常规突发事件及其社会影响分析——基于引致因素耦合协调度模型

非常规突发事件因其爆发性,演变不确定性,群体扩散性等特点备受学者们关注。随着技术的发展与互联网应用的普及,新兴媒体作为非常规突发事件信息传播的载体和平台,令非常规突发事件的相关信息传播更迅速,也使事件影响力更广泛。采用传统的应急管理方式难以有效应对此类事件。从微观视角出发,着重研究致使非常规突发事件发生的内在因素和外在因素,同时对内外在引致因素间的耦合度进行建模,通过案例研究寻找引致因素耦合度与事件影响力的关系。最终证明了非常规突发事件内外在引致因素间的耦合度越大,事件的社会影响力越大,为非常规突发事件决策者提供决策依据。     

货运列车编组调度问题的模型与算法研究

从双向编组站运输生产实际情况出发,以最大化车站发出车数和最小化车辆在站平均停留时间(中时)为目标,综合考虑解体、编组调机能力限制、到发列车车流接续、车流在站停留时间约束的影响,建立了车站货运列车编组调度问题的多目标非线性混合整数规划模型,结合该优化模型难以求解的特点,将编组调度问题分解为配流、待解车列解体和待编车列编组三个子问题,进而设计了求解该问题的分层启发式算法,对正常和特殊运输组织条件下的列车编组调度问题进行了求解.     

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。     

基于不确定需求的灾后应急救灾网络规划模型与算法

突发事件发生后,快速应急响应的第一步是启动应急救灾网络,合理配置应急救灾资源,以保证救灾过程顺利进行,提高救援效率。本文以台风灾害为背景,建立二阶段应急救灾网络的混合整数规划模型,解决台风灾害的灾后应急救灾网络的规划与设计问题。在求解模型时,考虑需求信息的分布难以确定,并且在一定范围内变动的特点,利用鲁棒优化的方法处理不确定性需求,从而得到合理的临时救灾中心选址以及应急资源配置信息。数值试验表明,建立的模型是实际可行的,而且算法也是有效的。