需求不确定下应急医疗服务站鲁棒配置模型与算法

大型突发事件发生后需要快速启动应急救灾网络,合理配置应急医疗服务站。本文考虑各应急医疗服务站选址节点需求的不确定性,引入三个不确定水平参数,构建四类不确定需求集合(box, ellipsoid, polyhedron和interval-polyhedron)对应的应急医疗服务站鲁棒配置模型,运用分支-切割算法求解,最后,进行需求扰动比例的灵敏度分析。算例结果表明,四类不确定需求集下的鲁棒配置模型中,ellipsoid不确定需求集合配置模型开放设施较少,总成本最小,鲁棒性较好。决策者还可以根据风险偏好选择不确定水平和需求扰动比例的组合,以使得总成本最小。     

重大突发事件应急设施多重覆盖选址模型及算法

为了解决应对重大突发事件过程中应急需求的多点同时需求和多次需求问题,本文研究了应对重大突发事件的应急服务设施布局中的覆盖问题:针对重大突发事件应急响应的特点,引入最大临界距离和最小临界距离的概念,在阶梯型覆盖质量水平的基础上,建立了多重数量和质量覆盖模型。模型的优化目标是满足需求点的多次覆盖需求和多需求点同时需求的要求条件下,覆盖的人口期望最大,并用改进的遗传算法进行求解;最后给出的算例证明了模型和算法的有效性,从而应急设施的多重覆盖选址模型能够为有效应对重大突发事件的应急设施选址决策提供参考依据。     

基于破损信息不确定的共享单车新车投放-旧车调拨-坏回收联合调度优化研究

针对共享单车的供需不平衡、破损信息不确定等特征,融合鲁棒优化方法,以系统调度时间最短为目标,构建了基于破损信息不确定的新车投放-旧车调拨-坏车回收共享单车联合调度优化模型.针对模型的NP难特性,利用多目标分治策略和变步长扰动策略,提出一种改进变邻域搜索算法求解该问题.最后,通过维也纳标准测试集和SABB案例,验证模型和...     

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。     

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。     

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。     

不确定需求下故障共享单车回收周期性车辆路径问题研究

为了及时有效地回收城市道路网络中的故障共享单车,对分散于路网边上的故障单车进行聚类形成收集点,考虑聚类收集点上回收需求呈现的不确定性特征,建立以行驶总距离最小为目标的回收周期性车辆路径选择模型.采用基约束鲁棒优化方法,利用有界区间对不确定的回收量进行描述,引入扰动系数和控制系数调节模型的鲁棒性和适应性.针对模型设计近似...     

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。     

到达不确定呼叫中心人员配置的鲁棒优化模型

针对呼叫中心实际运营中顾客到达不确定的特点,采用鲁棒离散优化方法,建立呼叫中心人员配置的鲁棒模型。利用对偶原理将鲁棒模型转换易于求解的线性鲁棒对等式,通过调节模型中的鲁棒参数来权衡鲁棒解的保守性与最优性之间的关系,计算模型中约束违背概率上限来表示鲁棒解的可靠性。通过现实呼叫中心数据算例,验证了模型的有效性,分析了不同鲁棒水平下各时间段服务人员配置规律,以及系统最小成本与违背概率之间的权衡关系。最后,对到达扰动系数进行了敏感性分析。     

带覆盖需求约束的设施选址问题

带覆盖需求约束的设施选址问题(FLPWCDL)研究:客户必须在规定的响应半径内被服务,并要求服务站能够覆盖规定的需求数量,如何选择合适的服务站,使总成本(建站成本+路线成本)最小.FLPWCDL广泛应用于应急服务、物流、便利店等服务站的选址.建立了问题的混合整数规划模型,并构造了求解FLPWCDL的Benders分解算法,计算实验显示Benders分解算法具有非常高的求解效率与求解质量.     

Robust Optimization for the Connected Facility Location Problem

In this paper we present a robust optimization (RO) model for the Connected Facility Location (ConFL) problem within the framework introduced by Bertsimas and Sim [Bertsimas, D. and M. Sim, Robust discrete optimization and network flows, Mathematical Programming 98 (2003), pp. 49–71], and show how to use a heuristic in conjunction with a lower bounding mechanism to rapidly find high-quality solutions. The use of a heuristic and a lower bound mechanism within this RO approach decreases significantly its computational time and broadens its applicability to other NP-hard problems. Here we present some of our computational results that attest to the efficiency of the approach, particularly on the Robust ConFL problem.     

考虑顾客便利半径和质量阈值的竞争设施选址问题

在竞争设施选址问题中,顾客选择行为是决定设施占领市场份额的重要因素,其描述了需求在设施之间的分配方式。为了贴近顾客真实的光顾行为,本文提出了一种考虑顾客便利半径和质量阈值的顾客选择规则,并研究了在该规则下市场中新进入公司的竞争设施选址问题。提出了一种基于排名的遗传算法(RGA)求解该问题,并将该算法与经典遗传算法(GA)和基于排名的离散优化算法(RDOA)进行了比较,结果说明了算法的有效性以及模型中质量阈值的重要性。     

一种改进的禁忌搜索算法及其在选址问题中的应用

本文研究了选址问题中无容量限制的p-中值问题,在Rolland等人提出的有效禁忌搜索算法基础上,提出了一种以目标函数变化量作为评价函数的改进禁忌搜索算法,并进行了理论分析,然后将其与有效禁忌搜索算法作了性能比较.通过比较三个公共测试数据集的计算结果,验证了本文提出的禁忌搜索算法的可行性和有效性.     

双目标消防救援站选址模型的元胞阴阳平衡优化算法

为衡量消防救援站在不同时间内提供的救援服务质量,基于火灾风险等级引入时效性评价函数,构建考虑时效性和经济性的双目标选址模型。针对新模型属于NP难问题特点,设计元胞阴阳平衡优化算法进行求解。寻优个体既在阴阳平衡优化算法搜索空间进行全局探索,又在元胞空间利用演化规则在邻居范围内进行局部开发。实验证明了新模型的可行性和有效性,与蝙蝠算法、蜂群算法、和声搜索算法、NGSA-Ⅱ和元胞蚁群优化算法的比较表明,新算法在非劣解集的收敛性、多样性、分布均匀性以及计算速度方面优势显著。     

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.     

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。     

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。