基于改进飞蛾扑火算法的应急资源调度研究*

为解决多灾害点应急资源调度问题,构建不同路况下运输消耗成本最低、装车时间最少的多目标应急资源调度模型,基于双自适应因子改进飞蛾扑火算法,克服传统飞蛾扑火算法存在的局部最优而早熟收敛、种群多样性低而全局寻优性能差的问题,提高算法的寻优性能和求解精度,并求解应急资源调度问题,获得各灾害点高效应急资源配置方案。研究结果表明:与经典飞蛾扑火优化（MFO）算法以及基于Levy飞行的飞蛾扑火优化（LMFO）算法相比,基于双自适应因子的改进MFO（DAMFO）算法模型求解精度更高,研究结果可为制定合理高效的应急资源调度方案提供依据。     

情景-应对模式下考虑软时间窗的高铁应急资源调度优化

为提升高速铁路应急处置水平,考虑突发事件发生后应急资源需求的不确定性,通过对事故情景集的分析和计算,采用"情景-应对"模式,获取事故点的资源需求量;通过引入"软时间窗"概念,建立以超时惩罚成本、资源运输成本和救援点固定出动成本3者之和最小化为优化目标的应急资源调度模型,利用遗传算法进行求解,并基于实际事故案例验证方法和...     

考虑成本的多出救点多物资应急调度研究

为减少应急资源调度过程中发生的经济损失,在某些最短完成时间值要求不十分敏感的应急资源调度基础上,提出引入资源需求紧迫程度的多出救点多物资调度模型,同时定义调度成本目标函数,并结合分治算法基本思想,求解综合调度效益最高的出救点方案,最后进行实例分析和对比分析。结果表明:在对应急资源储备仓库进行选择时,需求紧迫度的引入能极大地改善调度的盲目性,结合基于道路因素建立的成本函数能有效地减少不必要的调度成本,从而提高资源调度的综合效益。     

滑雪场突发事件多点多类救援资源调度模型

为在滑雪场发生突发事件时,能够合理有效地调度多类资源进行多点救援,首先,利用目标规划法,建立考虑紧急程度、救援时间为固定值的多点多类救援资源调度模型;其次,在该模型基础上,建立救援时间为区间数的多点多类救援资源调度模型;最后,设计求解算法求解最优资源调度方案,并通过算例分析说明所建模型及其求解算法的有效性。结果表明:基于多事故点和多类资源的应急调度方案,因引入事故点紧急程度以及区间数形式的救援时间,能够克服调度的盲目性,优化救援方案并降低总体损失。     

大规模突发事件中基于满意度的应急物资优化调度模型

建立了大规模突发事件下供给点应急物资供应数量小于应急点应急物资需求数量的应急物资管理调度模型。同时结合大规模突发事件的特点,将模型设为多时段动态变化的,能使有限资源达到最大救援效用的多物资、多种运输方式、多运输车辆的物资优化调度模型,并根据不同应急点对物资需求的重要程度不同引入权重系数,使应急救援初期有限资源的分配达到整体的最大满意度。结合模型特点,给出模型的求解算法,并通过一个算例验证模型和算法的有效性。最后得出,以整体应急点的满意度作为具有多货物多起止点多运输方式等特点的应急物资调度问题的目标函数,能使应急救援过程达到最大的救援效率。     

基于模糊网络和时间依赖的应急车辆调度优化研究

突发灾害的应急物资调度是减轻人民财产损失、防止次生灾害发生、保障社会稳定的必要支撑。借助模糊数学中的三角模糊数学方法对不确定的需求信息特征进行描述,用模糊函数积分确定车辆在路段的模糊行驶时间。以应急车辆调度的总时间最短为调度的主要目标,同时配送数量应最大限度地满足需求点的需求量为次要目标建立应急车辆调度模型。然后设计粒子群算法对模型进行求解。最后通过算例,验证建立的模型拟合现实中的情况,结果不是确定数值,而是模糊数值范围的优化。     

南海海域应急资源存储选址及调度方案研究

南海油气田的勘探开发属高风险作业。由于复杂的作业环境，现有研究成果无法满足南海探区的应急保障。因此，如何解决南海作业的应急工作问题是目前面临的首要问题。考虑南海特有的作业环境影响，以应急响应时间最小化及调度资源满意度最优化为目标函数，建立了一种基于浮式码头的多作业点、多供应点、多需求点的多目标优化模型，采用设计的混合启发式算法对其求解。以油气泄漏为例，定量分析了南海特有土台风在不同季节的影响权重，并对模型进行了验证。结果表明，在外部环境具有显著差异的情况下，资源存储地选址-调度的应急决策方案不同。所选择的目标探区中夏季和秋季更适合进行南海勘探作业。此外，根据不同季节应急点资源需求量的变化，同一锚泊点在不同季节具有不同的资源储备数量，决策者需根据作业时间窗按照应急需求合理配置应急资源。所得结果证实了模型及方法的有效性和可行性。     

海上溢油应急物资调度双目标规划模型

为最大程度降低溢油事故造成的不利影响,提出充分考虑海上油膜漂移特性及溢油点和漂移点对救援物资需求不确定等特点,基于鲁棒优化思想,建立救援应急成本最小、应急时间最短的双目标规划模型,并基于NSGA-Ⅱ算法设计求解方法.结果 表明:决策者可根据自身对溢油事故规模的判断,得到不同应急物资调度方案,为应急出救点的选择和物资调度...     

时间限定条件下突发事故资源调度方案

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,在事故应急方案选择时给出一个反映决策者对时间和费用偏好的折中方案十分必要.从实际应用出发,运用模糊优化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.给出了限制期条件下,应急时间最短的资源调度方法以及限制期条件下出救点数目最少的应急模型,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,救援网络中最优路线的求解,即通过分析得出超时风险最小的出救路径,并求出了应急路径的可信度.通过算例说明该计算方法的具体应用,为突发事故处理资源调度的智能化提供参考.     

煤矿瓦斯爆炸事故的应急救援物资调度模型研究

矿井瓦斯爆炸事故是煤矿安全生产中最严重的事故之一.为确保事故后应急救援的高效开展及减少应急物资调度过程中的经济损失,在以调度时间为第一的前提下,结合煤矿瓦斯爆炸事故实际,引入伤亡性和经济性两个优化目标,构建了一种在多出救点、多物资和多受灾点约束条件下的多目标应急物资调拨模型,并运用加权算法基本思想,确定了决策效用函数,同时结合瓦斯爆炸事故的时间紧迫度,在保证物资连续消耗的条件下,求解最优物资调度方案,并通过实例验证了可行性.     

海上溢油事故双目标应急物资调度模型

为满足海上溢油事故发生后的应急物资需求,最大程度减少事故带来的损失,根据海上溢油应急物资调度的特点,构建基于应急物资需求量和调度时间模糊不确定下应急成本最小和延误时间最少的双目标调度模型。引入三角模糊函数描述应急物资调度中物资需求量和调度时间的不确定性,构建模糊环境下溢油事故点对应急物资应急成本最小和应急延误时间最少的双目标模型,利用遗传算法求解,并通过算例分析证明了该方法的有效性。结果表明,三角模糊数能很好地表征调度中物资需求量和时间的不确定性及模糊属性,确定的调度方案能为海上溢油事故发生时应急物资调度提供决策依据。     

基于双层规划的应急物资调配研究

为在突发性自然灾害发生后的黄金救援时间内，使各应急物资调配中心的物资在最短时间内高效地运往各受灾点，最大程度地平衡受灾程度不同的受灾点群众对应急物资救援的心理满意度，构建以应急物资救援时间最短为目标的上层模型；通过借鉴前景理论量化受灾群众的心理满意度，在考虑各受灾点对有限应急物资存在竞争关系的基础上，建立下层非合作博弈模型；设计遗传算法求解上层模型、改进粒子群算法求解下层模型的层次混合算法。结果表明:构建的多应急物资调配中心多受灾点的非线性整数双层规划模型，使应急物资的调配具有时效性，且更加客观地衡量各灾点物资调配的公平合理性，该模型为应急物资调配研究提供借鉴与参考。     

基于机会约束规划的航班应急调度问题研究

为应对民航突发情况,保障民航运行安全,提出应急调度这一概念。阐述常规情况下航班调度基本模型,分析其在应急情况下的弊端。引入机会约束,构建应对突发状况的应急调度模型。研究兼顾航空公司成本、航班运行安全及旅客随机需求的机型分配问题(FAP)模型和机组排班问题(CSP)模型。比较混合智能算法、隐枚举法、等价转化法的优缺点及适用度。根据案例数据,使用Matlab软件编程,并采用随机模拟与粒子群(PSO)算法相结合的智能算法对模型求解。结果表明,机会约束规划模型在考虑随机因素的情况下,比基本模型更符合实际动态环境。     

库区水上应急救助设施选址多目标优化模型

为提高库区水域应急救助设施选址决策的科学性,在深入分析应急救助设施最优选址问题的基础上,引入应急需求点的安全风险权重系数,以应急救助点覆盖半径为约束条件,建立以公平性、时效性和可靠性为核心的应急救助设施选址多目标优化模型;利用多目标粒子群优化算法(MOPSO)进行模型求解,得到Pareto最优解集,运用改进的逼近理想解排序算法(TOPSIS)在Pareto最优解集中权衡筛选出最佳折衷选址方案;将所建模型应用于某库区水上应急救助设施选址问题。结果表明:模型的非劣解能够充分反映选址实例中的公平性、时效性和可靠性间的悖反关系;用MOPSO和TOPSIS算法,能有效求得选址多目标优化模型的最优折衷解。     

基于多枢纽城际应急管理网络资源调度鲁棒优化

为了降低由于应急突发事件随机性带来的应急资源需求不确定性,在对基于Multi-HUB(多枢纽)城际应急管理网络机制研究的基础上,分析基于Multi-HUB城际应急管理网络信息传递和资源调度方式,建立以时间最小为目标的资源优化调度模型并鲁棒性地选择一级HUB点,通过Matlab7.0对优化调度模型及一级HUB点鲁棒性选择进行了数值仿真。研究表明:对Multi-HUB城际应急管理网络中的一级HUB点进行鲁棒性选择,能很好地对"都市圈"内应急资源进行优化调度,降低需求不确定性所带来的"都市圈"内资源无法有效整合的风险,从而有效地提高城市应急资源利用效率。     

长江干线中下游溢油应急设备点选址优化

为优化长江干线中下游溢油应急设备点选址,建立溢油应急需求水域风险评价体系,采用云模型对其评价,进而构建以加权距离最小为目标的溢油应急设备点选址模型。采用自适应差分进化算法(Adaptive Differential Evolution,ADE)对其求解。将模型应用于九江港的溢油应急设备点选址,最终解算选址于瑞昌港区及彭泽港区,此评估结果与九江港实际规划相符。     

考虑不确定性的多情景应急车辆综合调度模型

为提升不同应急情景下各救援力量的联合应急救援效率,降低救援风险,减少财产损失,采用情景分析的方法对应急状态不确定性进行参数估计,引入风险厌恶水平,构建一种以总调度成本和风险最小化为目标的应急车辆综合调度模型;运用非支配排序遗传算法(NSGA-II)求解目标函数值,通过仿真案例对比分析考虑情景与不考虑情景2种情况下的求解结果;利用模型分析不同情景下惩罚成本与风险厌恶水平的关系,给出合理风险厌恶水平值,选定最终调度方案。结果表明：该模型与方案能够有效满足不同应急情景下需求点的需求,提高救援效率,解决在情景与风险共同作用下的应急车辆综合调度问题。     

海上应急保障资源调度的多目标模糊规划模型

针对现有应急资源调度模型无法完全适应海上应急保障环境的问题,建立了基于多目标模糊规划的海上应急资源调度模型.首先,将不确定的航行时间和资源需求量表示为三角模糊数,用时间隶属度函数的全积分对模糊应急开始时间进行确定化表示,用需求量隶属度表示需求点所接收的资源数量满足需求的程度.然后,考虑各需求点和各类资源的重要程度,以系统的时效性、需求满意度、安全性和经济性为优化目标建立多目标规划模型,最后,给出了模型的求解方法,并通过算例分析证明了方法的有效性.     

基于多需求点的震灾应急物资调度模型研究

为了解决震后应急物资调度中,因不考虑各应急需求点灾情差异和需求差异带来的决策结果不够合理的问题,采用改进的专家打分法将收集到的灾情信息量化为灾情因子,在此基础上建立应急成本和应急延误时间的多目标模型。采用逐步法求解,为每一个应急需求点确定提供应急物资的供应点及供应量。将此方法运用到云南发生的某地震灾后救援中,计算得出与3个应急需求点对应的应急供应点及其供应量。     

大规模突发事件应急资源调度的多目标鲁棒优化研究

为及时有效地控制大规模突发事件的不良影响,考虑应急响应系统中多种应急物资需求呈不确定性的特征,建立最小化总成本和总时间的多目标-两阶段临时配送中心选址和应急资源调度模型。采用相对鲁棒优化方法对模型进行求解,利用区间估计描述不确定性因素,并引入扰动系数和控制参数调节模型的鲁棒性和最优性。数值实验结果表明,该模型能有效解决需求不确定下应急资源调度网络的构建问题,且能保证应急决策良好的鲁棒性。最后,通过分析测算单目标与多目标模型下目标值的结果以及不同控制参数与扰动系数下目标值结果,进一步验证了该模型符合应急响应实际情况。