应急初期物资调度的灰色多目标规划模型

大规模突发事件应急初期信息的不确定性,使得应急物资需求量与应急供应点到需求点的时间难以确定。以受灾点的满意度为最终目标,研究大规模突发事件应急初期不确定性情况下应急物资的调度决策问题。通过引入灰色白化函数的上下限测度白化函数,构建应急需求满意度和时间满意度最大化的多目标灰色规划模型。以汶川地震中挖掘机的调度为例,进行模型验证。结果表明:由重庆向汶川调度8台挖掘机、向青川调度7台挖掘机,由兰州向北川调度10台挖掘机,由西安向北川调度12台挖掘机时,应急需求满意度达到最大值2.4,应急时间满意度达到最大值32.1。该模型有助于提高应急物资调度决策的准确性。     

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。     

考虑时间满意度的应急救援人员多技能培训派遣模型*

为耦合应急救援培训和救援派遣工作任务,提升突发事件下应急救援人员工作效率,构建以培训派遣总体时间满意度最大、培训派遣总成本最小为目标函数的突发事件应急救援人员培训派遣一体化优化模型,以新冠肺炎疫情为研究背景,利用Lingo软件进行仿真求解。研究结果表明:短期培训能有效提高应急救援人员救援能力,满足受灾点应急救援时间需求及救援任务需求。     

需求干扰下的两阶段应急资源调度问题

针对地震等突发事件发生时应急物资需求存在动态变化的特点,提出了两阶段应急资源调度模型:应急救援集散中心灾前选择模型和灾后的应急救援调度-重调度多目标优化模型。第一阶段采用分支定界算法选取应急物资集散中心;第二阶段针对需求干扰下的重调度问题,设计最小化总运行成本、总运行时间和最大化满意度的多目标遗传算法。算例实验结果表明,所设计的遗传算法可以得到满意的Pareto前沿,决策者可以根据需要选择适当的优化方案以实现应急救援的合理调度。     

考虑失效的煤炭应急储备中心选址模型

由于生产与消费严重错位且突发事件频发,煤炭供应长期呈紧张局面,为此国家开始构建煤炭应急储备体系,而储备中心的选址又是其关键所在.介于突发事件破坏力巨大,储备中心存在失效的可能,因此为每个需求点按照不同的优先级别分配了多个储备中心,并假设最多有l个储备中心同时失效.然后,引入时间满意度函数,以系统总体满意度的期望值最大为目标,构建了考虑失效的煤炭应急储备中心选址模型.最后,应用该模型确定了国家煤炭应急储备中心的选址方案,即在秦皇岛、郑州、舟山、福州、广州、武汉、九江、芜湖、贵阳和重庆建立储备中心.     

给定需求区域应急物资储备库选址模型及其解法

为确保应急方案的合理制定和灾后应急物资的高效调度与使用,提高应急物资储备库选址决策的科学性,引入非线性时间满意度函数,构建基于时间满意度的需求区域下应急物资储备库选址优化模型。考虑储备库选址中时间因素的重要性和需求区域的差异,从需求区域的角度定义时间满意水平。同时,考虑受灾规模和受灾程度的不同,用不同矩形需求区域描述物资需求点。利用蝙蝠算法(BA)求解模型,得到最优的选址分配方案和各个需求区域的时间满意度。结果表明,用BA算法能有效求得应急物资储备库选址模型的最优解,且在需求区域的不同时间满意度偏好下,选址方案达到了较高的时间满意度。     

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.     

医疗应急物资车辆配送优化调度时间窗模型研究

为快速、高效地对应急物资进行合理的调度,综合考虑突发事件发生后,以最少配送车辆数目及配送通路为目标,构建1套完整的应急配送车辆调度模型,使得应急物资能在各需求点要求的时间窗内完成配送;利用Matlab进行编码设计求解模型,并通过仿真分析,设计考虑时间窗影响的应急物资优化调度方案,最后通过实例验证.结果 表明:本文模型既...     

应急通讯车多目标调度研究——以成都邛崃市洪涝灾后通讯恢复事件为例

为了提高应急通讯车在洪涝灾害发生后的救援调度效率和受灾群众对救援完成时间的感知满意度,考虑应急通讯车在不同受灾点的作业时间差异、转移产生的准备时间及受灾群众感知满意度差异,来制定合理的调度方案.首先,从资源环境、任务约束和优化目标等方面描述应急通讯车的优化调度问题;其次,基于前景理论中收益与风险的关系及公平理论中人们的比较心理,确定了贴合实际情况的动态参考点,结合前景理论的价值函数,建立了本文的满意度函数,由此刻画不同受灾点内受灾群众的感知满意度,建立0-1非线性多目标整数规划模型;最后,通过遗传算法求解模型,并进行帕累托最优调度分析,得到优化目标之间的平衡.结果表明,所建立的多目标优化调度模型有效且公平,能够为应急管理部门制定满足各方利益的应急救援方案提供参考.     

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。     

考虑多主体心理效应的应急资源调度超网络模型

为探究不同人员主体心理效应对应急资源调度过程的影响,运用超网络工具,定量描述差异化应急主体协调运作下不同属性应急网络的相互作用;同时,针对实际调度过程中出现的供需矛盾,引入行为科学理论,量化表示决策者后悔和灾民失望心理,并将其融入到应急资源优化调度问题中;建立以调度时间、应急成本、救援效应为目标函数的应急资源调度超网络模型,将模型转化为变分不等式等价形式,应用修正投影算法对模型进行求解。结果表明:该模型可有效解决多人员主体心理作用下的应急资源协调调度问题;应急主体关联度、灾害风险度、决策者后悔心理和后悔规避行为以及灾民失望心理和失望规避行为对应急资源调度方案的制定有着重要的影响。     

考虑供应中断的灾后安全救援血液优化调度研究

血液应急保障是灾后安全救援的重要环节。为既有效满足需求,又避免盲目、过量的采血、调血增大血液过期报废压力甚至血荒的发生,保障灾后安全救援顺利进行,针对血液的易腐特性,提出血液应急调度的特点,并建立在物联网技术支持下的多时段、多类型血制品、多种运输方式的优化调度模型,通过合理调用库存血,组织自采血、外调血,并确定相应的数量以满足用血需求,实现血液应急保障系统响应时间和调度总成本最小化目标。采用ILOG CPLEX软件对模型进行求解,结合汶川特大地震的实际案例,进行数值仿真与结果分析,并给出在不同中断情景下的调度策略,表明通过建立双向互调的血液供应网络,并采用调度优化方法能够以更短的时间满足用血需求,同时减小调配成本和血液报废压力,能更好地应对灾后救援中出现的供应中断情况。     

基于需求时间的隧道塌方应急资源分级调度研究*

为打破对物资送达时间的绝对性限制,均衡关注关键考量因素,提出需求时间的概念,借助ArcGIS绘制需求时间服务范围;考虑救援需求的不确定性,在需求时间服务范围内建立模型对应急资源进行分级调度,并对关键路段及交叉口制定应急交通管控预案。模型包括2部分,在路径决策方面,建立带需求时间和畅通可靠度阈值约束的路径选择决策综合评价模型;在资源调度方面,考虑救援时间和调度物资数量提出救援效率概念,建立救援成本最低、救援效率最高的双目标优化模型,基于NSGA-Ⅱ算法引入TOPSIS法求解。结果表明:采取需求时间服务范围分级调度和应急交通管控,可充分满足救援需求、保障救援时间,为应急资源调度提供有效参考。     

应急物资调运的动态协同决策优化建模仿真

为有效解决应急物资调运决策问题，提高应急物资利用率。总结应急物资调运基本流程、管理方法及存在问题，分析应急物资调运系统动静态资源、灾害分布及优先级等因素，借鉴动态调配 Multi Agent方法研究应急救援保障部门间协同作用，对应急物资调运系统供需路径与救援时效进行分析，构建应急物资调运系统高效、及时、低成本的动态调度模型，同时基于多源时间最短路径问题以及Floyd Warshall算法对模型进行求解仿真，得出应急物资最优调运路径和参与调配储存点组合。结果表明:动态调运决策模型可从备选集合中快速搜索应急调运所需最佳方案，能为应急救援提供更加可靠的保障。     

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。     

基于马尔科夫链-多目标模型的应急供应链决策优化研究*

为应对洪涝、新冠肺炎疫情等突发灾难,提出供应物资满足率最大、供应时间最短、供应成本最低的离散时间马尔科夫链-多目标规划模型（DTMC-MOP）,动态地识别、分析、应对应急供应链风险;采用改进自适应NSGA-Ⅱ算法求解优化模型,并通过标准测试函数进行测试与评价,验证模型的可行性和有效性;通过算例分析,获得精度更高、分布更均匀的Pareto最优前沿。研究结果表明:决策者可以依据应急管理核心目标或不同偏好选择相适应的应急方案,研究结果可为应急供应链决策优化提供1种科学方法,对保障灾民生命安全、维护社会和谐稳定具有积极意义。     

大面积停电下配电网重要用户的应急供电策略研究

为研究电网较长时间停电环境下应急发电车与发电燃油供应协同优化调度问题,首先在电力公司管理现状基础上,通过对重要用户识别分析,按照是否自行配备发电机将重要用户进行分类,针对已经配备发电机的用户,重点考虑周期性供应燃油,对未配备发电机的用户,电力公司需紧急调度有限移动应急发电车,据此构建2阶段的移动应急发电车和油料供应模型以保证重要用户的紧急供电不会中断（第1阶段为电力公司应急发电车指派,第2阶段为加油站油料补充分配）。然后,将该调度问题转化为移动应急发电车指派问题和运油车路径问题的非线性混合模型,针对非线性目标函数和约束条件,通过引入大M法和变量替换进行线性化,得到混合整数线性规划,最小化负荷损失和成本为目标。最后,以某市电网重要用户为例,验证上述模型有效性,并通过原模型与聚类模型对比强调有限移动应急发电车的有效利用具备一定重要性。研究结果对电网公司保障应急供电具有重要指导意义。     

多维公平测度下考虑灾民心理痛苦效应的应急资源调配*

为有效降低灾后初期应急资源短缺情况下灾民生理和心理受到的伤害,提出等待效应和短缺效应衡量救援过程中的灾民心理痛苦效应,同时耦合时间和供需情况2个维度测度救援过程中的公平性指标,构建调度总时间最短、时间攀比最小和灾民心理痛苦效应最低的多目标应急资源调配模型,研究多灾点、多配送中心、多种类物资救援场景下的应急资源分配和路径规划决策选择问题。应用NSGA-Ⅱ算法对模型求解,以新冠疫情下武汉市医疗物资调度为算例分析验证模型的有效性。结果表明:模型和算法能有效减少供不应求情况下的灾民心理痛苦效应,保证救援活动的公平性,能得到不同目标偏好下的应急资源调配方案。