考虑有限理性的震后应急路径选择模型

为保障应急物资运输的快捷性和安全性,在充分考虑次生事件发生的时间随机性和影响路段的空间差异性后,在时空维度上划分路网区域阶段,并提出路段筛选方法优化路网,建立基于累积前景理论(CPT)的应急路径选择模型;对模型做多参考点延伸,选取运输时间和风险度作为2个异质参考点,针对风险度描述的特殊性和阶段的变化性,引入三角模糊数表征风险度并将其设计为动态参考点;采用Bellman-Ford算法搜索最优路径。结果表明:所建模型符合震后路径选择的决策机制,能够描述突发情况下决策者的有限理性选择行为。     

高速公路建设期突发事件路网协同救援模型研究

针对我国高速公路建设突发事件应急救援管理的现状,基于协同思想并结合应急管理技术,提出"点-层"辐射的多级响应、逐级控制应急救援模式;以应急物资准备时间、应急救援响应延误时间和应急救援行程时间3个子目标最小为目标函数,建立了高速公路建设突发事件协同应急救援模型;应用格林希尔茨公式动态求解路网中各路段权值参数,得出"节点-节点"路径权值矩阵,并结合Dijkstra算法求解时间最短救援路径,以求得各子目标函数的最优解,并最终确定最优应急救援方案。将该研究成果应用于某高速公路特大桥项目施工突发事件应急救援中,得出其最短救援时间为16.25 min,比原应急预案标准提出的30 min救援时间节省约14 min,表明该研究成果有一定可行性和有效性。     

考虑街区尺寸的应急救援路径选择仿真研究

为分析街区尺寸对应急救援车辆行程时间的影响,基于小（120 m）、中（264 m）、大（440 m）3种典型街区尺寸,将救援车辆行程时间分为街区内、外2部分,以总行程时间最小为目标,构建基于背景流量水平的救援车辆路径选择仿真模型。设置4种救援场景,分别求解各救援场景在不同街区尺寸下的最短路径时间、冗余度及复杂度。结果表明:街区尺寸对街区内、外部救援时间均有影响,而前者在救援路径距离较短、街区尺寸较大的路网中占据较大比例（可达50%以上）;救援路径包含路段的流量较小时,中、大街区尺寸路网表现类似,而高流量下大尺寸具备更优的救援时间;街区尺寸越小,救援路径冗余度与复杂度均越大。     

危险品事故泄漏模糊路网应急资源优化研究

当危险品大规模泄漏事故发生后,应急物资快速配送对于减轻危险品对人员伤害和挽救损失有重要意义。首先从损毁路网修复和救援物资2个方面建立双层模型,从有限物资分配修复损毁路网和救援上进行优化分配,并通过路径优化时间最短分配物资,使应急救援系统的损失最小化。利用宽容分层的方法对模型进行求解,求解最优的物资分配和运输路径方案。最后利用算例,对模型和算法进行检验,找出需要修复受损路网中关键路段。     

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...     

城市救援最佳路线的确定

为了提高应急救援的效率,需要在救援前确定一条最优的救援路线,笔者充分考虑城市交通系统的复杂性,以安德伍德(R.T.underwood)模仿流体力学导出的车速——密度模型为基础,采用路段信息表描述城市道路信息,建立城市道路交通数据库。以城市交通路网作为建立事故救援路线的模型基础,根据Floyd算法构造时间矩阵,利用Matlab运行Floyd算法对城市道路通行时间进行优化,确定一条时间最短的救援路线。结果表明,在综合考虑城市交通中的问题后,不同时段救援行动的路线也有所不同,从而大大提高了救援行动的效率。     

应急救援物资多式联运路径优化

为将应急救援物资在最短时间内运抵受灾点,解决由公路、铁路、直升机等组成的应急救援物资多式联运路径优化问题,结合应急救援物资多式联运网络的实际情况,首先综合考虑运输时间的时变性、铁路发班时间限制,以及受天气等因素影响,导致直升机会有禁止飞行时段的特点,构建时变网络下的应急救援物资多式联运路径优化模型;然后设计蚁群算法;最后进行算例分析。研究结果表明:通过该模型和算法,可根据决策者的要求快速地选出将应急救援物资最快运抵受灾点的运输方案,可为决策者提供决策支持。     

核事故场区应急撤离与救援路径优化

核事故场区应急包括场内人员的撤离以及事故救援物资的配送。本文探讨了同时考虑救援与撤离双向车辆的路径优化。以改进后的分时段BPR路阻函数为权重,运用A*算法求解最短路径集。建立以时间最短为目标、路段车辆容量为约束的线性优化模型,求得3条路线的最优路径。分析发现3条路线的最优路径并不全是其单独考虑时的最短路径。因此,考虑车辆之间影响的情况下求解最优路径更符合实际。     

危化品运输事故应急资源配置选址多目标决策

为提高危化品道路运输事故应急救援能力,基于最大路网覆盖,建立应急资源配置选址模型;考虑突发事故应急资源配置和选址的随机性和动态性,引入应急响应时间、应急资源覆盖限制和应急处理能力因素,描述应急资源供需的不确定性,使各应急需求点被应急资源覆盖的全部收益期望值最大;采用人工免疫算法对选址模型搜索求解,求解多目标模型的帕累托最优解集。结果表明：构建的模型能够在保证应急物资供应时效的前提下,最大化提高事故应急处置的综合效率,为有关部门合理规划应急资源布局提供理论参考和决策依据。     

水电厂电力设备事故应急响应FPN-MC模型及效能分析

为更好地利用信息技术研究水电厂电力设备事故应急效能,提高应急救援效率和应急处置能力,综合考虑应急响应过程中各个环节时间的随机性与模糊性,运用模糊Petri网（FPN）和马尔科夫链（MC）理论,构建水电厂电力设备事故应急响应FPN-MC模型,求解模糊稳态概率值并分析系统效能指标。最后,以ZLB水电厂电力设备事故Ⅲ级应急响应作为实例,进一步剖析应急流程信息拥挤的瓶颈环节及事件应急处置的关键节点。结果表明:应急资源使用完毕、相关人员现场处置到位、确定完善的处置方案时的状态最为繁忙;利用资源实施救援、相关人员进行现场处置、完善处置方案等实施过程需要重点监督和管理。     

基于A*算法城市应急救援最优路径决策

最短路径是城市应急救援是否及时的关键因素,A*算法是寻求最短路径的有效算法。本文分析影响救援力量到达救援地点的相关因素,通过MATLAB建立模型,采用A*算法寻找到从应急救援力量所在点到应急事件发生点的最优路径,实现了救援路径的智能选择和应急救援力量的高效优化。该算法在城市应急救援中具有一定的实用性。     

基于可能-概率测度转换的危险品运输风险分析

为解决不确定环境下的风险分析问题,针对危险货物运输中风险参数具有不确定性、随机性和模糊性的特点,建立基于概率测度-可能性测度转换原则和模糊逻辑的危险货物运输风险分析方法。首先对具有模糊性的参数直接建立模糊数,对具有随机性的参数建立随机数;接着依据概率测度向可能性测度转换的最优原则,将随机数转换为模糊数;然后根据模糊运算法则进行风险计算和分析。最后通过一个算例验证了模型和算法的有效性。结果表明,提出的方法能处理随机和模糊环境下的风险分析问题,能为风险分析尽可能多地保留不确定性信息,尽可能少地丢失有用信息。     

基于路段相关的路网行程时间可靠性

受自然、人为灾害等偶发事件以及日常的交通供需矛盾的影响 ,道路网运行效率下降 ,行程时间波动且不确定。为此 ,笔者分析了能够表征路网应对行程时间变化和承受波动的能力的指标———行程时间可靠性及其定义、特性、表达。针对路段之间的相互影响模式所适应条件的不同 ,按场景将其关系分成不相互影响、同步影响以及弱影响 3种模式。利用MonteCarlo法进行模拟 ,得出不考虑路段相关性 ,会高估路网的可靠性 ,减少路段间相互影响 ,有利于降低破坏事件对路网的影响程度和范围。考虑路段相关的行程时间可靠性应用于实际路网路径选择 ,可以增加选择的合理性和准确性 ,实现安全、可靠、高效运营。     

高速公路紧急救援决策支持系统的设计

以高速公路紧急救援管理现状为基础,阐述高速公路路网紧急救援决策支持系统的新需求;应用面向过程的方法,设计满足新需求的系统的总体结构、服务功能、数据流图和软件开发支撑环境;将智能交通系统中视频检测、优化调度、智能控制、GPS定位与导航等新技术与系统服务功能相结合,探讨了应用紧急事件检测、交通事故确认、紧急救援调度与交通管制、行程时间预测和最佳救援路径计算等相关的实施方案。应用Web-GIS和B/S网络结构技术研发应用软件,实现了区域路网各个紧急救援职能部门的信息共享和交通紧急救援决策支持的区域性管理。     

城市内涝灾害应急救援指派模型

为实现应急救援队伍的合理派遣以快速营救受困人员,根据城市内涝灾害特点、城市内涝灾害情况和救援资源的分布,综合考虑应急救援队伍的救援效率、救援可靠性、救援时间等因素,构建多目标应急救援指派模型。运用模糊数学思想,将各目标下的属性值矩阵转化为模糊关系矩阵。针对优化模型的特点,采用反点法对模型进行求解。为证明反点算法的可行性,采用标准匈牙利算法对模型进行求解并加以验证。算例结果表明,多目标优化方案可以进行良好的任务分配,可满足应急救援任务的需要。     

灾后应急资源配送的LRP模型与算法研究

针对灾后应急资源配送的优化问题,考虑配送中心定位和配送路径方案的相互影响,建立应急资源配送的“定位-路径安排问题”优化模型,给出应急配送中心定位和配送可靠路径的全局优化方案。根据该模型的特点,设计多吸引子的离散粒子群优化算法,并结合仿真与分析,验证模型和算法的有效性。模型与算法的研究,对于突发事件下不确定交通路网应急资源配送决策具有一定指导意义。     

抑制风力不确定扰动的缆机运行路径鲁棒优化

不确定性风力易导致缆机垂直运输过程中产生振荡效应，降低施工工效，甚至诱发安全事故。为抑制风力对缆机运行的不确定扰动，分析工期、机械使用效率和空间暴露风险等缆机运行路径优化目标及约束条件，运用鲁棒变换思想，将缆机运行路径规划问题抽象为多目标鲁棒优化模型，并采用交叉熵进化算法求解具有鲁棒性的帕累托前沿及缆机运行路径。案例结果表明，随鲁棒保守度增大，风力等随机性因素的影响不断增强，需要增加工期和降低机械使用效率，使空间暴露风险降低，表明所获得的帕累托前沿能够减小风力等不确定性干扰并满足工期、效率和风险等多目标需求。     

考虑资源和时间窗约束的应急物资调配模型

针对灾后初期应急物资紧缺以及不同受灾点、不同应急物资时间窗约束亦不相同的情况,开展应急物资配送以及车辆路径规划问题研究;以最大化时间满意度和需求满意度为目标,同时兼顾应急救援过程中的公平性原则,构建基于综合时间窗约束下的应急物资配送路径方案生成模型;采用亚当斯的公平分配理论计算需求满意度,并通过遗传算法原理求解模型;结合实际案例,对比分析不同公平分配方法求解所得结果,从而选择最佳物资调配方案,并识别物资配送路径中关键路段,以便加强防护,保障物资运输通畅。结果表明:该方法可高效解决资源紧缺情况下应急物资调配及车辆路径方案生成问题,并能有效识别关键运输路段。     

面向道路交叉口的疏散人群分流模型

为合理制定道路交叉口人流分配规则,考虑道路交叉口处人群聚散特点,建立疏散人群分流模型。根据人群疏散过程,构建带容量限制的人群疏散路网;耦合后序路段实时拥挤度和最短剩余路长,计算交叉节点处的人流分配概率,分析疏散路段人流传递关系,厘定疏散路网人群移动规则;考虑路段实时拥挤程度,修正路段人流疏散速度,计算疏散路网人流疏散时间,表征分流人群疏散效率;以上海市某中学人群紧急疏散为例,对比分析疏散人群分流模型和传统基于最短路径人群疏散模型的应用效度。结果表明:与基于最短路径人群疏散时相比,在道路交叉口引导疏散人群分流使疏散时间减少13. 34%,疏散效率更高,人群时空分布更加均衡,充分发挥了疏散路网的疏散能力。     

考虑车辆限速区间和风险公平性的危险品运输网络优化

针对有路段风险约束的危险品运输网络优化问题,讨论了不同路段上车辆限速区间的变化对危险品运输风险和成本的影响.基于最小最大准则构建了双层规划模型:上层规划表示政府部门通过对不同路段设置不同的限速区间来最小化最大运输网络总风险和路段最大风险的上界值,并通过增加路段最大风险的上界约束来实现风险分布的公平性;下层规划表示危险品运输商选择鲁棒成本最小的路径.为求解模型,设计了粒子群优化算法.根据算例分析发现,政府管理部门通过实施车辆限速区间策略,在考虑风险公平性的同时,可以有效地控制危险品运输网络的最大总风险.