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。     

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。     

模糊条件下应急物资配送选址-多模式运输问题

为提高应急物资配送效率,充分利用现有交通工具,满足多主体的不同应急需求,基于应急物资的供需特点和受灾点物资需求紧迫程度的差异性,建立模糊条件下,多模式、多阶段、多目标的应急物资分配选址和多模式运输的集成优化模型。探究模糊模型和多目标的转化问题,给出去模糊化的策略和具体算法。并以湖北省2016年7月洪涝灾害为实例,验证模型和算法的有效性。结果表明:引入需求紧迫程度的优化模型,可用来依据受灾点的需求优先级来合理安排应急物资的调配工作;决策者可通过对运输时间、应急成本和需求满足率等3个目标的动态赋权,实现应急设施的动态选址和应急物资的优化调度。     

城市道路交通应急警力配置模型研究

为实现区域性的紧急交通事件的快速疏导与救援,进行科学合理的调度警力,提出应急警力配置模型。该模型基于图论原理构建原始问题的拓扑结构,利用遗传算法求解。通过该模型的求解可以得出应急警力布点的最优配置,以满足在给定警力数量的情况下应急警力能够在指定时间内到达辖区内可能发生交通事件的任意应急点,并结合算例对该模型进行验证。结果表明:在满足模型要求的假设条件下,利用MATLAB软件结合遗传算法,可以最终获得优化的警力配置方案。因此,基于图论与遗传算法相结合构建的城市道路交通应急警力配置模型,可以实现公安警力救援的优化调度,进一步实现科学而高效率的救援。     

贫信息情况下的应急救援路径选择模型

为及时获取突发事件后的最优应急救援路径,首先运用Zadeh模糊算子量化路段行程速度的模糊性,引入随机动态变量表征路段行程时间的随机性,以此刻画具有模糊性与随机性的贫信息路网环境;然后结合随机一致性条件,构建该环境下的应急救援路径选择模型,再通过数学归纳法将其转化为鲁棒优化模型,并利用改进Dijkstra算法完成求解;最后用KAUFMAN路网验证模型的有效性。结果表明:基于2类不同的Zadeh模糊算子估算路段行程速度,其平均绝对误差为6. 271km/h;与传统方法相比,用鲁棒优化模型得到的应急救援路径行程时间更短;而且这种模型的算法复杂度为多项式形式,故可应用于大规模路网。     

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。     

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。     

水网地区危化品应急资源优化配置模型

我国水网地区航道纵横交织成"网状",具有联通性、聚集性及应急救援路径选择多元性等特殊性,对水网地区危化品应急资源进行优化配置,能够对事故作出快速响应,减小事故损失,提高应急救援服务效率和水平。首先利用K-Means聚类算法对事故点进行聚类,确定应急资源点位置,完成选址模型;然后在此基础上,以最小化应急资源数量为目标,建立基于随机规划的应急资源分配模型,并利用遗传算法求解。将某水网地区作为算例进行验证,结果表明,该模型能够很好地满足实际配置需求。     

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。     

危化品道路运输事故应急救援中心选址模型研究

为快速提高危化品道路运输事故应急救援能力,降低事故后果,文章基于目前应急救援中心选址模型的不足,提出了一种新的双目标决策救援中心选址模型。通过综合考虑应急响应时间及应急处理能力对救援能力的影响,建立了救援中心点的最大网络覆盖模型;并采用较优的邻域搜索算法求解救援中心点的合理位置。最后以某地危化品运输路网为例,利用所建模型对事故应急救援中心的合理布局计算求解。结果表明:考虑应急响应时间及应急处理能力限制的应急救援中心选址模型,能够有效提高救援中心的综合应急能力,为有关部门合理规划危化品道路运输事故应急救援中心布局提供理论参考和决策依据。     

突发公共卫生事件下多阶段应急救援物资配置研究*

为提高突发公共卫生事件背景下应急救援物资分配效率,减少人员伤亡与经济损失,以应急物资需求未满足所导致的损失最小及物资分配总距离最短为目标,研究重大公共卫生事件爆发后不同阶段下应急物资分配问题。构建优化模型,并通过某城市中13个物资需求点的应急物资分配案例验证模型的科学性与合理性。结果表明:本文方法能有效解决动态需求下应急物资分配问题,为解决突发公共卫生事件下应急物资配置提供参考和借鉴。     

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。     

道路交通紧急救援服务点的优化选址

针对道路交通紧急救援对公平性、效率性、事故并发性的多目标决策需求,提出用于道路交通救援点选址的多目标决策模型。该模型通过最小化最大救援时间满足救援公平性;通过最大化一次覆盖的需求量和最小化救援点到需求点总加权时间满足救援效率;通过最大化备份覆盖的需求量满足事故并发与重大事故的救援。针对多目标决策模型,开发基于模拟退火法的优化解法,结合算例分析,能够获得减少最大救援时间、最大化一次覆盖和备份覆盖需求量的多个目标方向上最优解,实现pareto最优化的成功率均在95%以上。实例计算比较表明,笔者提出的模型与算法可以为决策者提供多目标选址方案。     

考虑道路状况的应急配发站启用以及配送优化问题*

为了研究应急物资配发站启用及配送方案优化问题，综合考虑灾难事件下的道路损毁状况、道路复杂程度、需求不确定以及物资拆分配送等特点，以应急物资配发站启用成本、车辆启动成本、运输成本之和最小化为目标，建立应急物资配发站启用及配送模型，设计头脑风暴优化算法，结合算例，对该问题进行仿真，并将结果与遗传算法进行对比，验证模型的可行性和算法的有效性。结果表明，在决策时考虑道路状况能够有效降低系统成本，提高救援效率。     

Location selection of emergency supplies repositories for emergency logistics management: A variable weighted algorithm

With the development of the city, the number of establishments that are proposed or under construction is increasing year by year, and if they are industries that handle flammable, explosive, toxic, harmful, and dangerous substances, the public safety will face great threats, which will bring great challenges to emergency rescue work. Therefore, providing reasonable solutions to the problem of location selection of emergency supplies repositories are necessary for improving the emergency response efficiency in chemical industrial parks. A mathematical model for location selection of emergency supplies repositories in emergency logistics management are presented considering more actual factors. The optimization objectives of the model are to minimize total transport length and cost. And then a Variable Weighted Algorithm is designed to solve the model, where an auxiliary function was constructed with different methods of building weighting factors based on the theory and method of solving multi-objective optimization problems in operational research. Simulation results show the effectiveness and feasibility of the models and algorithms presented in this paper.     

直升机失事应急救援路线双目标优化研究

近年来直升机失事事故呈上升趋势,直接威胁到人民生命财产安全,并产生严重的经济、政治负面影响。为此,研究直升机失事应急救援路线的多目标优化问题,在提出的应急救援路径选择模型中,考虑了直升机失事所造成的次生灾害对弧段路况的影响,优化目标是最小化路线的通行时间和当量长度。基于启发式思想,设计了求解这一模型的双目标优化算法,并给出了算法的正确性证明,实例模拟说明了模型和算法的有效性和可行性。