考虑灾民心理的应急设施选址配送问题研究

为提高应急救援效率,结合震后灾民对应急物资的需求的特征,及包含中转设施的应急物资两级调配的特点,提出了一种满意度函数来衡量灾民心理。以灾民感知的满意度最大和系统总成本最小为目标,并结合两级配送网路中应急配送中心的选址问题,建立考虑多物资、多级配送、多模式运输的应急物资配送方案优化模型。利用基于实数编码的遗传算法对模型进行求解,并以汶川地震中的有关数据为例,验证了模型和算法的有效性和可行性。     

基于区间数信息的区域应急物资储备库选址多目标决策模型

应急物资储备库选址决策是区域应急物资储备体系建设中的重要问题之一。该文研究了基于区间数的区域应急物资储备库选址问题的模糊多目标决策方法,给出了区间数的概念和排序规则,构建了约束条件中含有区间数的区域应急物资储备库选址问题的模糊多目标规划模型,提出了求模型满意解的算法,最后通过算例分析说明该方法的有效性。     

小城镇应急物资储备库等级优化配置模型与实证——以北京市房山区为例

"小城镇,大战略"背景下,加强小城镇应急管理成为一项具有重大挑战性的研究课题。针对我国小城镇应急设施选址定量分析文献较少的现实,结合小城镇应急物资储备库管理与物资调度实际,对等级设施选址理论中的最大覆盖模型加以改进,构建了考虑覆盖半径内需求满意差异性,具有单流、嵌套性、同调性特征的小城镇应急物资储备库等级选址模型,并利用蚁群算法进行求解。以北京房山区为例进行实证,以整体应急服务满意度最大为目标,实现了房山区8个区级应急物资储备库、25个乡镇级应急物资储备库的等级优化配置,并绘出配置图,给出房山区应急物资储备库优化配置的相关建议,为我国小城镇应急管理工作的科学化提供一定的决策依据。     

应急避难场所选址最大准备度覆盖模型及其算法

应急避难场所的选址是应急规划的关键职能。当前的应急规划往往是依据现有的公园、绿地、广场等来选择应急避难场所,难以满足实际应急疏散的需要。目前不少学者在最大覆盖选址模型的基础上提出了应急设施选址问题的相关模型。将准备度指标引入最大覆盖应急设施选址问题,综合考虑需求量、与设施的距离和距离决定的权重,对每个社区的应急服务覆盖程度进行量化,从而保证将应急避难场所设置在合理的位置。为了求解该模型,构建了多智能体进化算法。案例研究表明,该算法可以高效地求解最大准备度覆盖模型。     

震后多品种应急物资多级配送中的选址-路径模型

地震发生后的应急物资配送是地震救援工作开展的关键。震后应急物资配送往往需要建立多级应急物流中心和规划物流中心间的配送路径,而且应急物资的需求具有多样性。基于这些特点,以总运输成本最小为目标,考虑应急物流中心的容量限制以及应急物资配送的多级性和多样性,建立了震后多品种应急物资多级配送选址-路径问题的混合整数规划模型。该模型选择由供应点、物资集散地、配送中心和需求点构成的多级配送网络,将帐篷、食物和药物作为应急救援物资。最后,采用一个汶川地震中物资配送的实例验证了模型的有效性和可行性。     

城市应急避难场所层次布局研究(Ⅱ)——三级层次选址模型

分析应急避难场所层次选址的目标因素:建设成本和避难效果,提出总的移动距离最短和建设成本最小两类选址目标,立足城市发展程度差异和现状应急避难场所建设情况分析,将应急避难场所选址类型分为规划性选址、老城新选址、补充性选址三种。依据应急避难场所的三级层次划分,以及单一流、嵌套、空间非匹配的层次特点,分别建立了应急避难场所的规划性选址、老城新选址、补充性选址共8个三级层次选址模型,并通过模拟实验对模型的效果进行了检验。     

突发事件下大规模人员临时应急避难所的选址研究

近年来突发事件时有发生,人员紧急疏散显得日益重要。本文研究了突发事件下人员临时应急避难所的选址问题,基于单一指派约束和容量约束的设施选址问题(SSCFLP)研究基础,假设疏散时间随机和选址网络随机,考虑一个星期和一天中不同时间段疏散人员数量不同的现时情况,建立临时应急避难所选址模型,并采用启发式算法进行求解,确定临时应急避难所的数量和位置,并通过实例验证模型的可靠性。将人群聚集在临时应急避难所等待救援,可以节约救援车辆等资源,大幅减少疏散时间,提高人员应急疏散效率。     

基于免疫遗传算法的洪灾神经网络评估模型

灾情评估的结果既是制定防洪减灾决策的基本依据，也是评价防洪工作成效的重要指标。提出了一种基于免疫遗传算法优化的神经网络模型（IGA—NN）并用于洪水灾情的评估，给出了IGA—NN的设计方法和优化步骤。同时还将ICA—NN与标准遗传算法优化的神经网络模型进行了比较，显示了IGA—NN的优越性。最后通过实例，验证了IGA—NN的实用性。     

基于行程时间风险的应急设施选址模型

由于交通路况、自然环境等因素的影响,应急服务设施与需求点之间的行程时间具有不确定性,因而在临界覆盖时间限制内应急服务是否能够及时到达,具有相应的风险。另外,需求点对于应急服务的时间风险由于环境的不同而具有不同的容忍度。结合这两个因素,构建了基于最小风险的应急服务设施选址模型。通过分析模型的特点,设计了改进模拟退火算法。最后,数值试验显示了算法的有效性并对应急设施数量、临界覆盖时限、风险容忍度系数等参数进行了分析,得到了一些有意义的结论。     

区域性应急物资储备级库间的协同选址模型研究

鉴于我国应急物资的多部门分散管理与分散储备的特点,研究了区域性应急物资储备体系构建中的应急物资储备级库协同选址问题。为了实现应急物资在不同级库间的协同储备管理与分散优化调拨,建立了应急物资储备级库选址的协同优化模型。用启发式算法通过MATLAB编程来实现,并用算例进行了验证。     

拥挤约束型城市应急物资储备库网络功能优化模型——以河北省石家庄市为例

应急物资的合理储备和运输分配是应急管理中防灾减灾救灾的基础。重大风险处置过程中，应急物资调配极易因拥挤而发生时间延迟，故考虑其拥挤情景的约束极为必要。然而，当前考虑拥挤约束以及结合区域加以实证的应急物资调配研究成果偏少，其研究广度和深度有待加强。因此，该文提出了拥挤约束型城市应急物资储备库网络功能优化问题。基于排队理论设计拥挤约束条件，并从覆盖半径内需求满意距离递减、交通方式多样化、交通通达程度复杂化等视角，对传统应急物资储备库功能优化模型加以改进，构建了拥挤型单目标无容量限制设施选址模型，并设计了求解的启发式算法。把所构建模型应用于河北省石家庄市应急物资储备库网络优化，并从城市群、多影响以及等级优化视角提出拓展研究的方向。     

带时变供应约束的多出救点选择多目标决策模型

主要研究应急物资时变供应约束条件下的多出救点选择问题.首先从分析应急系统的理论临界应急响应时间和实际临界应急响应时间差异入手,探讨了最小应急响应时间的特点。其次,考虑了应急响应时间最小和出救点数目最少问题,建立了带时变供应约束的多出救点选择多目标决策模型.最后,设计求解了模型的优化组合算法与实证算例。算例结果表明,模型与算法可有效解决多出救点的选择问题.     

大数据背景下台风灾害应急物流车辆调度优化仿真

台风灾害事件发生后的救援阶段,应急救援物资有限且物资需求点对物资需求具有不确定性。现有调度数学模型只考虑了救援车辆调度距离以及时间等因素,没有考虑到提供给受灾点的救援物资可能存在不足或是过量及其对应应急救援效果的影响,导致调度成本过高。针对以上问题,提出基于离散蜂群的台风灾害应急物流车辆调度优化模型。考虑到提供给受灾点的应急物资可能不足或是过量的特点,在设定受灾点所需物资量遵从正态分布的前提下,以最小化物资分配不足和供应过量所带来的损失、车辆调度成本为优化目标,考虑受灾点对服务时间的要求和车辆承载能力等约束,构建了紧迫性需求条件下的调度问题的优化模型,并采用离散蜂群算法对调度问题优化模型进行求解。实验结果表明,所提模型与其他调度数学模型相比,有效降低了应急物流车辆调度成本,可为台风灾害应急管理者提供科学的决策依据。     

城市应急避难场所层次布局研究(Ⅰ)——层次性分析

随着避难时间的推移,群众的避难需求表现出逐级上升的层次性,由此决定了应急避难场所在选址和空间布局时应当考虑层次性和及其结构特征。在将应急避难场所划分为临时避难场所、短期避难场所和中长期避难场所三个层次,并进一步探讨避难需求与应急避难场所的层次性关系的基础上,揭示了应急避难场所的层次结构在空间上表现出的单一流、嵌套和非空间一致性的特点。     

地铁车站人员疏散离散时间模型研究

疏散时间对于保证地铁车站这类复杂建筑结构内人群的安全至关重要,本文借鉴群集流动理论建立了用于计算地铁车站人群移动时间的疏散离散时间模型(EDTM),模型中的人群流动系数取值不同于传统计算公式中的常量,依据的是经典的车站人群密度与速度函数关系式。将此模型用于某地铁车站站台层,求解楼梯出口疏散人数与时间的关系,并与Building EXODUS疏散软件的模拟结果以及传统地铁车站疏散时间计算公式的计算结果进行了对比,分析表明,EDTM计算结果与EXODUS疏散模拟结果非常接近,且比传统公式计算更为精确和符合实际情况。该计算模型可以为地铁车站人群疏散时间计算、建筑出口性能化设计,以及地铁车站事故应急预案的制定提供更有效的工具。     

重大危险源大规模人群疏散决策模型研究

为在重大危险源应急救灾中给决策人员提供最优的人群疏散方案,提高抢险救灾能力,将疏散过程分为两个阶段——先将灾民疏散至临时疏散救援点,再根据灾民受伤的严重程度有选择地将其疏散至定点医院进行救治。综合考虑灾害对人群疏散造成的影响,将道路危险系数等参数加入目标函数中,将灾区按灾害程度赋予不同的优先疏散系数并将之反映在时间满意度上,以总疏散时间最小为目标函数,建立疏散模型,并应用遗传算法进行求解。最后,通过MATLAB进行仿真计算。研究结果表明:模型和算法给出的疏散策略是有效的。     

城市地下轨道交通火灾风险评估体系模型研究——以某地铁车站为例

用按时序分阶段的评估方法建立了城市地下交通火灾风险评估体系的架构,并用改进的层次分析法建立了多层次评估指标权重模型,建立了判断火灾风险的评价标准。以北京地铁二号线某车站为例,在对其现有设备资料和运行特性进行详细调研分析的基础上,把风险评估结构划分为目标层、准则层、指标层,并按照现有的参考依据对各项影响火灾安全的风险因素进行赋值计算,得到了火灾各个阶段该车站的火灾风险水平,并对评价中的薄弱环节,提出了有针对性的建议。研究结果可供地下交通系统火灾应急预案制定参考。     

基于遗传算法的洪水灾情评估神经网络模型探讨

洪水灾情评估实际上是一种模式识别问题,而人工神经网络模型具有逼近有界闭子集上任意非线性映射的特性,且模型更新方便。本文邮基于遗传算法的洪水灾情评估神经网络模型,阐述了其基本原理和算法,实例研究表明其实用性、客观性和通用性。     

城市防灾减灾设施的层级选址问题建模

提出了城市防灾减灾设施的层级选址问题,并对其进行了分类.针对高低级设施相对独立和相互从属的层级选址问题进行了建模.依据城市防灾减灾设施选址问题的特点,提出了两阶段的层级选址过程:(1)使用位置集合覆盖模型确定能覆盖全部需求点所必需的最少设施数量和位置,作为基本等级设施的选址;(2)对独立型层级选址问题,使用最大覆盖准则确定高级设施的位置,对从属型层级选址问题,使用极小和准则确定高级设施的位置.对层级选址问题模型的应用进行了讨论.     

基于P-center问题的国家级应急物资储备设施选址优化布局研究

中国是世界上受自然灾害影响最严重的国家之一,合理规划国家级应急物资储备设施将极大地减少灾害所造成的损失。考虑到应急管理更关注救援的有效性,本研究构建国家级应急物资储备设施选址模型(EFLP),即拓展的P-center问题,该模型考虑了地区人口分布、经济条件、交通状况和多重覆盖关键地区等综合因素,并利用变邻域(VNS)算法完成求解。研究结果表明,优化布局应急物资储备设施,能够保证应急物资及时送达灾区;同时,实验计算结果显示了变邻域算法的良好性能。