考虑受灾点需求时间窗的应急物资配送车辆路径规划研究

为解决灾后应急物资亟待配送到灾区的现实问题,提高应急物资配送效率,考虑灾区对应急物资的需求紧迫程度的差异,建立软硬时间窗综合约束情况下以应急物资配送的总延迟时间最短、软时间窗的惩罚成本最小、硬时间窗的不满足个数最少为目标的应急物资车辆配送路径方案生成模型。前期对路网数据预处理,形成配送中心到受灾点的多对多时间最短路径集合,后期根据目标和约束进行模型构建,并利用遗传算法求解。引入算例分析对模型的有效性进行验证。结果表明:该模型可综合考虑软硬时间窗的影响,形成高效的应急物资车辆路径配送方案,可对灾后整体的应急方案制定提供帮助,具有较好的可行性和现实意义。     

城市应急物资配送路径支路限流模型研究*

为科学、及时、合理地对城市应急物资进行调度,综合考虑突发事件发生后道路的实时通行状况,通过改变道路交通的交叉口限流以及物资运输路径,以最小化配送时间和成本为目标,构建1套完整的应急交通管制模型,使得所需的应急物资在被要求的最短时间窗内抵达受灾点;利用遗传算法进行编码设计求解模型,并通过仿真分析,设计配送路径的交叉口的支路限流方案;通过实例对所构建模型进行验证。结果表明:在日常道路动态变化情况下,该模型既能实现应急物资配送路径在支路限流下的交通协同方案;又可减少应急物资配送的时间成本,满足最短时间窗要求,使整个应急物流体系更加敏捷可靠。     

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。     

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...     

考虑动态需求的应急物资配送中心快速选址研究

为有效开展应急物资配送工作,综合考虑灾后道路损毁及恢复情况、不同类型物资动态需求和应急物流的多个优化目标,构建最小化配送时间和成本,同时最大化物资分配公平性的应急物资配送中心快速选址模型;利用耦合Dijstra算法的分层序列法来求解模型,并通过数据仿真分析,设计耦合配送路径的多物资多周期应急物资配送中心选址方案。结果表明:该模型既能实现物资需求和道路状况动态变化情况下,耦合配送路径的应急物资配送中心快速选址;又可减少应急物资配送中心建设和使用中可能产生的资源浪费,使整个应急物流体系更加敏捷可靠。     

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。     

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。     

考虑物资损毁对心理影响的应急物流配送模型

为提高应急救援效率与物资配送效益,针对自然灾害应急救援中物资受损的现实情况,考虑物资损毁率对灾民心理影响的上下限及其对物资分配的影响,建立灾民对物资损毁的容忍度函数,量化灾民心理;以系统总运行成本最小和灾民对物资损毁的期望不可容忍程度赋权的有效物资满足率最大为目标,建立考虑多周期、多物资、多灾害演化情景的配送中心到受灾点的动态应急物流配送优化模型;以四川地震带的相关数据建立算例,通过Matlab求解,对比所得方案,验证模型有效性。结果表明:引入灾民对物资损毁的容忍度的模型,能在优化总成本的同时,保障需求紧迫程度较高的受灾点的物资供给。     

城镇应急资源储备点选址与布局优化研究:考虑暴雨灾害和路径长度

针对城镇应急资源配送速度慢与交通组织通达性不通畅的问题,以暴雨灾害为背景,提出一种城镇应急资源储备点快速选取和布局优化的方法。该方法以武汉市洪山区为实例,首先从确定的暴雨灾害影响下应急资源储备点选址的6个基本条件中筛选出研究区域中8个合适的应急资源储备点;然后运用弗洛依德算法计算由储备点出发的配送路径,以总路径距离最短为目标,得到这8个储备点当个数不同时其位置分布的关系。分析表明:增加储备点个数会减少配送路径总长度并提高配送效率,但当储备点超过5个后,增加储备点个数的意义已不明显,5是该区域的最佳储备点个数;该结论也适用于其他城市背景。     

基于机会约束规划模型的应急物资库存与运输一体化问题研究

应急物资库存与运输问题是应急管理领域中2个重要研究方向,针对受灾点对应急物资需求的不确定性,将应急物资库存和运输2个环节相结合,采用机会约束规划模型的思想,建立应急物资库存与运输优化模型,采用遗传算法对模型进行求解,并通过具体算例说明模型的有效性,进而给出1个应急物资库存周期内,应急物资储备中心最佳订货量及应急物资运输车辆的最佳配送路径,从而保证整个系统运行费用最小。     

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...     

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。     

考虑可靠性要素的应急物流设施选址分配问题的建模研究

为了提升防灾减灾系统的运行效率,研究应急物流设施选址-分配问题,构建考虑设施可靠性要素的双目标混合整数规划模型,以最小化系统总成本和最大化客户需求覆盖率为目标,确定应急物流中心的选址区位和各节点间各种物资的分配方案;考虑即使是选中开放的设施,也存在一定的中断概率,因此以不同情形表示开放设施中存在中断设施的情况;最后,通过MATLAB实现NSGAII算法,对模型求解,得出灾害发生时应急物流设施需求覆盖率与系统总成本的关系,为灾害发生后救援系统救灾成本和受灾点需求满足程度的权衡优化,提供可参考思路。     

基于动态规划法与重心法的气田消防中心站选址研究

天然气集输系统一旦发生泄漏,容易引发火灾、爆炸、中毒等重大事故,合理的 消防中心站选址对及时展开事故应急救援行动具有重大的现实意义。针对气田中消防中 心站的最优选址展开研究,提出基于动态规划法与重心法相结合的选址方法。采用动态 规划模型确定气田集输系统应急救援最优路径,采用重心法考虑气田集输系统不同组成 单元的重要性,二者结合最终确定出消防中心站最优选址。通过该方法确定的气田消防 中心站位置既保证了气田集输系统中重点保护对象在事故发生的第一时间内得到救援, 同时兼顾了其他单元的最短应急救援时间,对气田消防中心站的合理设置提供了较有价 值的参考。     

考虑公众选择偏好的应急避难安置双阶段选址-分配模型

为使开放避难场所符合公众自行避难的实际情况,借鉴Huff模型量化公众选择行为,构建双阶段选址-分配模型,第1阶段确定开放避难场所位置,第2阶段将溢出容量的灾民二次分配到有剩余容量的避难场所,并利用改进粒子群算法进行求解。研究结果表明：双阶段选址-分配模型能够实现同一需求点灾民前往不同避难场所的过程,管理者干预政策能够使服务人数大幅度增加,避免资源浪费、灾民流离失所且二次分配情况主要依赖于第1阶段的结果。研究结果可为管理部门规划应急避难场所提供参考。     

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。     

基于点危险源的危险品运输路径优化研究

为合理选择危险品运输路径,降低危险品运输事故造成的损失,使道路危险品运输风险评价更符合实际情况,建立点危险源风险评价模型。模型综合考虑了运输时间和季节情况影响因子,在准确估算危险品泄漏事故毒害区域面积和后果损失的基础上,结合传统风险评价模型与最大最小模型进行求解。最后通过算例分析,检验该模型的实际运用,通过与传统求和方式所得的最优运输路径的对比,反映2种方式所求得的最优运输路径并不相同,同时也表明,用所建模型求得的运输路径风险值有更高的精确性。计算结果表明:该模型求得的某条运输路径的风险值等于该路径上风险值最大的路段的风险值,而不是该路径上所有路段的风险值之和。