基于双层规划的应急物资调配研究

为在突发性自然灾害发生后的黄金救援时间内,使各应急物资调配中心的物资在最短时间内高效地运往各受灾点,最大程度地平衡受灾程度不同的受灾点群众对应急物资救援的心理满意度,构建以应急物资救援时间最短为目标的上层模型;通过借鉴前景理论量化受灾群众的心理满意度,在考虑各受灾点对有限应急物资存在竞争关系的基础上,建立下层非合作博弈模型;设计遗传算法求解上层模型、改进粒子群算法求解下层模型的层次混合算法。结果表明:构建的多应急物资调配中心多受灾点的非线性整数双层规划模型,使应急物资的调配具有时效性,且更加客观地衡量各灾点物资调配的公平合理性,该模型为应急物资调配研究提供借鉴与参考。     

灾害救援中基于民众心理感知的应急物资多阶段分配问题研究

为有效解决在保证高效完成救援任务的同时考虑受灾民众行为,进而提高灾民对救援处置效果的满意度问题,结合行为运筹学相关理论和不公平厌恶理论,提出民众对于应急物资到达时间的风险感知度量模型,以及民众对于所得到的应急物资数量的公平满意度度量模型,构建基于灾民心理感知的应急物资多阶段调度模型,解决应急物资到达时间风险感知、物资分发数量公平满意度等多目标下的调配决策问题;设计基于蚁群优化思想的求解算法。研究结果表明:通过实例分析对比验证了模型在提升灾区民众对于应急物资分发策略满意度方面的有效性。     

考虑灾民公平偏好心理的应急物资调配研究

为探究灾后初期应急物资调度过程中不同灾区之间资源分配不公平的影响，引入不公平厌恶效应模型，量化灾民公平偏好心理，综合考虑成本因素，构建公平效用最大、综合物流配送成本最小的多目标应急物资调配模型。设计NSGA-Ⅱ算法对模型进行求解，以汶川地震为案例分析验证模型的有效性。结果表明，该模型能有效保障灾区的物资满足率和公平性，公平损失与效益损失之间是悖反关系，效益比公平更为敏感，决策者可以根据自身对公平损失和效益损失的偏重程度合理规划调度方案，确保应急救援的顺利进行，稳定灾民的心理情绪。研究成果对灾后初期多受灾点多配送中心的应急物资调配决策问题提供技术支持。     

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。     

考虑商业物流资源的应急物流定位-分配问题模型

为提高应急救援效率,节约物流成本,应基于商业物流配送中心对应急救援行动的影响,构建应急物流设施定位-分配问题(LAP)模型。考虑受灾点人口密度、人员伤亡比例、老人与儿童比例、设施受损程度4个指标,运用逼近理想解排序法(TOPSIS)将各受灾点按救援需求相对紧迫程度排序,确定各受灾点物资分配的优先度;对于灾前已有与灾后建立的物流设施点,从商业物流配送中心是否参与应急救援行动方面考虑构建LAP模型。所建模型被应用于荆江防洪中的荆州市,其有效性得到验证。     

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...     

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.     

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。     

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。     

供需不平衡条件下的区域应急物资调配模型研究

为实现应急物资在供应点和受灾点之间的高效率调配,解决应急物资供应量有限、供应点分散和调配时间受约束的问题,应在三级应急物资调配系统的基础上,建立供需不平衡条件下的区域应急物资调配模型。基于非线性规划理论建立上述模型,以调配系统损失最小化为目标,用PSONIW算法对调配模型进行求解,并以地震灾害为研究背景设计仿真算例。结果表明,用所建模型能保证各受灾点的应急物资满足率高于公平系数;突发事件造成道路受损后,从供应点到受灾点的应急物资调配,应该充分考虑实际道路通行情况;模型求解结果与实际情况较为吻合。     

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。     

基于改进TOPSIS的受灾点需求紧迫性分级研究

地震发生初期,各受灾点对物资需求的紧迫性存在差异。在应急资源有限的情况下,为提高救援效率,应急资源需要按照受灾点需求紧迫性优先级进行分配和调度。首先,构建了受灾点需求紧迫性评价指标体系,并采用博弈论方法将熵权法和层次分析法相结合,确定权重组合系数及各评价指标综合权重。其次,利用马氏距离和灰色关联分析改进TOPSIS方法,建立了受灾点应急物资需求紧迫性分级模型。最后,将模型应用于受灾点应急物资需求紧迫性分级研究,并将该评价结果与传统TOPSIS法的评价结果进行比较,结果表明,该评价方法可以科学、客观地确定权重组合系数,消除指标间相关性,使评价结果符合实际情况,表明该评价方法科学、可行、有效,能为应急救援物资配送提供有效支持和决策。     

考虑区域灾情分级的应急物资公平调度优化模型

为解决不同受灾点应急物资公平调度的问题,受分区分级精准防控思想的启发,考虑同级间各灾点应急物资最小未满意度为基准设计公平性衡量指标,以最小化调度时间和最大化应急物资分配公平性为目标,构建一种新的考虑差异化灾情分级的应急物资公平调度优化模型,运用遗传算法求解模型,以新冠疫情重灾区湖北省作为案例仿真模拟.结果 表明:该模型...     

基于三边匹配理论的应急救援分配决策

为解决大型地质灾害背景下应急救援初期救援人员、应急救援装备与受灾地点的分配问题,提高应急救援的效率和质量,首先,将应急救援三方主体之间的选择过程描述为三边匹配问题;然后,标准化处理匹配三方主体的多属性偏好评价信息,构造多属性综合偏好得分矩阵,并以系统稳定性和总偏好效用最大化为目标,建立应急救援初期背景下的三边匹配满意稳定模型;最后,通过算例验证模型的可行性和有效性。结果表明：该模型考虑各主体偏好对于资源分配的影响,能实现应急救援背景下救援人员、应急救援装备与受灾地点三方主体的合理匹配,有助于缩短应急救援部署时间,提高应急救援的效率和质量。     

燃气管道泄漏爆炸应急救援物资需求及救援点优化选址研究

为研究燃气管道泄漏爆炸后的应急救援物资需求量和最佳救援点选址,采用案例推理方法,建立了燃气管道泄漏爆炸事故应急资源需求模型。以某化工园区发生燃气管道泄漏爆炸为案例,运用MATLAB编程对应急资源需求进行数值计算;利用ArcGIS可视化、地图数据分析功能,建立网络空间数据集,获得该案例工业园区6个应急救援点。结果表明,可通过化工园区应急救援历史数据获得事故应急资源需求量,利用ArcGIS建立位置分配点和确定救援点数量,可获得优化的应急救援选址。     

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。     

基于多式联运的应急物资供应多目标优化研究

为解决灾后应急物资供应问题,针对运输的紧迫性和逐级调配的现实模式,采用货车-飞机-货车联合运输的方式,结合由物资供应点-中转点-分配中心-需求点构成的4级服务网络,从政府、受灾者和救援人员3方的角度,建立以最小化系统总运营成本、总运输时间和运输车辆驾驶员心理成本为目标的多目标混合整数动态规划模型,并采用Epsilon约束算法求解模型,分析关键参数的灵敏度,结合案例计算验证模型运算效率。结果表明：该模型能够得到一组有效的非支配解,即Pareto前沿,提供不同决策侧重点的多阶段物资调配方案;中转物资单位操作时间过长或过短都会导致救援总时间增加;系统总成本不会随着驾驶员心理极限运输时长的改变单调变化。     

考虑后悔与失望心理的应急救援任务匹配方法

为研究区间犹豫模糊信息下的应急救援任务匹配问题,提出考虑救援人员与受灾群众后悔与失望心理的决策方法以及确定双边主体效用值的方法,基于后悔理论与失望理论获得双边主体的后悔值与失望值,确定双边主体的综合感知效用值,并构建最大化综合感知效用值的多目标匹配优化模型,以得到最优匹配结果。研究结果表明：后悔与失望心理对双边主体的心理感知具有重要影响,但不影响最优匹配结果。研究结果可为应急救援任务匹配提供理论支持。     

基于气象服务信息的应急物资配送路径选择

为构建科学的应急救援体系,基于气象服务信息制定更合理的应急物资配送路径方案。将突发灾害下典型的"单出救点、单受灾点"应急物资配送网络结构作为研究对象。运用衰减系数反映气象条件对物资配送速度的实时影响。构建以满足时间限制和需求量要求为前提的应急物资配送路径选择模型。设计算例进行数值仿真和参数分析,将求解结果与传统最短路径法所选路径方案进行对比分析。结果表明:气象服务提供的衰减系数和途经各区域灾害强度等关键信息对配送路径的优化决策有重要影响。