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。     

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。     

基于多需求点的震灾应急物资调度模型研究

为了解决震后应急物资调度中,因不考虑各应急需求点灾情差异和需求差异带来的决策结果不够合理的问题,采用改进的专家打分法将收集到的灾情信息量化为灾情因子,在此基础上建立应急成本和应急延误时间的多目标模型。采用逐步法求解,为每一个应急需求点确定提供应急物资的供应点及供应量。将此方法运用到云南发生的某地震灾后救援中,计算得出与3个应急需求点对应的应急供应点及其供应量。     

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。     

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。     

突发洪涝灾害下考虑需求的应急资源调度研究

为实现灾区应急物资的高效配送,采用时空网络约束调度车辆,以各受灾点实际需求率最大、应急物资运输成本最低和车辆运输风险最小为目标,建立多目标应急物资调度规划模型,采用带精英策略的非支配排序遗传算法求解模型,最后通过实例验证。研究结果表明：洪涝灾害中,降雨量的增加会导致实际物资需求率、配送风险以及配送成本的增加,最大化实际物资需求率有助于提高物资利用率,减少物资成本并降低物资配送风险。研究结果可为灾前预防和灾中决策提供参考。     

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...     

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。     

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。     

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。     

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。     

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...     

给定需求区域应急物资储备库选址模型及其解法

为确保应急方案的合理制定和灾后应急物资的高效调度与使用,提高应急物资储备库选址决策的科学性,引入非线性时间满意度函数,构建基于时间满意度的需求区域下应急物资储备库选址优化模型。考虑储备库选址中时间因素的重要性和需求区域的差异,从需求区域的角度定义时间满意水平。同时,考虑受灾规模和受灾程度的不同,用不同矩形需求区域描述物资需求点。利用蝙蝠算法(BA)求解模型,得到最优的选址分配方案和各个需求区域的时间满意度。结果表明,用BA算法能有效求得应急物资储备库选址模型的最优解,且在需求区域的不同时间满意度偏好下,选址方案达到了较高的时间满意度。     

兼顾公平与效率的无人机应急中继通信选址优化问题

为提高应急救援中无人机应急中继通信资源配置的公平与效率,在考虑无人机中继通信覆盖范围限制、各受灾用户集群点分布情况、受灾群众公平性感知的基础上,构建以最大化系统吞吐量为效率目标、最小化受灾群众公平损失值为公平目标的无人机应急中继通信选址多目标0-1非线性整数规划模型,采用基于k-means的模拟退火算法对其进行求解,并以实际案例为背景构造算例,验证本文提出模型和算法的可行性与有效性,并进行多目标分析及参数敏感性分析。研究结果表明：本文提出的模型和算法能在较短时间得到无人机应急中继通信选址方案,保证所有受灾用户集群点获得通信中继;同时,确定最佳无人机设备数量,验证公平目标与效率目标存在悖反关系。     

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.     

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。     

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。