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。     

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...     

海上溢油应急物资调度双目标规划模型

为最大程度降低溢油事故造成的不利影响,提出充分考虑海上油膜漂移特性及溢油点和漂移点对救援物资需求不确定等特点,基于鲁棒优化思想,建立救援应急成本最小、应急时间最短的双目标规划模型,并基于NSGA-Ⅱ算法设计求解方法。结果表明:决策者可根据自身对溢油事故规模的判断,得到不同应急物资调度方案,为应急出救点的选择和物资调度提供合理决策依据。     

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。     

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...     

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。     

区域应急救援中心物资储运区布局优化与仿真

为了优化区域应急救援中心物资储运区布局，提高应急救援工作效率，在分析物资储运区特殊性的基础上，考虑其日常运营阶段和应急救援阶段的不同物流需求，提出了基于改进系统设施布置(Systematic Layout Planning, SLP)方法的两阶段物资储运区布局优化模型，添加虚拟功能区并将交通系统纳入约束条件。然后设计改进的遗传算法对模型求解，最后通过Anylogic进行动态仿真。结果表明，基于改进SLP方法设计的物资储运区最优布局未造成拥堵，功能区作业效率明显提高，验证了该方法的科学合理性和算法的有效性。提出的储运区布局方法能制定科学合理的布局方案，提升应急救援中心各功能区作业效率，对我国区域应急救援中心建设具有一定的指导意义。     

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。     

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。     

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。     

基于模块化的多层级储备库应急物资储备模型

为最大程度地保障灾害发生后受灾地区的应急物资需求,建立更加合理的储备策略,综合考虑不同灾害类别和等级的应急物资需求差异、物资模块化需求和参与救援储备库层级不同等因素,构建最大化期望应急物资满足程度、最小化储备和运输成本的多目标应急物资储备模型;设计NSGA-II算法和动态近邻表删除混合优化算法,通过数据仿真完成对模型的分析,计算出各个层级的储备库储备的应急物资的种类和最优储备量。结果表明:用混合优化算法能够有效求解多目标应急物资储备模型,并且应急物资储备方案能够保障储备的合理性。     

考虑货车-无人机协同的灾后应急响应策略及调度优化

为了弥补现有货车-无人机应用策略在灾后应急响应调度过程中的不足，进一步提高城市应急响应效率，提出了面向灾后救援的货车-无人机协同策略，并对其调度算法进行研究。在对两种货车-无人机协同响应策略进行分析的基础上，考虑城市应急场景道路密度高、中断点多、需求规模大的特点，提出了货车-无人机飞行伙伴响应策略，并以响应时间最小化为目标建立了其调度优化的混合整数规划模型。同时，设计了基于禁忌搜索的三阶段求解算法，并通过试验对该调度策略及算法的应用效果进行了仿真验证。     

海上突发灾难事件应急物资调度优化方法研究

为满足海上突发灾难事件救援对应急物资的需求,最大限度降低其带来的损失,根据海上突发灾难事件的特点,提出救助目标在受复杂气象、海况等因素影响发生漂移/扩散时的海上突发灾难事件应急物资调度方法。综合考虑海洋环境影响,引入救助资源包的概念。构建考虑时间、运力、物资需求等约束条件,以最大限度地满足物资供应可靠性为目标的海上突发灾难事件多级应急物资调度优化模型。通过算例对模型的应用进行验证。研究结果表明,事件形态的演变会影响应急物资集结点的选择,需要在预测事件形态时空变化的基础上合理确定海上应急物资调度方案。     

应急救援多目标时限指派模型

为实现应急救援队伍的合理派遣,对应急救援队伍的救援效率、救援物资消耗、最佳救援时间等因素进行分析。突出应急救援的时效性和救援目标的多属性特征,提出在保证应急救援最短时限的前提下,以应急救援效率最大化、物资消耗最小化为优化目标,构建最短时限应急救援多目标指派模型。采用线性加权和法将多目标化为单目标决策问题,运用两阶段法对模型进行求解。数值计算结果表明:最短时限的引入能有效实现应急救援队伍合理、公平派遣。     

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。     

不确定环境中多目标应急物流选址分配模型

为合理解决应急物流系统中的设施选址和应急物资分配问题,基于应急物资供需特征,引入概率分布及三角模糊数描述应急物资供需的不确定性,建立不确定信息环境中,多商品、多式联运、多阶段及多目标的应急物流选址分配模型。探究模型中不确定性约束条件的转化方法,并采用epsilon约束法对模型进行求解。结果表明,所构建的数学模型能较好地模拟应急物流系统中的选址分配问题,用epsilon约束法能有效地求解多目标模型的帕累托最优解集,决策者可根据对需求未满足量、应急物流系统的救援总时间及总成本3个目标的偏好程度,选择相应的应急物流方案,实现应急设施的科学选址和应急物资的合理分配。