考虑需求紧迫度的区域应急物资配送优化——以上海市为例

为提高应急工作的救援效率、应急物资运送的时效性,提出在受灾点需求紧迫度影响下的应急物资配送路径优化模型。建立受灾点需求紧迫度评价体系,利用熵权TOPSIS法求出受灾点的需求紧迫度。将需求紧迫度引入路径优化模型,在尽可能满足受灾点需求紧迫度优先级的情况下,构建总成本最低与应急物资运输时间最短的双目标路径优化模型,设计改进遗传-模拟退火组合算法求解。以上海市为算例背景,运用MATLAB进行仿真,研究结果表明：考虑需求紧迫度模型的总成本比不考虑需求紧迫度模型的总成本减少了13.48%,缩短了应急物资运输时间,遗传-模拟退火组合算法可以在保证收敛速度较快的前提下,较好地实现搜索全局最优的目标。     

地震救灾初期应急物资智能调度问题的研究

为了探究大规模灾害救援初期物资不足、运输能力有限情况下的应急物资调度问题,引入需求迫切度和满意度的概念,构建了多储备点、多受灾点的多种物资的调度模型,以最大化受灾点平均满意度和最小化运输路径长度为目标,并采用双蚁群算法对模型求解。案例仿真实验表明,该模型在保障受灾点的基本物资需求,且优先供给需求迫切度高的受灾点的前提下,得到了有效的物资调度方案,为决策者制定救灾策略提供了参考。     

重大自然灾害下多灾害点应急物资智能调度优化

重大自然灾害频发对国家安定和人民生命安全带来威胁的同时也会造成严重的经济损失。如何在灾后将受灾点所需应急物资快速、精准运送到位受到了广泛关注。该文针对重大自然灾害事件救援特点，考虑在不确定性条件下，兼顾应急调度成本最低和调度时间最短两目标，构建面向多灾害点的应急物资智能调度模型。研究选取2021年中国河南特大暴雨灾害为典型案例，基于三角模糊数方法对不确定变量进行表示，从而将所构建的模型转变为确定性多目标应急物资智能调度模型，同时引入二维Euclid距离赋权进行模拟运算，对模型求解。进一步，利用LINGO软件计算得到各出救点至各受灾点分阶段应急物资调度方案。研究结果表明，利用该模型得到的模拟结果与现实要求接近，能够满足重大自然灾害下多灾害点应急物资调度需求，可为决策者制定有效救灾策略提供参考。     

基于需求紧迫度的约束性应急物资车辆路径模型

为了实现科学、高效的灾后应急响应,针对传统路径规划中单目标、单车场、单次配送、无差别化供给、闭合式调度等多方面限制,开展基于需求紧迫度的约束性应急物资车辆路径研究。运用层次分析法对需求紧迫度进行赋权分级,以应急救援过程的响应时间、配送延误惩罚与需求未满意率最小化为目标,构建约束性应急物资车辆路径模型,并设计两阶段遗传算法。通过算例检验算法与模型的有效性和适用性。结果表明：该模型可有效解决资源紧缺、受灾程度异化情况下的物资配送问题,形成适用于突发自然灾害事件的动态应急物资车辆路径规划方案,实现突发路况处理与资源效能最大化,并为应急物资的车辆路径规划提供理论依据与决策参考。     

多层级应急救援协同调度模型

随着灾害事故发生频次的不断增多、处置难度的不断增大,仅依靠受灾行政区域内有限的应急救援力量根本无法完成任务,特别是在行政区域边缘地带发生灾情时,受灾行政区域内的应急救援力量比邻近行政区域应急救援力量到场慢的情况经常发生。为了改善这一现状,该文提出了一种多层级应急救援力量协同的方法,包括战区、区域和网格3种协同形式,探究了协同调度的原则,构建了协同调度模型和流程。以不同行政区域的消防应急救援力量协同为例,对区域协同调度进行了实例验证。结果表明:该研究可以有效缩短应急救援首战力量的到场时间,有助于优化应急救援调度工作。     

基于双层模型的水利工程应急物资调度优化

为了提升水利工程事故应急物资调配的效率,构建综合考虑应急配送中心的应急物流能力和以总时间满意度最大为目标的应急物资调度双层模型,对应急物资调度过程进行优化。首先,根据改进的应急物流能力指标体系,对应急配送中心的应急物流能力做出评价并确定上层物资分配的权重;然后将降半哥西分布引入时间满意度函数可以综合考虑各事故点的受灾程度不同,提升物资分配的时效性与公平性。最后,根据实际水利工程事故设计算例,通过双层模型与传统模型的结果对比分析,验证该模型的有效性。结果表明：双层模型能够综合考虑实际的应急配送中心应急物流能力和各个受灾点不同的物资需求时间敏感度,得出总时间满意度最大且更为符合实际情况的应急物资调度方案。     

基于区间数可能度的地震应急物资分配优化方法

地震应急物资分配优化是地震应急救援决策工作的基础,研究物资不足条件下应急物资的最优分配方法具有非常重要的意义.本文分析了地震应急物资分配的不确定性,论述了用区间数形式描述地震应急物资分配决策信息的可行性;介绍了数值型数据的标准化方法,给出了区间数可能度的算法及性质;在分析区间数排序的可能度法的基础上,改进了区间数可能度矩阵;定义了基于区间数可能度的最优分配系数,推导出最优分配系数的计算公式;以灾区区域大小、受灾程度、人口密度及灾区群众需求为受灾区域地震应急物资分配方案的4个属性,构建了基于区间数可能度的地震应急物资分配优化模型,并给出了模型的求解过程.通过算例分析验证了该方法的有效性.     

通用航空应急救援点布局方法研究

在考虑通用航空搜救快速、高效特点的基础上,构建了通用航空救援点布局影响因素的层次分析模型,针对布局考虑因素对各个受灾点及周边建设应急救援点的需求影响进行权重计算,结合应急设施选址问题中的p-中心模型,即使得救援点至受灾点的最大距离最小,提出了一种结合定性和定量分析的通用航空应急救援点的布局方法,确定了救援点的数量,对救援点和受灾点的救援服务关系进行网络布局,综合考虑了通航搜救的结构化和非结构化因素,并满足了通航搜救效率最大、公平性、成本最低等要求.该方法的提出对通航救援点布局工作发展具有重要意义.     

交通生命线系统震后应急调度模型及方法

震后交通应急调度是地震救灾工作中的一个重要环节.对震后交通生命线系统的功能进行分析,将震后道路里程、车辆速度、行程延误、交通负荷度以及路网连通可靠度等因素遴选为震后交通生命线系统的交通阻抗效用指标,提出将这些效用指标转化为一种广义交通阻抗即运输时间的理论方法,考虑到震后应急物资调度是基于时间链的动态过程,假设调度至受灾点的物资是被连续消耗的,进而建立震后多需求点多服务点应急调度的双层决策优化数学模型,给出双层规划问题的动态优化算法,得到最优的应急调度连续可行方案.通过一个仿真算例进行了验证.     

基于不完全扑灭的应急物资最优分配决策模型

在分析现有城市应急物资分配模型的基础上,构建了一个多出救点、多受灾点、多种应急物资分配的决策模型。该模型以受灾点的系统损失最小为目标,充分考虑灾害严重程度、应急物资的重要性、受灾点对应急物资的需求紧迫程度等因素,在不完全扑灭情况下确保受灾点物资分配的公平性。最后从理论上分析最优性条件,通过算例验证了模型的有效性。     

基于“情景—应对”的地震灾区多层次物资需求建模分析

在地震灾害抢险中,应急物资能否准确高效的配送至需求点,决定整个突发事件应对工作的成败。本研究通过分析2008年“5·12汶川地震”和2013年芦山地震对应急物资的需求状况,提出了地震抢险期间应急物资需求的四个层次,并从三个维度对应急资源的需求情景进行了分类,结合突发事件的“情景-应对”模式,讨论了不同层次物资需求在不同情景下的物资保障策略。     

应急物资储备库选址及调运模型研究综述

在应急救援任务中,应急物资储备库选址及调运过程是减少灾前和灾后损失的重要阶段,为系统了解应急物资储备库选址及调运模型研究现状,结合大量国内外参考文献,本文从应急物资选址、调运以及选址和调运联合模型三部分进行分析总结。在应急物资选址影响因素分析的基础上,围绕模型具体算法、灾情阶段、优化指标、是否关注受灾人员以及信息状态等多个维度分析了应急物资储备点选址模型中所存在的问题;将应急物资调运模型分为分阶段调运、多目标规划调运和不确定信息调运三类,并对三类模型进行了综述总结;并系统总结了应急物资选址及调运模型一体化研究。结果表明,应急物资选址及调运模型在动态性、多元化、智能化、人性化等方面的进一步研究对现实救援更具有重要作用。基于此,本文对应急物资储备库选址和调运模型的未来发展方向和研究要点进行了展望,对应急物资储备及调运体系的现代化建设具有现实指导意义。     

应急资源调度的补货策略问题研究

根据突发事件的特点,将突发事件的应急资源调度过程分为三个阶段。分别对应突发事件发生以前的资源储备阶段、紧急救援物资的调度阶段和用于灾后重建的一般资源调度阶段。考虑了突发事件需求和由于灾害影响资源运输时间滞后的不确定性,将应急资源管理与供应链管理中的补货策略相结合,三个阶段分别决策,提出使得考虑时间效应的综合成本最低的动态资源调度方案。     

基于能力约束的地震灾害应急救援调度优化研究

研究了能力约束下的地震灾害应急救援的调度优化.首先,针对应急救援时医院能同时救治伤员的容量以及从灾害点到医院运输伤员的能力有限的问题,分别从单灾害点多医院和多灾害点多医院两方面来建立调度优化模型,模拟伤员运输;其次,考虑救援期间伤员的流动所导致的医院救治能力的动态性,重新规划调度优化模型,用最短的时间救治更多的伤员;最后,通过一个算例的计算分析对模型进行说明.     

铁路突发事件应急资源调配的优化与决策

优化铁路应急救援资源的调配是降低突发事件人员伤亡、减少财产损失的重要途径。基于应急资源调配的特点及要求,建立应急资源调配时间最短的单目标模型,以及调配时间最短,且应急出救点最少的双目标模型;并运用分层序列法进行求解。研究表明,双目标模型优化可以减少应急出救点、节约救援成本。利用Matlab软件设计应急资源优化调配的决策程序,实现资源调配决策的快速化、科学化;并以南昌铁路局为例进行实证分析。研究成果为铁路突发事件的科学应急救援,减少事故救援时间和成本提供参考。     

面向重大洪涝灾害应急响应的灾情动态评估方法研究

以2018年8月山东寿光洪涝灾害为例,根据应急响应阶段救援队伍重点关注的承灾体灾情对象,以区域洪水淹没历时为致灾因子强度指标,采用灾情指数法构建了一种用于辅助洪涝灾害应急救援决策的洪涝灾害灾情动态应急评估方法—应急灾情指数法,包括:1）利用多时相遥感影像,获取8月21—25日山东寿光洪水淹没区域动态提取结果;2）基于淹没历时,结合人口、土地利用类型和道路等基础地理数据,计算应急灾情指数;3）利用应急灾情指数对洪涝灾害淹没区域的灾情实现应急动态评估．结果表明,本次洪涝灾害过程中,受灾最严重的区域为淹没区西部的口子村、东北部的南宅科村、李家营村、李家湾村和东部的佛屋村,该区域是此次洪水事件中应急救援的核心区域,并利用网络灾情对评估结果进行验证．本文提出的基于应急灾情指数的洪涝灾害灾情动态评估方法的评估结果良好,评估精度较高．研究结果以期为洪涝动态评估提供方法参考,并为寿光市洪涝灾害应急救援工作提供科学依据．      

多级多受灾点连续消耗应急物资调度优化策略

灾后应急救助十分关键,特别是多地同时受灾情况下.为此,考虑将灾民安置与物资运输一体化规划,建立连续消耗多级应急物资调配数学模型.在此基础上,以应急系统施救成本和施救不及时损失为目标函数构建优化模型,并应用遗传算法(GA)和序列线性规划(SLP)算法相结合策略对物资调配进行优化.构造四级救灾物资调配算例模拟救灾过程.数值结果表明,使用GA全局寻优结合SLP局部寻优策略相较单一优化算法能有效找到更优解.所提出的优化策略可为灾后多级多受灾点连续消耗应急物资调度提供可行方案.     

震后多时段应急物资联合配送路径优化研究

为了解决地震灾害发生后由于应急物资转运不及时所带来的人员伤亡及财产损失等问题，提出一种考虑时段划分的混合算法。首先，依据震中方位等确定受灾点及其物资需求；其次，按照灾区内的道路损毁约束条件等确定受灾点需求的配送方式；再次，根据道路损毁及恢复情况将震后“黄金72小时”划分为多个时段、多种配送方式联合的配送方案；最后，选取“四川泸定9·5地震”为背景进行算例仿真。结果表明，相较于传统遗传算法，混合算法的总配送成本降低了9.53%，配送总时间减少了7.03%；在考虑多时段情景下整体方案配送总时间比不考虑时段情景时减少6.33%，在配送总成本上降低18.9%。震后划分时段进行联合配送的方式能够有效解决受灾区域内的应急需求问题，提高应急物资配送效率。