大兴安岭森林火灾应急资源优化调度研究

针对大兴安岭森林火灾救援中的单出救点、多需求点的二级应急资源分配系统,首先,基于大兴安岭森林火灾的发生规律、火势蔓延的影响因子,以及火势蔓延模式,改进已有的林火火势蔓延趋势模型.其次,根据着火点火势蔓延速度,区分受灾点灾情程度,确定分配应急资源的优先度.最后,进行应急资源分配和救援消防车辆的优化调度.针对前者,以森林损失和救援开支费用最小为目标,建立资源分配优化模型;针对后者,以火灾应急物流系统所需时间最少和费用最小为目标,建立多目标优化模型,并用免疫克隆算法进行求解.实例证明该模型完善了森林火灾救援中应急资源调度体系,为资源的合理调配提供了指导.     

消耗速率为函数的应急调度模型及算法

当突发事件发生时,迅速地制定一个合理的调度方案对及时救援是非常关键的。本文针对应急系统多点出救的特点,首先研究了单资源应急调度模型中应急时间最早、出救点数目最少的两阶段模型。其次研究了消耗速率为函数的连续型多资源应急调度模型,该模型通过求取每种资源的最早应急时间得到了多资源调度的最早应急时间,进一步探讨了应急时间最早、出救点数目最少的多资源调度方法。数值算例表明了算法的有效性和实用性。     

运力约束下油气长输管道应急资源调运模型及算法

为提高油气长输管道应急救援活动中应急资源调运过程的整体可靠性,讨论了在各应急救援点运力约束条件及应急资源连续性消耗条件下,以应急开始时间最短、出动救援点数目最少为目标的应急资源组合调运问题.加入应急救援点单程最大运力约束,给出了此约束条件下的连续性消耗两目标应急资源的调运模型,以单目标应急资源调运模型解算法为基础,研究得到了新模型的递推算法.相应数值模拟算例的计算结果表明,与无运力约束的模型相比,运力约束条件下得到的应急资源调运方案出动的应急救援点数目多,但更符合应急救援实际情况,可指导制定更加准确可靠的油气长输管道应急资源调运方案.     

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。     

重大突发事件应急设施多级覆盖选址模型

重大突发事件应急设施选址具有时效性、公平性和抗"失效"性等特点,据此提出了多级覆盖的选址策略,即一个需求点由多个应急设施按照不同的优先级提供服务。之后,以总体救援时间最短为目标,应用0-1整数规划法构建了重大突发事件应急设施多级覆盖选址模型。最后,通过算例分析验证了模型的有效性,可以为重大突发事件应急设施选址提供参考依据。     

不确定应急物流LRP双目标优化模型

为了优化应急物资配送系统,提高配送的时效性和经济性,以总时间最短和总成本最小为目标,建立了不确定双目标机会约束优化模型,在这个模型中综合考虑了需求点的限制期要求以及需求点物资需求量的不确定性、两节点运输时间的不确定性、若干车辆容量的有限性和若干候选救援中心容量的有限性,并且假设救援车辆完成自身的任务后停靠在就近已经启用的救援中心;运用遗传算法求解该模型,并且利用惩罚函数的思想以及加权法对目标进行了处理,最后给出数值例子验证该模型和算法的有效性.     

电力应急物资管理与调配优化研究

电力供应的稳定是公众生活和社会发展的重要保证,也直接关系着国家能源安全和国民经济命脉。提高电力突发事件的应急救援能力成为棘手的问题。应急物资管理与调配是物资管理的重要一环。本文将结合电力突发事件的,分别从单一应急点和多应急点两种情形对电力突发事件的应急物资调配进行研究,构建单一应急点和多个应急点城市应急物资调度的优化模型。对各物资需求点进行物资的最优分配,同时使得分配策略的效用最大。     

考虑受灾区紧迫度的应急物资航空投放力量调度策略

航空应急救援因为救援时间短,受地理因素影响小的特点,在应对突发事件的过程中发挥了重要作用。为了更有效解决应急物资航空投放力量的调度问题,以大规模自然灾害为背景,设置单出救点、多受灾点的数学模型,使用网络层次分析法(analytic network process, ANP)-综合指数法来评价不同受灾区紧迫度的情况,从而衡量不同受灾点的差异性,并根据灾区紧迫度设置救援时间窗限制。如果救援物资不能在规定时间送达,则会给受灾区域造成损失,因此引入惩罚函数;在考虑灾区紧迫度情况下,对应急物资航空投放力量进行调度,以救援的总时间最短、救援的总成本最小为调度优化目标,构建数学模型,并通过遗传爬山算法对模型进行求解,讨论灾区紧迫度对航空应急物资投放力量调度的影响,以2008年汶川地震为对象进行了实证研究。     

应急系统中多资源出救方案的研究

建立了在多资源多出救点的应急系统中基于“出救点个数最少”和“应急开始时间最早”的多目标的调度模型，分别求出各个目标函数的最优解和最劣解，寻找使出救点个数为最优情况下使应急开始时间最早的解，在此基础上增加出救点的个数继续寻找，并将备选出救点集合缩小为运输时间小于上一次应急开始时间的出救点；得到一系列非劣方案后，对各目标函数按照具体情况赋予一定的权重，将原问题转化为求解使正负理想点接近度最大的非劣调度方案。一个采用模拟数据的算例验证了该算法的可行性。     

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。     

高速公路应急救助的资源规划选址模型

探讨了高速公路交通事故紧急救助的资源需求,分析了救援响应时间与救援资源布局的关系.以路段为分析单元,根据路段事故数和事故损失计算了路段的权重,提出了成本限制条件下,使救援系统效益最大的优化模型.提出了模型的求解算法,以最优效益为优化测度,用贪婪算法可得模型的满意解.最后,以实例说明了模型的应用.     

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。     

突发事件下多目标应急救援物资配送路径规划

突发事件发生后,选择最优应急救援物资配送路径提高物资配送的效率和效果,是应急决策者面临的主要问题。以最小化最晚车辆服务结束时间来提高物资配送的效率,以最小化需求未满足率来保证配送公平性,从而达到良好的配送效果。在配送中心唯一的情况下,考虑道路对车型限制、道路阻断修复和道路可靠性对路径的影响,建立多目标应急救援物资配送路径优化模型。设计优先邻点交叉算子来改进基于非支配解排序的遗传算法,提高了局部搜索能力和收敛速度,通过仿真实验验证了算法和模型的有效性,为决策者选择合适的车辆配送路径提供辅助决策作用。     

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.     

应急机动通信兵力派遣问题的通用模型

分析应急通信兵力派遣问题的一般组织方式，得出指派问题成本损失与时间优化的具有优先级的多目标分层非线性规划数学模型。给出求解该问题的宽容完全分层序列算法及具体实例。     

基于道路分级的应急转运中心选址及运输优化问题

应急转运中心选址和运输优化问题的研究为自然灾害发生后的响应阶段提供参考。本文在研究转运中心选址与运输优化问题时,将救援过程划分为多个阶段,考虑道路恢复的影响,以最小化运输成本和最大化受灾点平均满意度为目标,以满足转运中心物资处理能力、受灾点最低需求等为约束,建立多目标混合整数规划模型,确定转运中心建设位置及应急物资分配关系。设计两类实验研究模型中两个目标的关系以及四个参数对实验结果的影响,并对结果进行讨论。最后通过以雅安地震为背景的算例,验证了模型的实用性。     

基于偏好序的多事故应急资源调配博弈模型

应急资源调配是应急决策和应急响应的重要内容。为解决多个事故的同时存在时应急救援中资源调配问题,设计了一种改进的基于偏好序的效用函数,用以刻画各事故得到救援的及时性和有效性。将多事故资源调配问题描述为完全信息非合作博弈过程,利用G am b it软件,求解该博弈过程的N ash均衡,得到资源分配方案。综合了考虑事故严重程度、响应时间、救援可靠性等多个优化目标和影响因素。结果表明:该方法能合理有效地解决多事故点的应急资源调配问题,为应急辅助决策提供必要的支持。