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.     

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。     

基于粒子群的多目标多执行模式项目调度

聚焦多目标多执行模式特点下的项目调度问题,通过建立工期、费用、资源和质量多目标函数,构建综合优化模型,同时运用粒子群算法解决工程项目多目标多执行模式优化问题.最后,通过一个应用实例计算,表明粒子群算法可以准确快速地解决该模型下的工程项目多目标优化问题,达到了项目调度中面对不同模式进行抉择,并且缩短工期、减少成本、均衡资源以及提升质量的综合的理想效果.     

不确定需求下应急物流系统多目标鲁棒优化模型

针对在突发事件发生的紧急救援期,应急物流系统的运载能力有限性及多种应急物资的需求不确定性,采用相对鲁棒优化方法建立了基于总时间和总成本最优的多目标数学模型.结果表明:模型合理地解决了应急物资在需求不确定条件下选址-路径的安排问题,通过算例将绝对鲁棒优化与相对鲁棒优化的对应问题以及单目标与多目标模型的最优解进行对比,验证了多目标鲁棒优化模型能够体现应急物资在需求不确定条件下选址-路径方案的最优性与鲁棒性的均衡,从而在突发事件发生时能有效保证应急物流决策的鲁棒性.     

基于多服务质量属性联合效用函数的网格资源调度

基于经济模型研究网格服务质量(QoS)控制的资源分配问题,给出了多QoS属性多任务的资源分配优化的效用模型. 该效用模型描述了网格任务的动态需求和偏好,以效用最大化为目标计算了需要提供QoS的资源分配. 设计了时间和预算限制条件下基于多QoS属性的联合效用函数调度算法,并与其他经济的和非经济的算法进行比较,验证了该算法的有效性.     

考虑需求满意度与救援时间公平的应急物资调度多目标模型及算法

针对突发灾害后的应急物资调度问题,本文基于各个灾点物资满足程度情况构建了灾民满意度目标函数,以各个灾点救援时间构建了时间公平目标函数,以灾民满意度最大化与救援时间公平、成本最小化为目标建立了多目标数学模型。设计了一种改进的非支配排序萤火虫算法求解该类多目标问题帕累托解。通过算例进行模拟实验表明,所提出的模型和算法可以有效解决突发事件下应急物资调度问题,且改进算法的性能更优。     

应急救援物资车辆运输路线多目标优化

运用运筹学中图论及多目标优化的理论和方法建立应急救援物资车辆最佳运输路线的选择模型,并基于启发式算法求解该模型.从静态网络应急物资车辆运输路线的双目标优化问题入手,设计适合本文模型的算法,并将之推广至含有三个及三个以上优化目标的路线选择问题.引入时间扩展图的概念,将动态网络中的最佳运输路线问题转化为静态网络中的路径选择问题.算法实质是通过构造辅助决策函数实现Dijstra算法的调用,并在辅助函数构成的搜索空间上寻找最优解,是一种快速的、近似的算法.利用随机路网和真实路网测试本文算法,测试结果与本文的理论分析一致,证明本文算法在应急救援物资车辆运输路线的多目标优化问题中可行且有较好的应用效果.     

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.     

基于ANP的应急供应链绩效分析多属性决策模型

针对突发事件所造成的救灾环境、救灾需求等决策参数不确定性特点,应急供应链可以采用敏捷制造、流程整合、信息驱动以及绩效改进等灵活措施,其目标是通过对应急供应链绩效的网络层次分析,选出应急供应链绩效提升的最优范式。在构建基于ANP的应急供应链绩效分析框架模型基础上,分析了救援物资配送时间、配送成本、服务质量三者之间的关系,并通过一个给定的算例验证了该绩效分析框架的科学性,可用于解决复杂的多层次、多属性决策问题。算例分析结果也表明:该绩效分析模型可以作为应急供应链多属性决策的一个重要工具,在处理层次结构复杂的应急供应链绩效评价与测度问题上具有很大的优势。     

基于多目标路径规划的应急资源配置模型

面对日益增加的突发事件,应急资源调度对于快速开展救援工作以及降低社会财产损失具有重要意义.文中建立了一种基于多目标路径规划的应急资源配置模型,可解决应急路径搜索与资源配置两个问题.考虑到突发事件会对道路网络造成较大影响,模型首先以基于BPR(美国联邦公路局)路阻函数的路径行程时间与基于大量历史交通量数据的可靠性为优化目标进行路径规划,综合禁忌搜索与非支配排序获取应急救援路径的Pareto解集,并且通过指标权重确定最优路径;然后在获得最优路径的基础上,基于突发事件级别引入效用系数进行资源配置,最大化总资源利用效益,并基于Lingo软件进行求解;最后在无锡市公路网的历史数据基础上进行了案例分析,验证了所提出模型与解决方法的有效性.     

基于最优分配系数的应急救援人员分组方法

针对应急救援任务前期救援人员分组问题,提出了一种基于最优分配系数的人员分组方法.考虑影响各项救援任务紧急程度的一些因素,通过区间数可能度的理论得出最优分配系数,从而对分配给各项救援任务的人员数量进行缩减.进一步地考虑了救援人员抵达救援现场消耗的时间成本和各救援人员对救援任务的基础效益值,以整体救援效果最佳为目标,建立救援人员分组模型,通过对分组模型的求解确定救援人员的最佳分组方式.最后,用一个算例分析验证该方法的可行性和有效性.     

基于福利经济学的网络资源分配模型

采用福利经济学的分析方法,提出网络资源分配的生产-消费模型,通过引入效用可能性边界和社会福利函数,得到资源分配问题的优化目标,指出当社会福利函数取得最大值时,网络系统性能取得效率和公平意义上的最优.通过对资源集和资源约束、用户集和服务需求进行数学抽象,将资源分配的概念模型转化为一个多约束优化模型NRAP.相对于Kelly无差别速率分配模型,本模型可以较完整地刻画网络传输服务的生产和消费特性,且能够反映用户在服务质量上的不同要求.分析说明了NRAP资源分配模型在实际网络中的应用及算法的实现机制.     

基于三方博弈的网格资源协同分配模型

针对费用约束下的网格资源分配问题,提出一种基于三方博弈的资源分配模型.该模型通过引入一类“虚拟资源中介”实体,将资源分配问题转化为由用户任务,虚拟资源中介,资源提供者三方组成博弈过程.理论分析以效用函数为基础给出了模型的有效性证明和求解算法,仿真实验用实际网格任务负载和典型网格测试床模型检验了该三方模型的性能表现.实验结果显示,对于具有费用约束的网格任务,基于三方博弈的协同分配模型在资源收益,资源利用率和任务执行效率方面的性能表现显著优于传统的资源分配模型.     

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。     

基于双层多粒子群算法的HDEHR系统资源分配

为解决集中式区域医疗信息集成系统存在的访问瓶颈问题,设计了一种层次化分布式EHR集成模型HDEHR(hierarchical distributed EHR).介绍了HDEHR模型的总体架构,指出了该模型中的系统资源分配问题.为HDEHR系统资源分配问题进行了形式化定义,提出一种采用平均等待时间和网络与节点资源利用均衡度的调和模型作为最优化目标函数.根据HDEHR模型层次化的特点设计了一种双层多粒子群算法BLMSPSO(bi-level multi-swarm PSO),并用其解决了模型资源的最优化分配问题.采用HDEHR-Sim仿真平台进行了试验,对HDEHR算法和集中式EHR模型进行了比较.结果表明,该系统具备线性响应能力,能很好地解决集中式EHR集成模型存在访问瓶颈的问题.     

公路网灾害应急救援点多目标选址模型及算法

为减少自然灾害频发对公路交通带来的损失,研究并建立针对自然灾害的区域公路网应急救援点显得十分必要。本文首先从公路自然灾害应急救援点的功能需求、选址影响因素、选址要素（顾客、设施、空间、度量）和选址目标等方面对救援点选址规划特征进行了研究。然后从公路应急救援的快速反应、集合覆盖、灾害损失最小化等三个方面提出了公路网应急救援点的多目标选址优化模型,并探讨了模型的求解算法和求解步骤,通过lingo软件编程实现优化目标的求解。最后通过浙江桐庐公路网的应急救援点规划这一实例对提出的选址优化模型进行了应用。     

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。     

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。     

基于多Agent的分布式多目标任务调度机制研究

针对分布式计算中任务调度的复杂性、动态性和实时性等特点,构建了一个基于多Agent的分布式多目标任务调度模型．此模型中,设计了一种分布武调度机制,使每个节点都具有独立的调度决策能力,增强了系统的可扩展性．同时为了解决分布式调度所产生的节点间任务通信问题,引入任务与节点相关性等概念,有效地降低了节点间的通信代价．模型对多个评价指标进行了综合衡量,如任务调度开销、任务最早执行时间、负载均衡及节点问的通信量等,并根据任务和系统运行的状态特征,实现多目标任务调度,提高了系统的整体性能．     

遥感卫星组网观测资源调度中的数学建模与优化问题

多颗遥感卫星组网后可实现对地球表面特定区域的连续监测,可满足应对突发应急事件的监测需求.但其需解决不同轨道卫星资源的优化部署以及快速发射小卫星补网等手段进行卫星资源合理调度问题.对构建资源分配调度数学模型,设计优化求解、调度策略的优化分配是解决这类问题的关键.基于此,对遥感卫星组网观测资源调度需解决的数学建模以及模型优...