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。     

考虑救援点资源分布的救援车辆路径优化

研究基于物资集散区的救援车辆路径优化问题,旨在有效利用救援系统资源,提高救援效率.灾害发生初期,每个救援点物资量和车辆运输能力具有不平衡性,针对该特点,从建立一个物资集散区角度出发,把所有救援点的救援车辆分为两类:第一类车辆负责将物资从救援点运往物资集散区,第二类车辆直接参与救援,若救援点物资不足,则从物资集散区获取物资以完成剩余救援任务.基于以上分析,以救援时间为优化目标,建立应急救援车辆路径模型并设计对应的模拟退火算法.算例分析表明,所提出的优化方法结果合理,可为实际决策提供有价值的参考.     

基于TOPSIS方法的应急救援路径选择

针对突发灾害事件大规模破坏性的特点,借鉴城市交通路网安全性评价体系,充分考虑应急救援工作的特殊性,建立了应急救援路径选择指标评价体系。该体系将应急救援路径选择评价指标分为成本型和效益型,包括车辆行驶时间、车辆行驶距离、运输费用、可靠性、阻断风险、实际交通流量以及路径交叉路口数等。然后,运用模糊层次分析法求解指标权重,通过TOPSIS法计算各方案与正负理想方案的贴近度,求得应急救援路径选择最优解。研究表明,本文求解结果对合理开展应急救援工作具有较高的参考价值。     

贴近实战创新演练方式 军地联合凸显救援实效——厦门市举行史上最大规模地震救援演练

2013年5月12日上午,厦门市政府在海沧消防训练中心举行历年来规模最大的地震应急救援演练。此次演练参演单位多,共有17支地震应急救援队伍680余人参演;救援装备齐全,共有100余辆车辆装备3000余件器材参加演练;演练场景逼真,以模拟突发性地震灾害应急救援为背景,采用定向爆破建筑物,模拟建筑物倒塌、人员被困、     

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。     

救灾应急物资的道路车辆配送调度模型研究

为了提高应急救援工作的响应能力,基于应急条件下物资运输调度的特性,本文建立了救灾应急物资道路车辆调度的混合整数规划模型。并利用软件GAMS-XA对随机构建的8个算例进行了求解,结果表明软件GAMS-XA在解决受灾范围不是很大的问题时效果非常有效。     

隧道塌方应急救援多车型调度模型

隧道施工塌方事故因道路通行条件差、车型繁杂等问题,使应急救援调度十分困难。针对普通、超限、重型三种类型救援车辆,选取路段距离、道路等级、拥堵情况、路面状况和坡度作为道路综合权值的影响因子,建立了以最小化道路权值为目标,同时考虑车辆自身对道路条件约束的路径规划模型,并给出求解方法。计算车辆供应点三种车型之间的路径重合率,以调度时间最短为目标,建立了限制期内多车型救援车辆调度模型。以算例进行验证,计算结果表明:该模型能够根据隧道周边复杂道路环境求得适应于不同车型的最优路径,并得到最优调度方案,提高救援效率。     

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.     

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。     

地震中城市消防调度决策的研究

中国是地震发生频繁且灾害严重的国家,火灾是地震灾害的重要次生灾害,震后对火灾的及时扑救对减少人民生命财产损失具有重要意义.为降低震后火灾造成的损失,通过对城市地震火灾的特点所进行的分析,总结了与火灾扑救相关的建筑物、道路、桥梁、给水系统等的灾害预测规律,提出了地震灾害下的消防调度决策方法和实施步骤,并建立了基于多起点最短路径计算和考虑道路通行概率的消防调度决策模型.该模型对加快应急救援速度、提高城市的整体救灾能力,具有重要的现实意义.     

基于全球眼的地震现场应急救援交通路径分析系统研究

综合运用全球眼监控系统,并采用改进的双向Dijkstra算法作为最优路径选择算法,实现了一种基于全球眼的地震现场应急救援交通路径分析系统,能够为应急车辆及人员提供所在地到地震现场的实时最优的路径以供选择.     

基于交通状况的道路停车时空管理方法研究

为科学制定道路停车管理方法,通过观测典型一幅路12 m路宽设置两侧停车条件下道路机动车和非机动车不同流量下的速度变化情况,探究机动车和非机动车混行时流量与速度的互动规律,根据影响程度提出设置道路停车的非机动车和机动车流量阈值;然后利用软件搭建仿真场景,探究了停车位数量的分组情况和每组停车带之间的距离对道路交通的影响大小。结果表明：当单向每车道非机动车流量大于420 bic/h的时候,机动车速度变化率较大,比自由流状态时降低了15%左右;当非机动车流量小于420 bic/h,机动车流量大于368 veh/h的时候,机动车速度变化较明显,速度降低了30%左右;当停车位数量分组为每6个一组且每组停车带之间的距离为18 m时,道路停车对交通状况的影响最小。因此得到停车位最佳的布置方式及流量阈值,即分别以非机动车流量420 bic/h、机动车流量368 veh/h作为道路停车管理时间层面的约束条件,不满足约束条件的时段不宜允许道路停车,以达到既不影响正常的交通运行又可以解决停车需求的目的。     

自行车流影响下的网络交通流均衡分析

使用实际可变旅行时间风险度量方法,考虑了旅行时间长短与旅行时间波动性两方面因素对路径选择行为的影响,并建立了存在自行车流的混合交通流网络交通平衡分析模型.该模型能恰当地描述机动车驾驶者对劣化出行路段的筛选行为,再现网络交通流趋于实际可变旅行时间风险度量下的交通平衡过程.实例研究表明：通过单幅道路自行车与机动车使用空间组织优化,在保障自行车交通出行者安全的同时,能提高25%以上的交通效率.     

基于MFD的模拟超饱和路网交通控制策略优化

为了缓解城市路网频繁出现的超饱和交通堵塞,本文以堵塞区域路网各条路段上行驶的车辆数作为状态变量,建立路网交通的状态方程,分析路段上车辆数变化规律;同时,基于交通流宏观基本图,以路网中路段累积车辆数最优作为控制目标,建立关于堵塞区域路网系统的离散状态优化控制模型,并将该模型在某城市新区进行模拟算例应用。结果表明,这种基于交通流宏观基本图的优化控制策略能有效缓解城市路网中超饱和交通堵塞,使路网整体输出效率得到明显提升。     

前车刹车状态对交通流的影响

在交通流BJH模型基础上,考虑前车刹车状态对车流行为的影响,提出改进后的交通流BJH模型．模拟结果表明,在道路车辆密集程度不太大时,前车减速刹车是时断时续的影响车流;当道路车辆密集时,密度超过转捩点密度时,平均车间距小于安全车距,驾驶员对前车刹车的行为将作出刹车反应,这样导致了交通阻塞．计算机数值模拟反映了接近实测的交通通行能力以及交通的崩溃．     

混有CACC和ACC车辆的连续型元胞自动机交通流模型

现有的混合交通流元胞自动机模型中自动驾驶车辆与手动驾驶车辆在跟驰模型上大多仅存在反应时间上的差别,并不能体现自动驾驶上层控制系统实时调节加速度保持车速稳定的特点,基于Gipps模型和Path实验室标定的自适应巡航控制(adaptive cruise control, ACC)和协同自适应巡航控制(cooperative adaptive cruise control, CACC)跟驰模型提出了更符合自动驾驶机理的连续型元胞自动机模型。通过计算机数值仿真分别从速度、流量、拥堵比例以及期望车间时距方面对不同渗透率下的混合交通流进行分析。结果表明,智能网联车辆能有效提高道路通行能力,当渗透率为40%～60%时,道路通行能力比纯人工驾驶车辆时提升14%～30%,当道路上全为智能网联车时,其通行能力约为纯人工驾驶车辆的1.9倍;同时在相同智能网联车渗透率下,道路通行能力随智能网联车辆期望车间时距减小而增大。     

基于ArcIMS的智能交通信息系统研究

ArcIMS的智能交通系统,要研究和解决的是基于车流流量分析最优路径方法,该方法的思路是来源于车流的高峰与时间有一定的关系,通过模拟车流量随时间的变化来预测车流量,进而提供最优路径选择的依据,方便客户对道路的选择,能有效的避免堵车,同时能增加道路的使用效率,为道路建设和规划提供帮助。     

收费站对高速公路交通流能耗的影响

【目的】为探讨电子收费(ETC)通道设置的必要性,研究高速公路收费站路段的交通流能耗模型。【方法】在元胞自动机NaSch交通流模型的基础上,针对单向单车道的收费站路段提出交通流的能耗公式,并数值模拟周期边界条件下车辆在收费站的滞留时间对交通流能耗的影响。【结果】车辆在收费站的滞留时间越长,道路上交通流的能耗值越小,对应的流量和平均速度也越小,交通堵塞现象就越早发生;人工收费站路段的交通流能耗比电子收费站路段的交通流能耗值小。【结论】人工收费站路段比电子收费站路段更容易发生交通堵塞现象。     

一种实用的混合交通流BPR模型

针对城市道路混合交通问题,分析了小、中、大3类车型的车道、区位、断面分布特征,依据各车型车辆的道路路段固有阻抗和车型比例仿真构建了三幅路、四幅路、三幅路单行且公交可逆行等典型道路路段机动车流的车速流量实用模型(BPR模型),并以小、大型车比例差为变量对模型进行了修正.预测结果表明,修正模型能够适应各种交通组成情况,且具有相当高的计算精度,可以较准确地预测缺乏实地调查资料的道路路段交通流参数.