基于约束规划的小天体接近段鲁棒制导控制方法

以小天体接近段任务为背景,提出了一种基于约束规划的鲁棒制导控制方法。该方法将目标天体引力模型引入轨迹规划过程中,并将具有控制约束与轨迹状态约束的非线性动力学路径规划问题转化为以优化燃耗为性能指标的二阶圆锥规划(second order cone program, SOCP)问题|同时考虑目标天体引力模型与外界干扰等不确定因素对轨迹跟踪的影响,基于模型不确定界设计鲁棒反馈控制律。数学仿真证明,在相同条件下,基于凸规划的制导控制性能无论在制导控制偏差或是状态与控制约束满足方面均优于传统多项式拟合制导控制算法。     

求解模糊机会约束规划模型的微粒群算法

针对现在不确定规划领域中存在的模糊机会约束规划模型和群智能优化方法-微粒群算法,提出了一种求解模糊机会约束规划模型的新混合智能算法.该算法利用微粒群算法并运用模糊模拟技术对模糊机会约束规划模型的规划问题进行分析和数值求解,因而无需像传统的基于遗传算法的混合智能算法那样需要很长时间并经过复杂的计算才能得到结果.通过对实际模型的分析和数值求解,给出了应用该方法的具体步骤,说明了该混合智能算法的合理性和有效性.     

不确定条件下的应急物资配送选址-路径问题北大核心CSSCI

研究在突发事件背景下的应急物流选址-路径问题。假定每个需求点的应急物资需求量与两点之间车辆运输时间是不确定的,利用机会约束方法建立了在一定应急限制期下,时间最小化和成本最小化的双目标随机规划模型,并设计了遗传算法对模型进行求解。通过算例分析验证了模型和算法的可行性与有效性。     

复杂制造协同物流网络资源规划的不确定性控制优化

复杂制造协同物流网络作为动态开放系统,其资源规划决策易受网络中随机不确定性因素影响而出现刚性敏感和稳定失效现象,此问题属于参数状态和概率分布均未知的完全不确定型问题.针对这种问题, 提出了带鲁棒控制约束的期望值模型, 并借助蒙特卡罗方法对资源规划决策中相关参数进行了不确定性仿真. 算例结果表明,与不添加鲁棒约束的优化模型相比, 该模型方法能有效控制不确定性因素的负影响, 增加资源规划决策的稳定性和连续性,为解决完全不确定型问题提供了新视角.     

面向突发事件应急决策的情景建模方法

情景是非常规突发事件应急决策的基础和依据.针对情景建模中跨学科、跨领域的知识支撑和对事件经验知识依赖的不足,本文从事件本身、事件属性以及属性间关系三个角度对非常规突发事件的情景进行刻画,提出了一种基于知识元的情景表示模型;在此基础上,针对非常规突发事件的不确定性特点,运用贝叶斯网络扩展知识元模型的不确定性表示和推理,构建了适用于情景推演的贝叶斯网络模型,解决了非常规突发事件情景的不确定推演问题;最后,通过舟曲泥石流事件验证本文提出的模型与实际情况相符,能够为非常规突发事件应急决策提供科学有效的辅助支持.     

基于免疫危险理论的非常规突发事件风险识别双信号方法

非常规突发事件的风险识别是应急管理亟待解决的难题.综合运用免疫危险理论与计算实验技术,构建了突发事件风险识别的抗体浓度和亲合度的双危险信号模型以及基于相似性交叉与多样性变异的免疫遗传识别算法模型,将非常规突发事件风险识别转化为多峰函数优化问题,运用所提出的算法,发掘非常规突发事件的演化规律,发现最佳应对时机.通过森林火灾算例分析,演示了基于免疫危险理论的非常规突发事件风险识别方法在应急管理中的应用,验证了模型的科学性和可行性.     

回购契约应对非常规突发事件的三级供应链协调

研究单零售商、单分销商及单供应商组成的三级供应链在回购契约下是否能协调应对非常规突发事件。将零售价格是内生变量还是外生变量作为区别非常规突发事件与常规突发事的本质特征,建立了非常规突发事件下回购契约应急模型,并对模型进行分析,得出最佳的订货与定价决策,并与无突发事件及常规突发事件下的情况进行对比分析。最后,通过算例进行了验证。研究结果表明:三级供应链在基准回购契约下不能协调应对非常规突发事件;若对批发价做出适当的调整,三级供应链在回购契约下能协调应对非常规突发事件。     

一类混合机会约束整数规划模型及其应用

提出并建立了一类混合机会约束整数规划模型,该模型同时含有模糊和随机参数。运用随机模拟与模糊模拟相结合的技术,给出了求解该机会约束整数规划模型的遗传算法。针对一类生产计划问题,在模糊和随机两类不确定因素同时并存的情况下,分析建模和数值求解,结果说明了模型和算法的适用性和有效性。     

基于乐观值和悲观值的不确定机会约束规划模型及应用

为了克服随机规划、模糊规划以及不确定规划期望值模型在实际应用中的局限性,基于乐观值和悲观值,提出了新的不确定机会约束规划模型。首先,根据目标函数的分类,分别定义了收益函数和成本函数的乐观值与悲观值,并在此基础上建立了不确定机会约束规划Maximax、Maximin、Minimin和Minimax模型;其次,给出了不确定机会约束规划模型的等价转化方法,将无法直接求解的不确定模型转化为可直接求解的等价确定模型,并分析了乐观值和悲观值随信度水平变化的规律;最后,以西安市某快递营业网点出行时间计划问题为例,对本文提出的模型、方法以及信度水平的影响进行了分析,指出信度水平实际上反映了决策者的风险偏好程度,实例结果表明本文提出的模型及方法具有可行性、有效性和实用性。     

不确定条件下的应急物资配送选址-路径问题

研究在突发事件背景下的应急物流选址-路径问题。假定每个需求点的应急物资需求量与两点之间车辆运输时间是不确定的,利用机会约束方法建立了在一定应急限制期下,时间最小化和成本最小化的双目标随机规划模型,并设计了遗传算法对模型进行求解。通过算例分析验证了模型和算法的可行性与有效性。     

多疫区多周期应急物资协同优化调度

针对突发公共卫生事件应急管理体系中应急物资需求的不确定性和连续性以及应急救援是一个同时在多疫区间展开的多周期救援过程这一实际, 提出了多疫区多周期应急物资协同优化调度方案.首先在分析传染病扩散规律的基础上, 结合传染病潜伏期的不确定性所引起的应急救援的时滞性, 采用纵向配送和横向转运相结合的协同配送模式, 构建了一类应急物流网络优化多目标随机规划模型; 其次采用遗传算法给出了该优化模型的求解算法; 最后通过仿真算例验证了模型及算法的有效性和可行性.     

综合AHP和目标规划方法的应急系统选址规划模型

在分析影响应急系统选址的因素上,得出了应急服务设施选址应该采用定量和定性相结合的AHP方法.针对AHP方法无法解决有限资源的约束问题, 提出了综合AHP方法和目标规划方法的应急系统选址模型.最后通过一个例子及其分析,清楚地表明综合AHP和目标规划模型是解决应急服务设施选址问题的一种有效的方法.     

不确定条件下应急管理人力供应链多功能资源配置鲁棒优化问题

在紧急甚至灾难状态下,应急管理物资及人力需求都是爆发性的,为了满足应急状况的不确定需求,实现应急人力的合理管理和配置,借鉴成熟的供应链理论,强化应急管理人力供应链的协调配置能力有很大的理论及现实意义.本文简述了人力供应链的发展,重点讨论应急状态下连续性的人力服务需求.需求到来及其长度都是不确定的,多能力的专业人员应当被合理配置以优化服务.在本文中,我们提出了一个不确定条件下的网络优化模型,强调了多能力专业人员的资源分配.随机规划模型及鲁棒优化技术将被运用来处理不确定需求及网络优化,我们也将讨论其他特殊情况如服务取消,服务延长,提前结束等,我们的模型将有较为普遍的适应性.     

考虑卫星指令上注的两阶段应急任务规划

多星对地观测应急任务具有突发性和高时效性,不同于常规任务的任务规划,应急任务规划需快速响应任务需求。考虑多星应急任务规划指令上注和数据下传这两个制约应急任务规划的关键因素,设计了基于固定周期的决策统筹规划和基于测控站的局部调整规划相结合的任务规划调度策略。在满足应急任务尽早下传的条件下,提出一种两阶段算法来解决不确定到达的应急任务的动态规划问题。最后通过实验验证了所提算法解决应急任务规划的有效性。     

不完全信息下非常规突发事件应急决策缺失数据处理模型

针对层次分析法和网络分析法在"情景-应对"型非常规突发事件应急决策中应用时,由于决策时间的紧迫性、决策信息的不完全性、专家经验和人的认知能力有限性等因素导致的专家决策判断矩阵数据不一致和缺失问题,提出用未知数填充缺失元素以获取准完全矩阵,再建立对数均值诱导偏差矩阵模型来求解未知数的缺失数据处理方法,并通过应急案例进行了仿真实验,实验结果验证了本模型的有效性.本模型充分利用原始应急决策判断矩阵信息,不需要计算残缺矩阵的权向量,所求解出的缺失数据估计值满足全局一致性条件,能辅助应急决策者智能处理和估计应急决策判断矩阵缺失数据.     

营区突发事件应急保障方案仿真推演评估方法

针对当前营区应对复杂突发事件情景下的应急指挥管理能力薄弱、应急方案效能难以量化评估决策的问题, 提出了基于兵棋的营区突发事件应急保障方案的仿真推演评估方法。结合营区应急作战特点和兵棋要素技术, 建立基于“情景-应对”应急模式的营区突发事件机理形式化描述, 采用案例推理方法将当前突发事件情景与历史案例库进行相似度对比分析, 构建一套适合突发事件快速响应生成应急方案的方法。以H营区油料库及核燃料库遭敌特偷袭引发的突发事件为想定背景, 采用兵棋方法开展对营区应急保障行动方案的仿真推演与效能评估, 验证了突发事件应急方案快速评估方法的可行性, 可为营区非常规突发事件应急决策提供重要的支持。     

基于系统动力学的应急物资调运速度影响因素研究

应急物资调运是应对非常规突发事件的重要环节,本文基于系统动力学,从政府应急管理的视角出发,研究影响应急物资调运速度的主要因素.本文将应急物资按需求分为两类——累积性需求物资和非累积性需求物资,并在此基础上构建了应急物资调运的一般系统动力学模型,并以2005年吉林石化双苯厂爆炸导致的松花江水污染事件为例,以当时最紧缺物资——活性炭的调运进行仿真验证.研究发现:在应急物资的补给过程中,政府对突发事件信息的反应时滞和政府应急物资调度能力起到了决定性作用.研究结果对于政府提高应急物资调运速度进而更好地应对非常规突发事件具有重要参考价值.     

非常规突发事件中的区域路网疏散能力评估与交通组织方案设计

分析非常规突发事件影响下的交通组织特性, 基于元胞传输模型(CTM)设计了疏散目标函数和疏散特性约束, 构造了非常规突发事件影响下限定时间的区域路网疏散能力评估与交通组织设计模型. 针对不同层次的需求, 模型可以整理为完整模型和简化模型两种形式, 在求解计算方面具有不同的特征. 设计了算例(其中包含路网结构和非常规突发事件场景), 应用完整模型和简化模型分别对算例进行了路网疏散能力评估和交通组织方案设计, 评估结论一致, 获取的交通组织方案可行且各具特征. 模型将为疏散预案的设计提供理论支持.     

应急物资配送动态调度的粒子群算法

应急条件下的物资配送与调度面临着需求信息不准确、需求紧急程度差异和运输路网动态变化的复杂环境,借助模糊数学中的三角模糊数描述应急物资需求量,利用连续速度时间依赖函数模拟真实的动态路网交通状况,并考虑不同需求点的需求紧急程度差异,建立了针对性的应急物资配送动态调度的多目标数学模型;通过设计粒子群优化算法,采用“离散-连续向量混合编码”方案和加权整合的适应值函数导向机制,结合连续更新的位置和速度操作策略,建立了针对这类含有离散和连续变量组合的优化模型的快速高效求解算法;最后,结合两个实际的算例进行了数值实验与分析,通过与用Matlab求得的解析解的比较,证明算法收敛速度快、鲁棒性强,从而为应急条件下的物资配送动态调度提供了有效和可靠的方法.     

面向任务的舰船编队保障模式及备件配置研究

备品备件是装备计划修理、临时修理和战场应急抢修的重要保障物资，对装备保障能力的及时形成和长久保持发挥重要作用.针对海上任务期间，舰船编队自主保障和伴随保障两种典型保障模式，以编队携行能力（总体积）为约束，装备可用度为目标函数，建立了备件配置优化模型.在相同的装备可用度指标约束下，对两种保障模式在不同维修能力下的备件配置优化方案进行了对比和分析，并采用蒙特卡罗仿真模型对计算结果进行了验证.案例结果表明：相比自主保障而言，伴随保障模式下的编队备件资源具有更高的利用率，仿真结果与解析结果误差小于4%，进一步验证了模型的正确性和可行性，研究结果能够为海上编队任务期间制定合理的保障模式和优化备件携行方案提供决策支持.