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。     

基于多目标优化的救援机械臂结构参数设计

为了综合优化双臂救援机器人双臂协同工作空间、机械臂负载能力以及机械臂末端运动速度,研究了基于多目标函数综合优化的救援机器人双臂结构参数设计方法. 由于双机械臂的协同工作空间难以进行数学描述,提出了一种基于三重积分的描述方法. 针对所建立的双臂协同工作空间、机械臂末端运动速度以及机械臂负载能力三个目标函数的综合优化问题,通过模糊层次分析法,计算每个目标函数的权重从而进行线性加权以得到综合的多目标优化函数. 基于该综合优化函数,通过粒子群算法进行多目标函数最优值求解,得到一组机械臂结构优化参数,使双臂救援机器人的综合性能达到最优. 实验结果表明所提出的双臂救援机器人性能指标的优化方法是可行的.      

基于非合作博弈的应急车辆调度与再配置

多事故多救援站点的应急车辆调度问题中,在处置当前事故时,若将空闲车辆再配置于救援站点,有利于对潜在事故的快速响应.文中采用双层规划理论和非合作博弈理论建立应急车辆调度与再配置模型.上层模型在事故需求和救援时间窗约束下,最小化当前事故响应时间;下层模型将各救援站点视为非合作博弈的局中人,综合考虑车辆再配置时间和救援站覆盖区域潜在风险,确定局中人的收益函数,将优化再配置策略转化为寻求非合作博弈的纳什均衡.然后,提出一种层次混合蛙跳算法,其中上层算法用于求解约束单目标规划问题,下层算法用于求解非合作博弈模型.求解事故算例证明了应急车辆调度与再配置模型的合理性和层次混合蛙跳算法的有效性.     

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。     

均值-CVaR投资组合模型及改进的蝙蝠算法求解

基于投资者是风险厌恶型和风险资产价格路径服从跳扩散过程的假设,采用条件风险价值来度量组合风险,建立均值-CVaR投资组合优化模型.为快速有效求解模型,将基于模型的交叉熵随机优化方法嵌入到基于群体的蝙蝠仿生算法中,构建一种改进的蝙蝠算法,该算法既充分发挥交叉熵方法的随机性、自适应性和鲁棒性,又有效抑制蝙蝠算法的早熟收敛现象.借助Monte Carlo模拟情景生成得到价格路径,进而采用所建算法实现模型求解,并与遗传算法和线性规划方法进行比较.实验结果表明,新算法在求解有效性和实用性方面表现更好,取得更为满意的结果.     

基于偏微分方程模型降阶方法的最优控制

为了快速准确地求解含有偏微分方程约束(PDE)的优化问题,提出了一种基于偏微分方程模型降阶的最优控制问题求解方法.含有偏微分方程约束会使得优化问题的求解耗费大量的时间,难以满足现有控制与优化的需求.在研究了偏微分方程性质的基础上,得出了一种新的模型降阶方法.通过使用奇异值分解法来提取原模型的主要特性,得到低维空间的基函数,再使用伽辽金投影法,将原模型投影到现有基函数构成的低维空间中,从而达到降低模型阶次来快速计算PDE优化问题的目的.实验结果表明在降阶模型阶次较低的情况下,依然能对原模型有较好的逼近效果.该方法用于快速准确地求解含有偏微分方程约束的优化问题是可行的、有效的.     

渤海海域应急救援基地选址优化方法

针对海上应急救援基地规划比较单一的问题,结合渤海海域交通流特征和海上交通事故的统计结果,提出了应急救援基地双覆盖优化模型。综合考虑了渤海海域环境条件和事故发生率的影响,基于地理网格划分方法确定了渤海海域应急事故点,根据港口条件选定了应急救援基地候选点。应用双覆盖模型对渤海海域应急救援基地选址进行了优化分析,利用遗传算法优化求解,得到渤海海域应急救援基地选址的最优布局方案。研究结果表明:提出的应急基地双覆盖模型比现有的选址模型有更好的覆盖效果,且适应度函数值高达0.92,充分证明了模型的有效性。     

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Arc-LSTM的人职匹配研究

提出了一种基于改进的长短时记忆神经网络(Arc-LSTM)和词嵌入(Word2Vec)模型相结合的自动匹配方法.首先采用连续词袋(continuous bag of words,CBOW)模型提取中文简历文本特征,从而构建词向量,提出一种基于ArcReLU激活函数和LSTM深度神经网络优化的Arc-LSTM网络,利用该...     

一种求解柔性作业车间调度问题的改进灰狼优化算法

针对柔性作业车间调度问题,以最大完工时间最小化为目标提出了一种改进灰狼优化算法(IGWO),采用两段式的编码方式来构造算法个体位置与调度方案之间的关系,使用基于启发式规则的初始化种群方法来提高初始解的质量.为了平衡算法的全局搜索与局部搜索,提出一种基于双曲正切函数的非线性收敛因子公式,并在算法的个体更新阶段提出了一种基于适应度值的加权方法,在算法决策层嵌入了变邻域搜索算法.通过仿真实验表明,算法在求解柔性作业车间调度问题上是有效的.     

基于突变理论的交通抢险队应急能力评价方法研究

通过分析交通抢险队应急能力的影响因素,参照应急管理的三阶段模型建立了评价指标体系;基于尖点突变模型、燕尾突变模型和蝴蝶突变模型,提出了交通抢险队应急能力评价的突变评价方法;进行实例分析并与AHP-模糊综合评价模型的评价结果比较,验证了这种评价方法的可行性。     

瓦斯爆炸事故有毒有害气体传播规律研究及危险区域划分

对矿井瓦斯爆炸事故有毒有害气体传播规律进行了研究,建立了有毒有害气体在无风巷道扩散数学模型及有毒有害气体在通风网络中传播数学模型,并划分了瓦斯爆炸产生有毒有害气体传播的死亡区、重伤区、轻伤区,为瓦斯爆炸事故救援和安全评价提供了理论基础.     

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.     

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。     

基于MapObject的矿井火灾动态最佳救灾路线数学模型和算法

运用运筹学中图论的理论和方法建立了井下火灾动态救灾路线数学模型,用改进的Dijkstra算法求解该模型并用MapObject控件实现.结合井下火灾时期救灾路线动态选择过程详细介绍了改进的Dijkstra算法运算的各个步骤,拟合出矿井火灾时期人员停留和行走时间与温度的关系函数.以东庞矿矿井灾害应急救援项目为例,通过程序运算,在东庞矿井下巷道分布示意图上动态搜索救灾人员营救受灾人员的最佳救灾路线,不但实现了可视化要求而且效率高,为矿井火灾救灾提供了有力的技术支持.     

灾变遗传算法在配电系统最优时变重构中应用

提出一种灾变遗传算法来求解中压配电网最优时变重构问题,以达到网损最小和负荷平衡的目的.首先采用协调方法将多目标规划问题转化为单目标寻优问题,并给出了协调后的数学模型.求解过程采用灾变遗传算法以提高种群个体的多样性,防止局部收敛.通过对南方某城区配电系统的计算,证实该算法在求解速度和全局收敛能力上较普通遗传算法均有较大幅度的改善.     

生物反恐体系中应急救援网络协同动力学模型分析

为了应对生物反恐事件发生时对于应急救援物资的紧急需求,以传染病扩散模型作为研究出发点,应用复杂网络理论和协同学理论,建立了紧急救援物资的储备和配送模型,研究了生物反恐体系中应急救援网络的优化问题,并通过计算机模拟仿真分析了传染病扩散网络和应急物流网络之间的协同效应.仿真结果表明,应急救援物资的储备量正比于传染病扩散模型中疫苗接种率,而疫苗接种率以及紧急救援物资的运输时间对控制生物危险源的扩散均有显著的影响.     

基于偏微分方程的图像修复方法研究

针对全变分（TV）模型在各参考点具有相同权值的情况,以待修复区域像素点的梯度值为信息构造出一个扩散函数,利用此扩散函数控制各参考点的权值;结合非线性扩散思想,提出一个针对时间参数的自适应迭代函数。扩散函数与自适应迭代函数共同作用,进行图像修复。实验结果表明,本文提出的新方法修复效果好且用时少。     

SARS预测的Fuzzy数学模型的探讨

从SARS的病理特性出发．研究确定了获取SARS发病先兆信息基本来源的几个检测指标集．根据Fuzzy集理论．引入SARS发病隶属度的概念．定义了检测指标集对SARS发病的隶属函数，从而建立了一个SARS预测的Fuzzy数学模型。     

限制条件下应急设施选址数目优化模型及算法

以往应急设施选址模型大多仅考虑应急现场在网络图顶点,应急设施在任意点的情况.因此提出了考虑应急现场与应急设施均可位于网络图任意点的情况,在有应急事件限制下,以达到设施数目最少为目标的一种城市应急设施选址模型,相比之下该模型更具有操作性与实用性.结合集合运算的思想,提出了一种模型的求解算法,计算实例表明了该模型的正确性与算法的可行性.