城市突发公共事件应急资源调配中出救点选择与救援车辆路径的集成优化研究

论文摘要

社会经济的高速发展,城镇化进程的加快,促使各类城市突发公共事件频繁发生,造成巨大的人员伤亡与经济损失。应对城市突发公共事件是一项复杂的系统工程,而保障各种应急资源的及时供应是其中的关键之一。城市突发公共事件应急物流系统必须在有限的空间、时间和资源约束条件下满足应急资源需求,以实现时间效益最大化以及灾害损失最小化。在应急资源的调配中,出救点的选择（Depot Selection）和救援车辆的行驶路径规划（Vehicle Routing）是两个很重要的问题,以往的文献大多局限于对两者的单独研究上但是它们之间存在密切的联系,有必要进行集成研究。本文以城市突发公共事件为背景,研究了二者的集成优化问题（Depot Selection-Routing Problem, DSRP）,具体分为单事发点和多事发点两种情况进行研究。首先,设计了一种结合实时和时变信息、考虑跨越多个时段、符合先进先出（FIFO）准则的路段行驶时间计算方法,为文章主体问题模型的目标函数计算提供方法支撑。其次,研究了单事发点—多出救点情况下的模糊动态DSRP。考虑多车型、设施容量限制、需求量模糊等约束条件,以应急响应时间最小为优化目标,采用固定决策周期的动态决策方法,设计了改进遗传算法与线性规划法相结合的两阶段算法进行求解,并以算例验证了模型和算法的有效性。再次,研究了多事发点—多出救点情况下的模糊动态DSRP。在单事发点问题的研究基础上,增加了事发点的救援时间窗约束,以应急时间满意度最大为优化目标。就实时交通状况和新出现事发点两种动态信息而言,采用了事件触动决策和固定决策周期决策相结合的策略来进行动态决策分析,沿用前章设计的算法,并以算例验证了该算法的扩展性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 应急物流定性方面的研究
• 1.2.2 应急物流定量方面的研究
• 1.3 本文研究内容
• 1.3.1 本文研究问题的特点
• 1.3.2 本文研究内容与框架
• 第2章 实时—时变环境下符合FIFO准则的路段行驶时间计算
• 2.1 引言
• 2.2 时变路网概述
• 2.2.1 时变路网概念
• 2.2.2 时变路网中的FIFO和Non-FIFO准则
• 2.3 实时信息获取与传递
• 2.4 实时—时变环境下符合FIFO准则的路段行驶时间计算方法
• 2.5 本章小结
• 第3章 单事发点—多出救点情况下的模糊动态DSRP研究
• 3.1 问题描述
• 3.2 模型研究
• 3.2.1 模型假设
• 3.2.2 符号说明
• 3.2.3 模型建立
• 3.3 算法研究
• 3.3.1 算法流程
• 3.3.2 求解最优路径的改进遗传算法
• 3.3.3 出救点及其应急资源供应量的确定
• 3.3.4 车辆启用安排
• 3.4 算例分析
• 3.4.1 数据模拟
• 3.4.2 计算结果分析
• 3.5 本章小结
• 第4章 多事发点—多出救点情况下的模糊动态DSRP研究
• 4.1 问题描述
• 4.2 模型研究
• 4.2.1 模型假设
• 4.2.2 符号说明
• 4.2.3 模型建立
• 4.3 算法研究
• 4.4 算例分析
• 4.4.1 数据模拟
• 4.4.2 计算结果分析
• 4.5 本章小结
• 结论
• 1.研究工作总结
• 2.研究展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录1
• 附录2
• 附录3
• 附录4
• 攻读硕士研究生学位期间发表的论文及科研情况