面向灾害扩散的模糊需求下应急调配优化研究

为快速准确地满足灾害实时变化下的模糊动态需求,研究基于模糊需求的面向灾害扩散的应急调配网络.应用经典传染病模型分析三类受灾害影响人群数量的变化,通过刻画灾害扩散过程来预测动态变化的模糊资源需求.在满足需求的前提下,以广义应急成本(包括时间因素)最小化为目标,构建了一个包含"供应点-中转点-受灾点"的三层应急资源调配模型,并将其转化成等价的变分不等式.设计算例进行数值求解和仿真分析,验证了所建模型的有效性,并通过关键参数分析得出结论:灾害扩散的动态性和资源需求的模糊性对应急调配方案的优化决策有重要影响.     

资源随机中断下突发事件应急救援鲁棒性多模式项目调度优化

突发事件应急救援具有高度的不确定性与动态性，稳定可靠的救援计划及其合理有效的应急处置则可以大幅度降低灾害蔓延的风险。通过运用不确定环境下项目调度的理论与技术对资源随机中断情形下的突发事件应急救援问题展开研究，一方面在事故发生前，采用前摄性项目调度方法制定鲁棒性水平较高的基准计划指导救援过程有序开展；另一方面在事故发生后，借助反应性项目调度方法随时针对环境变化采取恰当的处置策略做出快速有效的应急响应，减小事故进一步扩散的风险。研究结果表明通过前摄性与反应性调度方法的协作与配合，可有效应对突发事件应急救援中发生的资源中断情况，更大限度地减少项目的损失。     

城市群应急资源协调调配的超网络模型

针对灾害事件跨城域、单个城市应急能力有限等情形,提出了城市群协调应急的超网络结构;通过分析应急优化目标和对受灾点实施资源救助的最优决策行为,构建了城市群资源协调调配的超网络模型,并将其转化成等价变分不等式互补形式进行数值求解;分别设计各城市独自应急和城市群协调应急算例,说明各应急主体间连接的脆弱性和应急能力上限、各受灾点脆弱性、以及城市间协调成本等关键参数对资源调配方案选择的重要影响.     

城市消防站点布局的改进启发式算法

面对数量较多需要及时处理的突发事故,为了满足最短应急时间限制,最低应急资源数和最少的出救点等目标,在城市规划决策中,考虑在一个确定应急限制期下的安全消防站选址问题,给出一个反映决策者对时间和费用偏好的折衷选址方案十分必要.从实际应用出发,运用改进启发式算法方法研究时间与资源限制条件下的多出救点组合模型求解问题.给出了应急限制期和安全消防设施点建立的费用模型,从理论上证明了模型求解方法的正确性.在给定限制期条件下,通过分析得出应急服务设施点选择方法.通过算例说明该计算方法的具体应用,为交通安全消防站点选择提供参考,该方法还适用于诸如医院急救站等类似公共设施的规划建设.     

基于区间二型梯形模糊集的应急物资储备动态协同决策模型

重大灾害下应急物资储备决策是阻止突发灾难蔓延的有效手段之一。针对救灾信息具备不确定性与复杂性特点,构建基于区间二型梯形模糊集的应急物资储备动态协同决策模型,并给出应急物资储备策略。利用区间二型模糊集理论的决策方案并结合比例分析法(COPRAS),构建常态环境下应急物资供应商选择的群决策模型,解决不相容群决策属性之间的冲突问题;进而,充分考虑“救灾阶段性动态时间因素”对储备决策的影响,构建动态救灾环境下应急物资储备结构模糊优化模型,实现常态决策与非常态应急决策之间的动态协同;最后,以2012年云南丽江“6.14”突发特大山洪灾害为实例进行数值分析,验证该动态协同决策模型的合理性与可行性,能有效解决动态救灾环境下应急物资储备结构优化问题。     

台风灾害预警—应急响应两阶段决策方法

针对具有不确定情景预测信息的台风灾害应急决策问题,提出一种同时考虑事前预警措施和事中应急响应措施的两阶段决策方法。该方法中,首先考虑决策者的风险规避行为,通过计算各应急响应措施的实施效用来确定针对不同预警措施和灾害情景下的最优应急响应措施;其次考虑决策者的后悔规避行为,计算任意两个预警措施相比较的后悔—欣喜值,并通过最大熵法将不确定情景的区间概率转化为点概率;在此基础上,计算出各预警措施的综合后悔—欣喜值及排序值,并最终确定第一阶段的最优预警措施和第二阶段针对各灾害情景的最优应急响应措施。最后,通过算例研究和对比分析说明该方法的可行性和有效性。     

基于两阶段混合整数规划模型的洪涝灾害应急管理研究

本文以洪涝自然灾害为现实背景, 考虑多种应急物资、灾情的不确定性和应急救灾的多目标性, 集成优化灾前准备和灾后响应两阶段, 建立了一定最大救援时间下的两阶段多目标混合整数规划模型。模型的目标一是使得不同灾害情景下灾后响应阶段总物资不足惩罚和延误损失的期望最小, 目标二是使得灾前准备阶段应急物资存储点建造成本、物资存储成本及灾后响应阶段物资分配成本之和最小。该模型保证了应急救灾的及时有效以及物资的公平分配。本文设计了一种多目标遗传算法用于模型求解, 结合具体算例, 得到了模型在最大救援时间为4到9区间内任意数值下的pareto最优解, 很好地适应了决策者不同的决策需求, 并根据pareto应急方案的数目, 灾后响应阶段成本期望和两阶段总成本等模型的三个关键产出随最大救援时间的变化趋势, 得出最优的最大救援时间为5.7。     

多灾害点应急物资订单替补模型及算法

考虑由多应急服务供应商,多灾害点和应急中心构成的三级应急服务供应链系统,应急中心发生缺货时向应急服务供应商订货,由于供应商订单式生产需大量时间满足需求,应急中心有限的库存无法满足多灾害点的应急订单.为减少响应时间,应急中心根据应急订单的计划交货期,选择较晚交货的订单替补即将交货的订单中的同种物资,建立最小总拖期和最小替补费用的双目标模型,并基于粒子群算法的应急订单替补算法求最优替补策略.     

考虑道路修复的应急资源配送可靠路径选择问题研究

灾害发生后第一时间选择可靠路径完成应急资源的配送分发是应急救援快速展开的必要保障。本文考虑道路修复下的应急资源配送可靠路径规划问题,引入了道路中断和通行可靠性降低来描述灾难对应急资源配送交通路网的影响,以最大化配送效率为目标,构建了道路修复与应急资源配送可靠路径选择集成优化模型,给出了道路修复与可靠路径选择的全局优化方案;设计了多吸引子的粒子群优化模型算法,并结合仿真与分析,验证了模型和算法的有效性。模型与算法的研究对于突发事件下不确定交通路网应急资源配送决策具有很好的指导意义。     

时变情境下的企业应急决策矛盾问题分析与求解

企业应急决策是一个充满变化、矛盾冲突的,涉及多个领域知识的复杂决策过程,能否根据突发事件的发展过程,依照具体的决策情境有效地整合企业可利用的资源条件,化解应急决策过程中的矛盾问题冲突,生成有效的应急决策方案,成为制约应急决策有效性的难点.为此,将可拓学中转换桥方法引入应急决策,研究变化情境下的应急决策矛盾问题分析与求解.针对变化情境下企业应急决策矛盾问题进行形式化基元模型表达,构建了矛盾问题定量描述与求解的转换桥共存度函数和转换桥可拓变换函数,并给出了基于转换桥模型的矛盾问题求解策略.并以某手机制造企业为例,随着突发事件的发展变化,分析企业可利用资源和应急决策过程中的矛盾问题,并进行求解.经验证,所提方法对于分析和解决应急决策过程中不同领域知识之间的对立冲突问题是有效的.