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.     

应急联动区域下选址分配协同优化模型研究

针对我国现有应急储备库按照属地管理布局的不足,例如当受灾点发生重大灾害时,各应急储备库实行均匀配置,导致应急系统救援效率低以及资源的浪费,文章引入集合覆盖选址模型和"覆盖满意度"思想,将应急联动区域内的服务需求分为第一时间救援服务需求和后续救援服务需求,以应急服务成本最小和覆盖满意度最大为目标,建立应急联动下区域储备库选址分配协同优化模型.对四川省地震灾害下的应急储备库选址分配问题进行案例分析,考虑到各区县抗灾能力的不同,采用TOPSIS方法对模型中受灾点的脆弱性进行评价,并利用NSGA-Ⅱ算法对模型求解.研究表明,模型能降低应急联动区域内的应急服务成本,提升应急服务水平,同时模型可以为决策者提供多种优化方案.     

区域二级应急救援系统多救援点协同策略研究

主要研究在需求不确定的救援环境下,由一个区域救援总站和多个地方救援点组成的二级应急救援系统多种救援物资协同共享问题.各地方救援点对救援物资的需求为随机模糊变量,当某一地方救援点救援物资不足时,可以通过不同的协同方式进行应急补库,所有应急补库方式均考虑了地方救援点的优先级.据此建立了在一定服务满足率条件下以救援时间最短为目标函数的模型,结合随机模糊变量模拟和PSO、PSO-SA算法对模型进行了求解.最后对各种协同方式进行了对比并分析了相关变量的敏感性.结果表明:允许完全转运的协同共享方式能有效地缩短救援时间.     

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.     

城市突发事件中基于事故演变的救援需求决策模型及其优化求解

针对城市突发事件中待救点对应急救援物资的需求状态随着事故的演变而发生变化的情况,将待救点对应急救援物质的需求设计成马尔可夫决策过程,并提出一种动态的物资调配策略,构建救援物资需求决策模型,然后通过花朵授粉算法进行优化求解。某市突发地震应急物资调配实例证明,本文方法能够给出合理的救援需求满足策略,使得待救点对物资的需求更低,需求变化更加平稳。花朵授粉算法对模型求解的效果相比粒子群算法和萤火虫算法有更快的收敛速度和更优的求解结果。     

考虑双方感知满意度的应急资源再配置方法

突发事件常诱发次生灾害,在外界大规模应急资源配送前,发挥区域互救优势,共享原生灾害点应急资源进行资源再配置是及时响应次生灾害的重要手段之一。本文尝试将灾民心理因素融入到应急资源的再配置问题中,基于前景理论提出了原生灾害点灾民的感知满意度模型,结合生存概率曲线对次生灾害点灾民感知满意度进行刻画,构建了考虑双方灾民感知满意度的多目标优化模型。此外,引入缩放系数和违反约束检查函数,改进多目标粒子群算法以加快算法初始化,进而提升模型求解效率。最后,本文通过算例验证了模型和算法的可行性和科学性,并与传统资源配置问题进行了对比,为具有连锁反应的突发事件应急管理提供决策支持。     

无标度网络中灾害蔓延的应急响应分析

对无标度网络中灾害蔓延的应急响应进行了分析,根据系统的网络结构和灾害蔓延的当前状况制定出不同的应急策略.为评估各种策略的优劣,仿真说明了目标攻击和随机攻击下各种应急策略的异同.接着,讨论了各种策略在应急响应时间变化时,灾害得以控制所需的最大最少外部资源数量的变化.最后,在总资源数量和应急响应时间的不同组合下,分析了最优应急策略的选择.在资源受限情况下,同时考虑网络结构和蔓延现状的策略是最佳选择.     

应急资源需求周期性变化的选址与资源配置模型

本文提出了应急资源需求周期性变化的选址与资源配置模型.在规划选址阶段,针对于需求周期性变化的情况,把选址与各个时间段的资源配置结合起来确定建造服务设施地点,使得选址能够兼顾到各个需求点,在所有需求点一定比例需求量均被满足的前提下,使一个周期内需求点被满足的总需求量最大化.根据模型特点设计算法,解决了两目标非线性整数规划求解困难的问题,最后通过算例说明了本模型和算法是有效的.     

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.     

复杂物流网络下的应急物资分配模型

在大规模紧急救援的背景下,研究面向复杂网络的应急物流系统中多出救点、多受灾点的物资分配问题具有重要意义.针对一次性消耗系统,以应急时间、出救点数量、应急运输成本为优化目标,在车辆运载能力等限制条件下提出多目标优化模型,并采用"矢量投影-理想点法"对模型进行求解;最后,通过算例验证了模型的合理性和有效性.     

化工园区应急设施区间规划选址模型研究

应急设施选址受应急物资需求量的影响。为优化应急设施选址布局,提高突发事件应急处置能力,以化工园区突发事件为研究背景,对化工园区突发事故下应急设施选址进行研究。考虑到化工园区突发事件的随机性和复杂性、突发事件应急物资需求的不确定性等特点,以应急设施选址安全性最大、经济性和服务效益最好为目标,基于传统确定性应急设施选址模型,构建了不确定需求条件下化工园区应急设施选址区间规划数学模型。模型中应急物资需求量是一个区间值,通过引入区间规划理论和模糊理论对模型进行求解,不仅避免了不确定参数随机概率分布的波动率,而且也降低了模型求解过程中的不确定性。最后,以园区各企业潜在事故为工程背景进行实例分析,得到园区应急设施的布局方案。结果表明,模型的求解效果较好,可为园区应急设施选址决策提供参考依据。     

基于救援效率的通航救援调度模型研究

面临重大灾害事件,通航救援具有快速、高效、受地理空间限制少的优势,是保护生命财产安全、减少社会危害和经济损失的有效手段.针对国内现有的通航救援调度模型未考虑"多对多"的配送模式,构建了以最大化救援效率、最小化总飞行里程为目标的多出救点、多受灾点航空器调度模型,提出一种遗传-模拟退火混合算法对模型进行求解.最后,通过实例测试以及与其他算法的比较,验证了所提方法的有效性,为通航应急救援提供合理、可行的调度方案.     

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。     

基于救援效率的

面临重大灾害事件,通航救援具有快速、高效、受地理空间限制少的优势,是保护生命财产安全、减少社会危害和经济损失的有效手段.针对国内现有的通航救援调度模型未考虑"多对多"的配送模式,构建了以最大化救援效率、最小化总飞行里程为目标的多出救点、多受灾点航空器调度模型,提出一种遗传-模拟退火混合算法对模型进行求解.最后,通过实例测试以及与其他算法的比较,验证了所提方法的有效性,为通航应急救援提供合理、可行的调度方案.     

路政应急管理中资源布局的混合整数规划模型

本文根据道路灾害事故的发生特点,对城市路桥养护系统的运行模式和资源的合理调用机理进行分析,考虑到事发地点潜在的资源需求概率,建立资源布局的混合整数规划模型.本模型中资源布局方案的调度决策基础是在灾害事故的资源需求不发生变化的条件下,使得每个救助点的资源同时部分地为辖区内现有事故和潜在事故服务,而现有事故的剩余需求由其他救助点派出资源来满足.该模型的目标是解决城市中因同一时间段内发生两起灾害事故而造成路桥破坏导致的救助资源短缺问题,同时避免资源的闲置浪费.最后,通过算例证明,本方法较通常方法对城市总的资源配置量大大减少.     

基于优先等级的震后应急物资LRP优化决策模型

针对震后初期应急物资总量有限且不充足情形下的系统优化问题,提出一个基于优先等级的震后LRP优化模型.考虑震后初期应急物资需求主要影响因素,利用可变集理论确定各受灾点应急物资优先级;在此基础上,以整个救援过程总耗时最少为目标构建选址定位-路径优化模型,针对模型特点设计了一种基于两阶段的遗传算法.最后,通过算例验证了模型及算法的可行性和有效性.     

中转点变化的应急医疗物资联合运送干扰管理研究

应急响应中常常出现供应节点与需求节点距离太远、关键道路损毁等情境,此时直升机和车辆逐渐被联合使用以运送关键应急物资。由于原生及次生衍生灾害的发生发展,可能导致已有应急中转点不能使用,或者由于救援工作的开展,产生新的应急中转点等,这就可能导致事先已经制定的联合运送方案不能按照原计划进行。针对直升机和车辆联合运送中出现的中转点变化干扰事件,从物资到达时间、联合运送路线和使用运力三方面进行扰动度量,进而建立一个中转点变化的应急医疗物资联合运送干扰恢复模型,并通过改进基于客户的编码方法和提出基于简化策略的种群初始化方法等,设计了模型求解的遗传算法。数值实验验证了模型与算法的有效性,并通过与重优化方法对比,检验了干扰管理方法在处理中转点变化干扰事件中的优势。     

基于r维正态扩散的区域热带气旋灾害模糊风险分析

从1980-2008年影响广西的热带气旋灾情资料和地面观测资料中选取23组数据,构造灾情指数序列和致灾源指数序列.通过计算得到超越概率的灾害风险估计值.利用r维正态扩散将单值样本扩散为集值样本以构造原始信息矩阵,借助因素空间理论将其转化为模糊关系矩阵,通过模糊近似推理和模糊集重心的计算,得到以致灾源因子为输入样本近似估计灾情的风险值.然后用距离贴近度和择近原则进一步计算和分析致灾因子和承载体易损性的相关程度.最后,计算了各区域灾害的风险度,同时,给出供决策参考的热带气旋灾害风险度区划图.     

多路径下应急资源调度的非线性混合整数规划模型

本文通过对地震、瘟疫、恐怖袭击等灾害发生的特点与调运应急资源的机理进行分析,兼顾已发生地点的需求和其它地点潜在发生事故的可能性,建立非线性混合整数规划模型。从资源调运过程中的多路径以及不同的路径由于所受到不确定性的干扰和阻碍,往往引起随机的调运效率降低等情况进行考虑,最小化资源救助点到不同资源需求点的时间总量,同时对于已出事点与潜在出事点,利用发生概率作为权重进行轻重区别,由此使研究更贴近实际应用。最后给出算例对模型进行分析求解,验证了模型的可行性。     

面向用户感性需求的人机交互设计方案评价方法

针对人机交互产品设计方案感性评价问题,提出一种面向用户感性需求的犹豫模糊CRITIC-Taguchi评价方法.该方法首先在感性工学框架下,用犹豫模糊集(HFS)表征感性评价信息,以充分保留差异的用户感性认知与偏好;其次,鉴于感性评价行为受目标、底线、现状等多参照点影响的特点,在犹豫模糊背景下提出了一种依据三参照点的犹豫模糊Taguchi分段质量损失函数.同时,考虑到感性指标间的相关性,将体现指标间相互联系的CRITIC客观权重确定法推广至犹豫模糊背景,并继而建立一套犹豫模糊CRITIC-Taguchi评价模型.最后,以智能汽车中控界面设计方案优选为例,对该评价模型进行了实施、验证及对比分析,结果表明该模型具有较好的有效性和适用性.