城市应急系统优化选址决策模型和算法

以往的应急系统选址模型仅仅考虑在一个确定应急限制期下的选址问题.但是,在城市规划决策中,应急限制期和应急服务设施点建立的费用(数目)都相当重要.针对这个特点,提出了应急限制期下的应急选址模型,并提出了基于分支定界方法的应急选址模型的最优解.该算法利用FLPS′(k)的最优解为起点,进而获得FLPS′(k+1)的最优解,大大减少了计算量.     

城市应急服务设施选址模型

在分析城市应急服务设施及选址相关特点的基础上,综合考虑应急服务设施的特征与各种设施选址模型的特点及使用范围,构建一种适用于应急服务设施布局的选址模型,并通过算例验证了该方法的有效性。     

服务水平保证下应急抢修点选址模型及求解算法研究

本文研究了一类故障率低但重要性较高设备的应急抢修点选址问题。设备的故障发生过程和从应急抢修点到故障设备的通行时间是随机的,每个设备被分配给一个应急抢修点进行抢修,并且整个应急抢修系统的服务水平要大于给定标准。本文以应急抢修点总开设成本最小作为目标,同时考虑了设备覆盖约束、抢修分配关系约束和抢修系统服务水平约束,在合理的假设下证明设备发生故障且应急抢修小组迟到的总次数服从泊松分布,最终将应急抢修点选址问题描述为一个0-1整数规划模型。通过对模型中的覆盖约束和抢修系统服务水平约束进行松弛,设计了相应的拉格朗日启发式算法。最后通过对大量随机算例进行计算,证明了该模型和算法的有效性。     

基于双层规划的反恐应急设施选址模型及算法

恐怖袭击常以人流密集地区的平民作为袭击目标，并存在突发性和随机性等特点，极易造成严重的袭击后果。通过反恐应急设施的合理布局可以缩短救援人员和物资的到达时间，从而减轻袭击后果。首先，对反恐应急设施选址问题进行描述，并将其构造为一类离散双层规划模型。其中，上层规划是关于政府选址的0-1规划问题，下层规划则是关于恐怖分子袭击目标选择的0-1规划问题。其次，结合模型和问题的特征设计算法，利用分支定界算法实现上层选址变量的隐枚举，同时通过下层问题的求解来确定上下界并判断是否满足分枝或剪枝的条件。最后，结合南疆地区的交通拓扑网络进行算例分析，结果证明有效的选址方案可以大大降低袭击损失。     

基于空间聚类挖掘的城市应急救援机构选址研究

以城市突发事件的应急管理为应用背景,研究使用空间聚类技术解决应急服务机构的选址问题.首先提出实施聚类分析的数据模型,然后改进既有空间聚类算法的基础上,提出了以.k-means聚类算法缩减解空间的搜索范围、以模拟退火算法为解搜索策略.基于GIS系统,充分考虑空间障碍物因素和空间环境因素等限制条件,提出(COD-MEANS-CLASA)的空间聚类算法以实现应急救援机构的科学选址.实验结果表明,提出的算法在执行效率和解质量两方面具有更好的表现.     

考虑道路特性的多个应急设施选址问题：基于DEA的研究

应急设施选址决策是一个多目标决策问题,将DEA用于应急设施选址决策具有合理性。现有研究仅仅考虑单设施选址问题,本文应用DEA对多设施选址问题进行了研究。在决策过程中．本文考虑到了道路特性．以更好地保障应急物资和人员在应急设施与应急地点之间的运输。最后,一个简单的算例分析演示了本文提出的方法,说明该方法的合理性。     

重大突发事件应急救援设施选址的多目标决策模型

常用的应急服务设施选址模型主要有覆盖模型、p-中心模型和p-中值模型,这些模型并不适合重大突发事件的应急救援设施选址.分析重大突发事件应急救援设施选址问题的特点,建立一个多目标决策模型,该模型考虑了应急救援设施的公平性和效率性,整合了传统选址模型中常用的最大覆盖模型、p-中心模型和p-中值模型,以适应重大突发事件应急救援设施的不同部署策略,通过实例讨论该模型的求解方法和求解策略.     

应急储备库选址与资源配置随机规划模型研究

研究在突发事件多发区域进行应急储备库的选址与资源配置规划问题.假定了若干随机的突发事件情景,每种情景下物资需求量与运输时间不确定,结合情景分析法,建立了一定应急限制期条件下的两阶段随机规划模型,并设计了混合遗传算法对模型进行求解.研究结果不仅找到了最优的选址与资源配置方案,而且发现牺牲需求满足率与应急限制期带来的成本降低是不经济的.     

基于失效情景的应急设施选址评估指标体系与模型

突发事件具有巨大的破坏性、不确定性,应急设施有可能失效,本文研究基于失效情景的应急设施选址评估指标体系与评估模型。首先基于定义的失效情景研究应急设施选址评估指标。构建全局性、可靠性、时效性、均衡性、经济性评估指标。可靠性作为重要评估指标有助于提高应急设施对需求区域的物资保障程度,保证系统的稳定性,采用多重覆盖率刻画。然后,设计具有不同侧重评估目标的一般情景评估指标体系、设施失效情景评估指标体系以及多区域情景评估指标体系。最后,由于应急设施选址评估具有多影响因素特征,涉及输入和输出多个指标的测度,选取处理多输入\多输出问题具有优势的评估方法—数据包络法,对应急设施选址的合理性进行评估。实例验证评估指标体系的实用性和有效性。     

考虑道路通行能力的应急避难点选址模型及算法

在k-中心点问题的基础上,考虑道路的通行能力限制,提出了k-避难点问题。在一般树图结构下,重点分析了1-避难点选址问题,并设计了有效的求解算法;在直线图结构下,首先改进了一般图1-避难点的求解算法,其次分析了2-避难点问题的特点,并给出了一个基于"二分思想"的求解算法,在此基础上,为一般的直线图k-避难点问题设计了求解算法,一般算法的时间复杂性为O(nlog^kn)。所提出的模型在理论上扩展了经典的k-中心点选址问题,所设计的求解算法能够为现实的应急管理规划提供良好的理论支持。     

层次型应急设施布局模型及其应用

应急设施的特殊性决定了应急设施布局作为特殊的设施布局问题,必须更加注重及时性。应急服务的级别决定应急布局模型的考虑因素,现实中往往同时布局多个层次的应急设施,本文基于一个p-中心重心的混合模型,建立了层次型应急设施布局模型。根据应急服务的真实情况,该模型对距离的测算进行了改进,以交通网络距离代替欧氏距离。最后,将其应用于上海市上海某区的医疗设施布局。     

基于场景分析的应急资源布局模型研究

突发事件越来越频繁地发生,对应急物资保障提出了更高的要求,好的资源布局方案对地区需求的保障程度至关重要。本文利用场景分析的方法,给出一个适于多点需求,多点救助的应急资源布局多目标规划模型,并根据资源的具体配置情况决定选址,以期为选址决策者提供选址的依据。求解该问题时,针对模型设计了算法,并进行了算例分析。     

考虑灾民痛苦感知的应急避难所选址与物资分配优化

大规模灾害发生初期,应急物资往往不能及时供应,受灾群众因缺乏物资和服务产生痛苦感知。针对该问题,设计数值评定量表(NRS)构建痛苦函数,刻画灾民痛苦感知成本,将灾民感知因素纳入应急总成本的决策考量。提出以总社会成本(物流成本和痛苦心理成本之和)最小为应急救援目标,构建了一个考虑灾民疏散与重新安置、临时避难所选址和物资分配的集成优化模型。设计经典混合整数规划方法和改进的遗传算法对所构模型进行求解,并应用于海南威马逊台风案例。案例分析表明,模型和算法能有效解决考虑灾民痛苦的避难所选址与物资分配问题,揭示了随着受灾规模的增加和疏散时间的减少,遗传算法的求解结果优于经典求解方法。     

平战结合下的公路养护多资源布局问题研究

平战结合是突发事件应急管理的重要原则之一.以公路养护中的平时资源和应急资源的布局问题为研究对象,考虑到日常养护点的选址和资源配置要满足工作的便利性和不同养护点之间工作量的均衡性,把应急资源放置在日常养护点上,既节省管理成本又能满足及时调度的要求,建立一个多目标的混合整数规划模型同时对日常和应急2种资源进行布局,并设计了算法,最后给出了算例.     

突发公共事件应急系统中的模糊多目标定位-路径问题研究

本文从应急系统集成优化的角度出发,以应急系统中各资源需求点的应急救援时间满意度之和最大及系统总成本最小为目标,建立了一个应急资源需求和应急救援时间范围均模糊的多目标定位-路径问题(LRP)模型,并提出了一种混合多目标遗传算法。算例分析结果表明,所提模型和算法可以有效解决应急系统优化中的模糊多目标LRP。     

突发疫情环境下基于服务水平的应急物流网络优化设计

针对突发疫情环境下的应急物流网络优化问题,本文定义了一类创新的应急服务水平函数,刻画了决策者对疫区应急物资需求满足程度与应急救援总成本控制之间的偏好侧重。在此基础上,进一步融合疫区的人口流动特性、不同疫区的人口密度特征、政府部门的二级环形预防策略以及应急配送的服务半径限制等现实因素,建立了基于服务水平的疫情应急物流网络优化模型。以江苏省甲型H1N1流感为背景进行算例测试,结果表明本文所设计的模型能够为疫情应急管理提供有效的政策建议和决策支持。     

一类应急物资调度的优化模型研究

本文讨论物资需求约束条件下多出救点的紧急物资调度问题。根据连续应急问题的特点,给出了应急时间最早前提下出救点数目最少以及限制期条件下出救点数目最少的应急模型。并且从理论上证明了模型求解方法的正确性。