自然灾害应急救援系统的定位与路径问题研究
地震灾害应急救援系统研究
地震灾害应急救援系统研究地震是一种极具破坏力的自然灾害，对于人类来说是无法避免的，但是在地震发生后，我们应该如何有效地应对，减少损失呢？这就需要一个完善的地震灾害应急救援系统。
本文将从地震灾害的特点、应急救援系统的要素、现有应急救援系统的不足、未来发展方向等方面进行探讨。
一、地震灾害的特点地震灾害是一种突发性强、破坏范围广、影响时空复杂的自然灾害。
它具有以下几个特点：1. 突发性强：地震的发生无从事先预知，更谈不上预测或控制，它的破坏往往在几秒钟甚至几十秒钟内完成。
2. 破坏范围广：地震发生后，震中周围几十公里到几百公里的范围都会受到不同程度的破坏。
3. 影响时空复杂：地震在时间和空间上都具有复杂性，在灾害评估、救援救治中都需要考虑时间、空间等因素。
4. 防御难度大：地震预测和预警的精度较低，防御难度大。
5. 人员伤亡严重：地震往往会造成人员伤亡的严重后果。
二、应急救援系统的要素应急救援系统的要素主要有人员、装备、技术和组织管理等方面。
1. 人员：应急救援人员需具备不同专业背景和不同技能，比如地质、测量、工程技术、医疗、物资管理等方面的专业人员。
2. 装备：应急救援装备包括通信、运输、救援、医疗、抢险救援等方面的装备，保障救援人员和群众应对灾害的需要。
3. 技术：应急救援技术包括预警技术、震情观测技术、应急救援技术、灾后评估技术等方面的技术。
4. 组织管理：应急救援组织管理是保证应急救援工作正常、高效运转的基础，包括领导、指挥、协调、部署等。
以上四个方面的要素构成了一个完整的应急救援系统。
三、现有应急救援系统的不足目前我国的地震灾害应急救援系统在各个方面都已取得了重大进展，但仍存在一些问题。
1. 预警系统不完善：目前我国的地震预警系统仍处于初级阶段，准确性和及时性有待提高，应急响应系统也需要改进。
2. 人员素质不高：地震应急救援人员有专业不对口、素质不高、救援经验不足等问题。
3. 救援装备滞后：地震应急救援装备相对滞后，运输、通信等基础设施建设也有待提高。
灾害应急救助调研报告
灾害应急救助调研报告灾害应急救助调研报告一、调研目的灾害是不可预见的，也是无法避免的，而面对突如其来的灾害，救助行动显得尤为重要。
救助行动是保障灾害发生后人们生命和财产安全的基本保障措施，也是政府和社会应尽的责任。
本调研旨在了解我国灾害应急救助体系的现状和发展趋势，以提高应急救助工作的针对性和实效性。
二、调研方法本次调研采用问卷调查、访谈、实地考察等方式，对各级政府救助部门、专业救援队伍、志愿者团体等进行了调研分析，并对我国现有救助体系进行总结和梳理。
三、调研结果1.现有救助体系存在的问题（1）资源短缺。
由于灾害时资源需求量大，但各级政府缺乏应急物资和人员储备，导致救助行动无法高效展开。
（2）部门间沟通不畅。
各级政府部门之间无法快速制定全面配合工作的应急方案，缺乏紧密的协作体系。
（3）救助团队专业化程度不高。
最近几年出现的地震、洪涝、暴风雪等自然灾害，暴露了当前救助队伍专业化程度不够强的问题，需要进一步完善和提高。
2.应急救助体系的梳理（1）政府救助体系。
政府通过组建各级应急指挥部和调集资源，为灾民提供食品、水、住房等基本救助。
（2）专业救援队伍体系。
如搜救队伍、医疗队伍、消防队伍等，搜救队伍主要负责营救被困者，医疗队伍重视抢救重伤员，消防队伍则协助救援工作，抢救被困人员。
（3）志愿者救援体系。
备受社会各界关注的志愿者救援体系，是一个由爱心组织、志愿者团队或个人自发组建的道德力量的集中体现。
3.应急救助体系的优化建议（1）加强救助体系建设。
政府在平时需着重练就救援队伍和应急物资，增强应急救助体系的应变能力。
（2）加强协同合作。
各级部门要通过大型演练来磨合配合，使救援行动能够高效展开。
（3）加强志愿者救援队伍建设。
在社会应急救助体系中，要着力推进志愿者救援队的建设，完善志愿者保障机制，加强志愿者队伍管理和培训。
四、结论当前我国灾害应急救助体系仍面临诸多问题，应采取一系列有效措施，提高救助应变水平，完善应急救助制度，提高应对各类突发事件的能力，切实保障人民生命财产安全。
应急救援系统研究内容
应急救援系统研究内容引言应急救援系统是针对自然灾害、事故等突发事件而设计的一种系统化的救援方案，通过系统化的实验和研究以及应用，为应急救援工作提供一种高效的方式。
针对不同的应急情况，应急救援系统会依据不同的优先级设定相应的救援方案，同时将不同的救援组织在一起，实现中央指挥，以管理覆盖范围最大的方式处理紧急情况。
本文将探讨应急救援系统的相关研究内容。
应急救援系统研究应急救援系统是一个类似于ERP管理系统的系统，它包含许多应用程序和技术，例如：GPS全球定位系统、互联网天气预报、空气和水质监控、全国资源库、计算机技术应用等。
其目的是提高救援行动的有效性和生命救援的快速性、准确性和灵活性。
救援策略与方案应急救援系统研究的一个核心内容是救援策略与方案的设计。
根据应急事件的不同，应急救援系统需要考虑到各类型人员、物资、车辆等多要素的部署以及响应速度的优化等诸多因素。
例如，在地震等情况下，应急救援系统可以先派出医疗救援队对伤员进行初步救援治疗，在政府指挥中心指挥下，参加抢险工作的消防员和军人执行紧急救援任务，移动救援车辆和设备向事故地点集中，及时救援遇险人员，避免极大的人员伤亡。
任务分配应急救援系统不仅要有完善的救援方案设计，还需要通过任务分配对救援人员的组织和协调。
救援任务的合理分配可以更好地利用有限的资源，提高救援效率。
例如，在一场森林火灾中，应急救援系统需要通过分配工作任务的方式，让协调员、救援小组、救援物资等在有序的组合下完成救援任务，更好地配合消防人员进行扑救，同时保证人员安全。
任务分配需要考虑到应急事件的紧急程度、资源的可行性等因素。
指挥中心建设指挥中心建设是应急救援系统的关键组成部分，通过指挥中心将各种救援力量的动态信息集成到一个系统中，从而实现大规模、复杂情况下的快速救援协调管理。
指挥中心建设需要提高员工等操作和熟练程度，掌握各种应急情况下的指挥流程和状况应对技能。
同时，在建设中还涉及信息系统、视频监控系统、应急通信系统等建设。
自然灾害应急管理的策略与实践研究分析
自然灾害应急管理的策略与实践研究分析在我们生活的这个世界上，自然灾害犹如不定期来访的不速之客，给人类带来了巨大的损失和挑战。
地震、洪水、台风、干旱等等，这些灾害的发生往往具有不可预测性和巨大的破坏力。
因此，如何有效地进行自然灾害应急管理，成为了我们必须深入研究和探讨的重要课题。
自然灾害应急管理是一个复杂而庞大的系统工程，涉及到多个方面和环节。
首先，科学准确的监测预警是应急管理的第一道防线。
通过先进的技术手段，如气象卫星、地质监测设备等，对自然灾害的发生进行实时监测和预测，能够为我们争取宝贵的应对时间。
然而，当前的监测技术仍存在一定的局限性，比如对于某些突发性的地质灾害，如地震，准确的短临预报仍然是一个全球性的难题。
因此，不断提升监测技术的精度和可靠性，是未来发展的重要方向。
应急预案的制定是应急管理的关键环节。
一个完善的应急预案应当包括灾害发生前的预防措施、发生时的应急响应流程以及发生后的恢复重建计划。
在制定预案时，需要充分考虑各种可能的情况，并明确各部门和人员的职责分工。
同时，预案还应当具有灵活性和可操作性，能够根据实际情况进行及时调整。
但在实际操作中，一些地方的应急预案存在形式主义的问题，缺乏针对性和实用性。
这就需要我们在制定预案时，深入实地调研，结合当地的自然环境、人口分布、基础设施等情况，制定出符合实际的应急预案。
应急救援队伍的建设也是至关重要的。
一支专业、高效的应急救援队伍能够在灾害发生时迅速展开救援行动，最大限度地减少人员伤亡和财产损失。
应急救援队伍不仅需要具备专业的救援技能，还需要有良好的心理素质和团队协作能力。
此外，还应当加强对志愿者队伍的培训和管理，使其能够在应急救援中发挥积极的作用。
然而，目前我国的应急救援队伍在人员数量、装备水平和专业能力等方面还存在着不足，需要进一步加强建设和投入。
物资储备是应急管理的重要保障。
在灾害发生时，充足的物资储备能够为受灾群众提供基本的生活保障和救援支持。
震后应急物流系统中的定位—路径问题(LRP)模型与优化算法研究
震后应急物流系统中的定位—路径问题（LRP）模型与优化算法研究近年来,地震灾害频发,给人类带来了巨大的人员伤亡与财产损失,例如汶川地震、玉树地震、雅安地震。
为抢救灾区人民群众的生命,尽可能降低地震灾害带来的损失,应急物资必须在震后尽可能短的时间内配送到灾区的各个需求点,尤其是在震后初期救援阶段的搜救设备、医疗设备与药品。
开展抗震救灾工作需要多品种、大批量的应急物资。
地震灾害的突发性、破坏性与应急物资配送的时间紧迫性,给震后应急物流系统带来了巨大挑战。
根据“汶川大地震”抗震救灾实际工作情况的反馈信息,学者们普遍认为,有效保障应急物资供应的关键在于合理进行应急设施定位分配(Location Allocation Problem,LAP)与科学规划应急车辆行驶路线(Vehicle Routing Problem,VRP)。
而且,LAP与VRP之间存在相互依赖、相互影响的关系,必须将二者进行整体设计与优化,即研究震后应急物流系统中的定位-路径问题(Location-Routing Problem,LRP)。
震后应急物资配送过程中经常面临诸多不确定因素的干扰。
例如余震导致本来通畅的原定配送路径上的某些道路严重损毁从而车辆无法通行、灾区部分地区疫情突然大规模爆发导致部分需求点的应急物资需求急剧增加、车辆在服务过程中突然发生故障无法继续配送等。
此类事件统称干扰事件。
此时,决策者如果按照干扰事件发生前制定的初始方案进行应急物资供应,必然导致部分需求点服务失败。
因此,必须根据干扰事件发生的具体情况进行方案调整,有效处理干扰事件,使其对整个震后应急物流系统产生的扰动最小,保障应急物资配送正常进行。
为此,本文以震后应急物流系统中的LRP为研究对象,并结合汶川大地震、玉树地震、雅安地震等自然灾害发生后的应急物资配送相关数据,重点研究震后应急物资配送特性、符合震后应急物资配送不同真实情景的多目标LRP优化模型与相应求解算法、震后应急LRP中的干扰管理优化模型以及相应求解算法。
面向应急救援的多源路径规划算法研究
面向应急救援的多源路径规划算法研究一、引言面对自然灾害和意外事故等突发情况，及时快速的救援是至关重要的。
路径规划算法作为计算机科学中的重要领域，在应急救援中发挥着不可或缺的作用。
本文旨在研究面向应急救援的多源路径规划算法，深入探讨算法的优缺点以及发展趋势。
二、多源路径规划算法简述多源路径规划是指从多个起点出发，到达同一个终点的问题。
这种问题通常与交通运输、电路设计、GIS等领域有关。
在应急救援中，多源路径规划算法十分重要，因为它可以为多个救援队伍提供最优路径，提高救援效率。
多源路径规划算法的主要思路是通过图论中的最短路径算法，求出起点到终点的最短路径。
其中，最常用的算法是Dijkstra算法、A*算法和Floyd算法。
Dijkstra算法是一种基于贪心思想的单源最短路径算法，它可以计算出图中一个节点到其他所有节点的最短路径。
该算法通过将图中的所有节点分为两个集合：已确定最短路径的节点集合和未确定最短路径的节点集合，在每次迭代中，从未确定路径集合中选取距离起点最近的节点作为已确定节点，更新其它节点的距离。
该算法的时间复杂度为O(n²)。
A*算法是一种启发式搜索算法，它结合了Dijkstra算法和贪心算法的思想。
该算法通过评估每个节点到终点的估价函数来指导搜索过程，在搜索过程中，算法优先考虑最有可能的节点，提高了搜索效率。
该算法的复杂度取决于启发函数的去估计，保守估价函数下为O(b^d)，其中b为宽度，d为深度。
Floyd算法是一种动态规划算法，它能够在O(n³)时间复杂度内寻找图中所有点对间的最短路径。
该算法通过逐渐增加允许用于找到顶点间的中间结点的顶点数，依次更新图中所有顶点间的距离，直到更新完所有顶点间的距离。
该算法具有时间复杂度低，但不适用于大规模复杂网络。
三、多源路径规划算法的优缺点多源路径规划算法的优缺点如下：优点：1.能够为多个救援队伍提供最优路径，提高救援效率；2.该算法可以灵活应对各种复杂情况，提高了运算效率；3.算法结果可视化程度高，直观、易读。
建设防灾减灾体系的问题与解决方案
建设防灾减灾体系的问题与解决方案现代社会面临着各种自然灾害和人为灾害的威胁，如地震、洪水、台风、火灾等，这些灾害给人们的生命和财产安全带来了巨大的威胁。
因此，建设防灾减灾体系成为了当务之急。
本文将就建设防灾减灾体系的问题和解决方案展开探讨。
问题：1.缺乏应急预案：许多地方缺乏完善的应急预案，一旦遇到灾害，往往无法迅速、有效地做出反应。
2.缺乏科学的灾害预警系统：现有的灾害预警系统大多仍存在一定的局限性，难以准确预测灾害的发生时间和范围。
3.应急救援体系不完善：在灾害发生时，救援力量无法迅速响应，救援物资和设备也不足。
解决方案：1.完善应急预案：各级政府和相关部门应当充分认识到应急预案的重要性，建立健全的预案制定和更新机制，确保应急预案的科学性和实用性。
2.加强灾害监测和预警系统建设：利用现代科技手段，建立多种监测手段和预警机制，提高灾害预测的精准度和准确率。
3.加强救援力量建设：加大对应急救援力量的投入，提高救援力量的快速反应和救援效率。
问题：4.城市规划和建设存在漏洞：部分城市规划和建设存在严重的漏洞，导致城市面临着各种灾害隐患。
5.公众缺乏应对灾害的意识和能力：许多公众对灾害的防范意识和自救能力较弱，一旦遇到灾害，难以有效地保护自己。
解决方案：4.完善城市规划和建设：建立科学的城市规划体系，避免在城市建设过程中造成灾害隐患，同时对已有的不规范建设进行整改。
5.提高公众防灾意识和自救能力：通过开展灾害防范知识宣传和培训，提高公众的灾害防范意识和自救能力。
问题：6.缺乏国际合作机制：灾害往往具有跨国界性质，缺乏国际合作机制，难以有效地协同应对灾害。
7.灾后重建工作存在局限性：部分地区在灾害发生后，重建工作不够科学和有效，导致灾后效应长期存在。
解决方案：6.加强国际合作机制建设：建立健全的国际合作机制，加强国际间的信息共享、人员协调和物资支援，实现跨国界的灾害应对合作。
7.科学规划灾后重建工作：在灾害发生后，要及时评估灾区情况，制定科学合理的灾后重建方案，实现灾后重建工作的可持续发展。
浅谈突发自然灾害应急管理存在的问题和对策
浅谈突发自然灾害应急管理存在的问题和对策——以XX市应对2017年第13号台风“天鸽”为例人类社会的发展总会伴随一些突发性的自然灾害，如洪灾、旱灾、地震、台风等，一件件突如其来的自然灾害接踵而至，例如XX市就迎来了2017年第13号超强台风“天鸽”（中心附近最大风力达14级）,造成XX市有2人死亡，超过500人受伤,房屋倒塌275间,数以千计的树木被拦腰吹断甚至连根拔起，台风过后的珠海，道路上倒伏了许多大树，汽车被大树砸坏，停靠在码头的渔船被吹上岸边，许多楼房的玻璃被台风吹裂，有些临时建筑被吹翻，部分地区通信、通电、供水等设备严重受损，直接经济总损失逾XX亿元，对政府和社会应对突发事件的能力进行了全方位的考验。
这些突发事件不断发生，让人们在疲于应对的同时也深切地认识到：面对突然自然灾害，加强对危机以及对危机决策的研究非常重要。
由于台风多次与珠海擦身而过，面对这场台风，XX市很多市民认为依然会擦身而过，事先并未引起高度重视，但事后处理可以算是比较及时。
XX市“三防办”在8月23日当天早上6点发布台风红色预警，但由于早上8点前天气还算比较平稳，珠海大桥等主要桥梁也没有封桥，很多人未接到单位关于停工的通知，依然选择冒雨上班，结果被困在单位或困在上班的路上。
当天下午，台风刚过，各级政府就开始了抢险救灾工作，发动了一批又一批的社会志愿者、解放军战士、机关干部职工、企事业单位人员等参与抢险救灾工作。
“一方有难八方支援”，省内外各地也积极支援珠海抢险救灾，如XX供电局506名抢修人员驰援珠海救灾复产，XX市多个部门全方位支援珠海救灾工作等等。
灾后不到一个星期，XX市的道路交通、城市面貌已恢复了一大半，救灾效果明显。
但在此过程中，仍暴露除我国政府在公共危机管理方面仍存在一些问题：（一）应对突发事件的意识淡薄政府官员、公共管理者以及社会公众的危机管理意识淡薄,在政府管理过程中对公共危机管理的认识不足。
由于突发事件意识淡薄,突发事件出现时就会措施无力,政府和公众都会存在侥幸心理。
全球定位系统在应急救援中的应用研究
全球定位系统在应急救援中的应用研究全球定位系统（GPS）是一种基于卫星导航和地面站点网络的定位技术。
它在各个领域中有广泛的应用，其中之一就是应急救援。
本文将探讨全球定位系统在应急救援中的应用研究，以及它对救援行动的积极影响。
随着自然灾害和突发事件的频繁发生，应急救援工作的重要性日益突显。
在这些危机情况下，时间往往是最为关键的因素，因此快速而准确的定位是救援行动的基础。
GPS的应用为救援人员提供了可靠的地理位置信息，极大地提高了救援行动的效率。
首先，全球定位系统为救援人员提供了实时的地理位置信息。
通过GPS设备，救援人员可以快速准确地确定受困人群的位置，从而迅速制定救援方案。
救援人员不再需要依赖传统的搜索方法，如搜索犬或问询附近居民。
GPS的实时性和精确性大大帮助了救援人员迅速找到受困人员，提高了救援的成功率。
其次，全球定位系统在救援过程中提供了导航指引。
在灾害发生的情况下，通常地理环境会发生巨大变化，道路被破坏或被淹没。
救援人员需要找到最佳的救援路径，避开障碍物和危险区域。
GPS通过导航功能提供了准确的路线规划和指引，帮助救援人员选择最安全、最有效的道路。
这不仅节省了时间和资源，还减少了救援人员的风险。
此外，全球定位系统还可以用于监控和追踪受困人员的安全。
通过携带GPS设备，救援人员可以监测受困人员的位置和状态。
这对那些被困在偏远或灾害区域的人来说尤为重要。
如果救援人员发现某个地区的情况恶化或有变化，他们可以迅速调整救援计划，保护受困人员的安全。
总体而言，全球定位系统在应急救援中的应用研究极大地提高了救援行动的效率和效果。
它为救援人员提供了实时的地理位置信息、导航指引和监控功能，使得整个救援过程更加快速、准确和安全。
然而，值得注意的是，全球定位系统在应急救援中的应用也面临一些挑战。
首先是GPS信号的可靠性。
GPS信号受到天气、地理环境以及人工设备干扰的影响，可能存在信号不稳定或不可用的情况。
这给救援人员带来了一定的困扰。
《2024年重大突发事件灾后应急救援车辆的路径选择与协调研究》范文
《重大突发事件灾后应急救援车辆的路径选择与协调研究》篇一摘要：随着现代社会的高速发展，各类重大突发事件频繁发生，其中灾害事故对人类社会造成巨大损失。
为了更高效地开展救援工作，应急救援车辆的路径选择与协调显得尤为重要。
本文针对重大突发事件灾后背景下的应急救援车辆路径选择与协调问题进行研究，旨在为提高救援效率、降低救援成本、保障救援安全提供理论支持和实践指导。
一、引言在自然灾害、事故灾难等重大突发事件发生后，应急救援车辆需要在短时间内快速到达灾区，实施救援。
然而，由于灾区道路状况复杂、交通拥堵、资源紧张等因素，如何选择合适的路径和协调救援车辆成为了一个亟待解决的问题。
本文将从路径选择与协调两个方面，探讨如何优化应急救援车辆的运作效率。
二、应急救援车辆路径选择研究（一）路径选择的影响因素应急救援车辆路径选择受到多种因素的影响，包括道路状况、交通流量、天气状况、灾区需求等。
因此，在路径选择时需要综合考虑这些因素，以确保救援车辆能够快速、安全地到达灾区。
（二）路径选择的方法与模型针对上述问题，本文提出了一种基于多目标决策的路径选择方法与模型。
该方法综合考虑了道路状况、交通流量、救援需求等多方面因素，通过建立数学模型，对不同路径的救援效率、安全性、资源消耗等方面进行评估，从而选择出最优的救援路径。
三、应急救援车辆协调研究（一）协调的必要性在灾后救援过程中，由于救援车辆数量众多、道路状况复杂，很容易出现交通拥堵、资源浪费等问题。
因此，需要通过有效的协调机制，实现救援车辆的合理调配和协同作业。
（二）协调的方法与措施本文提出了一种基于信息共享和智能调度的协调方法。
通过建立信息共享平台，实现救援资源的实时共享和调度，通过智能调度系统，对救援车辆进行合理调配和协同作业，以提高救援效率。
四、结论本文通过对重大突发事件灾后应急救援车辆的路径选择与协调进行研究，提出了基于多目标决策的路径选择方法和基于信息共享和智能调度的协调方法。
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Zi = 0o r1, Π i ∈ G
(4)
G是一系列可行的 R处潜在应急中心 ; H 是一
系列需要服务的灾区 ; V 是运输工具可以到达物资
中心的路线 ; Cijk是第 k辆车从物资中心 i到灾区 j
的平均单位运输成本 ; Fi 是在 r处建立并运作一个
物资中心所需要的平均固定成本 (与规模无关 ) ; qi
收稿日期 : 2008 - 09 - 10 3 基金项目 : 教育部人文社科研究规划基金项目 (08JA630025) ,广东省哲学社会科学‘十五 ’规划资助项目 (07YE01) 作者简介 : 曾敏刚 (1972 - ) , 男 , 副教授 , 博士 , 主要研究方向为物流和供应链管理 。
44
2. 求解出最优路径 在紧急情况下 , 运输决策的目标是时效性 、安 全性 、经济性和社会效益性的统一 。在求出的 K条 最短路径的基础上 , 利用 ANP法确定最优应急资 源运输路径 。 结合应急物资运输的独有特性和运输绩效的评 价指标 , 本文将影响运输路径选择的因素分为时 间 , 安全性 , 经济成本和环境成本四类 。建立的网 络结构图如图 2所示 。
45
只能通过启发式算法获得近优解 。在实际中 , 近优 解已经可以满足我们的需要 , 因此它是可以接受 的。
1. 求解出 K条较短路径 在使用 logware软件求解出最短路径解后 , 本 文借鉴最近邻点法的思想求解 K条较短路径 。为 了求得 K条较短路径 , 本文对最近邻点法的某个环 节的步骤 (找到离刚刚加入回路的上一个顶点最近 的一个顶点 , 并将其加入到回路中 )做如下修改 :找 到离刚刚加入回路的上一个顶点次近的一个顶点 , 而接下来的步骤与原步骤一样 。 如假设我们用最近邻点法求得最短路径为 1→ 2→3→4→5→1, 根据最近邻点法的步骤 , 确定 1为 起点 , 根据与顶点 1距离最近准则而选择了顶点 2 加入回路 , 为了获得次短路径 , 本文选择了与顶点 1距离次短的顶点加入回路 (假设为 3 ) , 则回路改 为 1→3 →1 (原本这个阶段的回路应为 1 →2 →1 ) 。
是应急中心 i的供给数量 ; dij是从应急中心 i到灾
区 j的距离 ; R 是可选定应急中心的最大数目 ; D j
是灾区 j的需求量 。
在公式中 , 目标函数为总成本 (包括运输成本 ,
选择和运作应急中心所需成本 ) 最小 。约束条件
(一 )求解定位配给问题
利用最小包络法求解定位配给问题 , 具体操作 如下 :
输距离和单位运输成本 。
三 、算例
问题描述 : 本文以 2006 年 5 月在某地区发生 台风灾害救援为例 , 选择同型车从 6个潜在应急物 资中心给 30 个受灾地区提供救援服务 。假设潜在 应急物资中心规模相同 , 由同型车提供运输服务 , 每个潜在应急物资中心处有一辆以上的车 , 可以用 一辆以上的车提供多个灾区服务 。灾区点和潜在应 急物资中心的具体位置是在 60 3 60 公里范围内用 随机的方法产生 , 这也是选址模型研究中的通常做
(二 )求解运输路径问题
应急资源的运输路径问题可以看作是旅行商问 题 , 即 TSP ( Traveling Salesman Problem ) 。 TSP是一 个典型的 NP - Hard问题 , 对于大规模的线路优化 问题 , 要找到最优路径是不切实急救援系统的定位与路径问题研究
6 6 6 6 f ( x) =m in
Cijk X ijk qi dij +
Fi Zi
i∈G j∈H k∈V
i∈G
满足约束条件 :
6 6
X ijk qi ≥ D j
(1)
i∈G j∈H
6 Zi ≤ R, Π i ∈ G
(2)
i∈G
X ijk = 0o r1, Π i ∈ G, j ∈ H, k ∈ V ( 3)
LRP模型 , 并采用启发式聚类规则与禁忌搜索算法 的混合策略进行求解 [ 4 ] 。
随着集成物流系统的发展 , 割裂地研究两个问 题会造成各自追求其子目标最大化 , 而无法实现总 目标最大 。因此综合研究应急救援系统中定位和路 径问题 , 减少救援成本 , 提高救援效益 , 是应急救 援系统研究的新趋势 。
华 南 理 工 大 学 学 报 (社 会 科 学 版 )
第 10卷
(1)保证满足灾区需求量 。约束条件 ( 2)表示应急 中心的个数限制 , 最后的两个约束条件保证满足取 整数约束 。
二 、两阶段启发式算法求解模型
图 1 建模流程图
(二 )模型的建立
配送系统中节点的最优数目是由节点成本和运 输成本的权衡决定的 , 节点越多 , 运输成本越少 , 但节点成本就会增加 。因此本文的 LRP模型以总 成本 (运输成本 , 物资中心建立和运作成本 )最小为 目标 , 来解决救灾物资配送问题 。 目标函数 :
一 、LRP的数学模型
(一 )建模流程分析
由于在众多的路径中直接选取符合应急资源运 输特性的最优路径研究并不多 , 这样做所需成本很 高 , 而以成本最小化为目标的路径选择方法已发展 得相当成熟 , 尤其是出现了相关的模型软件 , 能够 解决大规模问题 , 所以本文的研究思路如下 : 建立 以成本最小化为目标的 LRP模型 , 并用相关算法求 解定位和路径问题 。在求解路径问题时 , 首先求解 出 K条较短运输路径 , 以减小问题的规模 , 再基于 选出的较短路径 , 以紧急救援的时间 , 安全性 , 经 济成本和环境成本为目标 , 利用 ANP法确定最优 运输路径 [ 5 ] 。模型流程如图 1所示 。
自然灾害应急救援系统的定位与路径问题研究 3
曾敏刚 , 吴小燕
(华南理工大学工商管理学院 , 广东 广州 , 510640)
摘 要 : 自然灾害应急救援系统对于有效减少人员伤亡 , 降低各种灾后损失具有重要作用 。通过建立以成本最小 化为目标的定位与路径问题模型 , 利用最小包络法确定应急救援中心的定位配给问题 。在求解路径问题时 , 运用 logware软件和最近邻点法思想求解出 K条较短运输路径 , 以减小问题的规模 。从选出的较短路径 , 以紧急救援 的时间 , 安全性 , 经济成本和环境成本为目标 , 利用 ANP法确定最优运输路径 。 关键词 : 应急救援系统 ; LRP模型 ; ANP法 中图分类号 : C931. 1 文献标识码 : A 文章编号 : 1009 - 055X ( 2008) 06 - 0043 - 05
准则 a使得所有从灾区点到应急物资中心的距 离小于任意两个应急物资中心之间的距离的灾区归 为一类 。准则 b综合考虑了各灾区的需求量与应急 物资中心的供给量的关系 。作为这种将最小包络法 和灾区需求量综合考虑聚类选址的启发式算法 , 有 利于解决实际问题 。该方法既考虑了不同灾区之间 的相对距离 , 又考虑了不同灾区的需求量 。另外 , 如果某一物资中心只分配了 1或 2个灾区 , 则把灾 区重新分配到最近的物资中心 。
当今物流系统的环境日趋复杂 , 而且物流地理 分布也不断扩大 , 物流系统优化问题的各个子系统 (比如设施定位问题 , 物品配送问题 , 运输车辆路 线安排问题等 )之间的相互影响也越来越大 。对许 多实际问题 , 要综合考虑以上问题 , 这就形成了定 位 - 路径问题 (LRP) 。最早的研究可以追溯到 20 世纪 60年代 , 当时有些学者已经提出一些类似的 概念 ; 到了 70年代 , Cooper把定位问题与运输问题 结合起来 , 优化供货位置 , 降低运输成本 ; Tap iero 把时间的复杂性引入普通运输定位模型 ; 到了 70 年代中期 , 一些学者在研究运输 - 定位问题时 , 开 始加入 VRP的多点运输的特征 , W atson - Gandy和 Dohrn是最早进行这方面工作的学者 ; 后来 Book2 binder和 Reece定义了三层多商品配送体系 , 建立 了非线性混合整数规划模型 , 并将问题分解为定位 配给和运输两部分 。J iuh - B iing Sheu, Yen - Heng Chen (2005)提出采用混合模糊最优化模型来解决 以总人员伤亡数量最小化为主要目标的大规模救灾 物资配送问题 [ 1 ] [ 2 ] 。Jan M elechovsky ( 2005)使用了 混合整数线性规划模型来解决设施定位 —路径选择 问题 , 并利用一个结合了变邻域搜索算法和禁忌搜 索算法的改进算法来求解 [ 3 ] 。田肇云 ( 2006 )针对 逆向物流网络系统建立了一个混合整数规划 R -
运输距离和单位运输成本 , 各方案中最优的为 100分 , 其他的根据公式 : Vm in /Vi 3 100计算得出 。
安全通过概率和里程利用率 , =安全通过概率 (里程利用率 ) 3 100即为该项得分 。
大气污染成本和混杂 (飘尘 )成本均根据张力 (2000)外部成本计算方法获得 [ 6 ] 。计分方法同运
a. 如果满足 rip < R ij, 则将灾区 CP 聚为应急物 资中心 PFi 类 ;否则 , 不列入此类 。
b. 在 O i 类中有灾区点 C1 , C2 , …, C1 , Cm
l
6 若 qp ≈ Si p =1 其中 i = 1, 2, …, m; Si 表示应急物资中心 i的
供给量 ; C1 , …, Cl 则由物资中心 i提供服务 , Cm 转移到与其最近的物资中心并由它提供服务 。
假设 m 个潜在应急物资中心对应的点及其坐 标分别为 PF1 ( X1 , Y1 ) , …, PFm ( Xm , Ym ) ; 任意两 个潜在应急物资中心 PFi ( X i , Yi ) 和 PFj ( X j, Yj ) , dij和 R ij分别为 PFi 和 PFj 之间距离及距离的一半 , 且满足 dij = [ ( X i - X j ) 2 + ( Yi - Yj ) 2 ]1 /2 , 灾区的数 量为 N , 灾区集 C = [ C1 , C2 , …, CN ]; 各灾区对应 的点 及 其 坐 标 分 别 为 C1 ( X1 , Y1 ) , …, CN ( XN , YN ) ; dip为任意一个潜在应急物资中心 PFi 到任意 灾区 p的距离 。以 R ij = 1 /2dij为半径作相切圆 O1 , …, Om , 对应半径分别为 R1 , …, Rm ; 若 rip = 1 /2 dip对应的坐标点 CP 落在某一圆 O i 内 , 则将 CP 列 入 O i 类 ( CP 由应急物资中心 i提供服务 ) , 即满足 如下判定准则 :