本文關(guān)鍵詞：基于后續(xù)共享和信息更新的震后應(yīng)急資源配置決策方法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：地震災(zāi)害具有突發(fā)性、成縱性、續(xù)發(fā)性等特點(diǎn),不僅可以直接造成工程設(shè)施破壞和人員傷亡,且往往引發(fā)一系列次生災(zāi)害和衍生災(zāi)害,以災(zāi)害鏈的形式造成更大的破壞。應(yīng)急資源配置是地震災(zāi)害應(yīng)急救援的重要保障,應(yīng)急決策者必須在諸多不確定性條件下做出如何將有限資源在有限時(shí)間內(nèi)公平高效地從出救點(diǎn)運(yùn)送到受災(zāi)點(diǎn)的決策。同時(shí),地震災(zāi)害對運(yùn)輸?shù)缆返膿p壞使得應(yīng)急資源配置決策更加困難。因此,地震災(zāi)害應(yīng)急資源配置是一個(gè)供應(yīng)不確定、需求不確定、時(shí)間緊迫環(huán)境下的多出救點(diǎn)、多受災(zāi)點(diǎn)、多目標(biāo)、多約束、多運(yùn)輸方式、多運(yùn)輸工具,同時(shí)具有后續(xù)共享性和信息更新性的復(fù)雜問題。本文在分析前人研究的基礎(chǔ)上,分兩條主線：從后續(xù)共享性出發(fā)和信息更新性出發(fā),分別對震后應(yīng)急資源配置決策方法進(jìn)行建模求解,其中基于后續(xù)共享模型可以協(xié)調(diào)前后階段的應(yīng)急資源供需情況,而基于信息更新的模型則可以根據(jù)當(dāng)前階段的實(shí)時(shí)信息做出及時(shí)有效的具體配置策略。 首先,地震災(zāi)害應(yīng)急資源配置具有時(shí)間連續(xù)性,前后階段物資需求和供應(yīng)具有極大的不確定性,使得地震災(zāi)害應(yīng)急資源配置決策非常復(fù)雜�？紤]到在實(shí)際應(yīng)急資源配置過程中,后續(xù)階段可以共享部分前面階段的資源,而前面階段則不可共享后續(xù)階段資源的特性(即應(yīng)急資源配置的后續(xù)共享性),以資源配置效果和運(yùn)輸效率為目標(biāo),綜合考慮縱向配置(時(shí)間縱向上的多階段配置)和橫向配置(某階段物理空間上多對多的物資配置)方案,建立基于后續(xù)共享的震后應(yīng)急資源一體化配置決策模型。該模型運(yùn)用確定的方法描述不確定情景,并能獲取縱向配置部分的解析解；橫向配置部分則可通過運(yùn)輸模型快速求得,求解及其方便快捷且精確度高,非常符合應(yīng)急環(huán)境。最后,數(shù)值仿真分析驗(yàn)證了一體化配置模型獲取應(yīng)急物資配送方案的可行性。 其次,考慮到應(yīng)急情況下的信息不完備性和可更新性,以及地震災(zāi)害應(yīng)急資源配置復(fù)雜性、動態(tài)性和序貫性等特點(diǎn),災(zāi)害應(yīng)急資源配置決策需要綜合運(yùn)用災(zāi)害歷史信息和樣本信息,是一個(gè)“觀測—決策—配置”的多階段序貫決策過程。以隨機(jī)變量的形式記錄道路損毀率的歷史信息和樣本信息,并在此基礎(chǔ)上計(jì)算應(yīng)急情況下的資源運(yùn)輸時(shí)間。在根據(jù)公平原則確定各受災(zāi)點(diǎn)資源配置量的基礎(chǔ)上,通過應(yīng)用貝葉斯分析、最優(yōu)化理論等對基于道路損壞率信息更新的應(yīng)急資源“觀測—決策—配置”序貫決策問題進(jìn)行系統(tǒng)建模,建立基于單維信息更新的震后應(yīng)急資源配置決策模型,并設(shè)計(jì)基于矩陣編碼的遺傳算法進(jìn)行求解。最后,通過數(shù)值仿真驗(yàn)證模型和算法的有效性。 再次,地震災(zāi)害帶來的諸多不確定因素導(dǎo)致應(yīng)急救援物資需求激增、供給不確定、應(yīng)急物流時(shí)間限制等緊迫問題,亟需一套能夠根據(jù)地震災(zāi)害信息、物資需求與供給信息和交通網(wǎng)絡(luò)信息等來實(shí)現(xiàn)應(yīng)急物資的實(shí)時(shí)有效配置。應(yīng)用貝葉斯分析理論將災(zāi)害對需求和應(yīng)急物流時(shí)間影響體現(xiàn)在決策失誤損失和物流失誤損失上�？紤]到應(yīng)急資源需求是與受災(zāi)人口轉(zhuǎn)移安置情況相關(guān)的、交通網(wǎng)絡(luò)暢通度是與道路損毀程度相關(guān)的,應(yīng)用兩個(gè)多維隨機(jī)變量來描述地震災(zāi)害應(yīng)急資源配置中的應(yīng)急資源需求和交通網(wǎng)絡(luò)通暢度。在建立無信息更新模型的基礎(chǔ)上,再應(yīng)用貝葉斯理論建立多供應(yīng)點(diǎn)、多需求點(diǎn)、多階段、多運(yùn)輸方式、多運(yùn)輸工具的基于多維信息更新的震后應(yīng)急資源綜合配置模型,并改進(jìn)基于整數(shù)矩陣編碼的遺傳算法對其進(jìn)行求解以獲取各階段的應(yīng)急物資配送方案。最后,將模型和算法應(yīng)用于汶川地震應(yīng)急物資配置中,進(jìn)行實(shí)例分析,以驗(yàn)證模型和算法的有效性。
【關(guān)鍵詞】：應(yīng)急物流 資源配置 地震災(zāi)害 信息更新 應(yīng)急決策
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：P315.9;C934
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-8
• Abstract8-17
• 1 導(dǎo)論17-29
• 1.1 研究背景與研究意義17-20
• 1.1.1 研究背景17-18
• 1.1.2 研究意義18-20
• 1.2 研究內(nèi)容與研究目標(biāo)20-23
• 1.2.1 研究內(nèi)容20-22
• 1.2.2 研究目標(biāo)22-23
• 1.3 技術(shù)路線與結(jié)構(gòu)安排23-26
• 1.3.1 技術(shù)路線23-25
• 1.3.2 結(jié)構(gòu)安排25-26
• 1.4 研究方法與文章創(chuàng)新點(diǎn)26-28
• 1.4.1 研究方法26-27
• 1.4.2 文章創(chuàng)新點(diǎn)27-28
• 1.5 本章小結(jié)28-29
• 2 文獻(xiàn)綜述及震后應(yīng)急資源配置決策基礎(chǔ)29-47
• 2.1 地震災(zāi)害及其應(yīng)急救援29-32
• 2.1.1 地震災(zāi)害特性29-30
• 2.1.2 地震災(zāi)害評估及救援30-32
• 2.2 應(yīng)急資源配置32-38
• 2.2.1 應(yīng)急資源配置與服務(wù)設(shè)施選址34-37
• 2.2.2 應(yīng)急交通分配及車輛路徑選擇37-38
• 2.3 災(zāi)害信息及其在應(yīng)急決策中的應(yīng)用38-40
• 2.3.1 災(zāi)害信息獲取、處理與應(yīng)用38-39
• 2.3.2 災(zāi)害信息在應(yīng)急決策中的應(yīng)用39-40
• 2.4 地震災(zāi)害應(yīng)急資源配置決策基礎(chǔ)40-43
• 2.4.1 地震災(zāi)害應(yīng)急資源配置特性40-41
• 2.4.2 地震災(zāi)害應(yīng)急資源配置后續(xù)共享性41-43
• 2.4.3 地震災(zāi)害應(yīng)急資源配置信息更新性43
• 2.5 現(xiàn)有研究分析與展望43-45
• 2.6 本章小結(jié)45-47
• 3 基于后續(xù)共享的震后應(yīng)急資源一體化配置方法47-71
• 3.1 背景與假設(shè)47-49
• 3.1.1 背景47
• 3.1.2 假設(shè)47-49
• 3.2 災(zāi)后應(yīng)急資源一體化配置模型49-51
• 3.2.1 時(shí)間縱向配置模型50-51
• 3.2.2 空間橫向配置模型51
• 3.3 模型解法51-62
• 3.3.1 橫向配置模型轉(zhuǎn)化為運(yùn)輸模型52-55
• 3.3.2 縱向配置模型一般解55-61
• 3.3.3 一體化模型求解方法61-62
• 3.4 數(shù)值仿真分析62-66
• 3.4.1 仿真背景與數(shù)據(jù)62-64
• 3.4.2 仿真結(jié)果分析64-66
• 3.5 模型一般化的探討66-69
• 3.5.1 多資源、多運(yùn)輸方式下的模型擴(kuò)展66-68
• 3.5.2 效果損失最小的橫向配置模型68-69
• 3.6 本章小結(jié)69-71
• 4 基于單維信息更新的震后應(yīng)急資源配置方法71-87
• 4.1 背景與假設(shè)71-74
• 4.1.1 背景71
• 4.1.2 假設(shè)71-74
• 4.2 基于單維信息更新的應(yīng)急資源配置模型74-78
• 4.2.1 當(dāng)前階段物流時(shí)間成本及其貝葉斯風(fēng)險(xiǎn)函數(shù)74-75
• 4.2.2 當(dāng)前階段各受災(zāi)點(diǎn)的資源配置量75-76
• 4.2.3 當(dāng)前階段應(yīng)急資源配置模型76-78
• 4.3 模型求解算法78-81
• 4.4 數(shù)值仿真分析81-85
• 4.4.1 背景及數(shù)據(jù)81-83
• 4.4.2 先驗(yàn)信息及先驗(yàn)概率分布83-84
• 4.4.3 仿真結(jié)果84-85
• 4.5 本章小結(jié)85-87
• 5 基于多維信息更新的震后應(yīng)急資源綜合配置方法87-105
• 5.1 背景87
• 5.2 無信息更新的應(yīng)急資源綜合配置模型87-90
• 5.2.1 假設(shè)87-89
• 5.2.2 模型89-90
• 5.3 基于多維信息更新的應(yīng)急資源綜合配置模型90-97
• 5.3.1 假設(shè)90-94
• 5.3.2 單階段損失函數(shù)94-95
• 5.3.3 單階段貝葉斯風(fēng)險(xiǎn)函數(shù)95
• 5.3.4 模型95-97
• 5.4 模型求解算法97-103
• 5.4.1 模型M2的變量整數(shù)化97-98
• 5.4.2 模型M2多目標(biāo)處理98-99
• 5.4.3 基于整數(shù)矩陣編碼遺傳算法99-103
• 5.5 本章小結(jié)103-105
• 6 汶川地震應(yīng)急資源綜合配置仿真分析105-129
• 6.1 背景105-107
• 6.2 基礎(chǔ)信息107-115
• 6.2.1 數(shù)據(jù)107-111
• 6.2.2 隨機(jī)變量分布和先驗(yàn)分布的確定111-114
• 6.2.3 Beta參數(shù)和應(yīng)急運(yùn)輸時(shí)間的確定114-115
• 6.3 實(shí)證仿真結(jié)果115-122
• 6.3.1 模型M1計(jì)算結(jié)果116-118
• 6.3.2 模型M2計(jì)算結(jié)果118-121
• 6.3.3 模型M2車輛安排計(jì)劃121-122
• 6.4 綜合分析122-126
• 6.4.1 資源配置誤差損失貝葉斯風(fēng)險(xiǎn)分析122-125
• 6.4.2 模型M2的優(yōu)勢分析125-126
• 6.5 本章小結(jié)126-129
• 7 研究成果與展望129-133
• 7.1 研究成果129-130
• 7.2 研究展望130-133
• 參考文獻(xiàn)133-143
• 作者簡歷及在學(xué)期間所取得的主要科研成果143-144

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：413507