基于多目標優(yōu)化的震后應急物流路徑規(guī)劃研究

發(fā)布時間：2020-11-17 13:21

　　一直以來,全球范圍內(nèi)都在不時的發(fā)生著諸如地震以及臺風等自然災害,給人們的生命財產(chǎn)安全帶來極大的威脅。我國國土面積較大,這些自然災害在全國各地也常有發(fā)生,特別是一些重、特大災害,會造成大面積的人員傷亡和巨大的經(jīng)濟損失。因此,政府需要在災后迅速響應,并組織有效的應急救援行動,力求短時間內(nèi)將災害能夠帶來的損失降到最低。但是災害發(fā)生后往往會造成道路通行能力降低或者難以通行等復雜情況,甚至在某些地域會發(fā)生次生災害,所以決策者就需要能夠根據(jù)實際情況,考慮各個受災點對時間的要求,考慮通過某些區(qū)域是否會對救援人員和車輛帶來安全威脅等,快速決策并給出合理的應急車輛配送方案,以期達到減緩災情的最終目的。本文首先將應急物流和普通物流進行了對比,分析得出應急物流特有的性質,然后針對應急物流特有的強時間約束性和弱經(jīng)濟性展開研究,隨后從應急物流路徑優(yōu)化方面著手進入到本文的核心部分。在此基礎上,本文以地震災害為背景,根據(jù)應急物流的特點,以傳統(tǒng)物流配送車輛路徑問題為基礎,運用運籌學的有關知識,考慮部隊運兵車向受災點投送兵力和志愿者,建立了本文模型。目標一主要考慮了震后可能會引起車輛行駛速度變化的因素,例如地震發(fā)生時間、道路類型、行車安全等,進而對車速進行修正。目標二則考慮在車輛行駛過程中盡可能地降低震后可能發(fā)生的次生地質災害對救援人員,即部隊官兵、志愿者以及應急救援力量帶來的人身安全威脅。該點主要是從路徑危險性角度出發(fā),提出選擇發(fā)生次生災害可能性盡量小的路徑進行救援力量投送。然后根據(jù)ArcGIS信息量模型將各路段危險性進行量化分析。然后根據(jù)一個救援中心服務多個受災點的結構,建立了以救援車輛行駛總時間最小和路徑危險性最小為目標的優(yōu)化模型。由于兩個目標函數(shù)的量綱不同,且難以將其中一個目標轉化為另一個目標的約束,因此,本文采用在解決多目標問題上具有明顯優(yōu)勢的帶精英策略的非支配排序遺傳算法(NSGA-Ⅱ)求解所建立模型,利用MATLAB R2016a編程得出模型的Pareto最優(yōu)解集。最后,將本文構建的模型應用于2017年九寨溝地震震后路網(wǎng)實際案例中,得出最終的優(yōu)化方案,驗證了本文設計的模型和算法的可行性和有效性。
【學位單位】：長安大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：P315.9;TP18
【部分圖文】：