【摘要】：近年來,地震、臺(tái)風(fēng)、暴雨、泥石流等自然災(zāi)害以及恐怖襲擊、危險(xiǎn)品泄漏等人為災(zāi)害的頻繁發(fā)生,對(duì)人民的生命和財(cái)產(chǎn)安全造成了極大的威脅,在一定程度上也阻礙了社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。因此,大規(guī)模災(zāi)害性事件的應(yīng)急疏散工作引起了國內(nèi)外政府與科研機(jī)構(gòu)的廣泛關(guān)注,以應(yīng)急疏散為主題的科學(xué)研究逐漸成為當(dāng)前國際社會(huì)的熱點(diǎn)研究內(nèi)容。本文是在這個(gè)大背景下,根據(jù)災(zāi)害性突發(fā)事件的特征,選取了緊急疏散過程中集結(jié)點(diǎn)的選址問題,提出了基于人群便利性的疏散集結(jié)點(diǎn)選址優(yōu)化問題。在應(yīng)急疏散過程中,需要在最短的時(shí)間內(nèi)對(duì)處于危險(xiǎn)區(qū)域的人群進(jìn)行撤離,以保障待疏散人群的生命財(cái)產(chǎn)安全。文中基于人群便利性,考慮疏散過程中弱勢人群的需求,即不同的人群擁有不同的步行速度,同時(shí)也考慮了疏散人群穿越干路時(shí)存在的潛在安全問題以及其對(duì)干路疏散車流的影響,提出了一個(gè)以總步行距離最短為主要目標(biāo)、穿越干路總次數(shù)最少為次要目標(biāo)的集結(jié)點(diǎn)選址的雙目標(biāo)優(yōu)化模型。在模型構(gòu)建前,首先利用專家評(píng)分法對(duì)原始選定的備選集結(jié)點(diǎn)做初步篩選,將影響因素綜合指數(shù)較低的備選集結(jié)點(diǎn)從原始備選集結(jié)點(diǎn)集合中予以剔除,以提升疏散集結(jié)過程中的疏散效率。在模型求解時(shí),考慮到將雙目標(biāo)優(yōu)化模型轉(zhuǎn)換為單目標(biāo)優(yōu)化模型的局限性,選用了優(yōu)化的遺傳算法——NSGA-II算法進(jìn)行求解,考慮精英策略,通過設(shè)計(jì)合理的染色體編碼方式,經(jīng)過選擇、交叉、變異、快速非支配排序以及種群修剪等過程,求得雙目標(biāo)優(yōu)化的Pareto最優(yōu)解。最后,選取了蘭州市西固區(qū)某化工廠為例進(jìn)行實(shí)例分析,假定該化工廠發(fā)生爆炸,需要對(duì)處在危險(xiǎn)區(qū)的居民進(jìn)行緊急疏散。在緊急疏散過程中,我們使用上文建立的模型與算法,對(duì)其進(jìn)行緊急疏散集結(jié)點(diǎn)的選址研究結(jié)果表明,本文所構(gòu)建的模型能夠?yàn)榫o急情況下的應(yīng)急疏散預(yù)案規(guī)劃提供一定的理論依據(jù)與技術(shù)支持,在實(shí)踐應(yīng)用中有一定的可行性。
【學(xué)位授予單位】：蘭州交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：X4
【圖文】：

技術(shù)路線圖

遺傳算法的實(shí)現(xiàn)1 算法步驟多目標(biāo)優(yōu)化問題的解是一組均衡的解，又稱 Pareto 最優(yōu)解。本文采用 NSGA-I上文中建立的雙目標(biāo)優(yōu)化模型，該算法的主要步驟如下：(1) 隨機(jī)生成初始種群0P ，包含s個(gè)個(gè)體。(2) 通過對(duì)0P 的選擇、交叉和變異操作，產(chǎn)生種群規(guī)模為N 的子代種群0Q ，令(3) 將初始種群0P 與子代種群0Q 合并形成一個(gè)規(guī)模為 2 N的新種群0R 。(4) 對(duì)種群0R 進(jìn)行快速非支配排序，計(jì)算擁擠距離，得到非劣前端 ,, 12F F。(5) 修建種群：對(duì)所有的iF 按擁擠比較操作排序，選擇其中最優(yōu)的 N 個(gè)個(gè)體形代種群1P 。(6) 父代種群1P 經(jīng)(2)中的操作，產(chǎn)生子代種群1Q ，父子代種群合并產(chǎn)生新種群迭代，若達(dá)到最大迭代次數(shù)，即maxt t，則退出迭代，否則，對(duì)種群t 1P ，執(zhí)新種群t 1Q ， t t 1，轉(zhuǎn)到(3)。流程如圖 4.1 所示[51]：

基于人群便利性的疏散集結(jié)點(diǎn)選址優(yōu)化Step2：設(shè)定交叉概率crossp ，產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)r ，r ( 0,1]，若 r<pcross，則繼續(xù)交叉操作，反之則結(jié)束。Step3：隨機(jī)選擇兩個(gè)代表交叉點(diǎn)的整數(shù)1m 和2m (圖中 1 和 5)。Step4：對(duì)父代個(gè)體Ａ和Ｂ的交叉口1m 和2m 之間的基因互換，其他基因不變直接遺傳給子代，產(chǎn)生子代 A 和B 。Step5：判斷子代個(gè)體 A 和B 是否滿足約束條件，如滿足則完成交叉，如不滿足則重復(fù) step1-4。交叉后產(chǎn)生子代新種群 Qt。

【參考文獻(xiàn)】

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1 于云江;劉紫恩;何焱;張艷平;林海鵬;王瓊;孫朋;;蘭州市大氣中苯并(a)芘與兒童尿中1-羥基芘的分析及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[J];環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào);2012年09期

2 肖曉偉;肖迪;林錦國;肖玉峰;;多目標(biāo)優(yōu)化問題的研究概述[J];計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究;2011年03期

3 趙宜鵬;孟磊;彭承靖;;遺傳算法原理與發(fā)展方向綜述[J];黑龍江科技信息;2010年13期

4 蔡國忠;;鏖戰(zhàn)烈焰——蘭州石化公司303廠316號(hào)罐區(qū)爆炸事故處置紀(jì)實(shí)[J];中國消防;2010年02期

5 宋瑞;何世偉;章力;;緊急疏散情況下的公交車運(yùn)行計(jì)劃優(yōu)化研究[J];交通運(yùn)輸系統(tǒng)工程與信息;2009年06期

6 路堯;;緊急事態(tài)下城市居民疏散集結(jié)點(diǎn)設(shè)置問題研究[J];物流工程與管理;2009年09期

7 安實(shí);崔建勛;王健;;國外道路交通應(yīng)急區(qū)域疏散研究綜述[J];交通運(yùn)輸系統(tǒng)工程與信息;2008年06期

8 劉小明;胡紅;;應(yīng)急交通疏散研究現(xiàn)狀與展望[J];交通運(yùn)輸工程學(xué)報(bào);2008年03期

9 馮士剛;艾芊;;帶精英策略的快速非支配排序遺傳算法在多目標(biāo)無功優(yōu)化中的應(yīng)用[J];電工技術(shù)學(xué)報(bào);2007年12期

10 楊善學(xué);王宇平;;基于Pareto最優(yōu)和限制精英的多目標(biāo)進(jìn)化算法[J];計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用;2007年02期

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1 熊玉梅;虛擬環(huán)境中物體碰撞檢測技術(shù)的研究[D];上海大學(xué);2011年

2 王濤;突發(fā)公共事件元事件模型及事件演化研究[D];大連理工大學(xué);2011年

3 孫天昊;電子商務(wù)中一對(duì)多協(xié)商研究[D];重慶大學(xué);2008年

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1 姚夢佳;公交車輛應(yīng)急疏散集結(jié)點(diǎn)選址和路徑規(guī)劃模型[D];東南大學(xué);2015年

2 呂勝雪;基于帶有插入技術(shù)的遺傳算法的車間調(diào)度問題研究[D];天津大學(xué);2013年

3 李同玲;基于遺傳算法的預(yù)防性維修的生產(chǎn)調(diào)度問題研究[D];天津大學(xué);2012年

4 郭元元;偶極子單元圓柱共形陣列電磁特性的MoM分析[D];西安電子科技大學(xué);2012年

5 丁環(huán)環(huán);基于能量方向圖算子的超寬帶天線時(shí)域特性優(yōu)化設(shè)計(jì)研究[D];華南理工大學(xué);2011年

6 王澤;臺(tái)風(fēng)災(zāi)害下區(qū)域疏散公交集結(jié)點(diǎn)選址和車輛路徑規(guī)劃[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年

7 楊宇;中小城市突發(fā)事件應(yīng)急管理機(jī)制研究[D];南京航空航天大學(xué);2010年

8 何鮮利;基于地震災(zāi)害突發(fā)事件的應(yīng)急物流資源配置研究[D];燕山大學(xué);2010年

9 彭建偉;基于Memetic算法的個(gè)性化學(xué)習(xí)路徑推薦的研究與實(shí)現(xiàn)[D];湖南大學(xué);2009年

10 吳多比;數(shù)據(jù)挖掘中基于遺傳算法的聚類方法應(yīng)用研究[D];重慶大學(xué);2009年

本文編號(hào)：2751982