本文關(guān)鍵詞：鐵路應(yīng)急資源動(dòng)態(tài)多階段調(diào)度決策模型及其應(yīng)用研究

  更多相關(guān)文章： 鐵路應(yīng)急資源 動(dòng)態(tài)需求 多階段調(diào)度模型 博弈理論 改進(jìn)布谷鳥搜索算法

【摘要】：近年來(lái),隨著鐵路運(yùn)營(yíng)里程的不斷增長(zhǎng)、大提速以后新裝備與新技術(shù)的不斷引進(jìn)、行車密度的不斷增大、自然災(zāi)害的頻發(fā)以及人為因素的影響,鐵路突發(fā)事件呈現(xiàn)出種類數(shù)量增多、損失增大的態(tài)勢(shì),如何科學(xué)有效地應(yīng)對(duì)鐵路突發(fā)事件,最大限度地減少突發(fā)事件所帶來(lái)的損失已經(jīng)成為當(dāng)今社會(huì)及鐵路部門關(guān)注的焦點(diǎn)問題。一旦發(fā)生鐵路突發(fā)事件,快速進(jìn)行救援處置、及時(shí)控制事態(tài)發(fā)展、盡量減輕災(zāi)害損失的關(guān)鍵則在于合理的鐵路應(yīng)急資源調(diào)度決策。目前,在研究應(yīng)急資源調(diào)度決策問題時(shí),主要采用就近原則或者應(yīng)急點(diǎn)優(yōu)先級(jí)原則建立調(diào)度決策模型,基于就近原則的調(diào)度模型能夠保證每一階段應(yīng)急資源都從最近的救援點(diǎn)送達(dá)各應(yīng)急點(diǎn),但它無(wú)法權(quán)衡不同應(yīng)急點(diǎn)的嚴(yán)重程度;基于優(yōu)先級(jí)原則的調(diào)度模型按照不同應(yīng)急點(diǎn)的嚴(yán)重程度劃分優(yōu)先級(jí),首先保證優(yōu)先級(jí)高的應(yīng)急點(diǎn)需求得到滿足,但該模型弱化了應(yīng)急資源調(diào)度過程中最重要的時(shí)間因素,而且不同應(yīng)急資源在不同應(yīng)急點(diǎn)所能發(fā)揮的效用是不同的,僅考慮應(yīng)急點(diǎn)本身的優(yōu)先級(jí)往往是不夠的。與此同時(shí),大多數(shù)調(diào)度模型都是建立在靜態(tài)需求的基礎(chǔ)上,在分別確定每個(gè)應(yīng)急點(diǎn)對(duì)每種資源的固定需求量后,進(jìn)行單階段資源調(diào)配,它忽略了應(yīng)急資源需求的動(dòng)態(tài)變化特性和在應(yīng)急資源短缺情況下應(yīng)急點(diǎn)對(duì)資源的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系,可能會(huì)導(dǎo)致應(yīng)急資源分配的局部過剩或者局部短缺,從而使系統(tǒng)的總損失由于應(yīng)急調(diào)度決策失誤而達(dá)不到最優(yōu)值。因此,本文在總結(jié)了前人研究成果的基礎(chǔ)上,結(jié)合各類應(yīng)急資源調(diào)度模型的優(yōu)點(diǎn)并針對(duì)現(xiàn)有模型中某些細(xì)節(jié)的缺失,對(duì)多應(yīng)急點(diǎn)的鐵路應(yīng)急資源動(dòng)態(tài)多階段調(diào)度決策模型進(jìn)行深入研究。首先,通過對(duì)鐵路應(yīng)急資源需求特點(diǎn)的分析,引入模糊綜合評(píng)判法建立鐵路應(yīng)急資源需求緊急度評(píng)價(jià)模型,由此計(jì)算出多個(gè)應(yīng)急點(diǎn)對(duì)應(yīng)急資源需求緊急度的具體數(shù)值,作為鐵路應(yīng)急資源動(dòng)態(tài)多階段調(diào)度模型中區(qū)分不同應(yīng)急資源需求效用價(jià)值的重要參數(shù);繼鐵路應(yīng)急資源需求緊急度評(píng)價(jià)之后,針對(duì)鐵路這個(gè)龐大而復(fù)雜的系統(tǒng)進(jìn)行應(yīng)急資源調(diào)度模型的特征分析,結(jié)合就近調(diào)度原則和優(yōu)先級(jí)調(diào)度原則的優(yōu)點(diǎn),在傳統(tǒng)靜態(tài)模型的基礎(chǔ)上加入動(dòng)態(tài)需求函數(shù),用應(yīng)急點(diǎn)對(duì)資源缺少量的時(shí)間累積來(lái)刻畫系統(tǒng)損失,并且考慮應(yīng)急資源調(diào)度過程中應(yīng)急資源需求的緊急度和運(yùn)力限制,采用博弈理論,將多應(yīng)急點(diǎn)的資源調(diào)度描述為一個(gè)多階段非合作博弈過程,以系統(tǒng)總損失最小為目標(biāo)建立了多應(yīng)急點(diǎn)—多救援點(diǎn)—多資源的鐵路應(yīng)急資源動(dòng)態(tài)多階段調(diào)度非合作博弈模型;此后,為了滿足鐵路應(yīng)急決策時(shí)間緊迫性的要求,進(jìn)一步加快模型的求解速度,設(shè)計(jì)了適用于鐵路應(yīng)急資源動(dòng)態(tài)多階段調(diào)度模型求解的改進(jìn)布谷鳥搜索算法,并在MATLAB環(huán)境中,采用該算法對(duì)模擬的鐵路應(yīng)急資源動(dòng)態(tài)多階段調(diào)度具體算例進(jìn)行求解,驗(yàn)證了模型的可行性與算法的優(yōu)越性。最后,在Visual Studio 2010環(huán)境下,采用SQL Server進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)管理,并通過MATLAB與Visual Basic混合編程的方式實(shí)現(xiàn)鐵路應(yīng)急資源動(dòng)態(tài)多階段調(diào)度決策模型在鐵路應(yīng)急資源調(diào)度系統(tǒng)中的應(yīng)用。該系統(tǒng)較好的完成了對(duì)相關(guān)算法下的鐵路應(yīng)急資源動(dòng)態(tài)多階段調(diào)度模型的快速準(zhǔn)確計(jì)算。
【關(guān)鍵詞】：鐵路應(yīng)急資源 動(dòng)態(tài)需求 多階段調(diào)度模型 博弈理論 改進(jìn)布谷鳥搜索算法
【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】：2015
【分類號(hào)】：U298
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 1 緒論10-15
• 1.1 選題背景及意義10-11
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀12
• 1.3 該領(lǐng)域存在的問題12-13
• 1.4 本文研究的主要內(nèi)容13-15
• 2 鐵路應(yīng)急資源需求緊急度評(píng)價(jià)15-27
• 2.1 應(yīng)急資源需求緊急度評(píng)價(jià)的必要性15-16
• 2.2 應(yīng)急資源需求緊急度研究現(xiàn)狀分析16
• 2.3 需求緊急度評(píng)價(jià)相關(guān)理論基礎(chǔ)16-19
• 2.3.1 模糊綜合評(píng)判方法概述16-18
• 2.3.2 層次分析法概述18-19
• 2.4 基于模糊綜合評(píng)判的鐵路應(yīng)急資源需求緊急度評(píng)價(jià)19-26
• 2.4.1 鐵路應(yīng)急資源需求緊急度的影響因素體系的建立19-21
• 2.4.2 層次分析法確定影響因素權(quán)重21-24
• 2.4.3 鐵路應(yīng)急資源需求緊急度評(píng)判集的確定24
• 2.4.4 單因素評(píng)判矩陣的構(gòu)建24-25
• 2.4.5 鐵路應(yīng)急資源需求緊急度的模糊綜合評(píng)判25-26
• 2.5 小結(jié)26-27
• 3 鐵路應(yīng)急資源動(dòng)態(tài)多階段調(diào)度決策模型建立27-43
• 3.1 模型現(xiàn)狀分析27-29
• 3.2 建模博弈理論基礎(chǔ)29-31
• 3.2.1 博弈論的基本類型劃分及均衡30
• 3.2.2 博弈論的一般描述30-31
• 3.3 基于非合作博弈的鐵路應(yīng)急資源動(dòng)態(tài)多階段調(diào)度模型31-39
• 3.3.1 模型假設(shè)32
• 3.3.2 模型建立32-39
• 3.4 模型對(duì)比39-42
• 3.5 小結(jié)42-43
• 4 基于改進(jìn)布谷鳥搜索算法的模型求解及算例分析43-61
• 4.1 標(biāo)準(zhǔn)布谷鳥搜索算法43-46
• 4.1.1 標(biāo)準(zhǔn)布谷鳥搜索算法基本原理43-44
• 4.1.2 標(biāo)準(zhǔn)布谷鳥搜索算法基本流程44-46
• 4.2 改進(jìn)布谷鳥搜索算法46-49
• 4.2.1 混沌初始化種群46-47
• 4.2.2 自適應(yīng)步長(zhǎng)調(diào)整策略47-48
• 4.2.3 非均勻變異算子48-49
• 4.3 改進(jìn)布谷鳥搜索算法求解動(dòng)態(tài)多階段調(diào)度決策模型49-51
• 4.4 算例分析51-60
• 4.4.1 輸入數(shù)據(jù)的確定52-57
• 4.4.2 算例結(jié)果及分析57-60
• 4.5 小結(jié)60-61
• 5 動(dòng)態(tài)多階段調(diào)度決策模型在鐵路應(yīng)急資源調(diào)度系統(tǒng)中的應(yīng)用61-72
• 5.1 系統(tǒng)總體構(gòu)架設(shè)計(jì)61-63
• 5.2 數(shù)據(jù)庫(kù)總體設(shè)計(jì)63-65
• 5.2.1 鐵路應(yīng)急資源調(diào)度系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)E-R模型設(shè)計(jì)63-64
• 5.2.2 鐵路應(yīng)急資源調(diào)度系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)表設(shè)計(jì)64-65
• 5.3 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)65-71
• 5.3.1 系統(tǒng)開發(fā)工具65-66
• 5.3.2 系統(tǒng)編程實(shí)現(xiàn)66
• 5.3.3 系統(tǒng)界面實(shí)現(xiàn)66-71
• 5.4 小結(jié)71-72
• 結(jié)論72-74
• 致謝74-75
• 參考文獻(xiàn)75-78
• 攻讀學(xué)位期間的研究成果78

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 陳雷雷;王海燕;;大規(guī)模突發(fā)事件中基于滿意度的應(yīng)急物資優(yōu)化調(diào)度模型[J];中國(guó)安全科學(xué)學(xué)報(bào);2010年05期

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本文編號(hào)：943176