【摘要】：近年來,自然災(zāi)害與人為災(zāi)害等內(nèi)的突發(fā)事件成為危害人類安全的主要因素。突發(fā)事件發(fā)生之后,有效地進(jìn)行安排救災(zāi)工作可以降低受災(zāi)程度,減少人員傷亡。其中應(yīng)急物資調(diào)度是救援工作的核心。根據(jù)受災(zāi)程度不同、時(shí)間與資金以及其他資源稀缺程度等,決策人員需要考慮不同的應(yīng)急物資配送目標(biāo),如物資配送時(shí)間、系統(tǒng)成本、需求滿足率與公平性等。因此需要對(duì)應(yīng)急物資調(diào)度工作進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃、科學(xué)決策。 根據(jù)應(yīng)急物資配送時(shí)間跨度不同,將多目標(biāo)應(yīng)急物資配送分為單周期應(yīng)急物資配送與多周期應(yīng)急物資配送�？紤]相關(guān)變量與參數(shù)的靜態(tài)與動(dòng)態(tài)變化,應(yīng)急物資配送分為靜態(tài)應(yīng)急物資配送與動(dòng)態(tài)應(yīng)急物資配送。另外根據(jù)應(yīng)急調(diào)度決策問題不同,本章多目標(biāo)應(yīng)急物資配送分為應(yīng)急物資配送車輛路徑問題與應(yīng)急物資配送選址-路徑問題。 首先研究了基于多目標(biāo)的單周期靜態(tài)應(yīng)急物資配送車輛路徑問題。即允許拆分配送下,考慮模糊需求,流量均衡與容量約束,道路受損等特點(diǎn),以“公平”為原則,建立了雙目標(biāo)開放式車輛路徑問題混合整數(shù)規(guī)劃模型。其中應(yīng)急物資調(diào)度“公平性”從配送時(shí)間的公平性與配送量的公平性兩個(gè)角度來考慮,即雙目標(biāo)應(yīng)急物資配送。此兩個(gè)指標(biāo)既確�？焖夙憫�(yīng)應(yīng)急物資需求,又盡可能地改善受災(zāi)點(diǎn)應(yīng)急物資需求滿足率的均衡性。對(duì)需求參數(shù)去模糊化后采用基于快速排序的差分算法求解,并以雅安地震為例驗(yàn)證了模型和算法的有效性。 其次研究了多目標(biāo)單周期靜態(tài)應(yīng)急物資配送選址-路徑問題。具體來說是以配送時(shí)間、成本與可靠性作為目標(biāo),允許拆分配送的開放式選址-路徑問題。該問題是傳統(tǒng)選址-路徑問題的擴(kuò)展。其一為滿足災(zāi)后應(yīng)急物資大量需求,考慮拆分配送方式；其二,考慮到突發(fā)事件發(fā)生后路網(wǎng)的不確定性,當(dāng)前配送中心在下次配送任務(wù)中或許已不再適用。因此車輛完成配送任務(wù)后等待下次配送任務(wù)不再返回原出發(fā)配送中心,即開放式應(yīng)急物資配送。并對(duì)基于快速非劣解排序的遺傳算法與基于非劣解排序的差分算法做相應(yīng)改進(jìn)以求解該問題。最后以汶川地震為例驗(yàn)證模型和算法的實(shí)用性。 再次研究了多目標(biāo)單周期動(dòng)態(tài)應(yīng)急物資配送車輛路徑問題。高度動(dòng)態(tài)性是突發(fā)事件發(fā)生受災(zāi)區(qū)域的主要特征。建立了考慮公平性的動(dòng)態(tài)應(yīng)急物資配送雙目標(biāo)選址-路徑問題模型。為了驗(yàn)證模型有效性,受災(zāi)點(diǎn)動(dòng)態(tài)需求信息通過估計(jì)得知,道路運(yùn)輸狀況根據(jù)次生災(zāi)害以及維修安排估計(jì)。由于災(zāi)害發(fā)生后,信息連續(xù)變化,不能通過最初的估計(jì)來預(yù)測(cè)較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)的應(yīng)急物資需求以及道路狀況,因此,規(guī)劃期較短,為所有車輛完成一次配送的時(shí)間,即單周期。實(shí)現(xiàn)應(yīng)急物資動(dòng)態(tài)配送中信息更新,對(duì)基于非劣解排序的遺傳算法以及基于非劣解排序的差分算法進(jìn)行了改進(jìn),并以汶川地震作為算例驗(yàn)證模型及算法的有效性。 最后研究了模糊需求下考慮多目標(biāo)的多周期動(dòng)態(tài)應(yīng)急物資配送選址-車輛路徑問題。將單次應(yīng)急物資配送完成時(shí)間作為一個(gè)時(shí)間段,根據(jù)配送計(jì)劃將應(yīng)急救援期劃分為若干時(shí)間段。根據(jù)各個(gè)時(shí)間間隔順序設(shè)置不同的配送優(yōu)化目標(biāo)。在允許拆分配送下,考慮模糊需求,流量均衡與容量約束,建立了多目標(biāo)多周期開放式車輛路徑問題混合整數(shù)規(guī)劃模型。去模糊化后,采用差分算法優(yōu)化各個(gè)周期應(yīng)急物資配送,并以雅安地震為例,驗(yàn)證多周期動(dòng)態(tài)應(yīng)急物資配送車輛路徑問題的實(shí)用性。 以上突發(fā)事件后多目標(biāo)應(yīng)急物資配送優(yōu)化問題及算法研究,可以豐富應(yīng)急管理方法,為應(yīng)急決策人員科學(xué)管理、優(yōu)化決策提供依據(jù)。
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：F252

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本文編號(hào)：2773232