海岛无人机多模式应急配送模型与算法研究

灾害情况下物资海岛配送是应急物流的一种特殊应用场景.无人机配送作为解决应急物流问题的一种新型配送方式受到广泛关注,并涌现出了一系列配送模式.通过考虑无人机成本、无人机飞行距离、无人机起降平台和地面配送成本,构建无人机直接配送、点对点双阶段配送、回路双阶段配送和双层物流配送网络4种配送模式.针对回路双阶段配送的多指标耦合特征,提出一种迭代启发式算法进行优化.围绕普陀山海岛场景,构建20~100个需求点和2~4个无人机起降平台的算例进行数值实验,分析并验证模型正确性和算法性能.实验结果表明,4种配送模式模型具有有效性;算法一般经过2~5次迭代,能够有效减少回路双阶段配送约19.08%的无人机飞行距离,减少双层物流配送网络约28.63%的地面配送距离.

基于物流无人机的应急食物仓配发一体化模型

食物应急物流是指为应对突发事件而组织的满足受灾民众饮食需求的特殊物流保障过程。文章以食物应急物流的需求分析为出发点,将物流无人机和仓配发一体化引入食物应急物流中。以政府、军队、企业、慈善机构等组织为主体,以事先储备与演练、事后配送与派发等活动为过程,以军民深度融合为机制,以物流无人机为手段,以无人机通航物流、低空空域管控和军民融合物流为平台,构建了基于物流无人机的应急食物仓配发一体化模型。目的是提高食物应急物流的效率,为我国突发事件下的食物应急物流提供理论基础和政策建议。

突发性公共事件下应急物资分级协同配送研究

为了在发生突发性公共事件实现应急物资统一供应管理体系下的物资分级与协同配送,根据具体的突发状况,将应急物资的重要程度分为若干级别,按照优先调配重要物资的原则,建立了多个仓库之间物资分级协同配送的数学模型,能在整个区域内对运输车辆及各类应急物资进行整合优化。该模型以总配送时间最短为优化目标,将协同配送与时序决策结合起来,将所有车辆在各仓库与需求点之间的配送过程,看作多智能体协作的时序决策过程,降低了多智能主体多任务指派问题的计算复杂程度,使得在大规模问题的情况下,针对时序决策模型的算法依然能够适用。并且,在改进LSTM(Long Short Term Mermory)网络实现输入与输出维度可变的基础上,结合遗传算法(Genetic Algorithm,GA)的理论框架,设计了针对该问题的LSTM-GA算法,并进行了算例模拟,发现LSTM-GA算法的收敛速度与稳定性较单一算法得以提升。结果表明:LSTM-GA算法能够实现LSTM网络接收和输出信息维度的可变性,是一种研究应急物资分级协同配送的有效方法。

考虑洪涝灾害强度的城市应急物流配送中心选址研究

当前应急物流领域中,应急物流配送中心存在网络布局不合理、应急物资配送效率不佳等问题亟待解决。为了解决上述问题,针对洪涝灾害发生后城市应急物流配送中心选址问题提出了一个优化模型。首先,通过灰色关联评价法对各地区洪涝灾害的相对强度进行评估,得到各地区的洪涝灾害强度系数;其次,在考虑各地不同的洪涝灾害强度系数、应急物资不同需求量和配送成本等多个因素下,构建满足多个约束条件的应急物流配送中心选址优化模型;再次,根据模型特点设计免疫算法对其进行求解;最后,以上海市突发大范围洪涝灾害为假设案例进行分析。结果表明:在考虑洪涝灾害强度的情况下,利用该选址方法可较快获得合理的应急物流配送中心选址方案。

基于区块链技术的应急物资协同配送三方演化博弈研究

保障受灾地区应急物资需求,需要建立高效协同的应急物资配送体系,区块链技术应用为解决应急物资协同配送中的第三方物流企业物资配送难题提供了良好契机。通过梳理区块链赋能应急物资协同配送的系统流程,构建政府、第三方物流企业、用户的三方演化博弈模型,并对关键因素进行仿真分析,研究发现:(1)存在三种均衡稳定点策略。政府的策略选择对用户策略的演化和稳定具有至关重要的影响,政府应该加快构建区块链紧急运输调度指挥平台,以实现对用户的有效引导。(2)政府对第三方物流企业不及时送达的惩罚成本、补贴成本以及企业加入平台的风险是影响第三方物流企业加入平台的重要因素。(3)平台服务费是影响用户选择加入平台的重要因素。为推动和加强第三方物流企业协同配送应急物资,政府应积极推广区块链技术应用,优化区块链紧急运输调度指挥平台。

我国城市应急物流配送发展思路研究

城市高度聚集人口与产业,是突发事件应急处置的“主战场”。推动城市应急物流配送发展,对于保障人民群众生命健康、稳固经济社会发展基础具有重要意义。日本、美国等国家突发事件频发,在应急处理方面积累了丰富的经验,如搭建层次化的配送架构、重视配送中心布设、推动政府、企业与民众相互协作等。当前,我国城市应急物流配送在运行机制建设、网络功能结构、服务质量水平等方面还存在诸多问题。应充分借鉴发达国家的有益经验,通过完善配送预案、优化配送网络、提高智能化水平、重视军地民协作等方式,打造布局合理、功能强大、保障有力的城市应急物流配送体系,为经济社会高质量发展保驾护航。

考虑灾民心理因素的多种应急物资联合配送

灾难中的应急援助对于拯救生命和减轻人类痛苦至关重要。为了最大限度地减少由于延迟获得服务而造成的区域公平性感知成本、心理痛苦成本和运输采购成本,提供了一种考虑多物资的三目标优化模式,该模式集成了多配送中心、多需求点的路径规划,应用多目标粒子群(MOPSO)算法进行问题求解,并以汶川地震为例进行模型验证。结果显示:相较于单独运输单物资,同时运输多物资调度的心理公平性更高,灾民痛苦程度更低;相对于传统运输方案,考虑公平性感知方案下资源利用更有效;灾后短时间内食品和饮用水的供应紧迫度略高于医药包。

应急物资供应链协同平台构建研究——以湖南省为例

科学合理的应急物资供应链协同平台有助于保障应急物流高效开展,在灾害发生时确保应急物资及时准确送达,减轻灾害给人民群众带来的伤害。本文从技术层、信息层、业务层、管理层四个维度构建湖南省应急物资供应链协同平台,从战略、业务、物流、信息四个层次构建平台协同策略,最后提出湖南省应急物资供应链协同平台运行保障机制,为湖南省应急物流体系构建提供理论支持。

我国突发自然灾害救助应急物流配送机制研究

文章分析了突发自然灾害救助应急物流配送的特点及我国突发自然灾害救助应急物流配送的现状,指出了我国由于应急救助物流配送不及时而付出的巨大代价;提出建立了一套较为完善的应急物流配送机制,包括救灾部门应急沟通机制、救灾物资供需平衡机制和救灾物资配送机制三个部分,并对每一部分进行了较为深入的分析和探讨。对自然灾害突发后,及时地制定出科学合理的救灾物资配送计划提供有益的参考。

突发事件应急物流中资源配送优化问题研究

本文认为,为响应突发事件快速配送的要求,解决抗灾物资供不应求问题,应综合考虑可重复利用和不可重复利用的抗灾物资,在针对突发事件的应急物流配送系统中实施转运策略,实现受灾点物资一体化协调,以提高服务水平,加快抗灾速度。针对突发事件的动态性和不确定性,文章综合考虑后续一定时间内系统中灾情的发展状况及对抗灾物资的需求情况,利用机会成本的关系,建立了整数规划模型,为实现应急物流配送系统资源调度的最优方案提供了依据。

震后道路抢修和应急物资配送优化调度研究

为研究震后应急道路抢修和应急物资配送优化调度问题,建立道路抢修和应急物资调度模型。采用启发式算法对模型进行求解。3个应急配送路网的特征算例结果表明:用启发式算法计算所需时间比用CPLEX软件直接对模型进行求解需要的时间短得多(前者仅为后者的0.257%),而且用2种方法所得结果很相近(误差只有0.94%)。

我国应急物流现状及系统优化

从物流系统管理方面分析了我国应急物流存在的主要问题,在合理设计应急物流系统结构与流程的基础上,分别从应急物流的采购、仓储、运输、配送、物资发放和回收等环节提出了应急物流活动的改善途径,强调应急物流信息系统的重要性,以期提升我国应急物流系统的保障能力。同时指出我国应急物流还有许多问题需要进一步深入研究。

应急物流配送公路网络最短路径模型的构建及优化

在对应急物流配送公路网络最短路径进行分析的基础上,构建了应急物流配送公路网络最短路径模型,提出了应急物流配送公路网络最短路径优化方法.最后以北京地区某公路网络为例,验证了构建的应急物流配送公路网络最短路径模型的可行性.

基于信息更新的应急资源配置序贯决策方法

考虑到应急情况下信息的不完备性和可更新性,以及应急资源配置的复杂性、动态性和序贯性等特点,灾害应急资源配置决策需要综合运用灾害历史信息和样本信息,这是一个"观测-决策-配置"的多阶段序贯决策过程.以随机变量的形式记录道路损毁率的历史信息和样本信息,并在此基础上计算应急情况下的资源运输时间.在根据公平原则确定各受灾点资源配置量的基础上,应用贝叶斯分析、最优化理论等对基于道路损坏率信息更新的应急资源"观测-决策-配置"序贯决策问题进行系统建模,并设计基于矩阵编码的遗传算法进行求解.通过数值仿真验证了模型和算法的有效性,结果表明:灾害样本信息和历史信息是应急资源配置决策的重要基础,道路损坏率信息在决策过程中起着重要作用.应急救援决策者可以通过输入相关数据来获取具体的应急资源配置方案.

应急物流分配模型及算法研究

以带有完成任务时限最短和总费用最小为目标的应急物流分配问题为研究对象;构造了基于网络算法,通过消弧和最小费用路算法求多目标最优解的算法步骤;最后给出了算例,验证了算法的有效性。

自然灾害下的应急物流协调研究

结合目前自然灾害应急物流的研究现状,指出了应急物流存在的问题.从物资需求、分配原则、路网风险以及配送方式的角度,分析了应急物流的特性.提出了自然灾害应急物流协调框架,它是灾害综合评估、灾民转移和应急物资配送在应急物流系统下的有机结合,是不同组织机构、不同利益主体、不同物流网络单元间职能、目标、信息、物资、车辆等的协调.

灾难救援应急物资敏捷配送模型

应急物资敏捷配送是灾难救援的重要工作之一,为了给灾区快速配送应急物资,构建了包含救灾物资储备库、应急物资配送中心及受灾点三层结构的应急物资敏捷配送体系。建立相应双层优化模型,其中下层模型决策车辆路径安排,上层模型根据下层模型的结果决策应急物资的分配。根据该模型的特点,提出一种改进蚁群算法求解下层模型,并用CPLEX软件求解上层模型。最后以5·12汶川大地震应急救援为例,对优化模型及求解方法进行了验证。

基于鲁棒不确定性的应急物资配送策略

针对应急物资配送过程中救灾信息具有鲁棒不确定性特点,构建应急物资配送多阶段多目标鲁棒优化模型,并在此基础上给出鲁棒控制策略。鲁棒优化目标函数中设计运输成本最优、运输时间最少以及用户满意度最大等优化目标,充分考虑"鲁棒不确定性因素"对决策结果的影响,更适合完成突发事件下的应急救援物流任务,比静态环境下的一般规划模型更具有柔性。在鲁棒优化模型基础上给出鲁棒H∞策略,既能够抑制正态分布、均匀分布噪声等外部不确定输入扰动,同时又能够抑制成本参数、配送时滞等内部不确定性扰动,对于既定成本目标控制的平稳实现具有重要支撑作用。基于鲁棒优化的应急物资配送鲁棒控制策略,对于解决突发事件下的应急物资配送决策问题具有重要的应用价值与实际意义。

多品种多供应点的物资调配和路线选择

针对多品种、多供应点的应急物流决策问题,构造了具有时效性、安全性和经济性特征的路线选择决策函数,建立了应急时限内满足需求点品种和数量的供应点数量最少物资调配模型,并对决策函数和物资调度模型进行了分析,提出了求解算法,用实例进行了验证。验证结果表明:决策函数和物资调度模型能有效地为复杂应急物流的物资调配和线路选择问题提供决策方案。

突发公共卫生事件下多阶段应急救援物资配置研究

为提高突发公共卫生事件背景下应急救援物资分配效率,减少人员伤亡与经济损失,以应急物资需求未满足所导致的损失最小及物资分配总距离最短为目标,研究重大公共卫生事件爆发后不同阶段下应急物资分配问题。构建优化模型,并通过某城市中13个物资需求点的应急物资分配案例验证模型的科学性与合理性。结果表明:本文方法能有效解决动态需求下应急物资分配问题,为解决突发公共卫生事件下应急物资配置提供参考和借鉴。