分级响应的应急资源布局模型和算法

对如何在某地区建立分级的、多灾难情景下的资源布局进行了分析,提出了双层规划的数学模型,并给出了基于粒子群算法的模型求解方法,最后通过算例验证了模型和算法的有效性。

不确定条件下应急资源布局的鲁棒双层优化模型

针对非常规突发事件中应急资源布局问题,在受灾点需求不确定和应急救援过程分为多个阶段的情景下,建立了省市两级应急储备仓库定位和物资配置的鲁棒双层规划模型。运用相对鲁棒优化方法,将上述具有不确定性系数的双层规划模型转化为从者无关联的确定性线性双层规划,提出了一种混合遗传算法进行求解,实现了省市两级应急资源布局的协同优化。通过实例验证了模型及算法的可行性和有效性。

考虑可靠性的交通网络应急资源布局优化

应急资源布局优化决策是应急预防护工作的核心内容之一。在重新定义应急需求服务可靠性的基础上,将应急点对应急资源服务的可靠性约束,转化为应急资源储备点可提供应急救援服务的资源数量的约束。以最小化应急系统的总费用为优化目标,并考虑应急资源数量、储备能力和储备点数量的约束,建立服务数量可靠性约束下的交通网络应急资源布局优化模型,并设计基于实数矩阵编码的遗传算法进行求解和计算分析。研究结果表明:本文所提出的优化方法计算高效,结果合理,可以为交通网络的应急预防护工作提供科学的决策依据。

考虑协同柔性的应急资源布局网络设计研究

应急资源布局作为应急救援中非常重要的一个环节,它直接影响到救灾的反应速度和救灾的效果。大规模灾害带来的破坏性巨大且往往不可预测,一旦灾害发生,会对现有的应急资源布局网络进行破坏,导致在救援过程中产生物资的供给短缺或者物质运输紊乱,从而不能保证救援的及时性和有效性。因此建立协同柔性的应急资源布局网络模型,并结合遗传算法进行计算研究,是有重要意义的。

应对自然灾害的应急资源布局模型与算法

以地震为背景,考虑灾害发生时需求不确定的条件,建立基于情景分析的随机整数规划模型,解决针对自然灾害的应急资源布局问题.将灾害发生后的情景划分成两个阶段的随机事件,前一个随机事件表示灾害刚发生后震源位置、震级大小的信息;后一个表示当震源和震级的信息确定后,各个灾区的需求量.利用有限个情景表示不确定性数据.通过松弛非预期约束,将松弛问题按照情景分解,并利用分支定界算法求解Lagrange松弛问题.数值试验表明,建立的模型是实际可行的,而且算法也是有效的.

基于情景分析的应急资源布局决策

考虑灾害发生时需求、运输代价等不确定因素,建立基于情景的应急资源布局两阶段数学规划模型,解决针对自然灾害的应急资源布局问题。将应急资源分配过程作为辅助决策阶段,解决应急设施选址和应急资源配置问题,并利用最小最大值的鲁棒优化方法进行应急资源布局决策。在求解模型时,根据灾害发生的不确定性,利用有限个情景集表示第二阶段的不确定性数据,并将模型化为与其等价的混合整数规划模型,利用情景松弛的迭代算法进行求解。数值试验结果表明基于最小最大准则的应急资源布局模型具有良好的鲁棒性,而且算法也是有效的。

应对大规模突发事件的资源布局模型与算法

突发事件越来越频繁地发生,对应急物资保障提出了更高的要求,好的资源布局方案对地区的资源保障程度至关重要。本文根据分级的原则,利用按照灾区分组和场景分析的方法分别确定两种级别下的各个灾区应急物资需求,同时,考虑了当级别为high时营救过程的机理分析。文章针对某个区域内的应急资源布局问题,建立了一个适于多点需求,多点救助的多目标规划模型,分别考虑两种级别的资源分配,以期为选址决策者进行选址和应急资源布局提供依据。求解该问题时,针对模型设计了算法,并进行了算例分析。

府际力量协同还是核心城市集聚?--应急力量布局对地区发展韧性的影响研究

利用各地有限的应急力量发挥更强大、更有效的应急救援效果,是避免应急资源冗余建设、促进资源有效整合的应急管理改革方向。文章从地区发展韧性的视角,探索应急力量应遵循多城市布局以追求协同效应,还是以核心城市集聚为主以保障地区经济引擎的相关问题。基于全国23个省区数据的定量分析发现,应急力量如何布局才能更好地促进城市发展韧性与应急力量类型有关,政府型应急力量应遵循“相对分散”的区域布局,而社会应急力量应遵循“相对集中”的区域布局,以更好地发挥各自资源优势,降低自然灾害和不稳定因素对地区发展的冲击,维护地区韧性发展。据此得到优化应急资源配置的启示,包括优化府际应急力量协同治理的制度框架,避免政府型应急资源过度集中于省会等中心城市,充分发挥社会应急力量作为政府应急力量的补充等。

基于多源数据的城市社区燃气管道突发事件风险分析

随着社区燃气管道的大量铺设,燃气管网安全性问题日益突出,一旦燃气管道遭到破坏或泄漏,不仅会对人民群众的生命及财产安全造成严重的威胁,也会给城市的应急资源布局带来考验。为了探析城市社区燃气管道突发事件风险的空间特征并提出城市应急资源优化方案,首先,基于北京市POI数据,在ArcGIS软件中基于频数密度算法划分城市功能区,得出北京市功能区的分布图;然后,基于POI数据和NPP/VIIRS数据,选用SAVEE模型分别进行风险分析,再使用迭加模型,在赋予两类数据权重的前提下,汇总成基于多源数据的北京市社区燃气管道突发事件风险综合评价图;最后,基于区位-配置模型的3个不同维度提出优化方案并汇总。结果表明:短期内新建19个消防站较为合理,可将住宅小区覆盖率提高至98.76%,长期内新建24个消防站较为合理,可将住宅小区覆盖率提高至99.84%。

基于煤矿透水事故应急响应时效性的水泵布局鲁棒优选问题研究

为了提高煤矿透水事故中矿工获救和恢复健康的可能性,本文基于应急响应时效性研究关键资源-水泵布局问题。已有应急资源布局问题的研究多从成本、时间、资源需求满足度等方面进行,煤矿透水事故应急响应时效性是综合考虑被困矿工获救时间以及被困过程中被困位置最低氧气含量和食物缺少量三方面要素的事故应对效果。首先,建立了基于煤矿透水事故发生、发展和应急响应机理的三方面要素计算方法;然后,在供氧和供食物所需资源布局给定的前提下,设计水泵布局的目标函数和约束条件,建立水泵布局鲁棒优选模型,通过机会时间窗概念的引入和分支定界算法的思想,给出水泵布局不可行方案的判别准则,并在此基础上进行优选算法的设计;最后,在实际发生的煤矿透水事故典型案例基础上,构造算例,检验水泵布局鲁棒优选模型的有效性。