考虑节点重要度的城市轨道交通应急救援点选址研究

为实现对城市轨道交通中关键站点的识别和保护,提出1种考虑节点重要度的应急救援点选址方法,基于复杂网络理论构建城市轨道交通网络,从节点拓扑属性、车站属性、网络连通属性3方面出发建立节点重要度评价方法,构建节点重要度加权下的综合覆盖水平最大、最大救援响应时间最短和建设成本最低的多目标应急救援点选址模型,并以武汉地铁网络为例,基于熵权-TOPSIS法确定网络中共262个节点的重要度,设计变邻域遗传算法进行优化求解。研究结果表明:4种赋权方案下发现,相对不考虑节点重要度,本文方法所得目标在综合覆盖水平上分别提高1.44%,1.06%,2.51%和2.90%,同时可有效降低最大救援响应时间及建设成本,识别与保护关键站点。研究结果可为提升线网整体的应急能力提供指导。

考虑站点脆弱性的城市轨道交通应急救援点选址方法

为提高城市轨道交通系统应对突发事件时的处置效率,在考虑站点脆弱性的基础上提出一种城市轨道交通应急救援点选址方法。首先,综合客流特征、线网拓扑结构和周边已有应急资源分布情况,构建城轨站点脆弱性评价指标体系,将站点脆弱性量化为站点脆弱度指数并引入灰色关联分析法进行计算;其次,构建以覆盖水平最大、平均救援响应时间最短和建设成本最低为目标的区域级应急救援点选址模型,并在计算覆盖水平时引入K均值聚类算法,对站点脆弱性进行分级;最后,依托西安市地铁网络实际数据进行实例验证。结果表明:考虑站点脆弱性后,应急救援点总数反而减少,且选址结果更为理想;4种目标权重设置下,考虑站点脆弱性后的线网覆盖水平依次增加3.49%,2.75%,4.16%和3.63%,平均救援时间依次减少7.25%,6.56%,12.48%和4.89%,建设成本依次减少3.57%,7.41%,4.17%和6.45%。该方法能够更加科学合理地识别城轨线网中的高脆弱性站点,得到的应急救援点选址方案对线网中边缘站点的覆盖效果更好。

公路网灾害应急救援点多目标选址模型及算法

从公路自然灾害应急救援点的功能需求、选址影响因素、选址要素(顾客、设施、空间、度量)和选址目标等方面对救援点选址规划特征进行了研究.从公路应急救援的快速反应、集合覆盖、灾害损失最小化3个方面建立了公路网应急救援点的多目标选址优化模型,并探讨了模型的求解算法和求解步骤,通过Lingo软件编程实现了优化目标的求解.最后,通过浙江桐庐公路网的应急救援点规划实例对提出的选址优化模型进行了应用.

考虑多救援点的突发事件应急救援人员派遣模型

针对具有多救援点的突发事件应急救援人员派遣问题,给出了一种应急救援人员派遣模型。首先,依据救援人员关于救援任务的能力指标评价值计算出不同出救点的救援人员对救援点中救援任务的胜任度;其次,依据救援人员到达救援点的应急救援时间计算出应急救援时间满意度;然后,将救援人员对救援点的胜任度与应急救援时间满意度进行集结,获得应急救援人员与各救援点的综合匹配度;进一步地,以综合匹配度最大为目标,构建应急救援人员派遣优化模型,并通过模型求解获得最优的应急救援人员派遣方案;最后,通过一个算例说明了所构建的应急救援人员派遣模型具有可用性。

通用航空应急救援点布局方法研究

在考虑通用航空搜救快速、高效特点的基础上,构建了通用航空救援点布局影响因素的层次分析模型,针对布局考虑因素对各个受灾点及周边建设应急救援点的需求影响进行权重计算,结合应急设施选址问题中的p-中心模型,即使得救援点至受灾点的最大距离最小,提出了一种结合定性和定量分析的通用航空应急救援点的布局方法,确定了救援点的数量,对救援点和受灾点的救援服务关系进行网络布局,综合考虑了通航搜救的结构化和非结构化因素,并满足了通航搜救效率最大、公平性、成本最低等要求.该方法的提出对通航救援点布局工作发展具有重要意义.

交通网络救援点拥塞疏散路径数学建模仿真

对救援点拥塞疏散路径模型的建立,可有效提高救援效率,保障大众生命财产安全。对拥塞疏散路径的优化疏散,需要根据车流通过救援点的平均时间,得到拥塞冲突特征,完成对救援点拥塞疏散路径的数学建模。传统方法收集交通流当前特征信息,实现交通流体系实际数据的采集,但忽略了对救援点周围冲突特征的获取,导致疏散路径优化效果不理想。提出利用多参数融合的方式,实现救援点周围拥塞疏散路径优化数学模型的建立。对往来的的车辆数量状况进行记录,获取车流在救援点通过的平均时间,为建立救援点周围拥塞疏散路径优化数学模型奠定基础;计算表示救援点周围拥塞的运动特征,采用潜在冲突表示救援点周围拥塞的冲突特征,构建救援点周围拥塞疏散路径优化数学模型。实验表明,所提方法建立的救援点周围拥塞疏散路径优化数学模型,与实际拥塞特征模型拟合程度高于当前方法,可靠性相对较高。

沪宁高速港湾式救援点关键参数设计及应用研究

随着经济快速发展,公众出行量剧烈增长,高速公路拥堵日益加剧,高速公路的运营管理难度不断增加。文章分析现行规范中港湾式应急停靠带的相关规定,依托沪宁高速无锡段港湾式救援点工程项目,对港湾式应急救援点的关键参数进行研究设计,计算具体参考建议值;结合港湾式救援点的运营管理经验,评估其使用效果;针对港湾式救援点的功能属性界面划分提出建议,为高速公路港湾式救援点的合理设计提供参考。

优化路网覆盖效率的高速公路救援点选址模型

针对高速公路救援点选址问题,以优化救援点对路网全局的覆盖效率为目的,建立了救援点选址模型。采用有向图描述救援点对各路段的双向全程覆盖及救援车绕行问题,通过分析救援点布局与路网拓扑结构对各路段的救援响应时长的影响,构建了考虑救援车绕行时间的基于路段的救援响应时间计算公式,然后以优化救援点对路网全局的覆盖效率为目的,分别建立了常驻救援点和备勤救援点两类选址模型。实验结果表明:与传统选址模型相比,提出的选址模型能更准确地衡量各路段的救援响应时间,给出路网全局覆盖效率更优的选址方案。

考虑事故风险的地铁站医疗救援点选址研究

为解决地铁站事故下应急救援点问题,从客流、设备、环境、管理4个方面,基于逼近理想解排序(TOPSIS)法,建立车站事故风险评价模型。结合地铁车站的事故风险等级、实际救援需求、救援点的应急救援能力,以及救援过程中车辆实际运行情况,建立能够实现完成救援任务总耗时最少的改进P-中值选址模型,以及单位时间内营救量最大的改进最大覆盖问题(MCLP)模型,并运用模拟退火算法求解结果。结果表明:与传统模型相比,改进的P-中值模型与改进的MCLP模型更具优势,该模型考虑站点事故风险,使事故隐患高的站点优先获得救援。改进的MCLP模型适用于救援需求量未知时的情况,而改进P-中值模型适用于对伤亡情况较为了解、救援任务明确的情况。

建立铁路事故救援点设置模型的探讨

在考虑铁路事故救援的快速反应、有效覆盖、风险评估和铁路自身行业特点等多项因素的基础上,建立了铁路事故救援点设置的数学模型。

通用航空应急救援点布局方法研究

航空应急救援的主要任务是应对突发情况,其具有时效性和专业性。根据航空应急救援的特点设置救援点时,需要综合考虑影响救援行动的各种因素,经过救援点布局测算,模拟实况后进行布局。航空应急救援点的设置应该覆盖整个城市,距离事故地点不能过远。因此,可以通过分析数学模型设置救援点,预测事故点,建立应急救援网络。在设置航空救援点时,应该充分考虑救援效率,从而节省资金。简要研究了航空应急救援点的布局,为设立航空应急救援点提供具体的实施方法,以期为日后的相关工作提供参考。

道路交通紧急救援服务点的优化选址

针对道路交通紧急救援对公平性、效率性、事故并发性的多目标决策需求,提出用于道路交通救援点选址的多目标决策模型。该模型通过最小化最大救援时间满足救援公平性;通过最大化一次覆盖的需求量和最小化救援点到需求点总加权时间满足救援效率;通过最大化备份覆盖的需求量满足事故并发与重大事故的救援。针对多目标决策模型,开发基于模拟退火法的优化解法,结合算例分析,能够获得减少最大救援时间、最大化一次覆盖和备份覆盖需求量的多个目标方向上最优解,实现pareto最优化的成功率均在95%以上。实例计算比较表明,笔者提出的模型与算法可以为决策者提供多目标选址方案。

多事故点救援车辆综合派遣问题研究

山区高速公路隧道群由于其环境特点及成灾特性,发生交通事故后救援难度较大,因此,如何提高救援效率成为有关部门关注的重点。对隧道群交通事故应急救援进行了救援车辆派遣研究,借用经济学中机会成本的概念,考虑了潜在交通事故的发生,并分析了潜在事故发生的特点与概率,针对多个救援点与多个事故点的实际情况,根据各个救援点的救援物资储备与各事故点的救援物资需求情况,以最小救援成本为目标函数,运用机会成本法建立救援车辆派遣模型,以依次派遣的思想求解模型,得出最优派遣方案。方案不仅使得救援物资得以充分利用,更提高了救援效率,因此,能够为实际救援提供参考。

考虑地震带分布特征的震后通航应急救援点布局方法研究--以四川省为例

以四川省内八条地震带和已建成的11个通用机场以及79个规划中的通用机场为研究对象,对应急救援需求点进行识别;构建考虑地震带分布特征的震后通航应急救援点布局模型,得到最优的布局结果,并进行结果评价分析。结果表明:①将人口重心作为需求点能够得到更为合理的需求测度;②在布局规划时,结合地震自然灾害风险指数,能够提高资源利用效率;⑤结合已有的通用机场选择最优的布局组合,能够达到资源整合的效果。

滑雪场突发事件多点多类救援资源调度模型

为在滑雪场发生突发事件时,能够合理有效地调度多类资源进行多点救援,首先,利用目标规划法,建立考虑紧急程度、救援时间为固定值的多点多类救援资源调度模型;其次,在该模型基础上,建立救援时间为区间数的多点多类救援资源调度模型;最后,设计求解算法求解最优资源调度方案,并通过算例分析说明所建模型及其求解算法的有效性。结果表明：基于多事故点和多类资源的应急调度方案,因引入事故点紧急程度以及区间数形式的救援时间,能够克服调度的盲目性,优化救援方案并降低总体损失。

应急救援物资多式联运的成本最优化模型

针对突发事件中应急物流的特点,提出综合考虑应急救援时效性、经济性和安全性因素的应急物资车辆调度方法。在参阅国内外众多有关应急物资车辆路径选择问题研究文献的基础上,综合考虑了时间窗约束(硬时间窗和软时间窗)及公路、铁路、航空3种运输方式及路网道路的脆弱性和可修复性等因素,建立了多应急救援点、多受灾点的应急车辆路径问题模型。问题求解过程中采用模拟退火算法,并通过算例验证模型与算法的可靠性。结论证明应用模拟退火算法求解应急物资车辆调度问题时,搜索效率较高;算例结果表明了在应急救援中由于不同的时间窗要求导致不同类型的物资所选择的路径不同;同时体现了多式联运在应急救援中的应用。

基于多目标规划的城市道路交通事故车辆拯救服务点选址研究

针对城市道路交通紧急救援对公平性、效率性、经济性等需求,提出用于城市道路交通车辆拯救服务点的多目标规划选址模型。针对多目标规划模型,利用线性加权法求解,以广州市为例进行了验证求解。结果表明,这种方法可以满足选址规划需求,具有一定的现实意义。

基于改进蚁群算法的高速公路协同救援路径规划

针对高速公路多点协同救援路径规划问题,文章综合考虑路段行驶时间和路径安全性两个优化目标,设计路径评价函数。根据高速公路救援的特点,引入"助手结点"的概念来设置信息素初始浓度;引入搜索角、结点直线距离和安全因素设计了启发函数;使用随机选择机制来优化状态转移规则;最后引入奖励机制设计了信息素更新规则,通过这四个方面改进了蚁群算法。在此基础上,建立多点协同救援模型,采用表上作业法确定救援车辆派遣方案。仿真实验结果表明,改进的蚁群算法和原始的蚁群算法相比,不但收敛速度更快,而且优化了全局最优解。改进的蚁群算法与表上作业法的结合,实现了多救援点协同救援的路径规划功能。

ELRP多目标优化模型及其混合算法

以时间效益最大化为主要目标、成本最小化为次要目标,考虑灾后纵多不确定因素,基于系列假设和约束条件构建ELRP多目标优化模型;采用先定位分配,再安排路线的思路,首先根据时间窗、距离和路阻等因素进行应急中转站定位和救援点分配,再设计ACO-GA混合启发式算法进行全局和局部路径寻优;运用SOLOMON标准测试数据测试模型和算法的可行性,最后将其用于求解以江苏地震灾害为背景的仿真实例。研究结果表明,优化模型和改进算法具有较好性能,解的质量和稳定性有明显改进,其运算结果可以作为地方政府应急救援决策的理论支持。

遗传-蚁群算法在灾后应急物资路径规划问题中的应用研究

在目前研究中,对单受灾点多救援点的组合有过大量的研究,然而当灾害发生时受灾点往往不止一个,这时就存在车辆路径规划复杂的难题。为解决应急物资调拨路径规划问题,建立多救援点支援多受灾点的"多对多"的优化数学模型。它把最早化应急开始点和最少化救援点数目作为优化目标,并考虑车辆数量、路况参数、各受灾点物资需求紧急程度等因素的影响,对设计模型进行分析,改进算法的参数信息;采用遗传算法和蚁群算法相结合的方法对应用模型求解,分析算法的执行过程并给出一组数据算例进行仿真试验。结果表明:应用该算法进行车辆路径优化后能够规划出更短的路径。遗传-蚁群算法具有可行性和高效性,可为灾后应急物资调拨路径规划提供技术支撑。