多场景森林火灾灭火直升机调度策略

为制定森林灭火直升机在不同灾情下的灭火出动策略,通过建立多目标优化函数并基于遗传算法和灰狼算法对直升机调度优化问题进行了研究。针对单着火点、多着火点情况下的三种火情,以总灭火时间最短及总成本最小作为优化目标,建立调度模型;将备选机型的灭火数据和火灾数据引入遗传算法和灰狼算法中,寻找最优机队组合方案并对目标函数进行解算,借助Matlab程序获得运算结果和最优出动机队配置及调度方案。实例分析表明,加入对实时火情变化的计算和机队组合的筛选,优化算法在达到火灾损失最小、灭火成本最低的同时给出最优的直升机调度方案。

基于直升机优化调度的电力系统灾后快速恢复模型

小概率-高风险的极端事件发生频率呈上升趋势,电网安全问题愈发严峻,建立健全应对极端天气和自然灾害的电力应急响应机制迫在眉睫。为确保高电压等级骨干网架的安全运行,充分利用通用航空资源,提出了一种电力系统灾后快速恢复方法。首先针对直升机飞行特性以及航路三维特性,建立了直升机三维航路规划模型,包含最小离地高度约束、最大转弯距离约束和最大俯仰距离约束等。在此基础上建立了基于直升机优化调度的电力系统灾后快速恢复模型,模型以经济损失最小为目标,考虑停电损失和直升机调用成本;约束条件包含直升机维修路径约束、电力系统安全运行约束及故障线路状态耦合约束,考虑了直升机容量约束、航行里程约束使得模型更加贴切实际。算例测试采用改进的IEEE 30节点系统,展示了利用直升机进行灾后恢复的全过程,结果验证了所提模型的有效性。

直升机协同救援调度优化研究

为有效提高我国航空应急救援效率,解决灾后如何科学、快速调配直升机问题,提出多出救点到多资源需求点的直升机协同救援概念,以直升机配置时间最小、效用度最大和需求满足度最大为目标,构建满足上述要求的直升机协同救援优化调度模型;通过系数加权将多目标函数转化为单目标函数求解,并利用协同差分进化算法对模型进行求解;以军民直升机协同救援为例进行实例分析,验证模型和算法的有效性。结果表明:通过此算法能够得到救援周期内3天的备选出救点的直升机调度方案,为应急救援指挥人员在直升机调配方案选择上提供决策支持。

雪灾救援物资车辆-直升机联合运送的调度问题研究

文章研究了雪灾救援中车辆与直升飞机联合运输应急物资的调度问题。在道路疏通能力与整体救援时间有限的情况下,首先决策需要疏通的道路,及其疏通顺序,对疏通后的需求点采用汽车运输补给,该阶段决策目标为汽车运输量最大化;然后调度直升飞机对各点疏通前的物资短缺以及未疏通的需求点进行物资运输,设计每架直升机的飞行路线与各点投放量,使得两个阶段运输完成后,最大化所有需求点中最小物资可维持时间。文章对两个阶段分别建立混合整数规划模型,并设计启发式算法,最后以西北某区域的路网结构为例,设计了数值算例。