基于P-中心模型的城市轨道交通线网应急救援站选址研究

[目的]随着城市轨道交通线网的扩大,其系统风险变得更为复杂且不可控。为提高城市轨道交通系统的应急救援能力,需对线网内应急救援站的选址问题展开研究。[方法]将地铁覆盖区域按照城市道路环线进行分区限速,得到任意路径的速度矩阵,结合距离矩阵进行转换后得到时间矩阵。在此基础上,计算任意站点间基于时间的最短路径。考虑时间、救援关系、成本3个方面的约束条件,建立了以系统最大救援时间最小化为目标的P-中心选址模型。以武汉市城市轨道交通线网应急救援站选址为案例,应用该模型,并采用自适应遗传算法在MATLAB软件中进行编程求解,得出该线网应急救援站选址的最优方案。[结果及结论]与相似研究相比,该选址方案投入更少但效益更大,充分证明了所提的P-中心模型具有先进性。

P-中心选址问题的一种降阶回溯算法

运筹学研究领域中的应急服务设施选址问题有许多求解模型,选取了P-中心模型进行研究,首先研究了该问题的数学性质,并给出了证明,利用这些数学性质能对问题进行降阶从而缩小问题的规模;然后在此基础上设计一个基于上界和下界的回溯算法来求解该问题;最后通过一个示例分析进一步阐述了该算法的原理,并证明了该算法能在较短时间内求得问题的最优解。

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.

西部地区A1级通用机场扩展布局规划方法

针对西部地区A1级通用机场扩展布局规划问题,提出了一种基于现有运输机场布局的定量计算方法。该方法立足于西部地区A1级通用机场的功能定位,构建了机场扩展布局规划影响因素的层次分析模型,并据此对各需求点权重进行量化分析,结合P-中心模型,即使得选址点距离各航空需求点的总距离最小进行选址。最后以某西部地区A1级通用机场扩展布局规划选址为算例,对上述选址模型及方法进行了可行性分析。

农村中小学选址的空间运筹

农村中小学的选址问题是当前地理学区位理论应用的一个热点,学校作为一个设施对学生上学安全和便捷程度有很大影响。许多学者研究了学校的区位问题,然而对农村地区来说,采用模型不够适合。本文学校选址研究充分考虑P-重心模型和P-中心模型的优缺点,在P-重心模型的基础上对模型进行改进,增加学生上学最大距离不超过某一阈值的约束,这样改进后的模型同时具有P-中心和P-重心模型的优点,既保证农村偏远地区的学生上学相对方便,又保证加权距离和相对最小。为了方便应用,应用地理信息科学方法,使用改进的节点交换搜索算法求解,然后通过Visual Studio开发平台和ArcGIS Engine二次开发组件库开发了农村中小学最优选址的决策支持系统。最后以山东省某镇为例,用该系统解决该镇的小学选址,结果发现改进后同时具有P-重心和P-中心特性的模型比传统的P-重心模型更能适合农村小学选址,能够作为小学学校规划选址的辅助决策依据。