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基于情景分析的应急路径选择研究

李小龙  
【摘要】:为了应对频繁发生的突发事件,急需要解决救援物资、人员及车辆的协调调运问题。由于突发事件具有明显的复杂性和潜在次生衍生危害的特征,它可能由初始情景扩散演化,会在不同时间给不同区域,造成不同的影响。比如会产生道路基础设施的损毁、次生的天气变化、人员和车辆的拥堵等不确定的情景,给应急运输路径的选择带来困难。在这种情况下,无法在短时间内得到路段通行时间等较为准确的信息。因此,在这种不确定的路网情景环境下选择合理的应急路径是十分必要和有意义的。 本文针对突发事件发生和发展造成的运输网络的不确定性,结合情景分析的方法,依据“情景分析(情景表达与评价)——情景建模——情景计算”的思路,对不确定信息下应急路径选择问题进行研究。本文的主要研究内容如下: (1)在对不确定信息下应急路径选择问题界定的基础上,基于情景分析的方法,建立了在突发事件应急条件下路网环境的情景分析树,通过抽取影响道路的关键情景要素,构造具有不确定性的多属性向量,解决了不确定路网情景的描述与表达的问题。 (2)结合定性的路网情景描述,构建情景分析图,将每个情景属性用多个二级指标评价,通过不确定性的情景概率、情景指标的模糊评价实现情景分析定性描述到定量评价的转化。 (3)通过建立应急路网的理想路径,屏蔽了不同路径长度的影响。并以综合满意度最大为目标,基于情景分析的方法构建应急路径选择的随机规划模型。应急路网情景则蕴含在具有不确定性的多属性向量中,嵌套在路径选择的模型里。通过建模来反映情景的变化。 (4)针对问题和所涉及模型的特点,通过隶属度转换M(1,2,3)算法进行情景评价的计算,并且结合路径选择算法和蒙特卡罗模拟对基于情景分析的应急路径选择模型进行求解。结合所设计的算例,对应急路径选择模型及求解方法进行验证。 本文针对突发事件的发生及衍化,导致的不确定应急运输网络情景,建立在应急条件下路网环境的情景分析图和应急路网的理想路径。将应急路网情景蕴含在具有不确定性的多属性向量中,构建嵌入情景的应急路径选择模型。决策者可以根据决策需求,以一定的置信水平为标准,考虑在多种情景下选择综合满意度最大的应急路径。为今后进一步研究应急管理问题提供了一定的参考。


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