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考虑需求时间窗和资源有限性的应急物资配送路径规划研究

李志红  
【摘要】:近几年来我国突发事件频发,给社会和人民群众的生命财产安全造成了巨大的损失,严重妨碍了国民经济的平稳健康发展。不论是自然性突发事件还是社会性突发事件,都具有极大的不确定性和破坏性,一旦发生往往会给当地人民的正常生活带来严重影响,甚至出现应急救援物资的紧缺等情况。随着我国城市化进程的加快,城镇人口密集、交通复杂,一旦遭受地震、洪涝或大型传染性疾病等突发事件的侵袭,必然会受到更加严重的破坏,若灾后不能够保证第一时间对灾民进行合理的疏散与安置、将应急物资及时配送到灾区以保障应急救援工作的顺利开展,则会带来更加严重的损失和二次伤害。因此,如何保证灾后应急物资的高效配送,是我国城镇应急救援工作亟待解决的关键问题之一。然而在实际的救灾过程中,由于不同受灾点因受灾严重程度的不同,对各类应急物资的需求量和紧迫程度也不相同,若不能全面合理的考虑不同受灾点对不同应急物资的需求时间窗的约束,将导致物资配送车辆路径方案的制定不能够真正解决灾区的实际需求,从而造成资源的浪费和救援效率低下,给灾区带来不必要的损失。本文充分考虑了城镇突发事件发生后受灾点应急物资亟待配送的实际情况,并且结合各受灾点的需求时间窗约束展开分析,进行灾后应急物资调配及车辆路径规划问题的研究。针对灾后应急物资充足和应急物资紧缺两种情况,分别讨论需求软硬时间窗约束下的应急物资调配及车辆路径规划问题,建立多目标规划模型,并且设计智能算法进行模型的求解和验证。同时,考虑到资源紧缺情况下的应急物资公平分配问题,对多种公平分配方法进行对比分析,力求在最大程度的满足需求时间窗约束的同时,保证物资分配的公平性最大。结合上海市实际路网图,展开算例分析,形成最优的物资调配方案和车辆路径生成方案。后期通过对结果进行分析,对应急物资配送过程中关键路段有效识别,以期加强防护,保障应急物资配送的路段通畅。结果显示:本研究提出的模型可以有效的解决灾后考虑资源有限性和需求时间窗约束下的应急物资调配和车辆路径问题,形成科学的应急物资分配和路径方案,为突发事件发生后第一时间进行规划和采取行动提供科学高效的决策方案。


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