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基于路径突发性堵塞的消防站选址研究

薛亚菲  
【摘要】:消防站选址具有重要的理论意义和实际价值。在以往关于消防站选址的研究中,用消防站和火灾现场之间最短路径的距离小于消防站服务半径作为求解的约束条件,不能满足实际需求。因为在现实中堵塞经常发生,消防车出行中一旦遭遇路径的突发性堵塞,必须等待或者绕行,从而错过最佳的救援时间并造成损失,这样最短路径的约束条件就不再适用。针对此不足,本文充分考虑路径突发性堵塞的实际,首先提出将抗风险路径作为消防站选址的约束条件,抗风险路径是指在该条路径上不论是否发生堵塞,或者任意位置发生堵塞,其最大可能行驶的距离均小于消防站服务半径,在此基础上,再结合消防站服务能力的不同情形进行讨论。 论文的主要工作和创新性成果如下: 1.提出基于路径突发性堵塞和服务能力相同的消防站选址问题,进行问题描述并提出假设,将抗风险路径作为消防站服务半径的约束条件,以建站数目最少为目标,建立消防站选址模型,运用分枝定界法对模型进行了求解,并以长春市绿园区局部路网为例,将最短路径和抗风险路径分别作为消防站服务半径的约束条件进行分析,结果表明:在抗风险路径下需要修建的消防站多于最短路径下消防站的修建数目,但在发生突发性堵塞的情形下,消防车仍然可以在规定的时间内赶到火灾现场。 2.提出基于路径突发性堵塞和服务能力不同的消防站选址问题,进行问题描述并提出假设,将抗风险路径作为消防站服务半径的约束条件,以总建站费用最小为目标,建立消防站选址模型,设计遗传算法对模型进行了求解。以长春市绿园区局部路网为例,对服务能力相同和服务能力不同的消防站选址进行分析,结果表明:服务能力不同下修建消防站的总建站费用小于服务能力相同下的总建站费用。以西安市雁塔区局部路网为例,将最短路径和抗风险路径作为消防站服务半径的约束条件进行分析,结果表明:发生堵塞以后,采用抗风险路径作为约束条件求解,消防车能够在规定的时间内赶到火灾现场,而采用最短路径作为约束条件求解,消防车不能在规定的时间内赶到火灾现场。


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