震后應急物資配送與道路搶修集成優(yōu)化研究.pdf

1、我國是地震發(fā)生頻率很高的國家，每年因災所帶來的破壞和損失都是十分巨大。地震發(fā)生后，災區(qū)需要大量的各類應急物資以維持救援活動的開展和災區(qū)群眾的日常生活。因此，震后快速有效的應急物資供給對挽救災區(qū)群眾生命、降低災區(qū)經(jīng)濟損失顯得尤為重要。但地震的發(fā)生會對通往災區(qū)的道路造成一定程度的破壞，阻礙車輛的通行，影響向災區(qū)的物資供給，所以震后道路的搶修工作也是應急救援活動的重要部分之一?，F(xiàn)階段對于應急物資配送和應急道路搶修的研究，大多局限于對二者進行單

2、獨研究，忽略了二者間的緊密聯(lián)系。另外，一般的應急物資配送和道路搶修的研究并未考慮實際路網(wǎng)情況，而是將其視作一般的車輛路徑問題(VRP)，脫離了實際。因此，有必要考慮在實際路網(wǎng)中，將應急物資配送和道路的搶修問題進行集成優(yōu)化，使應急救援活動達到系統(tǒng)最優(yōu)。
　　本文在國家自然科學基金項目“自然災害應急物流系統(tǒng)中的不確定動態(tài)定位-運輸路線安排問題研究”(70771094)、四川省青年科技基金項目“震后救災及重建物資的分配與調(diào)運優(yōu)化技術研究

3、”(09ZQ026-021)和中國博士后科學基金項目“大規(guī)模自然災害應急救援物資調(diào)運優(yōu)化研究”(20090450637)的資助下，以應急救援活動在實際路網(wǎng)中的物資配送為背景，考慮在應急物資配送時進行路網(wǎng)中道路受損點的搶修，通過對相關的研究現(xiàn)狀進行總結和對震后應急物資配送與應急道路搶修問題進行分析后，較深入地研究了應急物資配送與應急道路搶修的集成優(yōu)化問題。
　　首先，研究了在震后緊急救援階段應急物資配送與道路搶修的靜態(tài)集成優(yōu)化問題。

4、在開展應急救援時，應急救援中心在考慮物資配送可能走到的路徑時安排道路搶修計劃，物資配送則根據(jù)道路受損點的修復情況選擇車輛的行駛路徑，二者相互作用。因此，結合應急物資配送與道路搶修二者在震后初期的相互關系，針對震后救災初期信息的不完整性、救災的急迫性和救災物資分配的公平性等特點，車輛采用滿載直配的運輸方式，考慮在實際路網(wǎng)中的具有大規(guī)模物資需求，建立了震后應急物資配送與道路搶修集成優(yōu)化問題的雙層規(guī)劃模型并設計了對應問題的混合遺傳算法，最后通

5、過算例測試以驗證了相應模型及算法的有效性。
　　其次，對在震后持續(xù)救援期的應急物資配送與道路搶修的多目標動態(tài)集成優(yōu)化問題進行了相關研究。隨著救援活動的進行，應急救援決策者可獲得的救援信息越來越多，需要更新需求及實際路網(wǎng)等信息作出動態(tài)決策?？紤]到需求的更新和路網(wǎng)中道路受損點的修復及產(chǎn)生，建立了應急物資配送與道路搶修的多目標動態(tài)集成優(yōu)化模型，針對該模型提出了相應的算法，最后通過算例驗證了相應數(shù)學模型和算法的有效性。
　　最后，對