考虑道路可靠性的地震灾害应急物资调度优化

作     者：杨莎莎 

作者单位：中国矿业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：卢明银

授予年度：2022年

学科分类：070801[理学-固体地球物理学] 07[理学] 08[工学] 082303[工学-交通运输规划与管理] 0708[理学-地球物理学] 082302[工学-交通信息工程及控制] 0823[工学-交通运输工程] 

主      题：应急物流 路径规划 道路可靠性 遗传算法 Anylogic 

摘      要：地震灾害作为群灾之首,产生的危害巨大。当地震发生后,受灾点自身的物资储备不足以应对灾区基本的生活需求,对外界产生大量应急物资需求,因此需要合理分配应急物资,并据此制定车辆配送方案以节省救援时间。本文以汶川地震应急物资调度为研究对象,首先,考虑通往灾区的道路因地震而受损,进而影响到车辆行驶速度;然后考虑各受灾点因受灾程度不同而导致所需物资数量不同,对应急物资进行合理分配;最后根据道路状况以及车辆数量容量约束,合理制定配送方案完成救援工作。针对这三个问题,本文主要做了以下几方面的研究:（1）道路连通可靠度评价。从两个方面衡量道路连通可靠性,其一,对灾区道路进行易损性评估,衡量道路因受灾可能发生的破坏程度;其二,进行路面通行能力评估。综合考虑易损性和通行能力得到道路连通可靠度,进而得到道路受损条件下对救援车辆速度的影响。（2）受灾点需求紧迫性分析。地震灾害影响范围大,受灾点数量较多,在物流中心物资存储与应急车辆有限时,不同受灾程度的受灾点对于应急物资的需求状况存在差别,以B型关联度——TOPSIS评价法对各受灾点进行紧迫性分析,并按其紧迫性进行物资分配,突出物资分配的公平性。（3）模型求解与仿真模拟。考虑到受灾导致灾区道路损毁的情况,以总配送时间最短为目标函数,建立应急物资调度优化模型,并使用MATLAB进行遗传算法求解,分别得到受灾点间转运和直运两种配送方式的配送方案,对比两种配送方式的配送时间以及物资满足效率,直运最优时间为19.1h,转运最优时间为23.75h,直运比转运时间效率高19.6%。整个配送过程中直运的物资满足效率高于转运物资满足效率,因此配送应急物资采用直运的配送方式更佳。最后利用Anylogic软件进行仿真,基于GIS地图实际路网进行物资配送可以更直观地观察配送过程。综上所述,本文结合应急物流区别于一般物流的特性,考虑地震对于路网结构产生的影响,提出了一种考虑道路连通可靠性的地震应急物资配送方法,并进行了受灾点需求紧迫性评价,提高了应急物资分配效率,对相关应急物资配送问题的研究具有一定的实践意义。