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基于需求紧迫度排序的震后伤员转运问题的协同优化研究

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中国安全生产科学技术 2024年第1期20卷 37-42页

作者：卢福强张一博毕华玲燕山大学经济管理学院河北秦皇岛066004

为了合理分配应急救援车辆,缩短救援时间,从受灾区域造成的损坏数据出发,利用Critic权重法对受灾点的紧迫度进行排序,基于排序结果构建异构车辆协同优化模型,通过改进自适应遗传算法求解出最优的车辆分配方案,并以2010年玉树“4·14”... 详细信息

为了合理分配应急救援车辆,缩短救援时间,从受灾区域造成的损坏数据出发,利用Critic权重法对受灾点的紧迫度进行排序,基于排序结果构建异构车辆协同优化模型,通过改进自适应遗传算法求解出最优的车辆分配方案,并以2010年玉树“4·14”地震为例,与不考虑需求紧迫度排序的转运方案和考虑紧迫度排序的单一车型转运方案进行对比。研究结果表明:异构车辆协同运送方案使救援总时间减少13.79%,总成本减少13.82%,满意度提高8.33%,验证该模式的高效性和公平性。研究结果可为政府部门制定有效的应急方案提供可靠参考。

关键词：地震伤员转运需求紧迫度路径优化自适应遗传算法

基于SEIR模型和需求紧迫度的应急医疗物资路径优化

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基于SEIR模型和需求紧迫度的应急医疗物资路径优化

作者：卢洪志沈阳大学

学位级别：硕士

近年来,类似新冠疫情等公共卫生事件发生的频率越来越高,因其传染性强,严重威胁到人民的生命安全。为了降低因突发公共卫生事件造成的损失,防止疫情进一步蔓延,应急管理人员需要在最短的时间内做出相对正确的决策,以保证救援行动的合理... 详细信息

近年来,类似新冠疫情等公共卫生事件发生的频率越来越高,因其传染性强,严重威胁到人民的生命安全。为了降低因突发公共卫生事件造成的损失,防止疫情进一步蔓延,应急管理人员需要在最短的时间内做出相对正确的决策,以保证救援行动的合理性。然而,在救援早期,因传染病蔓延过程中存在众多不确定因素,导致救灾资源的供求失衡,极大地增加了救灾工作的难度,从而降低了救援工作的有效性,也给民众的生命和身体健康带来了极大的威胁。为此,为了应对突发公共卫生事件中的医疗物资流动问题,实现对受灾地区的应急医疗物资的准确、快速地提供,与传染病的蔓延特点相结合,对传染病的传染特征和病毒感染过程进行科学的分析。本文提出一种区别于传统物流的应急医疗物资需求预测及配送路径优化模型,具有十分重要的理论和实际意义。具体研究内容如下:首先,针对各需求点所需应急医疗物资体量进行预测,基于传染病相关特点以及疫情实际情况,引入无症状感染者A和隔离者Q对传统的SEIR模型进行相应的改进,可有效的对受灾地区感染人数进行评估,进而通过定义应急医疗物资单元?,确定感染人群单日应急医疗物资的需求体量。为了保证物资配送过程中的公平性,以感染者数量、需求地物资满足率、人口密度、需求地规模和医护数量为指标,基于熵值法与层次分析法,构建了应急医疗物资的需求紧迫度指标体系,并以此作为进行应急医疗物资配送的决策依据。其次,考虑应急医疗物资配送的强时效性和弱经济性,以及受灾人员心理的动态变化,由此建立一个以整体服务时间最短、延迟处罚成本最小和受灾人员心理成本最小为目标的多目标应急医疗物资路径优化模型,使应急物资配送过程中更加具有合理性。运用改进的长鼻浣熊优化算法对模型进行求解,通过与其他5种算法进行比较,验证了改进后的长鼻浣熊优化算法具有更好的性能。最后,结合湖北省17个地级市的新冠疫情案例进行仿真实验,对各个需求点所需物品数量和最优路径进行了科学的求解,以总体运输成本为评价指标。通过实验结果表明,本文所建立的应急医疗物资需求预测以及路径优化模型具有良好的适用性。

关键词：应急医疗物资路径优化 SEIR模型需求紧迫度长鼻浣熊优化算法

基于需求紧迫度的非线性连续消耗应急调度模型与算法

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信息与控制 2014年第6期43卷 735-743页

作者：宋晓宇王建国常春光沈阳建筑大学信息与控制工程学院辽宁沈阳110168 沈阳建筑大学管理学院辽宁沈阳110168

针对非线性连续消耗应急物资调度中物资竞争和物资调度费用偏高问题,首先采用基于组合权重的改进灰色关联分析法,确定各个受灾点的物资需求紧迫度,并利用物资需求紧迫度设计了能够反映物资调度效果的物资缺失损失和满意度函数;其次以物... 详细信息

针对非线性连续消耗应急物资调度中物资竞争和物资调度费用偏高问题,首先采用基于组合权重的改进灰色关联分析法,确定各个受灾点的物资需求紧迫度,并利用物资需求紧迫度设计了能够反映物资调度效果的物资缺失损失和满意度函数;其次以物资调度总费用最小化和受灾点满意度最大化为优化目标,构建了多受灾点、多出救点、多阶段、多目标的应急物资调度模型.针对该模型多目标的特点,将一种改进多目标粒子群算法(MOPSO)应用于基于Pareto最优解的多目标应急物资调度问题的求解,并通过模型对比实验和算法对比实验,验证了上述模型的合理性与算法的有效性.仿真结果表明,该模型与算法在优先供给需求紧迫度较高受灾点的同时,能够确保其他受灾点的物资供应时延是可接受的,并且获得了较高的满意度与较低的物资调度总费用.

关键词：非线性连续消耗物资调度需求紧迫度多目标 Pareto最优解

基于需求紧迫度的应急物资调度及干扰管理研究

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基于需求紧迫度的应急物资调度及干扰管理研究

作者：陈晶晶安徽工业大学

学位级别：硕士

频发的重大突发灾害事件一直是全球人民关注的热点问题。当灾害事件发生时,快速地制定一个合理的应急救援方案可以显著减少人员伤亡,降低经济损失。合理的应急物资调度安排可以提高应急救援的效率,同时还可以降低不同受灾点对应急物资... 详细信息

频发的重大突发灾害事件一直是全球人民关注的热点问题。当灾害事件发生时,快速地制定一个合理的应急救援方案可以显著减少人员伤亡,降低经济损失。合理的应急物资调度安排可以提高应急救援的效率,同时还可以降低不同受灾点对应急物资的需求竞争力。为了确保救援工作能够顺利展开,本文以应急救援为背景,基于应急物流、应急物资与调度、干扰管理等理论知识,研究了基于需求紧迫度分级情况的应急物资调度及干扰管理问题。本文的主要研究内容如下:首先,总结目前的应急物资调度和干扰管理的研究现状后发现,研究.受灾点应急物资需求紧迫性分级具有重要意义。所以根据德尔菲法对指标进行敏感性判断,确认总体的指标体系;基于最小熵原理整合层次分析法与熵权法得到指标综合权重;再使用灰色关联分析改进TOPSIS的方法建立评价模型,对受灾点的需求量进行紧迫度分级研究,从而为灾害应急救援提供理论支持。其次,灾害发生时,应急决策部门的目标是在最短时间内以最低成本完成救援任务,灾区群众的目标为可以最快得到政府相关部门的救助。所以,根据各个受灾点对于应急物资的需求数量进行分级响应,建立了基于受灾点对物资需求紧迫性的物资调度模型。根据模型特点设计了NSGA-Ⅱ算法,结合湖北省新冠疫情数据进行算例分析,并将结果与NSGA算法进行对比,验证本文设计算法的在效率和结果上更为优越。最后,考虑到救援计划的实施过程中途会发生干扰因素。因此,基于干扰管理的思想,在受灾点应急物资需求紧迫性分级的基础上,构建以调度总时间最小为目标函数的初始调度模型。从应急物资需求点、应急决策部门以及物资配送路径三个角度来衡量干扰事件对初始调度方案的影响程度,利用遗传算法求解得出扰动恢复方案,为实际的应急救援决策提供一定参考。

关键词：重大突发灾害事件应急物资调度需求紧迫度干扰管理智能算法

疫情下考虑需求紧迫度的应急医疗物资配送路径优化研究

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疫情下考虑需求紧迫度的应急医疗物资配送路径优化研究

作者：徐创宇江西财经大学

学位级别：硕士

近些年来,公共卫生事件频繁发生,引发了人们对公共卫生制度、医疗资源和紧急救援能力等方面的广泛关注。新冠疫情作为一种突发性公共卫生事件,具有极强的扩散性和隐匿性,对我国人民生命健康和社会经济发展都造成了严重威胁,尤其是中大... 详细信息

近些年来,公共卫生事件频繁发生,引发了人们对公共卫生制度、医疗资源和紧急救援能力等方面的广泛关注。新冠疫情作为一种突发性公共卫生事件,具有极强的扩散性和隐匿性,对我国人民生命健康和社会经济发展都造成了严重威胁,尤其是中大型城市,由于人口密度较大,成为疫情的重灾区,医疗设备、药品和防护物资等医疗物资需求急剧增加,应急医疗物资供应短缺问题也愈加凸显。在疫情初期,各级政府和医疗机构需要及时调配物资,但由于缺乏足够的信息共享和物资调配机制,时常导致调度不及时、物资分配不均等状况,进一步加剧了物资供应短缺问题。如何保障应急医疗物资的及时供应和分配均衡成为应急救援工作的重要环节。然而,受疫情强度和扩散范围的不确定性影响,应急医疗物资及时调配的难度也随之增加,极大地影响应急救援的工作效率。因此,本文针对新冠疫情背景下的应急医疗物资短缺问题,对应急医疗物资的预测和配送路径优化展开研究。本文的主要研究思路与内容如下:首先,从应急医疗物资的定义、特点及分类出发,分析应急医疗物资与一般物资的区别,对应急物资的需求预测以及车辆路径问题相关理论进行介绍;其次,结合疫情传播特性和病毒感染变化趋势,构建根据实际疫情数据的应急医疗物资需求预测模型,运用SEIR模型对未来某一时段各类人群感染情况进行评估,并通过定义不同感染人群单日应急医疗物资需求量,推算出辖区内的需求总量;再次,对需求点需求紧迫度的影响因素进行归纳整理,从感染状况、医疗基础设施状况、医疗物资储备状况三个维度选取6个指标,构建了针对疫情下的应急医疗物资需求紧迫度评价指标体系,并利用熵权TOPSIS法对湖北各地级市的需求紧迫度进行排名;从次,引入需求紧迫度对应急医疗物资配送总成本的构成进行改进,同时考虑配送车辆的行驶成本、延误惩罚成本和补贴成本,以总成本最小为目标函数,构建了疫情背景下考虑需求紧迫度的应急医疗物资配送路径优化模型,并设计模拟退火算法进行求解,通过对模拟退火算法的相关参数进行比较,确定了最佳参数组合;最后,以湖北省各地级市的27家医院为算例场景,采用模拟退火算法,求解出最佳的车辆路径安排,并通过与未考虑需求紧迫度的结果进行对比,验证了本文模型和算法的可行性。在疫情形势及物资供需状态动态变化的情况下,切实保证应急医疗物资的及时送达和合理分配对于提高疫情应对效率、降低疫情给社会带来的损失都具有重要意义。本文包括图25篇,表18个,参考文献61篇。

关键词：应急医疗物资 SEIR模型需求紧迫度配送路径优化模拟退火算法

考虑供求关系和需求紧迫度的应急医疗物资调度研究

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考虑供求关系和需求紧迫度的应急医疗物资调度研究

作者：郑雨婷南京大学

学位级别：硕士

大规模传染性公共卫生事件发生后,应急医疗物资的公平分配与及时响应尤为重要,将直接影响应急救援的效率和效果。为最大程度挽救群众生命,减小灾害带来的国民经济损失和社会社区安全危害,应急管理者需在第一时间作出决策、给出合理高效... 详细信息

大规模传染性公共卫生事件发生后,应急医疗物资的公平分配与及时响应尤为重要,将直接影响应急救援的效率和效果。为最大程度挽救群众生命,减小灾害带来的国民经济损失和社会社区安全危害,应急管理者需在第一时间作出决策、给出合理高效的方案,推动应急救援举措的顺利开展与实施。然而,在实际应急救援过程中面临诸多困难,尤其是灾害发生初期,因应急医疗物资的紧缺性、物资响应的时效性和调度管理的复杂性等特点,应急医疗物资调度的难度大大增加。因此,为在传染性疫情的背景下切实解决应急医疗物资“有多少”、“分给谁”、“怎么分”问题,对应急医疗物资调度进行了深入研究:结合传染性疫情无物理环境损耗、医疗物资需求时间性强的特性,提出一个以人员因素、基础设施因素和物资需求因素为维度的应急医疗物资需求紧迫度指标体系,包含区域人口密度、收治病例数、需求点规模、物资需求缺口率、物资响应延迟度五个指标。该指标体系可广泛应用于各类突发传染性公共卫生事件。使用AHP-熵值组合赋权法,获得量化加权的需求紧迫度指标。指标将作用于后续的调度模型,使调度策略更具公平性。传染性疫情持续周期长、医疗物资供求关系不稳定、调度过程目标约束复杂,由此搭建一个多集散中心、多需求点、多物资类别的供不应求—供过于求两阶段应急医疗物资动态调度模型。模型以最小化加权需求紧迫度的物资缺口率、最大化运输时间满意度和最小化总调度成本为目标,实现灾后柔性需求预测与阶段性物资储备。在追求调度方案公平、高效和经济的同时,增强系统灵活性及抗风险能力。运用改进的多目标粒子群算法,结合自适应网格法和轮盘赌法对模型求解。最后,以武汉地区新冠肺炎疫情为例进行仿真实验。实验结果表明,调度模型可以较好地适配现实场景,运行效率和目标适应度值较基础模型均有所改善,为应急医疗物资调度的行业应用提供参考。

关键词：应急医疗物资调度供求关系需求紧迫度多目标粒子群算法 AHP-熵值法

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考虑需求紧迫度的应急物流车辆路径问题研究

考虑需求紧迫度的应急物流车辆路径问题研究

作者：杨郑长安大学

学位级别：硕士

进入二十一世纪以来,我国频繁遭受如自然灾害、公共卫生事件等各类大规模突发事件的侵袭,其中影响较大的突发事件主要有2003年的“SARS”疫情、2008年的“5.12”汶川地震、2013年的“4.20”雅安芦山地震、2017年的“8.8”九寨沟地震等,... 详细信息

进入二十一世纪以来,我国频繁遭受如自然灾害、公共卫生事件等各类大规模突发事件的侵袭,其中影响较大的突发事件主要有2003年的“SARS”疫情、2008年的“5.12”汶川地震、2013年的“4.20”雅安芦山地震、2017年的“8.8”九寨沟地震等,这些突发事件发生后如何选择合理的配送路径将应急物资运抵各物资需求点就显得尤为重要。论文以此为研究背景,旨在构建考虑需求紧迫度的应急物流车辆路径问题模型,以合理规划应急物资配送路径,实现应急资源的效用最大化。论文在总结应急物流车辆路径问题发展现状、研究现状和基础理论的基础上,对应急物流关键问题进行分析,提出以受灾人数、受伤人数、道路损毁面积、房屋损毁数、物资缺口率等为评价指标,构建物资需求点需求紧迫度评价指标体系;对应急物流车辆路径问题进行系统分析,提出将物资需求点需求紧迫度作为车辆路径问题的影响因素;结合应急物流特点对时间窗参数进行调整,参考制定中的物流行业标准,对应急物流企业总配送费用的组成成分进行分析,构造由车辆行驶成本、配送延误惩罚成本、无配送延误时的补贴费用组成的物流企业总配送费用,结合问题描述、假设、函数说明和约束条件,以物流企业总配送费用最少为优化目标,构建考虑需求紧迫度的应急物流车辆路径问题模型,依托SPSS、Yaahp、MATLAB等软件平台,结合算例数据,利用层次分析法对物资需求点需求紧迫度进行模糊量化,利用遗传算法对考虑需求紧迫度的应急物流车辆路径问题进行求解,验证论文构建模型的正确性、有效性。

关键词：应急物流车辆路径问题需求紧迫度遗传算法层次分析法

考虑需求紧迫度的应急物资配送研究 ——以郑州“7·20”水灾为例

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考虑需求紧迫度的应急物资配送研究 ——以郑州“7·20”水灾为例

作者：孔嘉雯长沙理工大学

学位级别：硕士

洪涝灾害作为我国目前作用范围最广、伤亡损失最大的自然灾害之一,几乎已经成为每个城市都需要面对的问题。郑州由于特殊的地理位置和自然气候条件,是洪涝灾害爆发的一个高风险地区,灾害所造成的直接损失和间接损失,已经严重阻碍了当地... 详细信息

洪涝灾害作为我国目前作用范围最广、伤亡损失最大的自然灾害之一,几乎已经成为每个城市都需要面对的问题。郑州由于特殊的地理位置和自然气候条件,是洪涝灾害爆发的一个高风险地区,灾害所造成的直接损失和间接损失,已经严重阻碍了当地社会活动的有序进行。如何快速响应洪涝灾害一直是应急工作的研究重点,应急物资的分配和配送作为应急工作的重要组成部分,科学合理的对其进行规划可以有效提高救援效率,遏制灾害损失的进一步增加。因此灾后应急物资的合理分配和快速运输,已经成为应急物流研究中不可缺少的课题。本文以洪涝灾害背景下考虑需求紧迫度的应急物资配送优化为研究对象。首先,系统地论述了大规模洪涝灾害发生后应急物资的需求特征,分析了灾后影响受灾点物资需求紧迫度的各项因素,提出以受灾面积、单日降水量、人口密度、死亡人数、物资库存量、物资需求量作为受灾点物资需求紧迫度的评价指标,采用层次分析-熵值法确定各指标的组合权重,并基于B型关联度-TOPSIS的方法对受灾点物资需求紧迫度进行量化;其次,在包含物资供应点、配送中心和受灾点在内的三级物流网络中,运用Lingo软件求解配送中心至受灾点之间具有阻力系数的最短路模型,在此基础上以应急物资分配的公平性和配送的时效性为目标,构建了受灾点物资短缺程度最小和配送时间周转量最小的双目标优化模型,选用遗传算法对模型进行求解;最后,以郑州“7·20”水灾为例进行模拟研究。通过对应急物资配送问题的研究,可以有效提高应急物流效率,有利于灾后应急管理部门更好的开展救援工作。

关键词：洪涝灾害物资分配需求紧迫度 TOPSIS 遗传算法

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考虑需求紧迫度的应急车辆路径优化方法

哈尔滨工业大学学报 2022年第9期54卷 27-34页

作者：赵建有肖宇朱欣媛赵阳长安大学汽车学院西安710064 长安大学运输工程学院西安710064 比亚迪汽车有限公司西安710119 长安大学基建处西安710064

为提高应急管理水平,量化各受灾点物资需求紧迫度,提出考虑紧迫度的车辆最优路径规划方法。采用K⁃means聚类算法确定应急物资配送中心的选择以及受灾点的划分,以应急救援过程中的总时间最短、救援所花费的总费用最小以及受灾点紧迫度排... 详细信息

为提高应急管理水平,量化各受灾点物资需求紧迫度,提出考虑紧迫度的车辆最优路径规划方法。采用K⁃means聚类算法确定应急物资配送中心的选择以及受灾点的划分,以应急救援过程中的总时间最短、救援所花费的总费用最小以及受灾点紧迫度排序指数最大为目标,构建多目标的应急车辆路径优化模型,并设计改进的布谷鸟-蚁群组合算法进行求解。以汶川地震为背景构造算例,验证模型的有效性,结果表明:与不考虑需求紧迫度的车辆路径方案相比,考虑需求紧迫度的路径优化方案在所需运输总时间上升1.92%、救援过程总费用增加3.43%的前提下,紧迫度排序指数提高了11.2%。考虑需求紧迫度的车辆路径优化模型在保障突发灾害救援效率的同时,兼顾了不同受灾点的物资需求程度,提高了应急物资运送的公平性。

关键词：应急管理车辆路径优化需求紧迫度 K⁃means聚类布谷鸟-蚁群算法