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中国安全科学学报 2020年第5期30卷 177-183页

作者：张忠义宋英华王喆刘丹武汉理工大学安全科学与应急管理学院湖北武汉430070 武汉理工大学中国应急管理研究中心湖北武汉430070

为实现防汛应急物资多层级储备库的协同布局和储备分配,综合考虑不同等级洪涝灾害的物资需求差异、多物资选址分配策略、多层级出救规则和企业代储点等因素,构建最小化加权总运输时间和系统总成本的储备库公私协同选址-分配模型;设计一... 详细信息

为实现防汛应急物资多层级储备库的协同布局和储备分配,综合考虑不同等级洪涝灾害的物资需求差异、多物资选址分配策略、多层级出救规则和企业代储点等因素,构建最小化加权总运输时间和系统总成本的储备库公私协同选址-分配模型;设计一个加入多个全局变量的改进非支配排序遗传算法(NSGA-II)对模型进行求解;求解出武汉市各层级储备库选址、储备量和分配关系的最优解集,并对比有无代储点对目标函数带来的影响。结果表明:选址-分配模型能够实现防汛应急物资储备的综合决策,在选择代储点时,物资满足率较为均匀,能避免某种物资出现极度短缺,且能减少时间、降低成本。

关键词：防汛应急物资选址-分配问题(LAP) 公私协同企业代储点非支配排序遗传算法(NSGA-II)

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基于损失定量的防汛应急物资配置优化研究

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中国安全科学学报 2023年第11期33卷 189-195页

作者：王伟王芸清黄莉余志成李云瑶河海大学港口海岸与近海工程学院江苏南京210098 河海大学公共管理学院江苏南京211100

为优化防汛应急物资在各个应急节点仓库的配置,从多仓库协同储备角度,构建最短运输时间、最小储运成本(含最少运输费用、最小储备成本)、最少缺货损失等多目标优化的防汛应急物资配置优化模型。在构建缺货损失定量函数时,采用重心法处... 详细信息

为优化防汛应急物资在各个应急节点仓库的配置,从多仓库协同储备角度,构建最短运输时间、最小储运成本(含最少运输费用、最小储备成本)、最少缺货损失等多目标优化的防汛应急物资配置优化模型。在构建缺货损失定量函数时,采用重心法处理需求量。采用进化算法求解模型,经方法对比后选用NSGAII算法求解结果,最终确定模型的帕累托解,再用逼近理想解排序法(TOPSIS)筛选确定最优配置方案,从而合理确定不同类别的防汛应急物资在各仓库的储备规模。设定洪涝灾害为强降水影响下13个地级市均产生物资需求的情况,以江苏省水利防汛物资储备中心5大分中心的仓库物资配置为例,进行实证分析。结果表明:优化后的物资储备方案可大幅降低缺货损失和运输成本,有助于提高防汛应急调度效率。

关键词：防汛应急物资物资配置优化配置方案缺货损失运输成本

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近距相邻梯级电站的防汛应急物资互补调度研究

近距相邻梯级电站的防汛应急物资互补调度研究

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作者：任亚萍三峡大学

学位级别：硕士

为充分利用水电能源,河流或河段多采用梯级开发模式修建一系列梯级电站。防汛安全是梯级电站安全运行的重要保障,而防汛物资是开展防汛工作的基础。由于梯级电站防洪设计标准的差异,各电站防汛风险不同,造成应急物资需求各异。同时防汛... 详细信息

为充分利用水电能源,河流或河段多采用梯级开发模式修建一系列梯级电站。防汛安全是梯级电站安全运行的重要保障,而防汛物资是开展防汛工作的基础。由于梯级电站防洪设计标准的差异,各电站防汛风险不同,造成应急物资需求各异。同时防汛应急物资种类繁多,部分物资具有特殊性,可能会出现个别电站应急物资储备短缺无法满足严峻防汛需求,但相邻梯级电站特殊物资闲置的情况。构建梯级电站间联动机制,加强应急物资储备,实现物资联合调度和统筹管理,是推进梯级电站应急管理工作的必然要求。因此,结合互补调度特征,引入近距离相邻梯级电站防汛应急物资的互补调度,对完善应急物资调度模式、优化物资调度方案具有重要意义。具体如下:首先,针对流域梯级电站防汛特点,阐明与非梯级电站运行模式差异,剖析梯级电站防汛物资互补调度必要性;根据防汛应急物资不同功能划分防汛应急物资种类;厘清应急物资需求影响因素,分析应急物资调度特征,总结互补调度优势。然后,将梯级电站防汛应急物资互补调度问题抽象为多目标优化问题;考虑防汛应急物资需求影响因素,结合专用物资需求模糊性较强的特点,构造专用物资需求预测函数;依据受灾人数与通用物资需求的关系,建立通用物资需求预测函数;以总运输时间最短和总运输成本最低为目标,构建防汛应急物资互补调度模型,采用遗传算法求解最优物资调度方案,为防汛应急物资调度提供决策依据。最后,以某流域距离较近相邻梯级的两个电站为例,预测防汛应急物资的需求量,求解梯级电站防汛应急物资最优调度方案,计算应急物资互补调度总运输时间和总运输成本,探究影响调度方案因素,提出优化梯级电站防汛应急物资调度决策的措施。研究距离较近相邻梯级电站的防汛应急物资互补调度,可提高梯级电站防汛应急物资利用率、完善物资调度模式、优化调度决策,为梯级电站应对超标洪水展开防汛应急物资调度提供理论支撑。

关键词：梯级电站防汛应急物资互补调度需求预测遗传算法

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城镇防汛应急物资多层级公私协同储备研究

城镇防汛应急物资多层级公私协同储备研究

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作者：张忠义武汉理工大学

学位级别：硕士

洪涝灾害是我国常见的自然灾害之一,给城镇居民的生产生活带来了严重的影响,并威胁着居民的生命财产安全。近年来,由于全球气候变化加剧,城镇洪涝灾害频发,如何科学有效储备防汛应急物资是当前应急管理工作的迫切任务。洪涝灾害具有高... 详细信息

洪涝灾害是我国常见的自然灾害之一,给城镇居民的生产生活带来了严重的影响,并威胁着居民的生命财产安全。近年来,由于全球气候变化加剧,城镇洪涝灾害频发,如何科学有效储备防汛应急物资是当前应急管理工作的迫切任务。洪涝灾害具有高度的突发性和不确定性,导致在进行防汛应急物资的灾前储备时难度较大。从近几次洪涝应急救援实践来看,物资储备点布局不够科学、层级与部门协同欠佳、物资储备的种类和数量存在缺口等问题,严重影响了应急救援的效率和效果。针对当前防汛应急物资储备过程中存在的问题,本文综合考虑储备库层级、储备库性质、洪涝灾害响应等级以及多物资等影响城镇防汛应急物资储备综合决策的多个因素,研究城镇防汛应急物资多层级公私协同储备问题。首先,通过对应急物资的储备选址、库存管理、分配调度、代储机制以及公私协同储备等文献进行梳理分析,界定了防汛应急物资、企业代储以及选址-库存-分配问题等基本概念;同时,对城镇防汛应急物资的分类和需求确定进行了阐述和分析,并对应急响应等级、储备库级别划分以及应急救援过程中多层级储备库的出救规则进行了阐述和设定。其次,通过对我国现有的防汛应急物资储备体系以及储备模式进行总结,分析确定了城镇防汛应急物资公私协同储备的层级协同、全面保障、分类储备和经济合理等原则,并总结提出了在体制机制方面多层级协同和跨部门协同不畅通、种类数量方面多物资协同储备不合理和管理调度方面代储机制优势不明显等现状和问题。同时,构建了防汛应急物资公私协同储备的政企演化博弈模型,分析了政府与代储企业进行公私协同储备时的利益博弈和策略选择。再次,在政企选择公私协同储备模式且政府选择不监管以及企业选择不投机这一情景的基础上,综合考虑不同等级洪涝灾害的物资需求差异、多层级出救规则和企业代储点等因素构建了多层级协同、公私协同以及多物资协同的选址-库存-分配模型,根据模型特点,设计增加多个全局变量的改进非支配排序多目标遗传算法（NSGA-Ⅱ）对模型进行求解。最后,以湖北省为例,设置仿真算例,对所构建的模型和设计的算法进行了验证。结果得到了多组可行的选址-库存-分配方案,验证了模型和算法的有效性。对所建模型的优化效率分析表明,政府储备模式在加权总运输时间上略有优势,但公私协同储备模式在系统总成本,物资库存量、物资需求满足率等方面都表现出更大的优势,进一步验证了模型的优化效果。

关键词：防汛应急物资企业代储公私协同选址-库存-分配 NSGA-Ⅱ

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