铁路救援基地层级规划选址模型

基于中国铁路组织机构的特点和应急救援现状,提出了铁路救援基地的层级网络建设理念。分析了现有铁路救援基地多目标规划选址模型的不足,将铁路救援基地分为枢纽救援基地和快速救援基地。以最小救援基地总成本和最短救援响应时间为双目标函数,以最大服务距离为约束条件,建立了铁路救援基地多目标层级规划选址模型。采用层次分析法、灰色关联分析与线性参考技术等方法抽象模型参数,采用蚁群算法求解模型,并将计算结果与现有的救援决策方案进行对比。研究结果表明:应用提出的模型,通过抽象模型参数,可得到26个救援基地备选点、61个服务需求点与188条路径;在完全覆盖事故风险的情况下,救援基地数量减少3个,节约成本约240万元,总救援响应时间、最大平均救援响应时间和最小平均救援响应时间分别降低0.04、0.46、0.29h。     

高速公路紧急救援服务点选址模型的研究

在总结高速公路紧急救援服务点选址原则基础上,应用应急系统选址主要模型--集合覆盖模型和最大履盖模型,初步解决了高速公路紧急救援体系中多个服务点选址问题.然后,分别建立了服务点安置费用相同和不同情况下的集合覆盖模型,并给出模型解法步骤,介绍了最大覆盖模型.最后,通过算例阐述了应用模型解决高速公路多个紧急救援服务点选址问题的策略和求解过程,计算结果表明,该模型在解决多个服务点选址问题时具有较好效果,为决策者在成本和实际需求之间权衡,最终确定服务点选址方案提供了依据.     

救援时间限制下高速公路网应急设施点选址模型

应急资源布局问题是高速公路应急管理的关键。通过建立数学模型,提出一种优化高速公路网中应急设施点布局方法。首先,通过分析高速公路网中应急需求的布局特点,依据事故发生概率、事故影响范围和路段平均车流量确定在某个交通事故情形下需求点的应急需求。然后,基于需求分析建立应急设施点选址模型。通过救援时间限制确定设施点的覆盖条件,选择救援时间短、物资供给能力强的待选点建立设施点。最后,采用基于拉格朗日松弛的启发式算法对模型进行求解。通过计算实例验证,该布局方法针对高速公路网的应急需求,保障了应急事件救援时间,为高速应急设施点布局提供了新思路,可适用性强。     

应急救援物流中物资分发点多目标排队选址优化

基于模糊数学、排队理论与选址理论,建立了应急救援物流中物资分发点的多目标模糊排队选址优化模型,其中：受灾点的需求率和物资分发点的服务率为模糊数,物资分发点建立成本最小和救援反应时间最短为目标函数．设计了模型的求解算法,确定了物资分发点的选址以及各个分发点所覆盖的受灾点区域范围．结合具体算例,验证了模型的实用性,并分析了物资分发点应急服务能力对救援效果的影响．     

城市轨道交通应急接驳公交蓄车点选址

为合理设置突发事件下轨道交通应急接驳公交蓄车点, 以接驳起始点为圆心, 以轨道交通运营恢复时间为半径, 构造了接驳需求点反向覆盖应急接驳公交供给点的覆盖结构; 根据接驳公交是否在预定发车时刻前到达接驳点, 提出了接驳需求和乘客等待时间延误的计算方法, 建立了以应急接驳乘客等待时间总延误最小为目标函数的反向集合覆盖选址模型, 并进行求解; 以具体轨道交通应急接驳公交蓄车点选址规划为例, 对比分析了不同预设蓄车点数约束条件下的选址方案。研究结果表明: 每种选址方案下的乘客等待时间总延误均随预设蓄车点数的增加而减少, 当预设蓄车点数为5时, 目标函数达到最小; 蓄车点位置分布受接驳起始点位置和接驳需求量的影响, 当预设蓄车点数为2时, 蓄车点选址结果具有向需求较大的城市中心区域聚拢的倾向, 当预设蓄车点数为5时, 蓄车点选址结果逐渐覆盖郊区; 考虑突发事件影响权重后, 蓄车点位置向突发事件发生频率较高的接驳起始点靠拢, 从而形成了均衡配置在城市中心区域内外部的蓄车点选址布局模式; 反向集合覆盖选址模型通过主动搜寻供给的方式, 能够在最小化应急接驳乘客等待时间总延误的条件下, 体现预设蓄车点数、接驳起始点客流量分布以及突发事件影响权重对应急接驳公交蓄车点选址结果的影响。      

基于服务可靠性的应急救援设施选址问题研究

设置应急救援设施的目的是为需求点提供快速、可靠的救援服务。针对城市事故灾害应急救援行动,提出救援设施的服务可靠性是由车辆从救援设施到救援需求点的时间决定的。在分析了应急救援设施选址问题的基础上,根据系统可靠性的理论,建立了基于服务可靠性的救援设施选址模型,并分别采用分枝定界法和混沌搜索算法进行模型求解。实验表明,这两种算法都能有效的求解该模型。     

基于竞争的半潜维修船最佳配备数量及选址

为解决在竞争条件下半潜船维修船的最佳配备数量及选址问题,分析明确了半潜维修船的功能特点.针对岸基维修的竞争,建立了基于时间和经济影响的半潜维修船到达故障点的最迟时间约束式.在构建的k-中值选址模型基础上,增加了对军舰维修区的重点覆盖的条件约束,并设计了求解该模型的贪婪启发式算法.结合实例,运用局部搜索替换的改进贪婪取走启发式算法求解该模型,得出了我国半潜船维修船的最佳配备数量及选址.     

基于模拟退火算法的应急物流仓库选址优化

论述了在应急物流管理中应急仓库优化选址问题,分析了应急物资仓库建立的必要性及重要性.为了较准确的分析选址方案对仓库布局覆盖能力及其广义时间费用的影响,在合理假设的基础上,构建应急仓库选址问题的集合覆盖双层规划模型,既考虑配送过程中广义时间费用最小（上层目标）,且满足服务范围覆盖整个区域的应急仓库数目最小（下层目标）,并以模拟退火算法求解问题最优解.最后以实例分析证明模型和算法的有效性,为决策部门在灾害管理的灾害准备阶段科学合理进行应急仓库选址提供参考依据.     

基于模拟退火算法的应急物流仓库选址优化

论述了在应急物流管理中应急仓库优化选址问题,分析了应急物资仓库建立的必要性及重要性.为了较准确的分析选址方案对仓库布局覆盖能力及其广义时间费用的影响,在合理假设的基础上,构建应急仓库选址问题的集合覆盖双层规划模型,既考虑配送过程中广义时间费用最小(上层目标),且满足服务范围覆盖整个区域的应急仓库数目最小(下层目标),并以模拟退火算法求解问题最优解.最后以实例分析证明模型和算法的有效性,为决策部门在灾害管理的灾害准备阶段科学合理进行应急仓库选址提供参考依据.     

超立方体排队均衡的卫星消防站选址调度优化

考虑应急服务设施忙碌条件下的需求覆盖可靠度,以及在应急救援中卫星消防站主站和副站关联机制,构建了超立方体排队均衡条件下的卫星消防站渐进覆盖混合整数规划模型,对不同等级灾害的车辆选址与调派方案进行了渐进覆盖优化.应用软件GAMS与局部搜索算法对模型进行编程与求解,并对黑龙江省哈尔滨市主城区卫星消防站布局进行了实例优化,通过计算消防服务水平,证实了卫星消防站模式的优势,并对卫星消防站关联成本进行了敏感度分析,为哈尔滨市消防规划部门预算投入提供了更为准确的参考.     

城市轨道交通应急资源选址和配置方法研究

为解决城市轨道交通中的应急救援站选址以及应急救援资源优化配置问题,从最短救援距离、城市地价、救援工具分区限速、救援时间、基于实际运营情况的特殊站点和中心度关系网络的特殊站点等角度,确立供需可达矩阵,建立以救援时间代价以及建设费用之和为最小的应急站选址模型。在救援资源数量确定的情况下,建立关于应急站的资源收益函数,同时根据资源分配 过程具有马尔可夫性,以期望收益值最大为目标确定资源最优配置模型,并运用动态规划逆序法进行求解。最后,以规划中的成都地铁网为例,将其15 个站点作为应急站,计算其需要分配的应急资源数量。实例计算结果表明,所建选址和资源配置模型所得结果满足实际运营要求,因而具有较高的可信度。     

山地城市应急救护中心选址研究

针对山地城市的路网结构特殊性,根据山地城市路网模型,提出了山地城市道路的连通率的计算方法,然后基于蒙特卡罗的模拟算法对震后路网可靠指标进行评估,并对山城重庆某局域路网进行了震后路网可靠性评估,分析评估结果为应急救护中心的选址提供依据.     

多优先级多车种动态应急交通网络反流策略研究

危化品爆炸泄漏和火灾爆炸等局部突发事件下,疏散车辆与救援车辆在路网上通行的优先级具有差异性。为研究多优先级多车种动态应急交通网络协调优化问题,本文根据多车种的优先级差异性,松弛路段传输模型,模拟疏散和救援交通在路网上的动态加载过程,引入交叉口冲突转向消除与道路反流约束;考虑到优先通行车辆的反流策略会占用低优先级车辆的道路通行能力,设置救援交通的逆行路段数限制。设计分阶段优化方法求解多优先级多车种动态应急交通网络协调优化的多目标混合整数线性规划模型(MPCDETN-MMILP)。最后,以 NguyenDupuis路网为例,分析优先通行车辆使用的逆行路段数对疏散和救援交通的影响。算例结果表明：救援交通逆行路段数和对救援车辆迅速到达受灾区域的提升存在上限,且这种提升趋势是逐渐变缓的,而对疏散车辆迅速到达安全区域的抑制呈现波动式的增加趋势;救援交通逆行路段数对救援优先的疏散和救援交通运行优化效果有较大协调作用;连接受灾区域和外部救援场站,且可构成最短径路的路段更会被选择为救援交通逆行路段。     

城市高架道路紧急救助基础设施设置研究

城市高架道路由于封闭性强、离地面较高,使得紧急救助及疏散难度大,防灾抗灾能力差,因此有必要设置高架道路的紧急救助系统。针对紧急救助系统在城市高架道路中的重要作用,提出在高架道路上修建港湾式紧急停车带及附属救助步行楼梯通道的原则、方法,以实现事故、灾害环境下高架道路的紧急救助与快速疏散。重点对港湾式紧急停车带的位置、尺寸以及紧急疏散通道的设置方法进行了分析,并给出推荐设计值及设计样例,供相关技术人员参考。     

装配式公路钢桥机械辅助架设器具的研究

装配式公路钢桥在国防交通应急保障和平时抢险救灾中发挥着重要作用，但目前这类钢桥一直是人工拼装架设，存在主要构件既大又重、架桥的劳动强度大、速度慢、安全性差等问题。以现有的公路施工机械——50装载机为主要机械，研究了一套机械化辅助架设钢桥的器具，介绍了器具的主要结构和功能。采用此套器具，能够解决桥件的吊装、桥件的水平短途运输，以及桥架设好后整桥推运到位问题，减轻劳动强度，提高架桥速度。     

基于改进蚁群算法的应急救援路径规划

应急救援路径规划不同于普通的路径规划,其目标为用最短的时间对待救援目标实施救援,因此无须考虑返回时间。同时,不同于以往路径规划单个目标点的情况,待救援目标可以有一个或多个。提出一种基于改进蚁群算法的应急救援路径规划方法,设置夸张系数Qa,并定义“虚拟边”,解决当前点的邻接待访问点中有多个目标点的问题。为提高收敛性,对信息素蒸发系数进行改进。该方法能快速找到一条从待救援点到多个目标点的优化路径,实验结果表明算法的有效性。     

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铁路应急救援决策是铁路运输安全管理领域研究的热点之一.本文以铁路应急救援为背景,分析多智能体技术在铁路应急决策领域应用的可行性,提出一种基于分层Agent的铁路应急救援指挥控制结构,并分析了各层Agent的基本功能.根据各层Agent的结构特点设计决策推理的模型,采用基于模糊评价的方法实现管理Agent的决策机制,并阐述了决策算法的计算过程.最后通过一个具体的列车救援决策案例进行模型的验证.研究结果表明,将该方法应用在铁路应急救援决策领域具有可行性.Agent技术和模糊评价方法相结合的决策方法为研究铁路应急救援的智能化提供了新的思路.     

基于Monte Carlo法的山区路网应急中心选址

阐述了灾时山区路网各路段组成单元通行概率的分析方法,采用Monte Carlo模拟法对山区路网连通可靠度进行分析和计算,并通过概率解析法来检验Monte Carlo模拟法的计算精度.采用Monte Carlo模拟法分析路网节点间连通可靠度,提出了灾时山区路网应急救护中心优化选址方法.最后,通过实例阐述其计算过程.结果表...     

永寿梁隧道定点站台疏散救援研究

我国铁路工程发展迅速,特长铁路隧道发展成为铁路建设中的一个重要组成.考虑到隧道防灾,特长铁路隧道中需要设置定点站台,定点处安全疏散成为一个需要研究的问题.永寿梁隧道全长17.1 km,属于特长铁路隧道.该定点疏散救援措施综合考虑了隧道和人员特性,利用Fds和Steps软件分别对隧道火灾场景和人员疏散场景进行了模拟计算,为方案制定提供了有效的数据.永寿梁隧道定点疏散救援措施可以为相似工程提供参考.     

基于重点区域覆盖的海军护航位置选择研究

针对目前护航海军普遍使用的伴随护航策略存在的效率较低及时间难以协调 等问题,采用区域护航的理念,建立了基于重点区域覆盖的海军护航位置选择模型,该模 型分为海盗选择及劫持模型,商船求救及海军救援模型,海军护航位置选择模型等3 个子 模型,对模型得到的海盗劫持高危水域进行重点区域部署,提高护航海军的护航效率.为 了快速有效地求解该模型,综合运用遗传算法和贪心算法,提出一种改进的求解算法,使 得计算结果更加符合实际需求.案例计算结果表明,该模型和算法能够为海军选择合理的 区域护航位置,使得海军护航工作更加高效稳定.