基于模糊集值理论和TOPSIS法的应急避难所选择研究

针对城市突发事件下人员疏散应急避难所的选择,从安全性、可达性、应急服务能力三个方面构建评价指标体系。考虑到评价指标的不确定性,采用指标区间评分和模糊集值统计理论确定评价指标权重值,利用TOPSIS法原理构建应急避难所选择综合评价模型,确定各评价指标的最优解与最劣解,通过计算各评价指标到最优解和最劣解的距离得到各备选应急避难所与最优解的接近程度,按照接近程度对各应急避难所进行排序。实例计算结果表明：到危险源距离、避难所容量、到医院距离、到救援物质仓库距离是避难所选择的主要因素,到最优解距离越小,接近程度越大,该应急避难所越优。     

突发公共事件下应急救援设施选址模型与案例

本文在对应急救援设施选址方法进行总结的基础上,根据突发公共事件下的选址特点,从需求角度对应急救援设施进行了合理分类,并分别针对紧急公共服务设施、临时应急避难所和长期应急避难所三类设施相应提出适用的选址模型。在此基础上,进一步针对紧急公共服务设施选址问题,建立选址模型和设计相应算法,基于TransCAD与Lingo软件开展案例研究,对所提出的模型进行验证,证明了模型的可靠性和有效性。     

多车型多行程需求可拆分的应急疏散车辆调度

为解决应急疏散车辆紧缺条件下的多批次车辆调度问题,使受灾人员被迅速地疏散至避难所,在考虑应急车辆容量差异的基础上,构建了多目标的多行程、多时间窗、需求可拆分的应急疏散车辆调度模型.通过引入虚拟站点的方式,简化了延误损失计算过程,并总结了数学模型最优解的特征.结合最优解的特征设计了改进的遗传算法对模型求解,并进行了算例分析.结果表明:所提出的算法能够有效对数学模型进行求解且具有良好稳定性,能够为应急车辆的多批次调度问题提供一定的决策指导和参考.     

奥运应急交通疏散预案评价指标体系研究

在研究应急交通疏散特点的基础上,结合2008年北京奥运的预计情况,提出了奥运应急交通疏散预案评价指标体系.从大量评价指标中筛选出疏散时间、疏散路网畅通可靠性、平均疏散距离、救援到位率、避难所服务水平及疏散代价等6项评价指标,选用TOPSIS法对预案进行综合评价,得出了较为合理的评价结果.     

应急救援物资多式联运的成本最优化模型

针对突发事件中应急物流的特点,提出综合考虑应急救援时效性、经济性和安全性因素的 应急物资车辆调度方法。在参阅国内外众多有关应急物资车辆路径选择问题研究文献的基础上, 综合考虑了时间窗约束（硬时间窗和软时间窗） 及公路、铁路、航空3 种运输方式及路网道路的 脆弱性和可修复性等因素,建立了多应急救援点、多受灾点的应急车辆路径问题模型。问题求解 过程中采用模拟退火算法,并通过算例验证模型与算法的可靠性。结论证明应用模拟退火算法求 解应急物资车辆调度问题时,搜索效率较高;算例结果表明了在应急救援中由于不同的时间窗要 求导致不同类型的物资所选择的路径不同;同时体现了多式联运在应急救援中的应用。     

基于改进鱼群算法的应急车辆最优路径选择

当突发事件发生后,要求将救援物资在最短的时间内运输到受灾点,而在整个应急救援过程中,应急车辆路径的选择对救援工作起到至关重要的作用,建立应急车辆最优路径选择模型对最优路径选择具有重要作用。介绍基本人工鱼群算法的主要算子并提出一种改进的人工鱼群算法,最后通过算例验证该算法在应急车辆路径选择时具有较好的效果和应用价值。     

施工环境下高速公路应急资源调度方法研究

在研究高速公路应急救援系统的过程中,应急资源调度方法是整个高速公路交通事件应急救援系统的核心。以应急救援结束时间最短和应急救援相关费用最少为目标,充分考虑到高速公路施工区域对路段通行能力的影响,结合高速公路施工区域的性质和特点,采用数学规划的方法建立了基于施工区通行能力的应急资源调度模型。通过贪婪算法对该模型进行优化求解,进而确定各应急出救点是否参与救援以及经过施工区参与救援的具体时间和能力,对各个出救点的费用能力比进行比较,从而选择适当的应急出救点进行有效的救援,并以山东高速济青高速段施工区域为例对模型进行了实证分析。分析结果表明:应用本模型的方案可以使救援费用减少16.036万元,相比降低了13.6%,缩减了救援成本。     

基于事件惩罚的公路应急交通动态分配模型

深入剖析应急交通与常规交通在动态交通分配要求的异同,将应急时空需求分布和动态交通分配模型联系起来,提供可行的公路应急交通疏散动态分析方法.首先,根据应急期限要求建立公路交通疏散需求的时空分布预测模型,得到分时段OD矩阵.其次,借助DYMIN双层规划模型,对分时段OD矩阵进行动态交通分配得到各路段的分时初始阻抗,同时为在路径选择中体现事件扩散对路段阻抗的影响,通过定义事件惩罚函数来修正路段阻抗,引导车辆选择受事件影响程度低的最短路径进行疏散.最后,基于TransModeler 软件进行反馈式仿真,比较事件惩罚函数运用前后的公路应急交通分配结果,验证了模型的有效性.     

业务模型驱动的应急物流本体知识表示及应用

为解决应急物流智能协作面临的异构信息融合与知识管理难题,以有效知识应用为目标,利用业务模型与本体模型对组成构件上的相关性进行映射,并根据系统控制与实体行为约束所需的业务推理规则,设计了3种模块之间的关系与四阶段转换步骤,形成了业务模型驱动的本体表示方法.以该方法为基础,结合应急物流领域需求,建立了由概念集合、概念属性、语义约束、推理规则等要素组成的应急物流本体模型.通过应急配送路径选择案例,自动推理得到可替代邻近点以完成配送路径求解.结果表明,应急物流本体模型及其应用实现了异构信息的本体融合,消除了以关键词匹配为基础的常规检索失效现象,满足了最小路径算法的执行条件,为应急物流决策模型及算法应用提供了知识层面的支持.      

基于过饱和控制的疏散网络优化模型

应急条件下疏散需求呈现短时爆发性特点,为提高网络优化模型在应急疏散状态下的适用性,本文提出了网络过饱和度概念,并结合疏散交通组织策略建立过饱和控制的疏散网络双层优化模型.上层模型从疏散组织者的角度出发最小化疏散网络过饱和度,下层模型以Wardrop 用户平衡准则模拟疏散参与者的疏散路径选择行为.采用禁忌搜索算法求解所建模型,并以Sioux Falls 网络为平台验证其有效性.实验结果表明,在应急交通疏散状态下,基于过饱和控制的疏散网络优化模型能够实现疏散网络通行能力的最大化利用和应急交通组织策略的最优化配置,具有较强的适用性.     

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提出飓风等自然灾害条件下运用公交车进行居民紧急疏散的优化模型. 最优公交车疏散运行计划问题可转化为不确定性需求的选址—路径优化模型,目标函数是使总疏散时间最小. 选址—路径优化模型用于确定最有效的公交车集结点服务区域和将人员从受灾区域转移到指定避难所或安全地区的最优线路,并设计遗传算法、神经网络算法和爬山算法结合的混合启发式算法. 通过美国密西西比州格尔夫波特市的实际数据对所提出的模型进行验证. 实验结果表明,混合遗传算法在求解效果和效率上都优于传统的遗传算法.     

基于可靠性分析的区域灾害应急物流网络设计

为了设计能够最大限度地抵御自然灾害破坏并满足应急物资和抢险救援需求的物流网络,从系统可靠性角度出发,提出了区域路网应急连通可靠性的概念.运用双层规划方法构建了网络设计模型,上层模型为物流运行总时间最小和系统应急连通可靠性最大的双目标规划模型,下层模型为固定需求用户平衡配流模型.将双目标函数转化为单目标函数后求解上层模型,用改进模拟退火优化算法求解整个双层规划模型.结果表明:在相同投资约束下,上层模型中增加系统应急连通可靠性最大的目标函数后,网络最大关键度由821.55降至32.66,物流总代价降低了0.22％,物流运行时间不变.实际网络最优方案的设计应综合考虑物流效率与系统可靠性.     

铁路应急服务设施双阶段组合选址模型研究

在对具有区间性质的铁路应急需求点分析的基础上,针对铁路应急服务设施备选点未知且需建数目给定的选址问题,对传统单阶段选址模型进行改进,提出了综合考虑应急服务公平性及响应时效性的双阶段组合选址模型,并结合实例,验证了模型及算法的有效性.针对备选点未知且需建数目给定情况下的铁路应急服务设施双阶段组合选址问题所得的选址方案,应急服务半径降低了21.7%,应急服务水平差异性减少了 35.8%,提高了整个系统的应急服务水平.本文提出的双阶段组合选址模型既适用于局部范围的应急服务设施选址也适用于全国范围的铁路应急服务设施选址,适用于备选点未知且给定建设数目的应急设施选址也适用于存在多个备选方案多目标布局优化的应急设施选址问题.     

高速公路突发交通事件应急资源调配模型研究

针对多个应急资源点对单一目标点的资源优化调配问题,构建高速公路突发交通事件应急资源调配综合评价模型。通过引入熵权法确定评价指标的权重,采用理想点法综合评价多个应急资源点的优先出救顺序,并将综合评价模型运用到实例研究。研究结果表明综合评价模型简单、直观,可为应急资源调配问题提供一种新的研究方法,有利于运输业更好地应对突发交通事件应急资源调配问题。     

应急设施鲁棒优化选址模型及算法

为解决不确定情况下应急设施选址问题,采用鲁棒优化方法处理应急节点权重的区间估计,基于最优的设施选址到各个应急节点的赋权距离之和最小,建立有限期要求的不确定性应急设施选址模型,并给出了模型的求解算法,比较分析了鲁棒解与确定情况下的最优解。分析结果表明:当情况发生变化后,在确定情况下得到的最优解将发生较大的偏差,而在所有可能发生的情况下,鲁棒解与最优解目标函数值的最大偏差最小,因此,不确定性应急设施选址模型的解可以有效规避风险。     

城市交通疏散救援的元胞自动机模型

分析了城市内部各向车流冲突造成的车辆延误对疏散与救援决策的影响,将交叉口控制参数引入到现有的基于元胞传输模型的应急疏散救援仿真模型中,建立灾时交叉口紧急控制下的应急疏散救援仿真模型.改进后的模型以规划周期内疏散与救援加权行程时间最小为目标,并引入反流策略.仿真结果表明:由于低优先级的车流G1和G2让行高优先级车流G3和...     

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本文着重研究应急交通需求时空分布预测方法. 从分析应急交通需求特点入手,在总结现有研究的基础上,提出广义S型行为反应曲线的概念,并紧扣不同集结点的疏散时间要求和反应参数各异的特点,建立了广义S型需求加载曲线模型,同时给出了单位时段疏散百分比的分析方法. 应用上述方法,设计了分时段应急交通OD需求矩阵的求解算法,从而建立应急交通需求时空分布模型. 基于MATLAB软件对模型编程实现,在对给定算例进行应用后,证明模型能够准确刻画不同时刻的各集结点和整个系统的应急需求疏散比例的动态变化,并有效应用于应急交通时变需求分布的预测.     

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当易扩散性危险品发生严重泄漏后,危害区的应急交通疏散对减少人员伤害和经济损失具有非常重要的作用.本文研究区域易扩散性危险品发生泄漏后,建立在规定的时间内,应急交通部门主导的路网疏散,目标函数为区域应急疏散路网能力的元胞传输模型.结合模型复杂性的特点,以及量子粒子群算法的优点对模型进行求解.算例表明,在应急疏散过程中,应急交通管理部门利用信息优势和主导权利使路网应急疏散能力比自然的路网应急疏散能力提高了56.9%.模型和算法可为应急交通管理决策部门提供理论支持.     

既有地下人防洞库对基坑变形的影响分析

为了深入研究既有人防洞库对基坑变形的影响情况,运用 PLAXIS有限元程序对开挖进行模拟,得到在基坑开挖过程中,既有人防结构对基坑周边位移场、沉降变形及坑底土体隆起变形情况的影响。模拟计算结果表明,在相对于无人防洞库基坑开挖情况下,基坑开挖到人防结构时,基坑支护结构周围沉降变形模式明显改变,同时最大沉降有少许降低,而最终隆起量降低明显。人防洞库的存在对基坑变形有明显的限制作用,这种作用主要是限制坑底隆起,从而影响周围沉降。同时,总结出了基坑开挖地层变形的基本规律,为今后类似工程提供有益的参考。