考虑可靠性的交通网络应急资源布局优化

应急资源布局优化决策是应急预防护工作的核心内容之一。在重新定义应急需求服务可靠性的基础上,将应急点对应急资源服务的可靠性约束,转化为应急资源储备点可提供应急救援服务的资源数量的约束。以最小化应急系统的总费用为优化目标,并考虑应急资源数量、储备能力和储备点数量的约束,建立服务数量可靠性约束下的交通网络应急资源布局优化模型,并设计基于实数矩阵编码的遗传算法进行求解和计算分析。研究结果表明:本文所提出的优化方法计算高效,结果合理,可以为交通网络的应急预防护工作提供科学的决策依据。     

基于PSO的城市轨道交通应急救援站选址研究

研究目的:目前我国越来越多的城市迈入了城市轨道交通网络化运营阶段,这对城市轨道交通网络的应急救援体系提出了更高要求,其中,应急救援站是救援体系的关键。为此,本文提出以滚动式多步求解的方法建立粒子维度自适应模型,求解城市轨道交通网络应急救援站多目标选址问题,并采用Matlab与数字地图相结合的方式,计算覆盖北京地铁全网的应急救援站最少数量及最佳位置分布。研究结论:(1)本文提出以滚动式多步求解方式来改进传统的粒子群聚类算法,改进后的算法能够自适应地求解聚类簇数;(2)应用改进后的粒子群算法能自动求解不同轨道交通线网中的应急救援站最少数量,且求解结果优于已有相关研究;(3)本文在适应度函数中增设影响权重,可解决选址过程中的多目标约束问题;(4)本文提出的粒子维度自适应方法同样可以用在解决聚类条件相同、类群边界明确的其他类似问题上。     

区域应急物流中心空间布局规划研究

重大突发事件下,由于应急物流体系规划不足,应急物资的采购、运输、储存、调拨、配送及回收等职能分散在不同部门、地区和企业,导致应急物资运输通道受阻、应急物资分拨不畅等问题。针对灾前应急物流中心统筹规划问题,构建高速公路、高速铁路和航空线路3种运输方式相结合的综合运输网,运用复杂网络理论对综合运输网络进行社团划分,找出区域内路网联系密切的城市社团;采用弗洛伊德算法计算得到各城市至社团内其他城市的最短运输距离,以此为基础选择应急物流中心备选城市;根据区位理论构建包括是否有机场、运输距离、人均GDP、城市面积及高速公路连接度、国家物流枢纽等的评价指标体系,用熵权TOPSIS法对备选城市综合评价,确定最适合的城市作为每个社团内部的应急物流中心。以长三角区域为例,采用该方法将地级及以上城市划分为4个社团,每个社团内有8～12个城市,确定南京、苏州、宁波和徐州4个应急物流中心及各自的覆盖范围。从灾前规划的角度考虑应急物流中心选址问题,有利于提升灾害发生后应急物资运输可靠性及时效性;同时注重数据的可获得性,避免了过多假设,更加切合实际,计算简便、有效。研究可为区域应急物流中心选址以及物流网络优化提供决...     

区域铁路网应急运输保障能力评价研究

论证区域铁路网在突发事件救援行动中发挥的重要作用,分析应急运输相关影响因素后,提出区域铁路网应急运输保障能力的定义及评价方法,建立区域铁路网连通性、应急运输可靠性、路网节点车站和区段重要度的计算模型。结合新疆地区铁路网规划和应急物资储备库节点分布情况,利用该模型对2010、2015、2020年新疆地区铁路网应急运输保障能力进行评价,验证该方法的合理性和可行性,并针对评价结果提出新疆地区铁路网应急运输保障能力的发展建议。     

铁路网系统运输能力可靠性理论研究

从可靠性理论和交通网络流特性出发,概述了国内外关于能力可靠性研究方面的最新进展。以铁路路网系统运输能力系列概念为基础,提出路网系统运输能力可靠性定义,并分析其产生原因。考虑到铁路网实际运营的各种不确定性因素,提出基于概率的不确定性情景的路网系统运输能力可靠性计算模型,并以K短路和复合遗传算法为核心进行编程计算,算例表明,该理论及模型正确,计算结果较符合铁路网现状,为铁路路网规划和管理提供客观量化依据,具有理论和应用价值。     

城市轨道交通网络系统设计承载能力计算方法研究

结合城市轨道交通网络系统设计承载能力的概念及特点,全面系统地研究了影响城市轨道交通网络系统设计承载能力的各项因素,并在借鉴以往线路承载能力计算方法的基础上,结合约束理论(TOC),计算了单条线路的承载能力。然后根据系统线网形成的特点,利用分布估计算法建立了城市轨道交通网络系统设计承载能力的计算模型。最后,以上海市轨道交通网络系统为例,对计算模型进行验证。结果表明该模型计算量较小、计算速度较快、可行性较强,并反映了上海市轨道交通网络系统的实际情况。     

山区铁路汛期运输组织应急调整对策探讨

概述我国山区铁路汛期灾害现状,针对山区铁路汛期灾害时空分布集中、灾后影响范围大、降水强度及规模难以预测等特点,分析山区铁路汛期灾害在行车设备设施、路网点线能力、列车运行速度、列车停站时间及运行秩序等方面给运输组织带来的影响,在遵循山区铁路汛期运输组织应急调整原则的基础上,提出基于列车组织方式与运行计划的铁路汛期运输组织应急调整对策,为我国山区铁路汛期运输组织应急管理决策提供参考。     

基于CBR的地铁工程事故应急决策方法研究

研究目的:地铁工程安全事故涉及因素多,关联关系复杂,一般很难直接获取事故因果关系规则,给事故应急处置决策带来困难。本文针对地铁工程安全事故应急决策的困境,在对地铁工程安全事故机理进行剖析的基础上,借鉴CBR理论构建面向地铁工程事故的案例表示模型,提出案例检索策略和案例相似度计算方法。研究结论:(1)基于灾害系统理论对地铁工程事故发生机理进行分析,地铁工程事故是由孕灾环境、致灾因子和承灾体三要素共同作用的结果;(2)在对地铁工程事故案例特征要素剖析基础上提出的多层次案例结构化表示模型,可为案例检索提供基础;(3)地铁工程事故案例具有特征属性多、类型多样等特点,两级检索策略可提高案例的检索效率和有效性;(4)该研究成果可为地铁工程突发安全事故的应急决策提供支持和参考。     

面向网络效率的交通网络设计优化方法

通过算例计算和比较分析,在选择合理的定量化交通网络效率计算方法的基础上,建立面向网络效率的交通网络设计双层规划模型,并基于遗传算法和Frank-Wolfe算法设计模型的求解方法。计算分析结果表明:相对于传统的以系统总阻抗最小为目标的优化决策方案,本文所提出的以网络效率最优为目标的优化方案,更注重于提高当前交通网络基础设施的利用率和流量分布的均衡性,从而能以最小的投入在最大程度上缓解交通网络拥堵,并能高效解决路段车流分布不均及个别路段的过饱和等矛盾。     

考虑公平的铁路应急物资调度优化研究

铁路应急资源调度受到应急需求、运输成本和物资分配公平性等因素制约。为了降低运输成本,提高物资分配公平性,针对灾害突然发生时需求不确定及应急物资不足的情况,以分配公平性最大和运输成本最低为目标,建立铁路应急物资调度多目标优化模型,设计改进遗传算法求解模型。以受自然灾害影响的某区域为例,验证铁路应急物资调度多目标优化模型及算法。结果表明,该模型和算法能够有效地解决应急资源调度问题,改进后的遗传算法与基本遗传算法相比更为有效,有助于提高各应急需求点的公平性,有效降低应急物资调度的成本。