應對重大突發(fā)事件的應急服務設(shè)施軸輻式布局與優(yōu)化研究.pdf

1、由于重大突發(fā)事件突發(fā)性強、破壞性大、影響范圍廣,且常伴隨次生災害,使得應急需求點對應急服務具有多次需求、多點同時需求、需求量大和需求時間長等特點,按照常規(guī)災害布局的應急服務設(shè)施無法應對如此復雜的局面。所以,有效應對重大突發(fā)事件,合理配置和優(yōu)化應急服務資源極其重要。
　　 論文首先分析了重大突發(fā)事件下的應急服務需求特征,將軸輻網(wǎng)絡(luò)(Hub&Spoke Network)理論應用于應急服務設(shè)施布局中,設(shè)計了應急服務設(shè)施軸輻式布局網(wǎng)絡(luò)框

2、架,利用軸輻網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模效益、密度效益以及迅速聯(lián)動等優(yōu)點,實現(xiàn)應急服務設(shè)施的區(qū)域聯(lián)動。
　　 針對網(wǎng)絡(luò)中的Spoke點選址問題,在經(jīng)典覆蓋模型的基礎(chǔ)上,根據(jù)實際問題特點,構(gòu)建了多重覆蓋模型(MQCLP)。解決了應急服務需求點的多次需求、多點同時需求問題。設(shè)計了貪婪遺傳算法對該模型進行求解,并通過算例證明了模型和算法的有效性。
　　 針對網(wǎng)絡(luò)中的Hub點選址問題,在經(jīng)典樞紐覆蓋模型的基礎(chǔ)上,構(gòu)建了單分配樞紐集覆蓋模型(SHS

3、CP),解決了重大突發(fā)事件中的應急服務需求量大、需求時間長等問題。針對模型特點,設(shè)計了改進的遺傳算法對其進行求解,并通過較大規(guī)模數(shù)據(jù)的算例驗證了模型和算法的有效性。
　　 針對網(wǎng)絡(luò)中的繞道問題,提出兩種策略:一是構(gòu)建帶有繞道約束的單分配樞紐覆蓋模型(γ-SHSCP)；二是在超過最大繞道系數(shù)的兩Spoke點之間建立“捷徑”。針對網(wǎng)絡(luò)中擁堵問題提出兩種策略:一是改變布局結(jié)構(gòu),構(gòu)建多分配樞紐集合覆蓋模型(γ-MAHSCP)；二是增加S

4、poke點的分配方式。
　　 最后,針對設(shè)施布局面臨的不確定性,利用魯棒優(yōu)化方法,根據(jù)不同風險偏好提出了三種γ-SHSCP的魯棒模型和雙重λ魯棒優(yōu)化模型(λ-SASCFD,此類模型對不確定性的環(huán)境變化不敏感,具有很好的魯棒性。
　　 論文的創(chuàng)新點:
　　 (1)MQCLP模型釋放了一般選址模型中的臨界覆蓋距離過于嚴格和一次性覆蓋的假設(shè)約束,引入兩個覆蓋臨界距離參數(shù),考慮了重大突發(fā)事件對服務設(shè)施破壞的情況,可以在不

5、同覆蓋距離下,為需求點提供多個設(shè)施的階梯型服務覆蓋,從而有效解決應急需求點的多次需求和多點同時需求問題。
　　 (2)SHSCP模型與已有的商業(yè)樞紐設(shè)施選址模型和常規(guī)災害的樞紐選址模型不同,將出行最大時間約束加入到模型中,并引入樞紐覆蓋半徑的參數(shù),在強調(diào)經(jīng)濟性的同時更注重時效性,能有效解決應急服務的大規(guī)模需求和長時間需求問題。對SHSCP模型進行了線性化改進,設(shè)計了新的算法提高了模型求解效率。
　　 (3)γ-ShSCP