考慮震后應(yīng)急物資保障階段性特征的選址—聯(lián)運問題研究.pdf

1、近年來，全球地震災(zāi)害頻發(fā)，給人類造成了巨大危害和損失。而應(yīng)急物資保障作為震后救援工作的關(guān)鍵，需要在有限時間、空間和資源約束下快速滿足應(yīng)急物資需求，以實現(xiàn)災(zāi)害損失最小化。其核心是如何科學(xué)合理地布局應(yīng)急物資配送中心、安排多種運輸方式進行應(yīng)急物資聯(lián)運，而且這兩個問題之間具有緊密聯(lián)系，有必要進行集成優(yōu)化管理。
　　首先，震后應(yīng)急救援活動是個動態(tài)更新的過程，具有明顯的階段性特征。鑒于此，為提高震后應(yīng)急物資保障的效率，本文首先通過對震后應(yīng)急物

2、資保障階段性特征進行分析，將震后應(yīng)急物資保障過程分為震后初期、緊急救援期、應(yīng)急恢復(fù)期三個階段，并將震后應(yīng)急物資保障中的三個階段與一般物流系統(tǒng)做對比，提煉出各階段不同于一般物流的特征，把握其中的主要問題和需要考慮的關(guān)鍵因素。
　　其次，將震后應(yīng)急物資配送中三個階段實際救援過程中的特點和現(xiàn)象進行數(shù)學(xué)抽象，用合適的參數(shù)、變量和表達式予以刻畫和表述，分別對三個階段進行數(shù)學(xué)建模，具體如下:
　　(1)震后初期階段，主要考慮多物資集散點

3、供應(yīng)量不同;多受災(zāi)點需求量不同;多品種救災(zāi)物資緊迫性程度不同;路網(wǎng)部分中斷，多運輸方式運輸能力不同;通信中斷，物資集散點通過預(yù)測需求對受災(zāi)點采取主動配送，即供方主導(dǎo)性;物資供不應(yīng)求等特點，建立一個上層以物資運送時間最短為目標，下層以物資分配公平性最大為目標的震后初期應(yīng)急物資配送中的選址—聯(lián)運雙層規(guī)劃模型。
　　(2)震后緊急救援期，考慮多物資集散點供應(yīng)量不斷變化;多受災(zāi)點需求量不斷變化;多品種救災(zāi)物資緊迫性程度不同;路網(wǎng)逐漸修復(fù)，

4、多運輸方式運輸能力不同;通信設(shè)備基本恢復(fù)，物資集散點通過下級物資需求上報情況進行被動配送，即拉式配送;物資供不應(yīng)求顯現(xiàn)仍然突出;時間窗限制;當決策方案不再適應(yīng)不斷變化的救災(zāi)任務(wù)時，采取實時優(yōu)化、動態(tài)決策，逐漸開放應(yīng)急物資配送中心，以此滿足不斷加重的救災(zāi)任務(wù)需求。建立了一個上層以受災(zāi)點需求應(yīng)急物資時間滿意度最大，下層為物資分配公平性最大的震后緊急救援期應(yīng)急物資配送中的選址—聯(lián)運雙層規(guī)劃模型。
　　(3)震后應(yīng)急恢復(fù)期，除考慮多物資集

5、散點，多受災(zāi)點，多品種救災(zāi)物資，多運輸方式之外，該階段路網(wǎng)完全恢復(fù)，信息完全通暢，物資供應(yīng)及物資需求定期更新，物資需求基本得到滿足，物資集散點根據(jù)受災(zāi)點的需求量進行按需配送，即拉式配送，該階段時間跨度大，規(guī)劃時程長，適合采取多周期動態(tài)決策?；诖?，建立了一個以總費用最小的震后應(yīng)急恢復(fù)期應(yīng)急物資配送中的多周期動態(tài)選址—聯(lián)運模型。
　　再者，針對上述三個模型的特點，分別設(shè)計了基于不同啟發(fā)式規(guī)則的混合遺傳算法進行求解，每個階段模型不同，

6、目標和約束條件也不一樣，因此編碼設(shè)計也不同，根據(jù)不同的編碼設(shè)計不同的解碼方式，有效地處理了主從目標決策、動態(tài)實時決策、多周期決策、運輸能力限制約束、應(yīng)急物資配送中心吞吐量限制約束、受災(zāi)點最低滿足率約束、時間窗約束、應(yīng)急物資配送中心允許開放最大數(shù)量約束等一系列。
　　最后，以汶川大地震應(yīng)急物資保障各階段為背景構(gòu)造算例，分別對震后初期、緊急救援期、應(yīng)急恢復(fù)期的模型和算法進行驗證，并對模型中主要參數(shù)進行靈敏度分析，結(jié)果表明算法具有較好的