动态应急资源调度模型的研究及其应用

摘要

随着智能交通、动态交通信息服务、地理信息服务的飞速发展，利用实时道路交通信息与资源定位信息建立协同调度与信息共享一体化的应急救援决策支持系统成为可能。而建立合理优化的动态应急资源调度模型是应急救援指挥决策的重要基础，对提高应急响应能力、提升应急救援决策支持系统的科学性具有重要的意义。
　　 本文研究突发事故发生后动态应急资源调度问题。通过对基于实时因素的动态应急资源调度问题进行分析，考虑了多资源多出救点多受灾点的应急资源运输问题，考虑了动态的事故发展对应急资源需求的影响，考虑了实时道路信息对出行路线的影响，以应急响应时间延长所带来的损失最少为目标，建立了一个时间依赖性的动态应急资源优化调度数学模型。
　　 然后针对提出的模型，利用遗传算法对任意时刻的静态应急资源调度模型进行求解，提出对应的求解算法；然后考虑算法的实时性，通过变换时间变量t进行迭代计算的方法，提出模型的动态求解算法，并通过实例分析证明了模型的实用性。
　　 最后以本文提出模型算法为核心，提出了对基于GIS动态应急资源调度系统的框架。以SuperMap Object为基础平台，以Visual C＃2008为开发工具，开发了基于GIS的动态应急资源调度系统，通过对多方信息的集成，实现应急资源的动态调度。
　　 本文通过对道路危化品运输事故的实例分析，验证了动态应急资源调度模型及其求解算法的有效性；通过对基于GIS动态应急资源调度系统的实现，证明了本文提出的动态应急资源调度模型具备良好的实用价值。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1研究背景

1.2问题概述

1.2.1应急救援体系与应急响应

1.2.2应急资源调度问题

1.3论文内容与目标

1.3.1研究目标

1.3.2研究内容

1.4论文结构

第二章应急资源调度问题文献回顾

2.1问题的基本分析

2.2相关问题

2.2.1应急资源运输问题

2.2.2应急车辆调度问题

2.3求解应急资源调度问题的算法

2.3.1相关算法回顾

2.3.2启发式算法

2.3.3启发式算法比较

2.4本章小结

第三章动态应急资源调度数学模型

3.1问题概述

3.1.1问题陈述与分析

3.1.2问题的数学描述

3.1.3相关定义

3.2模型分析

3.2.1目标函数

3.2.2约束条件

3.3问题假设及符号说明

3.3.1问题假设

3.3.2符号说明

3.4数学模型

3.5本章小结

第四章动态应急资源调度模型的求解算法与验证

4.1遗传算法的理论基础

4.1.1理论基础

4.1.2基本流程

4.1.3参数变量

4.2求解应急资源调度模型的静态遗传算法

4.2.1编码方式与适应性函数

4.2.2约束的处理

4.2.3初始群体生成

4.2.4遗传操作

4.2.5收敛机制

4.3求解应急资源调度模型的动态迭代算法

4.4算例分析与验证

4.4.1算例描述

4.4.2静态算法部分结果分析

4.4.3动态算法部分结果分析

4.5本章小结

第五章基于GIS的动态应急资源调度系统

5.1系统构建与业务流程

5.2系统总体框架与功能设计

5.2.1总体设计

5.2.2功能设计

5.2.3数据库设计

5.2.4接口设计

5.3基于GIS动态应急资源调度系统的实现

5.3.1开发平台

5.3.2数据准备

5.3.3系统运行实例与效益分析

5.4本章小结

第六章总结与展望

6.1论文的主要工作

6.2论文待完善工作

参考文献

致 谢