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[期刊] 运筹与管理
[作者]
王路兵 吴鹏 胡鹏 储诚斌 李慧嘉
许多森林火灾由于救援资源受限而不能在第一时间扑灭，导致火灾扩大蔓延，进而造成更大的森林资源损失。因此，在救援资源受限情形下，如何对消防救援车辆进行合理的调度安排以快速和低成本地扑灭火灾已成为亟待解决的现实问题。本文研究了一类资源受限下森林火灾应急救援多目标调度优化问题，为该问题构建了多目标混合整数非线性规划模型，优化目标为同时最小化总灭火救援时间和救援车辆总行驶距离。为有效求解该问题，首先将上述非线性模型等价转化为线性模型。然后提出ε-约束法和模糊逻辑相结合的算法对问题进行求解。最后，以大兴安岭山发生的火灾案例和随机生成仿真算例对模型和算法有效性进行验证，结果表明所提出的模型和算法能够有效解决资源受限下森林火灾应急救援问题，并为决策者提供最优的消防调度方案。
[期刊] 工业工程
[作者]
吴鹏 王路兵 储诚斌
针对森林火灾发生后可能存在的交通路网受阻情况，探讨一类新的森林火灾应急资源联合调度优化策略，构建了兼顾资源受限和道路受阻的森林火灾应急资源联合调度的混合整数线性规划模型。为减少森林火灾造成的资源损失，优化目标设定为最小化消防救援时间，并且根据问题特性设计两种编码方式的改进人工蜂群算法。最后，通过典型实例和随机仿真算例进行实验验证。实验结果表明：1)对于实际案例和中小规模仿真案例，采用商业求解器CPLEX求解模型，能够在5 min内获得最优的消防救援方案；2)对于大规模森林火灾，提出的改进人工蜂群算法求解性能优于商业求解器CPLEX，只需10 s就能够获得更高质量的消防救援方案，可为道路受阻下的森林火灾应急救援团队提供有效的消防救援方案。
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
周璀 张贵 文益君 武国华
为提高森林火灾应急资源调度效率,减少森林火灾带来的森林资源和生命财产损失,建立森林火灾应急资源移动调度系统十分必要。系统采用了B/S3层架构,实现了无线终端连接有线网络访问森林防火专网,对应急资源进行查询,自动生成森林火灾应急资源调度方案。系统的应用能从整体上提高抗御重大森林火灾的能力。
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
张朝 陈洁余 单圣涤 张贵
为了提高森林火灾应急物流资源信息化管理水平及指挥调度效率,降低决策偏差,构建了森林火灾应急物流资源信息化管理平台,并从总体功能、业务流程、信息流程和数据流程等各方面对平台进行了分析,然后对平台的体系结构、总体功能、网络拓扑结构和数据库进行了设计,此研究对提高湖南抗御重大森林火灾的能力具有重大的实际意义。
[期刊] 中国科学技术大学学报
[作者]
王悦宸 苏醒 贾熹滨 郭黎敏 丁治明
在应急救援中,救援情况各不相同,救援任务对执行时间有着严苛的限制,而救援资源又十分匮乏,以往单目标和一对一的资源分配方法很难有效解决应急救援中的资源分配问题.为此提出了一种新的应急救援资源分配模型,该模型通过组合救援资源以减少救援任务的执行时间,同时可以增强救援资源的能力.另外,模型通过对多个目标的比重进行调整,并利用线性规划方法得到更符合实际救援需求的资源分配方案.最后,通过采用动态规划思想中的多阶段的资源分配方式,可以解决应急救援中的救援任务和救援资源的动态性问题.由实验可以看出,该模型对不同救援任务和不同救援目标都有着良好的适应性,可以满足应急救援中救援任务和救援资源的动态性需求.
[期刊] 运筹与管理
[作者]
何正文 贾涛 徐渝
本文以救援时间最短化与计划鲁棒性最大化为目标,研究突发事件应急救援前摄性调度优化问题。作者首先对所研究问题进行界定,其中计划鲁棒性定义为各活动开始时间可调整时差的总和,任务是在应急预算和救援期限的约束下,确定活动执行模式与开始时间以实现上述两个目标。随后,构建问题的0-1规划优化模型,鉴于其强NP-hard属性,设计禁忌搜索启发式算法。最后用一个算例对研究进行说明,得到如下结论:救援时间随应急预算的增加而缩短,随救援期限的放宽而延长;计划鲁棒性随应急预算的增加或救援期限的放宽而提高;当权重分配系数增大时,应急救援时间先保持不变而后缩短,计划鲁棒性则呈减小趋势。本文研究可为突发事件应急救援的组织...
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
孙术发 王丽军 王伟 郭伟 张春野 孙龙 梅玉生
[目的]为更好地开展原始林区森林灭火工作,保护内蒙古大兴安岭北部原始林区森林生态资源。[方法]对内蒙古大兴安岭重点国有林管理局下辖的22个林业局,3个自然保护区的应急资源储备情况进行了整理,同时对北部原始林区森林火灾发生的时间规律和空间规律分别进行了分析,在此基础上采用ArcGIS软件,对内蒙古大兴安岭重点国有林管理局森林火灾应急资源的空间分布状况与内蒙古大兴安岭北部原始林区近5年森林火灾发生的空间分布状况进行了叠加分析,依据叠加分析的结果对内蒙古大兴安岭重点国有林管理局森林火灾应急资源空间分布的合理性进行了评判。[结果]叠加分析结果显示,目前内蒙古大兴安岭北部原始林区周边林业局森林火灾应急资源空间配置存在区域集聚以及北部原始林区附近应急资源配置不足等不合理问题。在对内蒙古大兴安岭重点国有林管理局森林火灾应急资源储备情况整理分析的基础上,创新性地提出了以应急物流系统所需时间最少和费用最小为目标进行优化的森林火灾应急资源分配模型。[结论]最后通过实例证明,该模型可以优化森林火灾应急物流系统中资源配置体系,为应急资源的合理调配提供了指导,对于实现科学决策指挥,保护北部原始林区森林生态资源具有一定的现实意义。
[期刊] 运筹与管理
[作者]
胡信布 何正文 徐渝
突发事件应急救援的调度优化,对于救援活动的顺利实施及应急资源的有效使用具有至关重要的作用。本文研究资源约束下的突发事件应急救援鲁棒性调度优化问题,其中,鲁棒性定义为各活动的时间缓冲与其权重系数乘积的总和,目标是在资源可用量及救援期限的约束下,安排活动开始时间和执行模式以最大化应急救援计划的鲁棒性。作者构建了问题的0-1规划优化模型,针对其NP-hard属性,基于问题特征设计双环路禁忌搜索启发式算法。通过对一个算例的计算分析,得到如下结论:给定网络结构及时间参数,利用权重系数的定义可以将时间缓冲分配到重要活动上,由此提高应急救援计划的鲁棒性;随着资源可用量的增加,计划的鲁棒性呈上升趋势,而当救援...
[期刊] 工业工程与管理
[作者]
崔晓 何正文 王能民
基于活动工期的不确定性,研究了资源约束应急救援多模式项目反应性调度优化问题。首先界定问题,以最小化反应性计划与基准计划中各活动开始时间的加权绝对偏差之和为目标,构建优化模型;其次针对其NP-hard属性,设计了双层禁忌搜索启发式算法;最后以一个实际煤矿透水事故救援过程的求解说明研究,得到如下结论:调整时刻越靠前,调整损失越大;随救援时刻推进,调整损失总体上呈降低趋势,但因活动权重大小差异,调整损失可能局部增大;在某些调整时刻,通过合理选择活动执行模式可降低其调整损失;而在某些调整时刻,虽然调整损失发生变化,但救援总工期可能不变。本研究可为应急救援多模式项目的反应性调整提供决策支持。
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
付颖 文益君 吴鑫
切换技术是解决森林火灾应急移动通信中信号阻塞问题的重要技术。对传统的切换技术进行优先权和排队式的算法优化，并将其应用到支持语音业务的切换中，构建了森林火灾应急通信模型，最后对传统算法和改进算法进行了实验对比。结果表明：经过优化和改进后的切换算法中断率显著降低，信号质量显著提高。研究结果可为森林火灾应急指挥通信畅通和数据的实时传输提供技术保障。
关键词：
应急指挥 通信模型 切换技术 算法
[期刊] 技术经济与管理研究
[作者]
李紫瑶
论文研究多目标应急救援的单一起点与终点的车辆路径问题。在对问题的基本情况描述以后,以救援路线长度和时间长度最短为目标,建立多目标应急救援车辆路径寻优模型。以蚂蚁搜索前决策作为解决多目标问题的方法,在算法处理时遵循路径最短原则,以此为依据寻找最短时间。在此基础上,对蚁群优化算法进行修改,提出了基于精英蚂蚁排序的信息素更新方式,提高了算法的收敛速度;并在构造能见度时加入了时间因素,以此突出时间与路径两因素的作用。通过Matlab仿真实验,用迭代次数控制算法的运行时间,得出最优路径和时间,解决了离散组合优化的N
关键词：
应急救援 蚁群算法 精英蚂蚁 路径寻优
[期刊] 运筹与管理
[作者]
任世科 袁治平 徐渝
突发事件应急救援具有高度的不确定性和动态性。本文以KX井喷事故为例,研究突发事件应急救援的动态调度优化问题。作者首先给出KX井喷事故的背景资料,在此基础上提炼本文所研究的问题,即如何基于突发事件救援过程中的实际变化,对原定计划进行最优的动态调整。随后,构建突发事件应急救援的动态调度优化模型,针对其NP-hard属性设计专门的禁忌搜索启发式算法。最后,对KX井喷事故应急救援的动态调度问题进行求解,并结合现实情况对求解结果进行讨论分析,得到如下结论:早期发生的计划调整通常会对应急救援产生较大的影响,而后期发生的计划调整的影响则相对较小。本文的研究可为突发事件应急救援的实时指挥提供定量化决策支持。
[期刊] 林业科学
[作者]
陈卓 刘海洋 黄全义 郑明章 栗健
【目的】利用云计算手段模拟林火蔓延过程,规划火灾应急路径,以促进救援力量快速、高效到达指定火灾地点,为布置林火阻隔措施预留充足时间。研究也为吉林省通化市东昌区的林火应急响应和预防规划提出建设性意见。【方法】以吉林省通化市东昌区为研究区域进行实地调研和模型推演。着眼于林火点单源和多源差异性,利用应急路径规划模型、Dijkstra算法模拟计算单源林火情况下最短救援路径,并纳入多源林火优先级理论,实现救援资源利用最大化。采用FARSITE模型对区域实例森林火灾进行蔓延速率模拟,获取林火发生后各阶段实时数据,综合考虑森林火点附近资源布局情况以及道路交通能力,进行救援路径的推算和防火道路的布局,以验证方法的可行性,并对森林火灾应急响应救援路径进行智能优选。【结果】在一般森林火灾发生时单个着火点的公式基础上,为2个及以上着火点引入优先级理论,再根据火情严重程度通过Dijkstra算法进行依次推演。此外,增加μ作为通行能力系数,以考虑路况、道路属性对救援通行时间的影响,得到新的路径公式。通过FARSITE模型,对2010年“5.3”一般森林火灾(20100503-220502-01)进行蔓延推演,在火源点起火5 h后,如果没有得到有效的人为干预,火情将演变为重大森林火灾,并蔓延到人居地区。由于风向影响,火源点东北侧的火情优先级高于北侧,若有条件同时进行救援,应急资源应按优先级倾斜。【结论】模拟结果表明,通过应急路径规划模型、Dijkstra算法和优先级理论,可以提高救援路径的获取速率,提前进行资源调配和人员安排,FARSITE模拟结合防火道路规划,联系火灾发生后各时间段的蔓延情况,能有效提升森林火灾决策效率,事半功倍地形成林火应急响应和预防规划方案。
[期刊] 物流技术
[作者]
王敬凯 步思蕾 赵浩然 刘宇轩 童麟澳 孙术发
以黑龙江省大兴安岭地区为研究对象，根据大兴安岭三县四区影响森林火灾发生的气候因素、地形因素以及人为因素，采用聚类分析法对其进行系统聚类，确定三县四区森林火灾发生的可能性及风险等级。根据风险等级的不同，引入权重因子，采用遗传算法对52个林场、13个林业局进行林火应急物流中心选址，最终选定在松岭林业局、阿木尔林业局以及塔河县林业局的基础上建设林火应急物流中心，既保证了应急物流中心的响应速度，也降低了建设成本，最大程度上确保了大兴安岭地区林区火灾应急物流中心建设的有效性及合理性。
[期刊] 运筹与管理
[作者]
陈鑫 汪传旭
为了解决应急救援中心的选址问题,本文假定受灾点需求为模糊随机变量,建立了满足时间紧迫性要求的以总运输成本最小为目标的应急救援中心选址优化模型,并结合模糊随机模拟技术和遗传算法提出一种求解上述模型的有效算法。通过算例验证了模型的实用性和算法的有效性,并在此基础上与直接搜索法和贪婪算法进行了比较,得到:本文所采取的算法能够得到较好的求解结果。
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