[发明专利]一种动态调整的应急运输调度计划生成方法

权利要求书

1.一种动态调整的应急运输调度计划生成方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：将整个运输调度时间均匀划分为T个周期，用r表示当前决策的周期序号，r∈{1，...，T}，r的初始值为1；

步骤2：获取从第一个周期开始的E个调度周期内的环境条件信息，运行基于多周期的应急运输调度初始计划决策模型，生成面向E个调度周期的初始计划。执行第一个调度周期的计划，然后令r＝r+1；

步骤3：收集从第一个调度周期到第(r-1)个调度周期所做决策的实际执行情况，以及从周期r到周期min(r+E-1，T)的需求更新信息；

步骤4：根据步骤3中所收集的已经执行的决策结果与更新后的需求信息，运行基于多周期的应急运输调度计划调整决策模型，生成从当前周期r开始的多个周期的调度决策计划，但只执行属于当前周期r的计划；

步骤5：更新r＝r+1，如果r≤T，转步骤3，否则调度结束。

2.根据权利要求1所述的一种动态调整的应急运输调度计划生成方法，其特征在于：步骤2中所述基于多周期的应急运输调度初始计划决策模型包括以下步骤：

步骤2.1：构建初始计划决策模型的优化目标

minΣc∈CSΣp∈DNΣt∈TρcRDEVcptR+Σh∈WSΣl∈DNΣt∈TρhWDEVhltW---(1)]]>

式(1)表示最小化多周期内物资未满足量和伤员未救治数量的加权之和；其中，

CS表示物资类型集合；

DN表示需求节点集合；

T表示总的调度周期长度；

表示优先满足c类型物资的权重系数；

为t时刻节点p处c类型物资的需求未满足数量；

表示优先救治h类型伤员的权重系数；

为t时刻节点l处未救治的h类型伤员数量；

步骤2.2：构建初始计划决策模型的约束条件，包括：

Στ=1t[Σo∈DN∪SNδτoptXcopτR-Σp′∈DNXcpp′τR]≥Στ=1td~cpτR-DEVcptR,(∀c∈CS,p∈DN,t∈{1,...,E})---(2)]]>

Στ=1tΣp∈DN∪SNXcopτR≤Στ=1tscoτR+Στ=1tΣo′∈SNδτo′otXco′oτR,(∀c∈CS,o∈SN,t∈{1,...,E})---(3)]]>

Στ=1tΣp∈HN[Σo∈DN∪HNδτoptXhopτWl-Σp′∈HNXhpp′τWl]≥Στ=1td~hlτW-DEVhltW,(∀h∈WS,l∈DN,t∈{1,...,E})---(4)]]>

Στ=1tΣp∈DN∪HNXhlpτWl≤Στ=1td~hlτW,(∀h∈WS,l∈DN,t∈{1,...,E})---(5)]]>

Στ=1tΣp′∈DN∪HNXhpp′τWl≤Στ=1tΣo∈DNδτoptXhopτWl,(∀h∈WS,p∈DN,l∈DN,t∈{1,...,E},l≠p)---(6)]]>

Στ=1tΣp′∈HNXhpp′τWl≤Στ=1tΣo∈DN∪HNδτoptXhopτWl,(∀h∈WS,p∈HN,l∈DN,t∈{1,...,E})---(7)]]>

Στ=1tΣl∈DN[Σp∈DN∪HNδτoptXhpoτWl-Σo′∈HNXhoo′τWl]≤Στ=1tshoτW,(∀h∈WS,o∈HN,t∈{1,...,E})---(8)]]>

Yopmt≤ltop,(∀(o,p)∈A,m∈M,t∈{1,...,E})---(9)]]>

Σc∈CSθcXcoptR/capmR+Σl∈DNΣh∈WSXhoptWl/capmW≤Yopmt,(∀(o,p)∈A,m∈M,t∈{1,...,E})---(10)]]>

Στ=1tΣp∈NδτpotYpomτ+Στ=1tavomτ≥Στ=1tΣp∈NYopmτ,(∀o∈N,m∈M,t∈{1,...,E})---(11)]]>

且为整数；

式(2)和式(3)表示救援物资流的平衡约束，分别代表每个调度周期内需求节点和供应节点的物资运输流量平衡。SN表示物资供应节点集合；E表示调度决策的窗口长度；表示t时刻节点p对c类型物资的需求数量，该参数的值具有演变性，需要及时收集其更新信息；δ_τopt为0-1参数：若任一直升机在τ时刻离开节点o且在t时刻之前到达节点p，则δ_τopt＝1，否则δ_τopt＝0；表示t时刻节点o处c类型物资的可供应数量；为τ时刻从节点o运往节点p的c类型物资的数量，和的含义与此类似。

式(4)定义了在任一调度周期内需求节点仍未救治的伤员数量，在本模型中，伤员的救治与否以其是否到达最终医疗节点为界；HN表示医疗处置节点集合；表示τ时刻从节点o运往节点p的属于1节点的h类型伤员的数量，而的含义与的含义类似；表示t时刻节点l产生的h类型伤员的数量，该参数的值具有演变性，需要及时收集其更新信息。

式(5)、式(6)和式(7)保证任一周期内伤员产生节点、伤员转运途径的需求节点、医疗节点的流量平衡；表示τ时刻从节点l运往节点p的属于1节点的h类型伤员的数量，表示t时刻节点l产生的h类型伤员的数量；HN表示医疗处置节点集合。

式(8)确保任一医疗节点处理的伤员数量在医院的处置能力范围内；表示t时刻节点o对h类型伤员的处置容量或能力；表示τ时刻从节点o运往节点o′的属于1节点的h类型伤员的数量。

式(9)表示是否允许直升机在两节点之间航行；Y_opmt为t时刻从节点o飞往节点p的m类型直升机数量；t_op表示直升机经过路径(o，p)所需时间；l表示大数。

式(10)表示任一周期内节点间物资和伤员的转运量在直升机的运输能力范围内；θ_c表示c类型物资的单位重量；为t时刻从节点o运往节点p的c类型物资的数量；为t时刻从节点o运往节点p的属于l节点的h类型伤员的数量；表示m类型直升机的最大载货重量，单位为吨；表示m类型直升机可载伤员的最大人数；Y_opmt为t时刻从节点o飞往节点p的m类型直升机数量。

式(11)的目的是平衡任一周期内各节点之间的直升机流；av_omt表示t时刻增加到节点o的m类型直升机数量，N表示节点集合，N＝HN∪SN∪DN。

式(12)表示决策变量为非负，且伤员运输量与不满足量、直升机运输次数等决策变量取整数。