[发明专利]一种动态调整的应急运输调度计划生成方法

说明书

技术领域

本发明属于应急管理领域，尤其涉及一种动态调整的应急运输调度计划生成方法。

背景技术

强地震等重大自然灾害发生后，各受灾地点物资需求、伤员数量处置数量等一般会呈井喷式增长，为最大程度的减少灾区人民的生命和财产损失，需要在灾后快速组织起应急资源运输调度等救灾行动，以便为灾区运输所急需的各类物资，转移就地无法治疗的伤病员。但在组织调度这些运输活动时，对于灾后救援指挥决策人员而言，不仅需要考虑灾区救援需求等影响救援决策的因素随时间推进而表现出的动态性(例如，同一受灾点在不同的时段上对救援的需求水平一般会不同)，而且还需要考虑这些因素的随救援进展而体现出的演变性(例如，在制定决策方案时所预计的需求水平与实际水平相比往往会存在差异；又如，救援过程中因次生灾害的发生会导致实际的需求与预计的需求发生大的偏差)。本发明充分考虑灾后救援需求等因素在灾后救援进展过程中所体现出的动态性和演变性，提出一种灾后应急资源运输调度计划生成及动态调整方法，支持快速自动生成应急资源运输调度计划，并能够根据灾情信息的不断更新对应急运输调度计划进行动态调整。

由于全球范围内地震灾害频发，以灾后应急资源运输调度为代表的应急物流得到了国内外学者的广泛研究。针对灾后应急资源调度过程中相关环境条件的动态性，研究人员提出了基于多周期规划、干扰管理、贝叶斯决策等为主的研究方法。基于多周期规划的应急资源调度仅考虑了基于当前时刻做出未来一段时期内的应急资源调度计划，未考虑计划执行过程中信息“反馈”对调度计划的影响；基于干扰管理思想的动态调度研究则集中在常规情况下的经常性突发事件的研究，侧重干扰事件发生后对原计划的“局部调整”，对突发性重大自然灾害的研究成果较少，且对灾后应急物流的研究大多局限在对车辆路径规划(VRP)问题的研究；基于贝叶斯决策理论的应急资源运输调度研究，对贝叶斯风险的设计有赖于先验概率和研究者的主观意识与水平，客观性相对不足。对此，本发明基于救援物资的前向运输和伤病员的后送转移等应急运输调度需求，考虑运输需求等因素的动态性，提出了一种基于多周期的应急资源运输调度计划生成方法，在此基础上着眼于救援需求等因素的演变性，进一步提出了一种基于滚动优化的运输调度计划调整方法，它支持根据信息不断更新的结果对应急资源调度方案计划进行动态优化和调整，使其更能适应地震灾难救援期间需求等因素的动态性、演变性等特点，确保做出的决策将更具科学性和实用性。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种考虑运输需求等因素的动态性，能够根据信息不断更新的结果对应急资源调度方案计划进行动态优化和调整的一种动态调整的应急运输调度计划生成方法。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

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。

作为本发明的进一步改进：

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

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：