[发明专利]一种基于超网络的化工园区集中区域应急物资调配方法

说明书

本公开提供了一种基于超网络的化工园区集中区域应急物资的调配方法，该方法包括：确定潜在受灾区域内化工园区的物资储备与应急物流网络；确定受灾化工园区的物资需求，根据需求规模和关系网络选择救援供应链层级，在满足受灾点需求和流量守恒条件下，根据决策者风险偏好优化目标函数；利用该方法中最优化问题单调且利普希茨连续的特性，转化为变分不等式问题，采用投影修正算法求解。本公开能针对化工园区集中区域发生的不同规模的灾情快速响应，得到应急救援物资调配的最优方案，从而能降低救援成本、提高救援效率，同时也实现了化工园区集中区域内园区之间的应急协作。

技术领域

本公开涉及应急物流领域，具体涉及一种基于超网络的化工园区集中区域应急物资调配方法。

背景技术

化工园区分布着大量的危险源和污染源，化工园区中多为化工企业，生产、储存、使用、运输环节有大量易燃、易爆、有毒、有害的危险化学品，一旦发生火灾、爆炸或危险化学品泄漏事故，极易造成大面积的群死群伤事故，并目园区企业相对密集，若某个企业发生重大事故，如果处理不及时，很可能引发灾难性的“多米诺骨牌”连锁效应，易对人民群众的生命健康及财产安全造成极大威胁，并造成严重的社会影响。化工园区集中区域面临的风险不仅来自园区自身的高危属性，还容易遭受地震、海啸、洪水和热带气旋灾害和其他自然灾害，可能发生严重的自然灾害和工业事故的耦合灾难事故。由于化工园区的产业聚集特征，使得跨区域应急响应资源调度逐渐受到了关注。

在跨区域应急救援中，应急资源调度是应急管理的核心环节，主要研究如何在灾害发生后迅速有效地利用辅助决策工具，采取科学的决策方案，选择一组最佳的应急资源分配方案和配送路径，能够使得分散的物资尽快抵达各个受灾点，从而最大程度上减轻突发性灾害带来的人员伤亡和经济损失。

目前，应急物资调度的研究可分为网络流、VRP、LRP、随机优化、鲁棒优化、多目标优化等几类问题，模型的求解方法主要包括专业软件、启发式算法。针对跨区域应急调度，国外比较重视应急物资调度的决策支持系统的研究，国内主要提出的是一些应急联动体系建设的概念模型。关于物流网络优化问题的研究，目前主要包括物流节点的选址、库存设计、产品的运输方式等，大都以物流网络为基础，建立应急调度配送模型，并采用如模拟退火算法等启发式算法。现有的物流网络设计研究仅在大体上设计了系统的规模和节点的位置，少数的跨区域应急调度的定量研究也仅仅聚焦于交通网络这一层次，没有考虑群应急资源协调调配体系具有多主体、多层级、多属性、多准则等复杂特征，网络中各节点的差异化和节点之间的关系，都会对应急资源的协调调配决策产生影响。

公开内容

(一)要解决的技术问题

为解决以上问题，实现化工园区集中区域应急救援资源调度的优化配置，本公开首先构建了跨区域化工园区超网络模型，联系应急主体关系网络和资源流量网络，在此基础上研究了不同灾害规模下的应急响应和物资调度方案。

(二)技术方案

本公开提供了一种基于超网络的化工园区集中区域应急物资调配方法，包括：步骤1：通过数据库系统分别构建应急主体关系网络模型和应急资源流量网络模型，基于应急主体关系网络模型和应急资源流量网络模型构建化工园区集中区域应急物资调配的超网络模型；步骤2：通信保障系统根据受灾信息确定受灾化工园区对资源的需求量，决策支持系统确定救援供应链层级；步骤3：决策支持系统根据救援供应链层级确定存在资源流量的应急主体以及全局调度成本，并构建全局调度成本的约束条件；步骤4：决策支持系统在约束条件下求解全局调度成本，得到化工园区集中区域应急物资的调配结果。

在本公开的一些实施例中，在所述步骤1中，将应急主体抽象为节点，将应急主体间的关系抽象成网络中的边，构建应急主体关系网络模型，将救灾物资流量抽象成网络中的边，构建应急资源流量网络模型；将应急主体关系网络模型和应急资源流量网络模型中的应急主体间的匹配关系，抽象成应急主体关系网络模型和应急资源流量网络模型之间的超边，构建出所述超网络模型。