[发明专利]一种基于非支配人工蜂群的防汛物资救援分配方法

说明书

本发明涉及一种基于非支配人工蜂群的防汛物资救援分配方法，建立基于仓库物资存储量约束、物资需求约束和防汛物资送达时间约束的防汛物资分配优化模型，采用大型储备仓库优先、受灾需求优先和随机分配三种方法初始化食物源，提出了食物源的需求适应度值、物资满足率方差适应度值和传达时间适应度值；在雇佣蜂阶段，采用高维矩阵局部搜索方法、种群分类和排挤淘汰降低空间复杂度；在跟随蜂阶段，交叉操作更新食物源，扩大种群的搜索范围；在侦察蜂阶段，选择对末尾食物源、重复食物源和达到进化上限次数的食物源进行重构。本发明可优化防汛物资的分配，节约救援物质的分配时间，平衡各个受灾区域的物资分配，提高防汛物资的整体分配效率。

技术领域：

本发明涉及优化调度领域，尤其涉及防汛物资救援分配领域，具体是指一种基于非支配人工蜂群的防汛物资救援分配方法。

背景技术：

我国地域辽阔，降水局部集中，时间与空间分布不均，且与人口、耕地等分布不相匹配，因此洪涝、台风等灾难频发，造成大量群众受灾，经济损失巨大，如2018年台风等主要灾害共造成全国1.3亿人次受灾，589人死亡，46人失踪，524.5万人次紧急转移安置，近9.7万间房屋倒塌，23.1万间严重损坏，120.8万间一般损坏，直接经济损失2644.6亿元。一旦发生洪涝灾害，如果不能进行有效的防洪抢险工作，会对群众造成十分严重的经济和生命损失，影响经济社会发展，因此防洪抢险是关系人民生命财产安全、关系社会稳定与可持续发展的重要工作。在防汛抢险工作中，防汛物资保障是其一项重要工作。一旦抢险工作启动，需要保证防汛物资调得出、运得走、及时到位。因此实现防汛物资的规范化管理和及时、准确、科学的调度对保障抗洪、排防和抢险开展至关重要。

但是目前传统防汛物资调度主要通过人工调度，即通过电话了解物资状态，进行物资调度，其调度效率较低，容易造成物资调度的混乱，不利于抢险工作的开展。这种粗放式调度方式没有考虑防汛物资的区域联合分配，影响了防汛物资的调度效率。目前，在应急物资调度方面国内学者主要侧重于研究救援应急物资的多目标分配和调度优化方法，如张国富等人为解决多发放点之间潜在的应急救援物资调度冲突问题，提出一种基于带精英策略的非支配排序的遗传与蚁群优化的混合智能搜索方法，即采用改进蚁群优化中的信息素全局更新策略，实现多个调度路径的同时优化。杨忠振等人提出损失和救援开支费用最小的约束条件，建立资源分配模型。许胜铭等人引入伤亡性和经济性两个主要优化目标，构建一种在多出救点、多物资和多受灾点约束条件下的多目标应急物资调拨模型，并运用加权方法确定决策效用函数，在保证物资连续消耗的条件下，求解最优物资调度方案。宋晓宇等人在资源受限情况下，以配送费用总成本最小和最大缺失损失最小为优化目标，建立连续消耗问题的多供应点对多受灾点的应急物资调度模型，提出一种带Pareto概念的双变异改进差分进化方法。田军等人考虑不同需求紧急程度差异，建立配送动态调度的多目标数学模型，采用带有群体智能的加权粒子群方法进行求解。Hongman Wang等人针对二维物资调度问题，提出运输时间最短和成本最短的多目标优化模型，对救援点进行降维处理后通过蚁群方法求解。

上述文献考虑到了多目标调度分配、应急物资资源有限性、应急救灾的优先级等组合约束条件，但是均没有考虑因洪涝灾害导致运输道路受阻、防汛物资的区域协同调度等问题，且没有考虑灾中灾后救援物资需求随时间而发生动态变化性。

发明内容：

为了弥补上述现有方法中存在的不足，本发明提供了一种基于非支配人工蜂群的防汛物资救援分配方法，该方法考虑了多种约束条件以及救援物资需求的动态变化，节约了救援物质的分配时间，平衡了各个受灾区域的物资分配，提高了防汛物资的整体分配效率，使得物资调度分配更加合理。

为了实现上述发明目的，所采用的技术方案为：

一种基于非支配人工蜂群的防汛物资救援分配方法，内容包括：

步骤1：获知所有储备仓库和所有救援点的位置，获知所有储备仓库中各类防汛物资的数量以及各个救援点所需各类防汛物资的数量，建立以防汛物资需求因子、物资满足率方差因子、传达时间因子为目标函数的防汛物资分配优化模型；