[发明专利]一种考虑多地貌的灾后多种交通工具接力救援方法

权利要求书

1.一种考虑多地貌的灾后多种交通工具接力救援方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)针对灾后环境，进行分区，并给出直接到达矩阵R；

2)建立救援人数，救援时间以及救援成本的数学模型，进而得到救援问题的目标函数；其中，数学模型中决策变量为各车辆行驶的路径P，其中P_i＝{p_i1,p_i2,p_i3,…,p_ij,…,p_i(U-1),p_iU}表示第i个车辆的行驶路径，其中，p_ij∈Z,i＝1,2,…,VN,j＝1,2,…,U，p_ij表示车辆经过的地貌分区的编号；U表示车辆实际经过的区域个数，VN表示车辆的总个数；用y_i表示第i个车辆是否投入使用，为1，则表示投入使用，为0则没有投入使用；

3)采用粒子群优化算法PSO进行求解，包括如下步骤：

步骤3.1：初始化粒子，包括粒子群的规模，粒子的位置和速度等；

步骤3.2：解码并根据问题的目标函数来评价每个粒子，并从中选出个体极值pbest和全局极值gbest；

步骤3.3：对于每个粒子，执行如下操作：

步骤3.31：更新每个粒子的速度和位置；

步骤3.32：根据已建立的目标函数来评价每个粒子的适应值；

步骤3.33：更新pbest和gbest；

步骤3.4：判断算法是否满足结束条件，如果是，算法结束，输出全局极值；否则，返回步骤3.3。

2.根据权利要求1所述的一种考虑多地貌的灾后多种交通工具接力救援方法，其特征在于，步骤1)中，所述的分区具体方法如下：

步骤一：以灾区和医院为对角顶点，构建出一个矩形救援地图；

步骤二：连接矩形的另外两个顶点，得到矩形的另外一条对角线，即为第一层分区，记为分区线l₁；

步骤三：以灾区和医院两个顶点为起点，根据环境地貌的异同，继续采用直线划分，得到的直线为分区线l₂；进一步判断是否还需要分区，如果需要，则转步骤四；否则，转步骤六；

步骤四：在两个分区线l₂和分区线l₁组成的多边形中，根据地貌环境的异同，采用直线进一步划分，得到分区线l₃；进一步判断是否还需要分区，如果需要，则转步骤五；否则，转步骤六；

步骤五：根据分区线l₂和分区线l₃继组成的多边形中，继续进行分区，得到新的分区线l₄，如果不需要进一步分区，则转步骤六；

步骤六：分区结束，统计分区的个数ZN。

3.根据权利要求1所述的一种考虑多地貌的灾后多种交通工具接力救援方法，其特征在于，步骤1)中，所述的分区中，两个分区之间的直接到达矩阵R_(N×N)，表示如公式(1)所示：

其中，r_ij为布尔型变量，r_ij为0表示不能直接到达；r_ij为1，则表示直接到达。

4.根据权利要求1所述的一种考虑多地貌的灾后多种交通工具接力救援方法，其特征在于，步骤2)中，所述的救援时间为所有交通工具行驶时间的最大值，即不同交通工具经过U个地貌中总的行驶时间，如公式(2)所示：

其中，T表示救援时间；v_ij表示在第i个车辆在第j个地貌环境下的行驶速度，A_ij表示在第i个交通工具在第j个地貌中行驶的难度；Length(p_ij)表示第i个车辆在第j个地貌中行驶的路径长度，具体表示为表示两个地貌分区之间的距离。