[发明专利]一种海上溢油事故应急处置系统的多目标组合优化配置方法在审

专利信息
申请号: 201910476960.8 申请日: 2019-06-03
公开(公告)号: CN110188960A 公开(公告)日: 2019-08-30
发明(设计)人: 杨克巍;姜江;杨清清;郭玙;朱国海;高盈盈;杨志伟;豆亚杰 申请(专利权)人: 中国人民解放军国防科技大学
主分类号: G06Q10/04 分类号: G06Q10/04;G06Q10/06
代理公司: 长沙国科天河知识产权代理有限公司 43225 代理人: 董惠文
地址: 410073 湖*** 国省代码: 湖南;43
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摘要: 发明公开了一种海上溢油事故应急处置系统的多目标组合优化配置方法,包括1、采集海上溢油事故的位置及溢油面积;2、采集在溢油事故中各资源供应点的信息;3、构建海上溢油事故处置不确定条件下的多目标函数模型;4、构建海上溢油事故处置不确定条件下多目标约束优化模型的约束条件;5、对海上溢油事故不确定条件下多目标优化模型进行求解得到资源配置解集;6、从资源配置解集中选择最优配置方案。本发明由于考虑了实际溢油应急处置过程中的不确定性,使得资源配置更加贴合实际应急需求,使应急处置过程的资源配置更科学高效、缩短了事故处理的时间,节约了成本,降低了海洋污染。
搜索关键词: 海上溢油 资源配置 确定条件 多目标 处置系统 事故处置 事故应急 应急处置 组合优化 构建 配置 海洋污染 多目标优化模型 采集 多目标函数 不确定性 事故处理 溢油事故 优化模型 约束条件 供应点 求解 贴合 应急 节约
【主权项】:
1.一种海上溢油事故应急处置系统的多目标组合优化配置方法,其特征在于:包括以下步骤:步骤1:采集海上溢油事故点位置p及溢油量面积S;步骤2:采集在溢油事故中可以配置的M类应急资源B1,B2,...,Bj,...,Bm,N个应急资源供应点A1,A2,...,Ai,...,An,资源供应点Ai对应急资源Bj的存储量aij,溢油事故点p与各资源供应点Ai之间的距离di,各资源供应点Ai到溢油事故点p之间的运输速度Vi;步骤3:构建海上溢油事故处置不确定条件下的多目标函数模型;时间最短的目标函数为:minT=min(T_1+T_2)        (1)成本最低目标函数为:其中式1表示使资源调配时间和事故处置时间T最短,T_1表示资源调配时间,T_2为事故处置时间;式2表示使事故处置过程中的成本C最小,Prj表示使用第j类资源的单位成本,xij为决策变量,表示在资源配置方案x中第i个资源供应点Ai向事故点p供应的第j类资源的数量,所述资源配置方案x表示为:x11x12...x1mx21x22...x2m...xi1xi2...xij...xim...xn1xn2...xnm;资源调配时间T_1的目标函数为:其中TM表示正常海况下的运输时间,由运输的距离以及运输船舶的速度决定,TL为考虑到海风洋流不确定因素下运输时间的最小可能值,TR为考虑到海风洋流不确定因素下运输时间的最大可能值,TM、TR、TL由下式得到:其中:表示第i个资源供应点Ai到溢油事故点p的运输时间的三角模糊数,Pi是一个指示变量,取值为0和1,1表示当前资源供应点参与此次溢油应急行动,0表示不参与;由运输的距离以及运输船舶的速度决定,di是资源供应点Ai与事故点p的距离,单位为海里,Vi是资源供应点Ai到事故点p之间的运输速度,tiL为考虑到海风洋流不确定因素情况下溢油事故点p到资源供应点Ai的距离di上其运输时间的最小可能值,tiR为考虑到海风洋流等不确定因素情况下溢油事故点p到资源供应点Ai的距离di上其运输时间的最大可能值,γi,εi是经验系数,该经验系数由行业专家根据不同的海况给出,取值为实数区间R;表示溢油事故中不确定条件下对所有供应点调配时间的三角模糊数求最大值得到总调配时间的三角模糊数,然后根据总调配时间的三角模糊数求得最终的调配时间T_1;事故处置时间T_2的目标函数为:其中S表示待回收的溢油面积,Efj表示第j类资源回收油的效率;步骤4:构建海上溢油事故处置不确定条件下多目标约束优化模型的约束条件为:1)资源需求约束:表示溢油事故点p对第j类资源需求量的最小值,资源需求约束表示各资源供应点Ai所供应的第j类应急资源的数量之和应当大于事故点对j类资源需求的最小值;2)剩余资源储备约束:xij≤(1‑ρi)×aijaij表示第i个应急资源供应点Ai储存的第j类资源的数量;ρi表示资源供应点Ai的资源储备率,取值为[0,1];3)有效处置时间约束:TV表示事故有效处置时间,所述事故有效处置时间是指事故从发生到最终处置完的总时间;4)其他约束:Pi=1,ifPi=1,表示第i个资源供应点Ai参与溢油应急响应,所述参与响应的条件是只要第i个资源供应点Ai调配任何一种资源则表明该资源供应点参与应急响应;步骤5:对海上溢油事故不确定条件下多目标优化模型进行求解得到资源配置解集;步骤6:从资源配置解集中选择最优配置方案。
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