时间约束下的应急资源调度模型及算法研究

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突发事件在世界范围内的频繁发生,给社会、经济等带来了严重的破坏和影响,造成了生命和财产的巨大损失。如何应对突发事件,是很多国家和社会组织都会面对的强有力的挑战。应急资源在处置突发事件中有着不可替代的重要作用,本文选择了应急资源调度中的优化问题进行研究,重点研究了时间约束下资源调度中涉及的车辆调度、运输路线安排等问题。文章首先介绍了应急管理的相关知识,分析了应急资源调配在应急管理中的价值与角色,强调了资源调度在应急管理中的重要作用,并对应急资源配置相关研究作了分析,总结了近年来资源调度研究所取得的一些成果,包括模型和求解算法。在以上分析的基础上,根据应急管理的特性,对时间约束下资源调度的一些问题进行了讨论,给出了数学模型,设计了有效算法,并用实例进行了模型验证。主要的工作有以下几个方面: (1)分析了应急管理中资源调度研究的现状,讨论现实存在急需解决的一些问题,说明了时间约束下的资源调度研究的价值和意义。 (2)讨论了时间约束下资源调度涉及到的车辆调度问题,在最早完成车辆调度并且所用成本最少的思想下,建立了时间约束下的优化模型,并在匈牙利算法的基础上了给出了车辆调度优化模型的求解算法,分析了算法的复杂性,用算例验证了算法。 (3)针对资源调度中车辆返回服务中心的路径问题进行了讨论,建立了应急环境下的车辆路径优化模型,对C-W算法进行了改进,给出了该模型的启发式求解算法,给出了启发式算法的一个下界,并分析了算法的有效性。 (4)在返回式车辆路径问题的基础上讨论了开放式车辆路径问题,设计了改进的C-W算法。
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