【技術實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術涉及城市地震災害背景下的應急物流多目標配送優(yōu)化，尤其涉及考慮分配公平和需求緊迫度的震后應急物資配送優(yōu)化方法。
技術介紹
1、我國是一個地震多發(fā)國家，而城市地區(qū)建筑繁多，人口密度龐大，因此災害發(fā)生后，為了確保每位公民能及時獲取到各自所需物資，同時，防止物資分配不均勻?qū)е碌暮罄m(xù)矛盾，面向災區(qū)的應急物流的分配公平和各類物資的需求緊迫性至關重要。傳統(tǒng)的優(yōu)化方法通常只考慮時間容忍度，隨著國家在緊急災害預防和處置上的成熟，這個方面的需求逐漸得到滿足，而類似于分配公平或需求緊迫度卻常常被忽視。
2、現(xiàn)有的自然災害應急物資配送路徑優(yōu)化方法往往聚焦于配送的時間即時性或者單從公平性、成本性、經(jīng)濟損失單一方面考慮，并且缺乏對于災后城市地區(qū)人口稠密、物資需求繁多、災民心理感受等因素的考慮。而應急物資分配不公平極容易導致災民產(chǎn)生心理不滿，進而發(fā)生矛盾甚至沖突，更會因為物資分配的不公導致部分災民無法及時得到救援而擴大傷亡。一味地發(fā)放某類或某幾類物資確實可以解決部分問題，但對于傷員、救援人員這類需要藥品、救援工具的人員來說，不考慮需求緊迫度地發(fā)當物資只會導致無用物資的閑置并且浪費地震災后的黃金救援時間。
技術實現(xiàn)思路
1、為解決當前城市地震災害發(fā)生后，應急物流多目標配送路徑優(yōu)化中存在的不足，本專利技術提出考慮分配公平和需求緊迫度的震后應急物資配送優(yōu)化方法，并且根據(jù)需求考慮，在多元宇宙優(yōu)化算法的基礎上進行了改進，以便更好地求解建立的模型，提高地震災害應急物流配送路徑優(yōu)化準確度，彌補現(xiàn)有研究的
2、為了達到上述效果，本專利技術采用的技術方案如下：
3、考慮分配公平和需求緊迫度的震后應急物資配送優(yōu)化方法，包括以下步驟：
4、s1、確定基本假設：考慮災難救援運作的實際情景，對應急物資配送問題做出基本假設；
5、s2、建立應急物資分配公平性模型；
6、s3、建立受災點應急物資需求緊急程度評價指標體系；
7、s4、建立多目標路徑優(yōu)化模型；
8、s5、利用改進的混合多元宇宙優(yōu)化算法對建立的多目標模型進行求解；
9、優(yōu)選地，步驟s1中基本假設如下：
10、a、涉及的應急物流網(wǎng)絡有多個配送中心和多個受災需求點；
11、b、配送中心和受災點的位置坐標已知；
12、c、在配送過程中，每處受災點所需的每份應急物資一般只由一輛車配送。即當受災點需要的某項應急物資的重量和體積都小于配送車輛的最大裝載量時，不能由多輛車拆分分配；
13、d、模型中的所有運輸車輛只在配送中心裝載物資，只在需求點卸載物資；
14、e、從配送中心到受災點所需的運輸條件為理想情況，不考慮因地震而導致無法配送等情況；
15、優(yōu)選地，步驟s2中建立應急物資分配公平性模型從心理滿意度和物資需求滿足率兩個方面考慮。給出其分配公平心理感知滿意度表達式：
16、
17、其中，λ是時間衰減因子，0<λ<1。當λ越接近1，表示受災點的損失或傷害變化度較慢；當λ接近0時，則代表變化較快。通過加入時間衰減因子，可以更好地反映受災點災民心理活動隨時間的變化情況。
18、θ是平衡劣勢和優(yōu)勢不平等影響的參數(shù)。
19、aj和βj是用于調(diào)整劣勢和優(yōu)勢不平等的權重。
20、wl是給受災點i分配的權重，可以根據(jù)受災點的重要性或其他因素進行調(diào)整。
21、表示受災點j在t時刻實際得到的i類應急物資。表示受災點j在t時刻需要的i類應急物資量。是一個取最大值函數(shù)，用于比較受災點之間的差距。這個函數(shù)的目的是量化受災點之間的差距，并且保證值為正，目的是聚焦于受災點之間的優(yōu)勢，而忽略它們之間的損失。
22、是加權和，表示計算所有受災點之間的加權差異。
23、同時引入比例公平，考慮各個受災點應急物資最低需求滿足程度，最低需求滿足率如下：
24、
25、
26、其中，φi(s,t)為s階段t時刻受災點j的第i類物資最低需求滿足率；δ為比例公平系數(shù)，δ∈[0,1]，可以由專家評斷決定。
27、優(yōu)選地，步驟s3的具體方法如下：
28、建立了受災點應急物資需求緊急程度評價指標體系，如表1所示：
29、
30、
31、表1
32、同時，對索引層的數(shù)據(jù)進行歸一化操作，避免度量單位的不統(tǒng)一，加入了對超出范圍的值的處理，方法如下：
33、c*＝min(max(x,xmin),xmax)
34、其中，c*是各受災點索引層的每個索引的標準化值，x是各受災點指數(shù)圖層各個指標的原始數(shù)據(jù)，xmin是該原始數(shù)據(jù)的最小值，xmax是該原始數(shù)據(jù)的最大值。
35、其次，設定各受災點對各種應急物資的需求緊迫性如下：
36、
37、其中，ωr為各個指標層的指標r對需求緊迫性的權重，r∈{1,2,...,k}。k為指標總數(shù)。cjir是受災點j對物資關系i的標準化值。由專家在指標層對每個指標的權重進行評分，收集和處理數(shù)據(jù)，最后列出判斷矩陣用spss進行數(shù)據(jù)處理。
38、最后，計算受災點相對物資緊急度的數(shù)值γji，并且以需求緊迫度最小的受災點為基準，則有：
39、
40、優(yōu)選地，步驟s4具體內(nèi)容如下：
41、表2給出涉及到的符號定義：
42、
43、
44、表2
45、本專利技術構(gòu)建的模型考慮了應急物流載體能力資源的有限性和各受災點的滿意度。車輛利用率在模型中引入了載重利用率和容積利用率，所建立的多目標優(yōu)化模型也考慮了配送成本。
46、而車輛利用率主要考慮載重利用率和體積利用率兩個方面，這里選擇兩者中較大的一個作為評價標準，具體方法如下：
47、
48、這個公式計算的是車輛積載利用率，其中：wmax,n是n組別車輛a的最大運輸重量，vmax,n是是n組別車輛a的最大運輸體積。計算方法下：
49、通過車輛a運到受災點j的應急物資的重量：
50、
51、通過車輛a運到受災點j的應急物資的體積:
52、
53、下面公式表示型號為n的車輛a是否配送受災點j所需的i類應急物資，是一個0-1變量：
54、
55、最后計算所有配送車輛的積載利用率總和：
56、
57、其次，計算車輛運輸費用，車輛運輸成本計算公式如下所示：
58、
59、
60、上述表達式是一個0-1變量，表示車輛a是否直接將受災點所需的應急物資從應急物資配送中心0運送到受災點j，
61、
62、上述表達式是一個0-1變量，表示車輛a是否直接將受災點k所需的應急物資從受災點j運送到受災點k。<本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術保護點】
1.考慮分配公平和需求緊迫度的震后應急物資配送優(yōu)化方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權利要求1所述的考慮分配公平和需求緊迫度的震后應急物資配送優(yōu)化方法，其特征在于，所述步驟S1中基本假設如下：
3.根據(jù)權利要求1所述的考慮分配公平和需求緊迫度的震后應急物資配送優(yōu)化方法，其特征在于，所述步驟S2中建立的應急物資分配公平性模型如下：
4.根據(jù)權利要求1所述的考慮分配公平和需求緊迫度的震后應急物資配送優(yōu)化方法，其特征在于，所述步驟S3建立受災點應急物資需求緊急程度評價指標體系的方法如下：
5.根據(jù)權利要求1所述的考慮分配公平和需求緊迫度的震后應急物資配送優(yōu)化方法，其特征在于，所述步驟S4具體內(nèi)容如下：
6.根據(jù)權利要求5所述考慮分配公平和需求緊迫度的震后應急物資配送優(yōu)化方法，其特征在于，所述步驟S5中改進的混合多元宇宙算法是一種基于差分進化的混合多元宇宙算法，方法是利用差分進化算法調(diào)節(jié)種群多樣性，并且在搜索機制上引入宇宙差分算子和混沌帳篷映射，提高其求解性能，具體流程如下：
【技術特征摘要】
1.考慮分配公平和需求緊迫度的震后應急物資配送優(yōu)化方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權利要求1所述的考慮分配公平和需求緊迫度的震后應急物資配送優(yōu)化方法，其特征在于，所述步驟s1中基本假設如下：
3.根據(jù)權利要求1所述的考慮分配公平和需求緊迫度的震后應急物資配送優(yōu)化方法，其特征在于，所述步驟s2中建立的應急物資分配公平性模型如下：
4.根據(jù)權利要求1所述的考慮分配公平和需求緊迫度的震后應急物資配送優(yōu)化方法，其特征在于，所述步驟s...
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：宮婧，胥昕煒，孫知信，孫哲，趙學健，
申請(專利權)人：南京郵電大學，
類型：發(fā)明
國別省市：
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