應(yīng)急車輛管理的優(yōu)化模型與方法研究.pdf

1、隨著我國城市化進(jìn)程的加快，城市中突發(fā)事件的形勢也日益嚴(yán)峻，需要推進(jìn)城市突發(fā)事件應(yīng)急管理方面的研究，來增強(qiáng)城市抵御突發(fā)事件的能力。應(yīng)急車輛包括警車、消防車、救護(hù)車、工程救險車等執(zhí)行應(yīng)急救援服務(wù)的車輛，是重要的應(yīng)急救援資源。應(yīng)急車輛管理是城市突發(fā)事件應(yīng)急管理的重要組成部分，是城市道路交通系統(tǒng)和城市突發(fā)事件應(yīng)急管理系統(tǒng)聯(lián)系的紐帶。本博士論文面向我國實(shí)際和學(xué)術(shù)自身發(fā)展的需要，以城市中經(jīng)常發(fā)生的事件為背景，對應(yīng)急車輛管理中的重要問題，

2、包括應(yīng)急車輛的配置、指派和路徑優(yōu)化問題進(jìn)行研究。其主要目的在于優(yōu)化事件反應(yīng)策略，改善應(yīng)急車輛的資源配置，為應(yīng)急車輛管理的科學(xué)化和智能化提供理論和方法上的支持。行程時間的計(jì)算是應(yīng)急車輛配置、指派和路徑優(yōu)化的基礎(chǔ)。在以往的研究中，應(yīng)急車輛行程時間計(jì)算一般只考慮與出行距離之間的關(guān)系。論文根據(jù)實(shí)際調(diào)查數(shù)據(jù)，對行程時間與行駛距離和出發(fā)時刻之間的關(guān)系進(jìn)行了定量分析。在假設(shè)應(yīng)急車輛不更換車道的條件下，選擇了具有代表性的單向雙車道道路，考

3、慮了路段長度，交通狀況等因素，建立了應(yīng)急車輛路段行程時間計(jì)算模型，并用實(shí)際數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證。結(jié)果表明，模型具有一定的適用性。應(yīng)急車輛出行前的路徑優(yōu)化對于減少事件反應(yīng)時間具有重要意義。論文討論了兩類路徑優(yōu)化問題，一是應(yīng)急車輛救援路徑優(yōu)化問題。在以往的研究中，一般將其簡化為圖論中的最短路徑算法。論文通過實(shí)際調(diào)查得出應(yīng)急車輛救援路徑優(yōu)化的屬性:通行性、快速性、可靠性、安全性。在中心導(dǎo)行式的路徑?jīng)Q策背景下，對隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的四個屬性進(jìn)行量化

4、計(jì)算。并以快速性和可靠性為目標(biāo)，建立了出行前路徑優(yōu)化模型，為應(yīng)急車輛提供出行前路徑優(yōu)化的參考依據(jù)。二是應(yīng)急車輛巡邏路徑優(yōu)化問題。它可以歸結(jié)為賦權(quán)Hamilton回路最小化問題，在經(jīng)典啟發(fā)式算法的基礎(chǔ)上，提出一種局部優(yōu)化的單點(diǎn)切割算法，給出了算法的基礎(chǔ)定理證明，對業(yè)已求得的Hamilton回路進(jìn)行優(yōu)化，提高了算法的性能。應(yīng)急車輛的配置是在規(guī)劃階段優(yōu)化事件響應(yīng)策略的重要方面。在車輛的空間布局問題上，以往建立的模型大都難以用于大規(guī)

5、模的網(wǎng)絡(luò)計(jì)算。論文在假設(shè)需求服從正態(tài)分布的條件下，以最小化平均反應(yīng)時間為目標(biāo)函數(shù)，建立了線性整數(shù)規(guī)劃模型，為公共安全設(shè)施的規(guī)劃提供了一種簡單可靠的方法。在應(yīng)急車輛配置規(guī)模問題上，論文把應(yīng)急車輛系統(tǒng)看作是隨機(jī)系統(tǒng)，運(yùn)用生滅過程進(jìn)行分析，得出了一定事件需求下空閑車輛的數(shù)量期望值，為合理確定城市應(yīng)急車輛的規(guī)模提供理論依據(jù)。應(yīng)急車輛的指派是在運(yùn)行階段優(yōu)化事件響應(yīng)策略的重要方面。在以往的研究中，大都假設(shè)指派的應(yīng)急車輛的數(shù)量是已知的，