應(yīng)急物流優(yōu)化中的魯棒雙層規(guī)劃模型研究.pdf

1、本文深入研究應(yīng)急物流系統(tǒng)的優(yōu)化過程,挖掘系統(tǒng)中優(yōu)化問題之間的聯(lián)系,分析各子系統(tǒng)內(nèi)部以及子系統(tǒng)間決策變量的主從關(guān)系,在此基礎(chǔ)上,針對(duì)應(yīng)急物資布局問題、應(yīng)急物資運(yùn)輸車輛調(diào)度問題和應(yīng)急物流設(shè)施定位-路線安排問題展開了研究。同時(shí),在應(yīng)對(duì)突發(fā)事件過程中,考慮到不確定因素往往會(huì)影響應(yīng)急物流的運(yùn)行,如,應(yīng)急物資需求量的不確定會(huì)致使物資供給與需求的不匹配;路網(wǎng)連通性的不確定會(huì)造成運(yùn)輸路徑與運(yùn)輸工具的不匹配等等,這些都會(huì)造成正常的應(yīng)急物流系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)被破

2、壞,使應(yīng)急物流的時(shí)效滯后,從而引發(fā)更為嚴(yán)重的災(zāi)難。目前,如何應(yīng)對(duì)不確定因素對(duì)于應(yīng)急物流過程的影響,建立穩(wěn)健的應(yīng)急物流系統(tǒng)是我們面臨的重要現(xiàn)實(shí)問題。因此,本文基于雙層規(guī)劃理論以及魯棒優(yōu)化理論,針對(duì)應(yīng)急物資布局問題、應(yīng)急物資運(yùn)輸車輛調(diào)度問題和應(yīng)急物流設(shè)施定位-路線安排問題分別建立魯棒雙層規(guī)劃的協(xié)同優(yōu)化模型,通過相應(yīng)的轉(zhuǎn)化定理,將不確定性模型轉(zhuǎn)化為確定性模型,并分別設(shè)計(jì)相應(yīng)的混合遺傳算法,對(duì)轉(zhuǎn)化后的具有確定性系數(shù)的一主多從從者無關(guān)聯(lián)的雙層規(guī)劃

3、模型進(jìn)行求解,為應(yīng)急物流系統(tǒng)的穩(wěn)健運(yùn)行提供魯棒解。本文的主要內(nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)如下:
　　第一,基于分散式?jīng)Q策方式,針對(duì)具有不確定參數(shù)的一主多從從者無關(guān)聯(lián)的雙層規(guī)劃模型,提出了相應(yīng)的魯棒雙層規(guī)劃的定義及轉(zhuǎn)化定理,將不確定性雙層規(guī)劃模型轉(zhuǎn)化為確定性雙層規(guī)劃模型,從而進(jìn)一步設(shè)計(jì)相應(yīng)的混合遺傳算法對(duì)確定性模型進(jìn)行求解。
　　第二,基于雙層規(guī)劃遞階決策的特點(diǎn),采用縱向配送和橫向轉(zhuǎn)運(yùn)相結(jié)合的協(xié)同配送方式,建立了省市兩級(jí)應(yīng)急物資儲(chǔ)備倉(cāng)庫(kù)定位和

4、物資配置的聯(lián)合救災(zāi)系統(tǒng)模型,從而實(shí)現(xiàn)省市兩級(jí)的應(yīng)急物資分級(jí)布局的協(xié)同優(yōu)化。在此基礎(chǔ)上,考慮到應(yīng)急物流系統(tǒng)存在的不確定性,通過對(duì)不確定因素進(jìn)行分析,在應(yīng)急物資需求量不確定的條件下,建立了分階段的省市聯(lián)合救援魯棒雙層規(guī)劃模型;在路網(wǎng)不確定的條件下,建立了相應(yīng)的省市聯(lián)合救援魯棒雙層規(guī)劃模型。
　　第三,針對(duì)應(yīng)急物流系統(tǒng)中的車輛路徑問題,在應(yīng)急物資需求不確定條件下,考慮突發(fā)事件發(fā)生后,路網(wǎng)可能遭受不同程度的損害,從而選擇不同的路網(wǎng)監(jiān)測(cè)設(shè)備

5、對(duì)路網(wǎng)連通程度進(jìn)行監(jiān)測(cè)。由于選擇的監(jiān)測(cè)設(shè)備不同,采集到的路網(wǎng)連通程度的數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性則不同,而返回的路網(wǎng)實(shí)際距離的準(zhǔn)確性會(huì)影響應(yīng)急物流系統(tǒng)的決策。同時(shí),使用路網(wǎng)監(jiān)測(cè)工具的成本與返回的路網(wǎng)實(shí)際距離的數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性之間存在正比的關(guān)系,而路網(wǎng)實(shí)際距離會(huì)影響車輛調(diào)度,進(jìn)而影響救援的時(shí)間?；谏鲜鰡栴}的綜合考慮,依據(jù)雙層規(guī)劃理論與魯棒優(yōu)化理論建立了相應(yīng)的魯棒雙層規(guī)劃模型,權(quán)衡救援時(shí)間與救援成本,對(duì)應(yīng)急物資運(yùn)輸車輛調(diào)度問題進(jìn)行了協(xié)同研究。
　　第

6、四,應(yīng)急物流系統(tǒng)中的應(yīng)急物流設(shè)施定位與路線安排是兩個(gè)相互影響的關(guān)鍵問題,本文強(qiáng)調(diào)設(shè)施定位方案的主導(dǎo)作用,建立了需求不確定的應(yīng)急物流設(shè)施定位與路線安排(LRP)雙層規(guī)劃模型。上層規(guī)劃從應(yīng)急物流系統(tǒng)全局的角度出發(fā),追求應(yīng)急LRP的總成本最小化;下層規(guī)劃在給定物流設(shè)施的定位以及購(gòu)買不同救援車輛的數(shù)量的條件下,僅從車輛路徑選擇的角度出發(fā),在滿足時(shí)間窗等約束條件下,考慮運(yùn)營(yíng)成本及運(yùn)輸成本的最小化。在此模型的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步研究了考慮路徑風(fēng)險(xiǎn)的LRP