鐵路應(yīng)急資源動態(tài)多階段調(diào)度決策模型及其應(yīng)用研究.pdf

1、近年來，隨著鐵路運(yùn)營里程的不斷增長、大提速以后新裝備與新技術(shù)的不斷引進(jìn)、行車密度的不斷增大、自然災(zāi)害的頻發(fā)以及人為因素的影響，鐵路突發(fā)事件呈現(xiàn)出種類數(shù)量增多、損失增大的態(tài)勢，如何科學(xué)有效地應(yīng)對鐵路突發(fā)事件，最大限度地減少突發(fā)事件所帶來的損失已經(jīng)成為當(dāng)今社會及鐵路部門關(guān)注的焦點(diǎn)問題。
　　一旦發(fā)生鐵路突發(fā)事件，快速進(jìn)行救援處置、及時控制事態(tài)發(fā)展、盡量減輕災(zāi)害損失的關(guān)鍵則在于合理的鐵路應(yīng)急資源調(diào)度決策。目前，在研究應(yīng)急資源調(diào)度決策問題

2、時，主要采用就近原則或者應(yīng)急點(diǎn)優(yōu)先級原則建立調(diào)度決策模型，基于就近原則的調(diào)度模型能夠保證每一階段應(yīng)急資源都從最近的救援點(diǎn)送達(dá)各應(yīng)急點(diǎn)，但它無法權(quán)衡不同應(yīng)急點(diǎn)的嚴(yán)重程度；基于優(yōu)先級原則的調(diào)度模型按照不同應(yīng)急點(diǎn)的嚴(yán)重程度劃分優(yōu)先級，首先保證優(yōu)先級高的應(yīng)急點(diǎn)需求得到滿足，但該模型弱化了應(yīng)急資源調(diào)度過程中最重要的時間因素，而且不同應(yīng)急資源在不同應(yīng)急點(diǎn)所能發(fā)揮的效用是不同的，僅考慮應(yīng)急點(diǎn)本身的優(yōu)先級往往是不夠的。與此同時，大多數(shù)調(diào)度模型都是建立在

3、靜態(tài)需求的基礎(chǔ)上，在分別確定每個應(yīng)急點(diǎn)對每種資源的固定需求量后，進(jìn)行單階段資源調(diào)配，它忽略了應(yīng)急資源需求的動態(tài)變化特性和在應(yīng)急資源短缺情況下應(yīng)急點(diǎn)對資源的競爭關(guān)系，可能會導(dǎo)致應(yīng)急資源分配的局部過剩或者局部短缺，從而使系統(tǒng)的總損失由于應(yīng)急調(diào)度決策失誤而達(dá)不到最優(yōu)值。
　　因此，本文在總結(jié)了前人研究成果的基礎(chǔ)上，結(jié)合各類應(yīng)急資源調(diào)度模型的優(yōu)點(diǎn)并針對現(xiàn)有模型中某些細(xì)節(jié)的缺失，對多應(yīng)急點(diǎn)的鐵路應(yīng)急資源動態(tài)多階段調(diào)度決策模型進(jìn)行深入研究。首

4、先，通過對鐵路應(yīng)急資源需求特點(diǎn)的分析，引入模糊綜合評判法建立鐵路應(yīng)急資源需求緊急度評價模型，由此計算出多個應(yīng)急點(diǎn)對應(yīng)急資源需求緊急度的具體數(shù)值，作為鐵路應(yīng)急資源動態(tài)多階段調(diào)度模型中區(qū)分不同應(yīng)急資源需求效用價值的重要參數(shù)；繼鐵路應(yīng)急資源需求緊急度評價之后，針對鐵路這個龐大而復(fù)雜的系統(tǒng)進(jìn)行應(yīng)急資源調(diào)度模型的特征分析，結(jié)合就近調(diào)度原則和優(yōu)先級調(diào)度原則的優(yōu)點(diǎn)，在傳統(tǒng)靜態(tài)模型的基礎(chǔ)上加入動態(tài)需求函數(shù)，用應(yīng)急點(diǎn)對資源缺少量的時間累積來刻畫系統(tǒng)損失，

5、并且考慮應(yīng)急資源調(diào)度過程中應(yīng)急資源需求的緊急度和運(yùn)力限制，采用博弈理論，將多應(yīng)急點(diǎn)的資源調(diào)度描述為一個多階段非合作博弈過程，以系統(tǒng)總損失最小為目標(biāo)建立了多應(yīng)急點(diǎn)—多救援點(diǎn)—多資源的鐵路應(yīng)急資源動態(tài)多階段調(diào)度非合作博弈模型；此后，為了滿足鐵路應(yīng)急決策時間緊迫性的要求，進(jìn)一步加快模型的求解速度，設(shè)計了適用于鐵路應(yīng)急資源動態(tài)多階段調(diào)度模型求解的改進(jìn)布谷鳥搜索算法，并在MATLAB環(huán)境中，采用該算法對模擬的鐵路應(yīng)急資源動態(tài)多階段調(diào)度具體算例進(jìn)行