[发明专利]一种海上应急物资优化调度方法及系统

说明书

本发明涉及一种海上应急物资优化调度方法及系统，基于混合启发式算法提出的考虑多需求点的海上重大事故应急物资优化调度方法，根据实际情况，除了考虑到要为各事故点的应急优选船舶进行海上应急物资的运输，并为每艘船每次出航装配合适的物资以实现运输效率的最优；同时还考虑到应急基地库存有限，需要根据海上应急物资的调度情况优化相应的陆上补给物资运输方案，从而实现陆上补给物资的运输时间与系统的总成本最小。

技术领域

本发明涉及物资调度技术领域，尤其涉及一种海上应急物资优化调度方法及系统。

背景技术

伴随海洋经济的快速发展，海上重大事故的发生频率呈现出上升趋势，海上交通安全问题备受社会各界关注。就安全性而言，海上运输系统相比陆上运输系统较脆弱，当遭遇风、浪、雾、潮等外部环境因素突变导致海况恶化时，极易引发海上重大事故甚至出现短时间内事故频发的现象。

科学高效的应急物资分配与运输调度方案可以极大程度地减小事故发生所造成的财产损失、人员伤亡以及对海洋环境的破坏，进而为海洋经济的健康发展提供安全保障。由此可见，对多起海上重大事故随机发生情景下的应急物资调度问题展开研究具有相当重要的现实意义。

关于应急物资调度问题，国内外学者多以陆上各类突发事件或灾害为背景展开研究。现有技术中，为提升森林火灾的灭火效率，以调动应急车数量最少和灭火时间最短为优化目标，提出了单出救点多着火点情景下的应急物资调度方法；在考虑不确定的数据和决策者规避风险的态度后，在满足需求的前提下以将运送救灾物资总时间最小为目标提出了一种关于救灾物资实时分发的滚动平面法；提出了一种面向对受灾点-多出救点的应急物资调度优化方法，通过建立满足“应急时间不超过t的真度最大且运输成本最小”的多目标模型，为多受灾点-多出救点的陆上应急物资紧急调度问题提供了解决方案；提出了一种基于改进NSGA-II算法的应急物资模块化调度方法，解决了救援物资调度过程中要同时满足成本最小化和物资未满足程度最小化的多目标优化问题；提出了基于多智能体遗传算法的灾害救援应急资源调度方法，主要解决现有技术应急资源调度费用高及救援时间长的问题，通过对智能体网格进行自学习操作以克服现有技术中的传统方法对解决大规模问题时，容易陷入局部最优解、速度太慢的缺点。

目前，关于海上事故的应急物资调度研究相比陆上相关问题的研究而言，数量较少。现有技术中，根据水上事故及其救援特点提出了满足运力、时间限制及应急物资需求的水陆协同应急物资调度的方法，采用贪婪算法进行求解；针对海上化学品泄漏事故，在考虑海上应急基地的物资储备量、船舶运力以及应急资金预算等限制因素后提出了相应的应急物资调度方法。

现有技术中，大部分的研究是针对陆上应急物资调度问题的，关于海上应急物资调度问题的研究相对较少。现有相关研究仅分析了海上只存在单一事故点的情况，尚未对多事故点环境下的应急物资调度问题进行探讨。当出现多起海上重大事故随机发生的情况时，现有海上应急物资调度方法难以及时有效地提出高效的应急物资调度方案。

发明内容

为克服现有技术存在的上述技术问题，本发明提供了一种海上应急物资优化调度方法及系统。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

根据本发明的一个方面，提供了一种海上应急物资优化调度方法，包括：

根据海上重大事故发生的时间顺序，建立海上事故发生时间轴；

根据所述时间轴，为每个所述海上重大事故建立应急资金预算约束下以应急响应时间满意度总和最大化为目标函数的海上应急物资优化调度模型；

初始化二进制粒子群算法参数；包括：惯性权重、学习因子和、种群规模以及最大迭代次数；

根据种群中任一粒子所含元素信息进行运输船选择决策，确定参与当前海上事故应急的运输船，然后根据贪婪算法计算出该粒子所能实现的适应度值；