[发明专利]一种化工事故多目标两阶段应急救援物资调度方法

说明书

本发明提出了一种化工事故多目标两阶段应急救援物资调度方法。第一阶段，在传统车辆路径规划方法的基础上，通过充分考虑化工园区初始事故以及多米诺效应对园区以及周边道路产生的风险影响，构建基于道路风险的救援车辆路径规划模型，规划相对安全的救援车辆行驶路径。针对路径特点，本发明设计了一种改进变异算子的遗传算法对模型进行求解；第二阶段，针对决策者的决策偏好不同，以应急救援开展时间最早、参与救援点数目最少、未满足救援物资需求的数量最少为目标，构建应急救援物资调度多目标模型，并使用多目标遗传算法NSGA‑II进行求解。本发明具有开放性、灵活性以及计算复杂度低等特点。

技术领域

本发明属于应急救援辅助决策领域，涉及到自动化技术，特别是涉及一种化工事故多目标两阶段应急救援物资调度方法。

背景技术

由于化工生产、储运等各环节多涉及危险化学品，以及化工园区多处于经济发达、人口密集的敏感地区，造成化工园区处于高风险状态。近年来，多起重大化工园区危险事故的发生，给人民的生命和财产带来了巨大的损害。当面对化工园区危险事故时，如何安全的规划救援车辆行驶路径以及合理的应急救援物资调度对救援工作的及时开展具有重要意义。

许多传统的应急救援物资调度方法在救援车辆的路径规划中只考虑路径长度因素，没有考虑到化工园区事故以及初始事故所引起的多米诺效应对园区以及周边道路产生的风险影响，因而容易导致规划的救援车辆路径具有较大风险。此外，因实际问题中，应急救援工作是系统而又复杂的科学问题，传统应急救援物资调度方法多以单个目标为救援调度目标，如救援时间最短、参与救援点最少，难以全面地考虑实际问题，可能造成救援工作受到影响。因此，应急救援物资调度非常困难。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提出了一种化工事故多目标两阶段应急救援物资调度方法。

本发明的目标是针对应急救援物资调度中的一些难题，在满足所有给定的约束条件的背景下，分析化工园区事故后果以及多米诺效应，确定救援车辆路线，分配救援物资至可支配救援点，将救援物资从多个可支配救援点运输到受灾点，使救援开展时间、参与救援点数量和未满足救援物资数量最小化。

本发明的技术方案是通过充分考虑化工初始事故以及初始事故所引发的多米诺效应，化工园区道路信息、人口分布，提出一种基于道路风险的救援车辆路径规划模型，构建多目标两阶段应急救援物资调度模型。第一阶段根据路径特性，设计一种改进变异算子的遗传算法求解问题，第二阶段使用多目标遗传算法NSGA-II对模型进行求解，最终确立了化工事故多目标两阶段应急救援物资调度方法。

本发明的有益效果：本发明结合应急救援物资调度在传统的车辆路径规划方法的基础上，第一阶段考虑化工园区事故以及多米诺效应所产生的道路风险因素，构建了基于道路风险的救援车辆路径规划模型；第二阶段针对化工救援工作的复杂性，构建多目标应急救援物资调度模型，最终设计了一个化工事故多目标两阶段应急救援物资调度方法，本发明具有开放性、灵活性以及计算复杂度低等特点。

附图说明

图1为多米诺效应流程图；

图2为遗传算法流程图；

图3为交叉算子示意图；

图4为变异算子示意图；

图5为多目标遗传算法NSGA-II流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步说明

本发明包括以下步骤：

步骤1:获取基础数据，其中包括化工园区事故信息、化工园区路段信息、周围可支配救援点物资储备信息、人口分布信息。