[发明专利]基于非线性规划的分级应急物资分配方法及系统

说明书

本公开提供了一种基于非线性规划的分级应急物资分配方法及系统，将应急物资按适用范围进行分类，对各个受灾点一天对应急物资的需求进行量化分析；以人为第一位的基本原则将物资分为紧急级物资和一般级物资，从而最小化救援时间，减少灾区人员伤亡；对紧急级物资和一般级物资制定不同的分配方案；其中，对于紧急级物资，将运输成本最小、惩罚成本最小、运输时间最小作为目标函数；对于一般级物资，将最小化运输和惩罚成本作为目标函数，分别建立多目标非线性规划模型，公平合理地进行应急物资优化配置，最大化救援物资的效用，最小化救援时间，从而减少了灾民的灾后伤亡。

技术领域

本公开涉及物资智能分配技术领域，特别涉及一种基于非线性规划的分级应急物资分配方法及系统。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术，并不必然构成现有技术。

各种突发灾害频频爆发，极大地影响了人们正常的生产生活。大规模突发灾害经常导致大量人员伤亡和设施损毁，造成大量的经济损失。突发灾害发生后，受灾地区会在极短时间内产生大量的应急物资需求，然而灾后初期可供调用的应急物资是很有限的。因此，如何确定物资运输策略，科学分配有限的物资并及时地进行运送，对保障灾区生命安全以及减少灾区损失具有非常重要的作用。

通常会依据受灾点的人口数、伤员数和灾害等级强度，向受灾严重、物资需求量大的地区运输应急救援物资，一般首先依据受灾点的人口数量、伤员数量对物资需求进行预估，然后依据成本、公平性等因素来确定物资运输策略，从不同的应急储备库运送应急救援物资到不同受灾点。

发明人发现，现有的应急物资分配模型，大多没有考虑应急物资需求的紧迫程度，降低了应急物资的调配和运输效率，增大了灾民的心理压力。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本公开提供了一种基于非线性规划的分级应急物资分配方法及系统，对于紧急级物资，以运输成本最小、惩罚成本最小和运输时间最小作为目标函数；对于一般级物资，以最小化运输和惩罚成本作为目标函数，分别建立多目标非线性规划模型，公平合理地进行应急物资优化配置，最大化救援物资的效用，最小化救援时间，减少了灾民的灾后伤亡。

为了实现上述目的，本公开采用如下技术方案：

本公开第一方面提供了一种基于非线性规划的分级应急物资分配方法。

一种基于非线性规划的分级应急物资分配方法，包括以下过程：

对当前应急物资按适用范围进行分类；

根据应急物资的类别，将受灾点预设时间段内的物资需求进行量化；

根据量化结果和应急物资的使用紧急程度，将应急物资分为紧急级物资和一般级物资；

根据得到的紧急级物资，结合以运输成本最小、惩罚成本最小以及运输时间最短为目标构建的第一多目标非线性规划模型，得到紧急级物资分配方案；

根据得到的一般级物资，结合以运输成本最小和惩罚成本最小为目标构建的第二多目标非线性规划模型，得到一般级物资分配方案。

进一步的，根据受灾点的人数、受灾点的受伤者人数和受灾点的无家可归的人数，将受灾点预设时间段内的物资需求进行量化。

进一步的，第一多目标非线性规划模型和第二多目标非线性规划模型中，运输成本最小，包括：

其中，t_ij表示从储备库j到受灾点i的运输时间，y_ij表示储备库j是否为受灾点i分配应急物资的二进制矩阵，C表示应急物资运输成本矩阵，m为受灾点的数量，n为储备库的数量。

进一步的，第一多目标非线性规划模型中，运输时间最短，包括：