[发明专利]一种灾后城镇应急物资协同配送方案生成方法

摘要

本发明公开了一种灾后城镇应急物资协同配送方案生成方法，该方法包括以下步骤：S1：确定城镇受灾点信息；所述受灾点信息包括受灾点编号、受灾点空间位置和对应急物资A的需求量信息；S2：获取本地储备点信息；S3：计算城镇所有受灾点对应急物资A的总需求量、本地所有储备点对特定物资A的总储备量；S4：计算城镇受灾点受本地储备点救援配送的平均满足率；S5：制定本地救援配送方案；S6：制定外部协同救援配送方案；S7：综合得到灾后城镇应急物资协同配送总体方案。通过采用本发明方法，可对城镇应急管理部门快速调度应急资源实施灾后救援以及请求外部协同救援合作，提供有效的辅助决策依据。

主权项

1.一种灾后城镇应急物资协同配送方案生成方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：确定城镇受灾点信息；所述受灾点信息包括受灾点编号、受灾点空间位置和对应急物资A的需求量信息；受灾点信息表示为：F_SZD{X,Y,Q}，其中，X为经度值，Y为纬度值，Q为该受灾点对应急物资A的需求量值，所有受灾点的信息用矩阵[F_SZD]_m×3表示，其中，m表示受灾点个数；S2：获取本地储备点信息；所述本地储备点信息包括：本地储备点数量、本地储备点空间位置和本地储备点对应急物资A的储备量信息；单个本地储备点信息的表示为：F_InCBD{X_in,Y_in,S_in}，其中，X_in为经度值，Y_in为纬度值，S_in为对特定物资A的储备量值；所有受灾点的信息用矩阵[F_InCBD]_n×3表示，其中，n表示本地储备点个数；S3：计算城镇所有受灾点对应急物资A的总需求量Q'、本地所有储备点对特定物资A的总储备量S_in'；S4：计算城镇受灾点受本地储备点救援配送的平均满足率δ＝min{S_in'/Q',1}；若δ＝1，表明本地储备点对物资A的总储备量能够满足受灾点的总需求量，只需进行本地救援配送；若δ＜1，表明本地储备点对物资A的总储备量不能满足受灾点的总需求量，需要请求外部储备点救援配送，开展协同救援配送；S5：制定本地救援配送方案，包括如下具体步骤：S5‑1：基于电子地图，获取受灾城镇当地m个受灾点中任一受灾点i和n个本地储备点中任一储备点j之间的最短距离d_ij，并构造距离矩阵D_e，D_e的表示方法如下：S5‑2：根据距离矩阵D_e，搜索距离每个受灾点i，i＝1,2,…,m，最近的储备点j，j＝1,2,…,n，并建立映射关系j→i，映射关系表示按照距离最近原则，由本地储备点向各受灾点分配应急物资的对应关系；S5‑3：根据步骤5‑2所建立的映射关系，计算每个储备点j向与其有映射关系的各个受灾点i的实际配送的量ΔQ_j‑＞i，S5‑4：根据应急物资配送计算结果，实时更新步骤S5‑1所构造的距离矩阵和各受灾点的需求量信息：S5‑5：重复步骤S5‑2至S5‑4，直到距离矩阵D_e中所有受灾点的应急物资需求量被完全满足；并记录各储备点j向受灾点i配送应急物资的量；S5‑6：根据步骤S5‑5的记录，给出本地应急物资储备点向受灾点的物资分配方案，并将该方案用矩阵表示；S5‑7：构建受灾城镇应急物资配送网络；以受灾城镇三级及以上的道路的N个交叉口为顶点v，以交叉口之间的路段为边e，构建城镇应急资源配送的交通网络G(v,e)，并构建路段属性邻接矩阵：距离矩阵P₁、交通流密度矩阵P₂、损毁程度矩阵P₃；S5‑8：对步骤S5‑7中路段属性邻接矩阵进行归一化处理；S5‑9：设定决策偏好权重向量W；W＝[w₁,w₂,w₃]，式中，权重w₁表示对距离最短的偏好，权重w₂表示对交通最畅通的偏好，权重w₃表示对道路最安全的偏好，偏好权重向量满足w₁+w₂+w₃＝1；S5‑10：计算配送路径综合矩阵P；基于步骤S5‑8得到的归一化矩阵和步骤S5‑9设定的偏好权重向量，计算最终用于求解配送路径方案的综合矩阵P：P＝w₁·＜P₁＞+w₂·＜P₂＞+w₃·＜P₃＞S5‑11：根据步骤S5‑6得出的分配方案和步骤S5‑10中的综合矩阵P求解本地储备点向受灾点配送应急物资A的路径方案；S5‑12：综合步骤S5‑6得出的物资分配方案和步骤S5‑11得出的配送路径方案，即为本地救援配送方案；S6：制定外部协同救援配送方案，包括如下具体步骤：S6‑1：计算各受灾点在经本地储备点应急救援配送后对应急物资A的缺口量Q_c,i；受灾点i的缺口量：Q_c,i＝(1‑δ)·Q_i各受灾点的总缺口量：Q_c＝∑_iQ_c,i若Q_c＝0，所有受灾点的物资需求已完全满足，计算终止；若Q_c＞0，表明受灾点存在物资缺口，进入步骤S6‑2；S6‑2：检索受灾城镇周边城镇可用的且距离较近的外部储备点信息；按受灾城镇行政边界向外由近及远依次搜索储备有应急物资A的外部储备点，直到搜索到k个储备点，且这些储备点对物资A的总储备量S_c超过各受灾点的总缺口量Q_c，搜索终止；外部储备点信息OutCBD的信息包括：外部储备点数量、外部储备点空间位置和对应急物资A的储备量信息；其中，空间位置用经度、纬度表示，对应急物资A的储备量用带有单位(如吨、件、箱等)的数值表示；单个外部储备点信息表示为：F_OutCBD{X_out,Y_out,S_out}，其中，X_out为经度值，Y_out为纬度值，S_out为对特定物资A的储备量值；所有受灾点的信息用矩阵[F_OutCBD]_k×3表示，其中，k表示外部储备点个数；S6‑3：采用步骤S5‑1至S5‑6相同的方法，获得外部应急物资储备点向受灾点的物资分配方案；S6‑4：构建城镇间应急物资协同配送网络；以受灾城镇和外部储备点所在城镇二级及以上道路的所有交叉口为顶点，以交叉口之间的路段为边，构建城镇应急资源配送的交通网络，并构建路段属性邻接矩阵；S6‑5：综合步骤S6‑3得出的物资分配方案和步骤S6‑4得出的配送路径方案，即为外部协同救援配送方案；S7：综合步骤S5得到的本地救援配送方案和步骤S6得到的外部协同救援配送方案，即为最终得到的灾后城镇应急物资协同配送总体方案。