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洪灾被困人员搜救的模糊定位-路径问题优化模型

李守英 马祖军 郑斌

李守英, 马祖军, 郑斌. 洪灾被困人员搜救的模糊定位-路径问题优化模型[J]. 交通运输工程学报, 2010, 10(6): 88-93. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2010.06.015
引用本文: 李守英, 马祖军, 郑斌. 洪灾被困人员搜救的模糊定位-路径问题优化模型[J]. 交通运输工程学报, 2010, 10(6): 88-93. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2010.06.015
LI Shou-ying, MA Zu-jun, ZHENG Bin. Optimization model of fuzzy location-routing problem for searching trapped personnels in flood disaster[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2010, 10(6): 88-93. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2010.06.015
Citation: LI Shou-ying, MA Zu-jun, ZHENG Bin. Optimization model of fuzzy location-routing problem for searching trapped personnels in flood disaster[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2010, 10(6): 88-93. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2010.06.015

洪灾被困人员搜救的模糊定位-路径问题优化模型

doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2010.06.015
基金项目: 

国家自然科学基金项目 70771094

高等学校博士学科点专项科研基金项目 20090184110029

中国博士后科学基金项目 20090450637

四川省青年科技基金项目 09ZQ026-021

西南交通大学科技发展基金项目 2007A01

详细信息
    作者简介:

    李守英(1981-), 女, 河南新乡人, 洛阳理工学院讲师, 从事优化算法与物流系统优化研究

  • 中图分类号: U491.12

Optimization model of fuzzy location-routing problem for searching trapped personnels in flood disaster

More Information
  • 摘要: 为保障洪灾被困人员搜救效果, 分析了救援过程的特性, 建立了一个带时间窗和模糊搜救时间的定位-路径问题优化模型, 并提出一种遗传求解算法, 采取三段式实数编码, 设计了与编码相应的交叉和变异操作, 在迭代过程中添加替代操作以加快收敛速度, 最后对模型及算法进行了验证。研究结果表明: 采用MATLAB编程实现该算法时, 将程序运行10次, 平均运行时间为42.95 s, 最差解和最好解与平均值的偏差仅分别为1.56%和3.48%。可见, 算法是高效、收敛和稳定的, 模型可行。

     

  • 图  1  洪灾中的人员搜救LRP

    Figure  1.  LRP of searching trapped personnel in flood disaster

    图  2  染色体示例

    Figure  2.  Example of chromosome

    图  3  算法收敛情况

    Figure  3.  Process of algorithm convergence

    表  1  被搜救点数据

    Table  1.   Data of rescue points

    编号 坐标/km 被搜救点人数 救援一个人所用时间/min 最晚到达时刻
    1 (3, 42) 18 (1.0, 1.2, 1.5) 1:30
    2 (11, 40) 46 (1.0, 1.2, 1.5) 1:00
    3 (19, 69) 13 (1.0, 1.2, 1.5) 2:00
    4 (37, 53) 11 (1.0, 1.2, 1.5) 2:00
    5 (49, 64) 8 (1.0, 1.2, 1.5) 2:00
    6 (55, 79) 12 (1.0, 1.2, 1.5) 1:30
    7 (47, 87) 29 (1.0, 1.2, 1.5) 2:00
    8 (40, 89) 9 (1.0, 1.2, 1.5) 2:00
    9 (41, 9) 11 (1.0, 1.2, 1.5) 1:30
    10 (47, 3) 12 (1.0, 1.2, 1.5) 2:00
    11 (45, 16) 8 (2.9, 3.0, 3, 5) 1:30
    12 (54, 3) 7 (2.9, 3.0, 3, 5) 2:00
    13 (55, 21) 33 (2.9, 3.0, 3, 5) 1:30
    14 (61, 30) 9 (2.9, 3.0, 3, 5) 2:30
    15 (64, 52) 11 (2.9, 3.0, 3, 5) 2:00
    16 (72, 45) 9 (2.9, 3.0, 3, 5) 3:00
    17 (74, 31) 7 (2.9, 3.0, 3, 5) 3:00
    18 (85, 60) 37 (2.9, 3.0, 3, 5) 2:00
    19 (88, 66) 8 (2.9, 3.0, 3, 5) 2:00
    20 (93, 62) 12 (2.9, 3.0, 3, 5) 3:00
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    表  2  候选避难所数据

    Table  2.   Data of candidate shelters

    编号 坐标/km 容量/人
    1 (30, 28) 50
    2 (75, 80) 50
    3 (12, 60) 100
    4 (38, 77) 100
    5 (62, 13) 100
    6 (68, 33) 50
    7 (87, 49) 50
    8 (95, 97) 50
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    表  3  船只停靠点

    Table  3.   Docking points of boats

    编号 坐标/km 拥有船只编号
    1 (19, 32) 1~5
    2 (45, 36) 6~11
    3 (71, 69) 12~20
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    表  4  船只参数

    Table  4.   Parameters of boat

    最大运距/km 最大容量/人 船速/ (km·h-1)
    100 20 40
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    表  5  最好解搜救路径

    Table  5.   Rescue routes of best solution

    船只编号 搜救路径 船只编号 搜救路径
    1 1-2-3-3 11 2-14-17-6
    2 1-2-3 12 3-15-16-6
    3 1-1-3 13 3-18-7
    4 1-2-3 14 3-19-20-7
    5 15 3-18-7
    6 2-13-5 16 3-4-5-4
    7 2-10-12-5 17
    8 2-11-5 18 3-6-4
    9 2-9-5 19 3-7-4
    10 2-13-5 20 3-7-8-4
    注: 搜救路径编写格式为船只停靠点编号-被搜救点编号-避难所编号。
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  • 收稿日期:  2010-07-18
  • 刊出日期:  2010-12-25

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