基于改进ABC算法的城市内涝应急车辆路径优化
吴 凡, 许冰清, 杨 冰
(安徽工业大学 管理科学与工程学院，安徽 马鞍山 243032)
随着全球气候变化和城市快速扩张，近年来我国城市极端暴雨事件频繁发生，据《中国水旱灾害公报》统计资料显示，2006～2013年我国每年都有百座以上城市遭受内涝灾害，造成了巨大的经济损失，已成为威胁城市安全运行的主要问题[1-2].短期大雨或暴雨超过城市排水系统承受能力，造成的城市内涝灾害，已成为世界范围内城市地区的严重问题[3-4]，相对于中小城市，特大型城市由于经济活动比较集中，具有城市水文效应明显等特点，所以一旦发生突发暴雨事件，内涝灾害应对更加复杂、要求更高[5-6].当前我国总体仍处于快速城市化、城市内涝风险上升阶段，亟须有效的应急措施以提高应对灾害的能力.
在城市内涝灾害发生后，城市应急管理机构需要制定应急救援工作将应急物资第一时间送达灾区，而根据城市内涝灾害特点，制定相应的应急物资调度计划，科学合理地调配各种应急车辆是应急救援的重中之重[7-8].国内外学者对应急车辆调度已有大量的研究，其研究重点各有侧重，宋英华等[9]在地震应急救援中考虑了驾驶员心理成本，并采用加权遗传算法求解最小时间惩罚成本和驾驶员心理成本的双目标应急物资车辆路径规划模型.梅超等[10]以事件为中心建立洪涝预警调度系统，以对汛情监视、风险分析，实现对城市洪涝过程的调度模拟，为预警调度决策提供支撑.Chen等[11]建立了多层随机网络对城市内涝风险要素之间的耦合关系进行数学描述，并利用系统动力学分析了城市内涝灾害的成因.He等[12]基于疫情的扩散特性，对每个区域的医疗需求进行预测，然后应用线性规划方法来促进分配决策，但其研究仅针对单品种医疗物资分配问题.丛雯婧等[13]针对应急物资储备库选址问题，考虑了设施的应急效率、风险以及经济性，建立了选址多目标优化模型，利用多目标遗传算法进行求解，其研究方法与结论对台风灾害下的应急设施选址有一定启示.黄茹月等[8]采用非线性整数规划模型构建了城市内涝灾害应急调度模型进行应急调度，实现城市内涝灾害应急调度的优化，但在模型中未考虑道路通行能力问题.Garza-Reyes等[14]基于精益思想和约束理论，以提高紧急医疗服务效率，但该研究没有考虑突发事件的情景.陈湉等[15]假设受灾点物资需求量服从正态分布，考虑到灾区对服务时间的要求和车辆承载能力的限制等条件，以物资分配不足或过量所带来的损失及车辆调度成本最小化为目标...
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