广义最大覆盖模型在应急设施选址中的应用研究

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应急管理中一项首要的职能就是选择应急服务点的位置,向事故地及时提供充足的应急资源。例如在城市规划中,决策者往往要决定一些公共紧急服务设施点的位置,如110处警中心、消防大队、急救中心、交通控制点等等,以保证城市中某些地点发生突发事件时,应急服务设施能在尽短的时间内到达进行服务。服务点选址决策对于应急管理至关重要,这是因为将应急服务点置于合理的位置,不仅可以降低成本,而且还能够保证提供应急物资的时效性,从而避免了可能导致的更大损失。目前,已有不少研究学者给出了应急设施选址问题的相关模型,包括绝对中心点模型、中值模型、集合覆盖模型和最大覆盖模型及其各种扩展形式,还有将排队理论、层次分析法(AHP)和DEA方法等综合应用到应急设施选址当中,取得了不少突破性的成果。本文在应急设施最大覆盖选址模型(MCLP)的基础上,将广义最大覆盖模型应用到应急选址当中,改进了最大覆盖模型中覆盖度二元化的假设,使覆盖度变为0~1之间的递减分段函数;并且考虑应急服务中对时间紧迫性的要求,将广义最大覆盖模型中用距离衡量覆盖水平改为用响应时间衡量,给出了应急设施广义最大覆盖选址模型(GMCLP)。由于传统的最大覆盖模型假设覆盖度是二元的,这可能导致某些应急点没有被覆盖到,但实际中应急设施应为所有需求提供服务,不论应急设施到这些点的时间是否超出了应急限制期。于是,本文将广义最大覆盖模型应用到应急服务设施选址中,考虑每个应急点i对应一个多重响应时间集合(不同响应时间由不同应急设施产生),该集合中的每个响应时间对应一个覆盖水平,因此,可以将覆盖度看成随应急点i到离其最近设施的响应时间的递减分段函数,要求每个应急点i都能被覆盖,只是覆盖的程度有所不同,在完全覆盖与不被覆盖之间提出了“部分覆盖”的观点。应急设施广义最大覆盖选址模型解决了传统最大覆盖选址模型中可能导致个别应急地点不能被覆盖的问题,做到了以有限的资源覆盖所有的应急点。最后给出了求解该模型的分支定界算法和基于拉格朗日松弛的启发式算法,并通过一个数值例子说明GMCLP对MCLP的改进。在只考虑响应时间的基础上,本文又综合考虑了设施的处理能力,假设应急系统由两种不同处理能力的服务设施组成,每种设施对应不同的应急限制期,并给出应急点i是否被充分服务的标准,在此基础上建立了应急设施选址的双目标规划模型,包括双目标MCLP模型与双目标MCLP-GMCLP模型,最后给出算例比较两种模型的优劣。
中文摘要第8-10页
英文摘要第10-11页
第一章 引言第12-16页
    §1.1 问题的提出第12-13页
    §1.2 应急选址的研究内容及发展状况第13-15页
    §1.3 本文的主要内容第15-16页
第二章 应急设施选址中的若干模型介绍第16-24页
    §2.1 绝对中心点模型第16-17页
    §2.2 中值模型第17-18页
    §2.3 集合覆盖模型第18-19页
    §2.4 最大覆盖模型第19-20页
    §2.5 广义最大覆盖模型第20-21页
    §2.6 应急设施选址的其它模型介绍第21-24页
第三章 应急设施选址的广义最大覆盖模型第24-35页
    §3.1 GMCLP模型的建立第24-28页
    §3.2 算法第28-31页
    §3.3 计算实验第31-35页
第四章 考虑处理能力的应急设施选址第35-48页
    §4.1 问题的提出第35-36页
    §4.2 分析第36-37页
    §4.3 建立模型第37-40页
    §4.4 模型求解第40-42页
    §4.5 计算实验第42-48页
参考文献第48-51页
致谢第51-52页
学位论文评阅及答辩情况表第52页
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