基于改进NSGA-Ⅱ算法的应急物资模块化调度问题建模与求解

发布时间：2020-09-27 08:43

　　近些年来,全球各地自然灾害频发,给人民带来了巨大的生命和财产损失。为了减少灾害所带来的损失,各国政府会在灾后第一时间开展相关救援工作,而应急物资调度作为救援工作的核心环节,需要将应急物资在尽可能短的时间内送达需求点,在灾后救援活动的研究中越来越多的受到有关部门及学者的重视。应急物资调度问题是论文研究的主要问题,其相关工作如下:(1)阐述了应急物资调度的研究背景及意义、研究主题及特点、研究的主要框架和模型。对当前一些研究工作的不足进行了分析、总结,概括了主要的研究思路。(2)提出了一种多运输方式下的应急物资模块化调度模型,将实际应急物资调度工作中物资之间的配比运输关系应用到新的调度模型中,同时为了适应灾后交通运输网络的动态性特点,模型考虑了不同交通网络状况下的各种运输方式的联合调度。(3)设计了一种基于个体邻域的改进NSGA-Ⅱ算法SN-NSGA2,该算法克服了NSGA-Ⅱ算法中排挤机制无法准确衡量染色体周围密度的缺陷,将密度聚类算法DBSCAN中邻域的思想应用到排挤机制中去,并提出一种个体邻域的构建方法。最后采用相应的淘汰策略去除个体邻域中的其他邻居个体。实验结果表明相对于NSGA-Ⅱ算法来说,新算法求出的Pareto解集有着更好的分布性以及良好的收敛性。(4)以地震灾害下K地的应急物资调度过程为研究对象,将应急物资模块化调度模型应用到算例中,验证了模型的有效性。
【学位单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：P315.9
【部分图文】：

流程图,算法流程图

1kk x 1 1 21 cos 2 sin 2k kf x g x x x 11 sin 2k kf x g x x 2100 0.5 cos 20 0.5i kk k i ix xg x x x x 1kk x 1 1 2 11 cos 2 cos 2 cos 2k kf x g x x x x 2 1 2 11 cos 2 cos 2 sin 2k kf x g x x x x 1 1 21 cos 2 sin 2k kf x g x x x 21 sin 2k kf x g x x 20.5 , 100i kk ix xg x x -II 算法A-II 是 Deb 与 Pratap 于 2002 年在 NSGA 算法的基础上提标进化算法之一，它具有算法复杂度低、运行速度快、同时在其基础上衍生出来的大量改进优化算法层出不穷的研究热点之一。图 2.1 展示了 NSGA-II 算法的流程图

距离计算,种群

.front = 0 [q(i), p(j)];//如果为 p(i)非支配层级，则子对种群进行快速非支配排序之后，种群在进行新父代种群筛选的过程中，需要一子代。所以，在种群规模有限的情况直接影响到种群基因的优劣，于是 NS式的染色体排挤机制。拥挤距离是通过示此染色体在整个种群空间中的拥挤程

结构图,物资调度,结构图,物资

图 3.1 救援物资调度结构图Fig 3.1 Rescue material scheduling structure map3.2 模块化调度及其公式表示在实际的灾后救援工作中，政府和有关部门通过在灾前建立详细的物资运输数据库信息，灾后救援工作人员可以快速的明确该灾害所需的应急物资物资之间的配送比例关系，将独立存储在省、市、县各级相关物资储备单位急物资运输到物资集散中心进行配比打包，实现应急物资模块化调度的过程振华等[44]阐述了物资模块化在应急物资调度中的意义和作用，并以此建立物块的规格标准等。以云南省重大地震灾害初期为例，省抗震救灾指挥部紧急启动抗震救灾预同时预测受灾区域范围和人口数量，并预估各应急物资需求的种类、数量、关系等。最后，向每类物资储备最高管理部门下发预测结果，紧急调运可用输车辆对物资进行模块化调度。如云南省重大地震临时住宿类物资最高管理

【参考文献】