突發(fā)事件下汽車運(yùn)輸線路優(yōu)化模型研究

摘要：本文是在地震等突發(fā)事件發(fā)生的前提下，研究大量救援物資由供應(yīng)節(jié)點(diǎn)向需求節(jié)點(diǎn)運(yùn)輸時(shí)的汽車運(yùn)輸線路選擇。這種線路優(yōu)化模型不惜以運(yùn)費(fèi)為代價(jià)，同時(shí)考慮各個(gè)需求點(diǎn)需求量和需求點(diǎn)之間運(yùn)行時(shí)間的高度不確定性，在盡可能短的時(shí)間里把救援物資運(yùn)送到災(zāi)難現(xiàn)場并且盡最大可能的滿足所有需求。

關(guān)鍵詞：突發(fā)事件；汽車運(yùn)輸；線路優(yōu)化；模型

在地震等突發(fā)事件發(fā)生時(shí)，要在盡可能短的時(shí)間內(nèi)把救援物資運(yùn)送到災(zāi)難現(xiàn)場且盡最大可能滿足所有需求，不惜以運(yùn)費(fèi)為代價(jià)。災(zāi)害發(fā)生會(huì)毀壞道路，甚至引發(fā)伴生性事件，這些都會(huì)導(dǎo)致運(yùn)行時(shí)間的不確定性。[1]綜合考慮，建立兩個(gè)模型研究汽車運(yùn)輸線路優(yōu)化問題。

1變量和參數(shù)定義

（1）圖表表示救援物資運(yùn)輸路網(wǎng)，其中表示節(jié)點(diǎn)集，表示弧集。表示路網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，是源點(diǎn)，是終點(diǎn)。

（2）表示點(diǎn)到的弧長度，其中。

（3）表示在弧正常情況下的運(yùn)行速度，表示在弧災(zāi)害發(fā)生時(shí)刻的運(yùn)行速度。

其中，，表示確定速度函數(shù)減少幅度的參數(shù)。，可以使用模糊綜合評價(jià)法[2]確定。

（4）表示通過弧的所需時(shí)間，，分別表示沿著弧到達(dá)節(jié)點(diǎn)和的時(shí)間。很明顯，。

（5）表示運(yùn)輸物資的最晚到達(dá)時(shí)間，其值大小根據(jù)實(shí)際情況確定。

（6）表示模型的決定變量。表示弧包含在所選路徑中，反之，表示弧不包含在所選路徑中。

（7）表示一種網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)序列中的運(yùn)輸路徑，表示節(jié)點(diǎn)的序列號(hào)，因此，路徑可以表示成，，表示節(jié)點(diǎn)沿著路徑的行駛序列。，，路徑不應(yīng)含有回路。

（8）表示沿著路徑從點(diǎn)到點(diǎn)的行駛時(shí)間，其中。于是：

2單目標(biāo)時(shí)變最短路徑模型

單目標(biāo)時(shí)變最短路徑模型如下：

模型Ⅰ：

（1）

約束條件：

（2）

（3）

（4）

（5）

（6）

（7）

（8）

（9）

可以看出，模型Ⅰ的目標(biāo)函數(shù)是最小化路徑總運(yùn)行時(shí)間。等式（2）（3）（4）表示一條路徑總運(yùn)行時(shí)間的遞歸公式，即在時(shí)間段內(nèi)以速度通過弧；約束式（5）表示在路徑中的運(yùn)行時(shí)間必須小于；等式（6）表示在實(shí)時(shí)災(zāi)害延伸下，運(yùn)行速度在弧上是一個(gè)減函數(shù)；約束式（7）表示限制的值以從源點(diǎn)到終點(diǎn)構(gòu)成可行路徑；約束式（8）表示在路徑中沒有回路；約束式（9）表示最晚到達(dá)時(shí)間及決策變量的01整數(shù)限制。

3多目標(biāo)時(shí)變最短路徑模型

基于單目標(biāo)時(shí)變最短路徑模型，一個(gè)多目標(biāo)時(shí)變最短路徑模型將考慮時(shí)間和路網(wǎng)復(fù)雜度等因素。這個(gè)模型的目標(biāo)函數(shù)分別是最小化路徑總運(yùn)行時(shí)間和路徑復(fù)雜度。模型如下：

模型Ⅱ：

（1）

（10）

約束條件：

（2）（9）

模型Ⅱ約束條件與模型Ⅰ相同。

4小結(jié)

本文研究的是在突發(fā)災(zāi)害事件下救援物資汽車運(yùn)輸線路優(yōu)化模型，應(yīng)用于實(shí)際還有差距。在道路通行狀況分析、算法研究和計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)模型算法還有很大研究空間。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡介：王衛(wèi)友（1982），男，山東安丘人，碩士，中級工程師。