突發事件下汽車運輸線路優化模型研究

摘要：本文是在地震等突發事件發生的前提下，研究大量救援物資由供應節點向需求節點運輸時的汽車運輸線路選擇。這種線路優化模型不惜以運費為代價，同時考慮各個需求點需求量和需求點之間運行時間的高度不確定性，在盡可能短的時間里把救援物資運送到災難現場并且盡最大可能的滿足所有需求。

關鍵詞：突發事件；汽車運輸；線路優化；模型

在地震等突發事件發生時，要在盡可能短的時間內把救援物資運送到災難現場且盡最大可能滿足所有需求，不惜以運費為代價。災害發生會毀壞道路，甚至引發伴生性事件，這些都會導致運行時間的不確定性。[1]綜合考慮，建立兩個模型研究汽車運輸線路優化問題。

1變量和參數定義

（1）圖表表示救援物資運輸路網，其中表示節點集，表示弧集。表示路網節點，是源點，是終點。

（2）表示點到的弧長度，其中。

（3）表示在弧正常情況下的運行速度，表示在弧災害發生時刻的運行速度。

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

（4）表示通過弧的所需時間，，分別表示沿著弧到達節點和的時間。很明顯，。

（5）表示運輸物資的最晚到達時間，其值大小根據實際情況確定。

（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）表示一種網絡節點序列中的運輸路徑，表示節點的序列號，因此，路徑可以表示成，，表示節點沿著路徑的行駛序列。，，路徑不應含有回路。

（8）表示沿著路徑從點到點的行駛時間，其中。于是：

2單目標時變最短路徑模型

單目標時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的目標函數是最小化路徑總運行時間。等式（2）（3）（4）表示一條路徑總運行時間的遞歸公式，即在時間段內以速度通過弧；約束式（5）表示在路徑中的運行時間必須小于；等式（6）表示在實時災害延伸下，運行速度在弧上是一個減函數；約束式（7）表示限制的值以從源點到終點構成可行路徑；約束式（8）表示在路徑中沒有回路；約束式（9）表示最晚到達時間及決策變量的01整數限制。

3多目標時變最短路徑模型

基于單目標時變最短路徑模型，一個多目標時變最短路徑模型將考慮時間和路網復雜度等因素。這個模型的目標函數分別是最小化路徑總運行時間和路徑復雜度。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

本文研究的是在突發災害事件下救援物資汽車運輸線路優化模型，應用于實際還有差距。在道路通行狀況分析、算法研究和計算機實現模型算法還有很大研究空間。

參考文獻：

[1]MurrayS.HowtoDeliveronthePromises：SupplyChainLogistics：HumanitarianAgenciesareLearningLessonsfromBusinessinBringingEssentialSuppliestoRegionsHitbytheTsunami[N].FinancialTimes，200517（9）.

[2]汪應洛.系統工程理論、方法與應用[M].北京：高等教育出版社，1998.

[3]劉偉文.民機故障智能診斷領域信息融合技術應用要點[J].中國民用航空，2014（06）：5657.

作者簡介：王衛友（1982），男，山東安丘人，碩士，中級工程師。