应急管理中的救援物资调度问题

1、应急管理中的救援物资调度问题文献标识码A近年来，大规模灾难事件如地震、海啸、冰雪灾害、台风的 频繁侵袭，对受灾地区人们的生存和社会的发展造成了严重的影 响。因此，应急管理越来越受到国家及地方各级政府的重视。面 对突如其来的灾难性事件，各级机构必须通过建立必要的反应机 制，及时对灾区实施一系列救助，综合运用科学技术和运筹管理 等手段，以人为本，保障人民的生命和财产安全。只有做到快速 准确反应，分级联动协调，有效资源整合，才能尽最大限度减少 事故造成的危害和影响。灾难事件的发生总是伴随着大量的物资需求，这时候有效地 调度应急物资进行救援就在应急管理中起着非常重要的作用，直 接决定救灾工作的成效，因

2、此提前做好物资调度安排计划很有必 要。当灾害发生时，我们要保证所有必要物资能够在24小时之 内集齐运往灾区，这需要大量的人力、物力和运力储备，否则临 时调动车辆、组织人员、分配需用物资根本来不及1。救援物 资调度也需要统筹协调、科学安排，否则就会效率低下，会造成 人力、物力的浪费。总的来说，灾难事件的救援物资调度具有如下特点：（1）时间紧迫：救援工作往往争分夺秒，物资必须尽早到 位才能保证救援行动顺利进行，灾民得到及时的保护，因此物资 调度必须以用时最短为首要目标;（2）需求总量大：由于灾区范围广，灾民对物资的需求量 庞大；（3）种类繁多：各地实际情况不同，所需的物资种类也不 一，如药品及医疗

3、器械、衣物及帐篷、食品及饮用水、通信及运 输工具等；（4）路线不确定：物资储备点分散，各储存单位拥有的物 资数量不确定，从而调度过程的运输路线具有不确定性。针对物资调度的这些特点，李晋和袁志祥2 对地震应急救 援物资最优分配问题进行了初探，但仅分析了供求平衡的配置情 况。本文将以线性规划为背景，分析如何对救援物资进行有效地 调度分配，通过建立应急管理物资调度问题的数学模型，在供需 平衡和供需不平衡两种情况下，选用表上作业法求出模型的最优 解，探讨如何采用合理的运输方式，选择运输路径和最优的物资 调度方案，保障应急物资供应，提高救援效益。模型建立与解决方法在这一节我们建立了救援物资调度的数学模型

4、，给出了这种 模型的求解算法，并举例阐明求解算法的应用。我国现有的110、119、120等出警巡逻系统，在其对应的指 挥系统平台支持下，110等指挥系统接到报警后能在最短的时间 内，根据事件发生地点及其他情况，高效地调配最近的110等警 务救援资源，最大限度的保障人民生命财产安全。在已知各救援 需求点与各救援供应点之间距离的情况下，我们希望找到一个调 度计划，使总救援距离最短。设有救援物资供应点，它们的供给量分别为。又设有救援 物资需求点，它们的供给量分别为。且知道从任一供应点到 任一需求点的距离为，物资调度问题是确定从各救援供应点到 各救援需求点的物资量，即确定一组非负解（），满足（），（）

5、，且目标函数为，使目标函数最小的解称为最优解。我们把讨论的问题分为供需平衡与供需不平衡两种情况，对 于供需平衡情况，我们有借助于表上作业法3, 4，解决这类问题的算法为：（1）运用最小元素法或者Vogel法得到模型的一个初始可 行解。（2）用闭回路法或者位势法检验此可行解是否为最优解。 若是，结束算法，否则继续（3）。（3）用闭回路法改进可行解，得到新的可行解，再做（2）。对于供需不平衡情况，如果，即供大于需，增加一个虚拟 需求点，设其需求量为总供应量与总需求量的差值，且所有供应 点到它的距离为0，这样可转化为供需平衡情况。如果，即供 小于需，增加一个虚拟供应点，设其供应量为总供应量与总需求

6、量的差值，且它到所有需求点的距离为0，这样也转化成为供需平衡情况。例1.现有四个供应点向三个需求点提供救援物资，它们之 间的距离、各供应点的供应量、各需求点的需求量如表1所示。下面用Vogel法得到模型的一个可行解。第一步：计算表1中每一行和每一列的次小距离和最小距 离的差值，分别称之为行差值和列差值，将算出的行差值填入表 1右侧第一列，将算出的列差值填入表1下侧第一行，如表2。第二步：在这些差值中选择最大者，因为它位于 行，在此 行最小元素即的交叉处填入尽可能大的运量，即，再划去行。第三步：在未划去的各行各列中，重新计算每一行和每一列 的次小距离和最小距离的差值，并把它们填入行差值和列差值中

7、 的第二列和第二行相应的格子中，见表2。再重复第二步，在交 叉处填入4。按此方法，可确定在 交叉处填入6，在 交叉处填 入2，在 交叉处填入2，在 交叉处填入6。这样可得到一个初始可行解：，其余变量值为零，见表2。此时目标函数值为。再用位势法检验此可行解是否是最优解。建立一个新的表包 含表2中的距离值，增加一行，再增加一列，见表3。对于 可行解非零元位置，运用位势方程，且令，可求得所有。对 于可行解零元位置，运用公式，得到所有检验数，见表3中 括号内数值。因为所有，所以上述可行解是最优解。下面再解决一个供需不平衡的例子。例2.现有四个供应点向三个需求点提供救援物资，如表4 所示。用类似表3的方法可检验得到此可行解是最优解。结论本文将线性规划应用于应急管理物资调度问题，建立了应急 管理物资调度问题的数学模型，包括了供需平衡和供需不平衡两 种情况，分别用表上作业法给出了