[發明專利]一種海上應急物資優化調度方法及系統

有效

• 申請號: 201911019743.2
• 申請日: 2019-10-24
• 公開（公告）號: CN110782087B
• 公開（公告）日: 2023-08-25
• 發明（設計）人: 呂靖;張聆曄
• 申請（專利權）人: 大連海事大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/0631;G06N3/006
• 代理公司: 北京鼎云升知識產權代理事務所(普通合伙) 11495
• 代理人: 岳亞

1.一種海上應急物資優化調度方法，其特征在于，包括：

根據海上重大事故發生的時間順序，建立海上事故發生時間軸；

根據所述時間軸，為每個所述海上重大事故建立應急資金預算約束下以應急響應時間滿意度總和最大化為目標函數的海上應急物資優化調度模型；

初始化二進制粒子群算法參數；包括：慣性權重、學習因子和種群規模以及最大迭代次數；

根據種群中任一粒子所含元素信息進行運輸船選擇決策，確定參與當前海上事故應急的運輸船，然后根據貪婪算法計算出該粒子所能實現的適應度值，具體包括以下步驟：

根據所述粒子個體的二進制編碼信息確定參與當前海上事故應急物資運輸的運輸船集合S^*，其中為每個基地中參與該起事故應急的運輸船集合；當基地i中未有運輸船被選中，則同時，初始化相關參數各基地庫存狀態、各運輸船的運載狀態、各陸上供應點庫存狀態以及陸上補給物資在途運輸狀態信息；

進行第b^τ次調運決策時，從每個集合中篩選出此時能最先到達事故點的運輸船并按照需求物資重要度權重ω_p(p∈P)大則優先的原則為運輸船分配應急物資；若此時事故點j尚未滿足需求的重要度權重最大的物資在基地i發生庫存短缺情況，則向運輸船分配次優級別的物資，以此類推，直至運輸船滿載或已滿足事故點j其余所有物資需求；

將所有調運安排代入應急響應時間滿意度函數式F_jp(p∈P)，得到每種安排所能實現的時間滿意度值，甄選出其中最優的調運安排，作為第b^τ次調運任務安排；對相應基地的庫存進行盤查，若名義庫存剩余量低于警戒庫存量則向陸上供應點發出物資補給運輸指令，從而進行陸上補給物資運輸；根據補給物資的運輸要求，采用層次序列法對陸上補給物資調度問題進行求解，具體求解步驟如下：

在第b^τ次海上物資調運決策制訂后，將需要補給物資補充庫存的基地j所屬的陸上供應點集合K_i中的元素按照運輸時間t_ik，由短到長排列為篩選出滿足運輸時間最小化目標的備選供應點集合且該集合滿足條件其中，y_ikp(b^τ)為此時基地i所屬的供應點k關于物資p的庫存量，S_ip為基地i關于物資p的最大庫存量，為此時基地i關于物資p的名義庫存量，q_jps(b^τ)為此時運輸船s向事故點j運輸物資p的量；

將篩選出的備選供應點集合AK_i中的元素按照單位運輸成本c_ik由低到高重新排列為得到在滿足第一目標基礎上的運輸成本最小化的陸上補給物資運輸方案此時的供應點集合為其中，供應點向基地i運輸的物資量為φ^*(b^τ)為此時的陸上補給物資調度的最優方案；

分別更新各基地庫存狀態、各運輸船的運載狀態、各陸上供應點庫存狀態以及陸上補給物資在途運輸狀態信息；

判斷事故點j所需求的所有物資是否已滿足，若未完全滿足則b^τ←b^τ+1，然后返回；若已完全滿足則進入下一步；

判斷所有調度決策是否均滿足應急物資需求時間窗要求，若滿足，則計算出該粒子的適應度值；若不滿足，則計算出適應度值并根據懲罰函數減去一個正值常數，以此為其適應度值，算法結束并輸出計算結果；

將所述適應度值記錄為當前粒子的個體極值，將其所對應的位置記錄為個體極值位置；篩選出整個種群中的全局極值并將其所對應的位置記錄為全局極值位置；

更新所述每個粒子的自身速度和位置，根據所述粒子速度和位置調度海上重大事故的物資調度運輸船。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：

更新每個粒子的自身速度和位置，根據此時粒子所含元素信息計算出相應的適應度值；

若此時粒子i適應度值優于當前個體極值Pbest_i，則將該值作為新的個體極值Pbest_i，同時將其所對應的位置更新為個體極值位置否則個體極值Pbest_i與個體極值位置維持不變；

若此時種群中的最優適應度值優于當前全局極值Gbest，則將該值作為新的全局極值Gbest，同時將其所對應的位置更新為全局極值位置否則全局極值GBest與全局極值位置維持不變。