[發明專利]大規模應急設施的自動選址方法、裝置及可讀存儲介質

有效

• 申請號: 202010439016.8
• 申請日: 2020-05-21
• 公開（公告）號: CN111612252B
• 公開（公告）日: 2023-06-13
• 發明（設計）人: 趙朋朋;郭靜文;倪佳成
• 申請（專利權）人: 蘇州大學
• 主分類號: G06Q10/047
• 分類號: G06Q10/047;G06Q10/0631;G06Q50/26;G06N3/126
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 劉新雷

本申請公開了一種大規模應急設施的自動選址方法、裝置及計算機可讀存儲介質。其中，方法包括基于待規劃區域的城市路網數據，計算待規劃區域內中所有路網節點之間通行的最短路徑；對最短路徑和預先構建的設施選址模型進行編碼操作，設施選址模型表示基于應急設施布局規則所設立的應急設施在選址過程中需要滿足選址條件；基于編碼后的最短路徑，利用遺傳算法計算設施選址模型的最優解，得到待選址應急設施在待規劃區域的設立總數量和設立位置信息，以作為應急設施的選址信息進行自動輸出。在無需事先確定應急設施的設立數量的前提下，便可實現為這類需要平衡設施的安全性和經濟性方面矛盾、且規模較大的應急設施進行選址，優化城市應急設施的布局。

技術領域

本申請涉及設施選址技術領域，特別是涉及一種大規模應急設施的自動選址方法、裝置及計算機可讀存儲介質。

背景技術

可以理解的是，應急設施的選址對于整個城市的安全性具有很大的影響，隨著城市建設規模逐漸增大，為有效解決城市應急設施建設成本高和空間資源浪費大等問題，提供更好應急服務工作，傳統的人工基于城市建筑布局進行應急設施的選址顯然無法滿足現實需求。

在應急設施選址過程中，例如消防站、急救站、物流中心、核電站等選址，布局安全與建設成本是兩個不可調和的矛盾，由于消防站建設成本極高，城市應建設適當數量的消防站，使其覆蓋所有應急需求點如火災的同時，盡可能最小化建設成本。應急設施選址問題實質是在規劃區內實現滿足需求、完成分配任務的合理安排，以得到在某些約束條件下，一個或多個設施的地理位置。空間優化應急設施選址涉及到復雜的非線性組合優化，屬于經典的無容量限制設施選址問題(Uncapacitated?Facility?Location?Problem，UFLP)，從復雜性角度來看，UFLP是NP-Hard問題，其求解復雜度隨問題規模擴大呈指數增長。如果采用傳統的統計方法，存在著計算時間長、計算復雜度高等問題，很難滿足城市不斷擴建的需求。在傳統的應急設施選址問題中，常用的模型有集合覆蓋模型、最大覆蓋模型等，此類模型適用于解決對反應速度要求高、應急設施須覆蓋所有需求點的問題，需事先確定應急設施安裝數量，并不適用于消防站這種應急設施的選址問題。目前已有的精確算法，如分支定界算法、重心法等，也只適合求解較小規模的設施選址問題，對于城市消防站選址這種大規模選址問題并不適用。

鑒于此，如何在無需事先確定應急設施的安裝數量的前提下，實現為這類需要平衡設施的安全性和經濟性方面矛盾、且規模較大的應急設施進行選址，有效平衡應急設施布局安全性與經濟性兩方面矛盾，優化城市應急設施的布局，是所屬領域技術人員需要解決的技術問題。

發明內容

本申請提供了一種大規模應急設施的自動選址方法、裝置及計算機可讀存儲介質，在無需事先確定應急設施的安裝數量的前提下，便可實現為這類需要平衡設施的安全性和經濟性方面矛盾、且規模較大的應急設施進行選址，有效平衡應急設施布局安全性與經濟性兩方面矛盾，優化城市應急設施的布局。

為解決上述技術問題，本發明實施例提供以下技術方案：

本發明實施例一方面提供了一種大規模應急設施的自動選址方法，包括：

基于待規劃區域的城市路網數據，計算所述待規劃區域內中所有路網節點之間通行的最短路徑；

對所述最短路徑和預先構建的設施選址模型進行編碼操作；所述設施選址模型用于表示基于應急設施布局規則所設立的應急設施在選址過程中需要滿足選址條件，所述選址條件用約束條件和目標函數來描述；

基于編碼后的最短路徑，利用遺傳算法計算編碼后的設施選址模型的最優解，得到待選址應急設施在所述待規劃區域的設立數量和設立位置，以作為所述待選址應急設施在所述待規劃區域的選址信息進行自動輸出。

可選的，所述得到待選址應急設施在所述待規劃區域的設立數量和設立位置之后，還包括：