[發明專利]一種考慮多地貌的災后多種交通工具接力救援方法

在審

• 申請號: 202011083669.3
• 申請日: 2020-10-12
• 公開（公告）號: CN112232560A
• 公開（公告）日: 2021-01-15
• 發明（設計）人: 耿娜;鞏敦衛;封文清;秦海鵬
• 申請（專利權）人: 江蘇師范大學;中國礦業大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/08;G06Q50/26;G06N3/00
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 張華蒙

1.一種考慮多地貌的災后多種交通工具接力救援方法，其特征在于，包括如下步驟：

1)針對災后環境，進行分區，并給出直接到達矩陣R；

2)建立救援人數，救援時間以及救援成本的數學模型，進而得到救援問題的目標函數；其中，數學模型中決策變量為各車輛行駛的路徑P，其中P_i＝{p_i1,p_i2,p_i3,…,p_ij,…,p_i(U-1),p_iU}表示第i個車輛的行駛路徑，其中，p_ij∈Z,i＝1,2,…,VN,j＝1,2,…,U，p_ij表示車輛經過的地貌分區的編號；U表示車輛實際經過的區域個數，VN表示車輛的總個數；用y_i表示第i個車輛是否投入使用，為1，則表示投入使用，為0則沒有投入使用；

3)采用粒子群優化算法PSO進行求解，包括如下步驟：

步驟3.1：初始化粒子，包括粒子群的規模，粒子的位置和速度等；

步驟3.2：解碼并根據問題的目標函數來評價每個粒子，并從中選出個體極值pbest和全局極值gbest；

步驟3.3：對于每個粒子，執行如下操作：

步驟3.31：更新每個粒子的速度和位置；

步驟3.32：根據已建立的目標函數來評價每個粒子的適應值；

步驟3.33：更新pbest和gbest；

步驟3.4：判斷算法是否滿足結束條件，如果是，算法結束，輸出全局極值；否則，返回步驟3.3。

2.根據權利要求1所述的一種考慮多地貌的災后多種交通工具接力救援方法，其特征在于，步驟1)中，所述的分區具體方法如下：

步驟一：以災區和醫院為對角頂點，構建出一個矩形救援地圖；

步驟二：連接矩形的另外兩個頂點，得到矩形的另外一條對角線，即為第一層分區，記為分區線l₁；

步驟三：以災區和醫院兩個頂點為起點，根據環境地貌的異同，繼續采用直線劃分，得到的直線為分區線l₂；進一步判斷是否還需要分區，如果需要，則轉步驟四；否則，轉步驟六；

步驟四：在兩個分區線l₂和分區線l₁組成的多邊形中，根據地貌環境的異同，采用直線進一步劃分，得到分區線l₃；進一步判斷是否還需要分區，如果需要，則轉步驟五；否則，轉步驟六；

步驟五：根據分區線l₂和分區線l₃繼組成的多邊形中，繼續進行分區，得到新的分區線l₄，如果不需要進一步分區，則轉步驟六；

步驟六：分區結束，統計分區的個數ZN。

3.根據權利要求1所述的一種考慮多地貌的災后多種交通工具接力救援方法，其特征在于，步驟1)中，所述的分區中，兩個分區之間的直接到達矩陣R_(N×N)，表示如公式(1)所示：

其中，r_ij為布爾型變量，r_ij為0表示不能直接到達；r_ij為1，則表示直接到達。

4.根據權利要求1所述的一種考慮多地貌的災后多種交通工具接力救援方法，其特征在于，步驟2)中，所述的救援時間為所有交通工具行駛時間的最大值，即不同交通工具經過U個地貌中總的行駛時間，如公式(2)所示：

其中，T表示救援時間；v_ij表示在第i個車輛在第j個地貌環境下的行駛速度，A_ij表示在第i個交通工具在第j個地貌中行駛的難度；Length(p_ij)表示第i個車輛在第j個地貌中行駛的路徑長度，具體表示為表示兩個地貌分區之間的距離。