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1、第29卷第3期西南大学学报(自然科学版)2007年3月Vol.29No.3JournalofSouthwestUniversity(NaturalScienceEdition)Mar.2007文章编号:100022642(2007)0320151205①应急物流运输中的车辆调度策略分析111,2谢秉磊,毛科俊,安实11哈尔滨工业大学深圳研究生院,深圳518055;21哈尔滨工业大学交通科学与工程学院,哈尔滨150001摘要:在城市突发公共事件应急体系中,应急物流管理对于提高应急响应能力、节约救援时间、降低生命财产损失具有重要
2、的作用.本文结合应急物流的特征,研究了应急需求稀少和应急需求密集两种情况下的系统期望时间.通过对mSQM策略和TSP策略的渐近性分析,可以发现,当应急需求稀少时,mSQM策略可作为最优调度策略;当应急需求密集时,TSP策略尽管不是最优调度策略,但简单易行.关键词:应急物流;车辆调度;渐近分析中图分类号:U49111文献标识码:A随着我国现代化进程的推进,各类突发性灾害和事故也呈现出多发、链状等特点,对社会和人民生命财产安全所带来的影响也越来越严重.2003年突如其来的SARS疫情严重干扰了人民群众正常的生产生活秩序,妨碍了我
3、国经济持续健康发展的步伐,据亚洲开发银行估计,SARS使中国损失510亿元,旅游、交通等行业受到重创.据统计,近10年来,中国平均每年因自然灾害、事故灾难、公共卫生和社会安全事件造成的非正常死亡超过20万人,伤残超过200万人.2004年,全国发生各类突发事件561万起,造成21万人死亡、175万人受伤,自然灾害、事故灾难和社会安全事件造成的直接经济损失超过4550亿元,占到GDP的315%.一幕幕惨剧、一笔笔数字带来多方面的警示,其中加快突发公共事件应急机制建设以及提高处理危机事件能力已经成为全社会的一致共识.在城市突发公
4、共事件应急体系中,应急物流是其中的一个重要组成部分,是保障救援活动得以开展的基础和前提条件.在各种突发事件发生后,救援人员的及时到达,人员、财产的快速转移抢救和救援物资的运送发放,对于提高应急响应能力、节约救援时间、降低生命财产损失具有重要的贡献.AliHaghani等将应急物流描述为有时窗限制的多物品、多模式网络流问题,并给出了两种求解方[1]法.Fiedrich等在时间以及资源数量和质量有限的情况下,以死亡人数最小作为目标,研究了地震后向[2]多个受灾地点分配和运输资源的优化模型.Jae研究了在路网情况不确定情况下如何调
5、度车辆运送伤员[3]的问题.上述的研究均是针对特殊的环境和特定的灾种开展的,目前还缺乏对应急情况下物流运输的一般化策略研究.本文结合应急物流的实际特征,以期望系统时间最小作为目标,分别研究了应急需求稀少和应急需求密集两种情况下的系统期望时间,并给出车辆在应急需求稀少和应急需求密集两种情况下的调度策略.1问题描述和符号定义假设的各应急需求点独立、一致地分布于面积为A的区域Λ中,需求根据参数为λ的Poisson过程产①收稿日期:2006211215基金项目:中国博士后科研基金(项目编号:20060390225).作者简介:谢秉磊
6、(19752),男,陕西渭南人,管理学博士,博士后,主要从事交通运输系统优化方面的研究.152西南大学学报(自然科学版)第29卷生,所需数量ξ(ξ=1,2,⋯,K)的期望值为μ,假设各应急需求点需求量的观测值仅当车辆到达该需求点时才能准确地获知.应急物流中心拥有m辆容量为Q(Q≥2K)、行驶速度为v的救援车辆,问题的目标是获得使期望系统时间(等待配送时间与现场配送时间之和)最小化的车辆调度策略.符号说明:根据应急需求出现的先后顺序来标识,令i为队列中第i项等待服务的应急需求,di表示从应急需求i-1到i的期望距离,ci表示应
7、急需求i所在回路的期望路长,若应急需求i在区域Λ中的坐标为xi,那么应急需求i到车场x0的直线距离ri=‖xi-x0‖,si和Wi分别表示第i项应急需求的现场服务时间和等待服务的时间,那么应急需求i在系统中的逗留时间Ti=Wi+si.假定这些随机变量的期望值存在,分别表示为Šd=limE[di],r…=limE[ri],€c=limE[ci],€s=limE[si],W=limE[Wi],T=limE[Ti].此i→∞i→∞i→αi→∞i→∞i→∞3外,用Tp表示采用某一策略p获得的期望系统时间,T表示采用最优策略获得的期望
8、系统时间.很明显,应急需求的出现频率对期望系统时间有很大影响,当λ大于一定值时,随着λ的增加,期望系统时间T也会快速增加,因此在这里将问题分成应急需求稀少和应急需求密集两种情况来分别进行探讨.2应急需求稀少时的调度策略Bertsimas和Ryzin提出了需求稀少时动态旅行修理员问题的一个最
