营救设备数量受限的应急疏散模型和算法.pdf

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1、2014年6月运筹学学报第18卷第2期June，2014OperationsResearchTransactionsV01．18NO．2营救设备数量受限的应急疏散模型和算法术杨建芳，。，十高岩摘要考虑在实际中可能面临着某些救援活动，必须借助于营救设备或者依赖营救人员的引导才能得以完成．针对这种情况，给出了设备数量受限的应急疏散模型．由于目标函数是疏散时间最小化，在考虑路径容量限制时，首先通过优先饱和最短路径来确定可行路径集合，把可行路径集合中的k短路作为初始解，再以每条路径上流量与旅行时间的比值流速作为更新路径的

2、准则，每步迭代通过保留流速较大的路径来保存当前疏散时间最小的路径集合，从而确定疏散方案．最后通过算例验证了该算法的有效性和可行性．关键词应急疏散，营救设备，容量限制，动态网络流中图分类号O157．62010数学分类号90C27EmergencyevacuationmodelandalgorithmwiththelimitednumberofrescueequipmentsYANGJianfangl,2,十GAOYahAbstractInrealevacuationmission．theremightbefewer

3、rescueequipmentsthanthenumberofavailableevacuationpaths．Whenthissituationoccurs．amathematicalmodelisgiyenwithobjectivefunctionminimizingevacuationtimeandak．1imitedflowcontrolalgorithmisdesignedbasedonflowvelocityinthispaper．Firstthefeasiblepathsetswouldbecalc

4、ulatedbysendingthelargestpossiblenumberofevacueesontheshortestpathtothenearestdestination，andk．shortestpathsfromitisregardedastheinitialsolution．Thenthealgorithmcanberealizedbyupdatingnetworkaccordingtotheflowvelocity，inthesametime，thepathsetwithminimalevacua

5、tiontimeshouldbepreservedineachiteration．Finally,anumericalexampleiSpresentedtoshowtheefectivenessandfeasibilityofthisalgorithm．Keywordsemergencyevacuation，rescueequipments，capacityconstraints，dynamicnetworkflowChineseLibraryClassificationO157．62010Mathematic

6、sSubjectClassification90C27收稿日期：2013年2月8日基金项目：国家自然科学基金(Nos．11071219，11171221)，上海市科委(No．10550500800)，上海市一流学科项目(No．CTKX2012)，上海市研究生创新培育项目(No．5413303101)，浙江省自然科学基金(No．Y13A010050)1．上海理工大学管理学院，上海200093；BusinessSchool，UniversityofShanghaiforScienceandTech．nology,Sh

7、anghai200093，China2．杭州电子科技大学运筹与控制研究所，杭州310018；InstituteofOperationalResearchandCybe-metics，HangzhouDianziUniversity,Hangzhou310018，China十通讯作者Correspondingauthor，Email：jianfangyangQ126．com78杨建芳，高岩18卷0引言应急疏散是指面对洪水、飓风等自然灾害以及建筑物火灾、毒气泄漏等突发事故，都需要将处于危险地带的人群快速疏散至安全地带

8、_1]_现代社会的多样化、复杂化和系统化使得突发事件频繁发生，造成大量人员伤亡和财产损失，及时准确地获得相关信息，快速地应急响应和高效应急疏散，构成了应急疏散的复杂系统．有效地应急疏散是减少人员伤亡、减轻经济损失的重要手段．疏散的最优化目标是发挥整个疏散系统的最大效率．近几年，世界各国专家学者从不同的角度对该问题进行了一系列研究，主要采取计算机仿真模拟和数学分析方法．计算