动态需求条件下应急物流路径优化问题研究

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1、动态需求条件下应急物流路径优化问题研究-工程论文动态需求条件下应急物流路径优化问题研究韦晓WEIXiao；常相全CHANGXiang-quan（济南大学管理学院，济南250022）（SchoolofManagement，UniversityofJiacute;nan，Jiacute;nan250022，China）摘要：在静态路径优化问题的基础上，本文引入了动态规划思想，将道路阻塞情况与受灾点需求信息不断更新等因素考虑进来，构建了动态需求条件下的应急物流路径优化模型。结合相关研究成果探讨了模型的求解思路，并利用改进的蚁群算法进行算例分析，得出了动态更新的优化路径，

2、验证了模型的有效性。Abstract:Basedonthestaticpathoptimization,thispaperbringsintheideaofdynamicplanning.Itconsidersthefactorssuchastheroadcongestionandtheconstantlyupdateddemandinformationofdisaster-affectedareatobuildtheemergencylogisticspathoptimizationmodelundertheconditionofdynamicdemand.Co

3、mbinedwiththerelatedresearchresults,thispaperdiscussesthethinkingofsolvingthemodelandanalyzestheexamplesbytheadvancedantcolonyalgorithmtoobtainthedynamicupdateofoptimizedpathandverifythevalidityofthemodel.关键词：应急物流；动态路径优化；蚁群算法Keywords:emergencylogistics；dynamicpathoptimization；antcolon

4、yalgorithm中图分类号：TP18文献标识码：A文章编号：1006-4311（2015）06-0024-030引言基于现实条件的限制，当大规模自然灾害突发以后，相关部门第一时间得到的信息往往是模糊的、不确定的。随着道路情况、受灾点需求等信息的不断更新，应急物流路径优化的决策也应随时进行调整，这就是本文要研究的动态需求条件下的路径优化问题，也可称为“实时”问题或“在线”问题，但国内外相关文献研究中使用“动态”问题的描述更为广泛。1977年，Wilson和Colvin研究了顾客如何搭载车辆到达目的地的问题，这是首次将动态特性与VRP问题结合的文献[1]；Potv

5、in（2006）[2]、Xiang（2008）[3]等通过考虑不同的动态因素，提出了相应的调配策略；Guner[4]（2012）、饶卫振[5]（2013）等针对不同起讫点的路径优化问题，建立了具有模糊需求的动态多目标约束规划模型。本文在分析国内外相关研究成果的基础上综合考虑了四种动态事件，建立了动态路径优化模型，为动态规划理论在该领域的应用提供了相关理论依据；通过算例分析验证了模型的有效性，可以更加适用于实际灾情发生后信息不断更新的情况，为动态事件发生后如何优化配送方案提供了有效参考。1问题描述静态需求条件下的路径优化问题是应急物流领域的热点问题，也是本文研究的动

6、态路径优化问题的基础，可以简单描述为：大规模自然灾害发生后，假设受灾地区的需求信息是确定的并可以一次性得到的，相关救援部门根据第一时间获取的灾情信息制定救援方案，从临时中转站调配车辆完成配送任务。静态需求条件下的路径优化模型有时间和成本两个目标：1.1时间最小化目标目标函数（1）为模型第一目标，即保证运载过程中的物资运输时间总和与未满足时间窗限制的惩罚最小。对于突发自然灾害来说，各灾区对于救援物资响应时间的要求是较高的，随着时间的推移，需求的重点转化为对物资数量的要求。1.2成本最小化目标目标函数（2）的目标是追求运载过程的总成本最小，包括车辆固定成本与变动成本两

7、方面。在实际突发自然灾害中，信息总是不断更新的，本文在此基础上考虑了四种情况下的动态信息：①出现新的受灾点；②原有受灾点改变需求信息；③原有受灾点撤销应急需求；④道路阻塞。静态和动态应急物流路径优化问题的区别在于，前者假设灾害发生后的需求信息是确定的，其物资配送方案是配送前一次性求解得到的；而动态需求条件下的应急物流路径优化问题需要基于灾害初始时刻的已知信息求解得到初始配送方案，进而在执行的过程中将不断更新的信息考虑进来，产生新的配送方案。假设在配送的过程中共有M次新信息的出现，则求解的过程就是M+1次。因此，动态需求条件下的应急物流路径优化问题可以看成是在出现新

8、信息的时刻