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重大突发事件应急设施布局优化理论与应用研究

【摘要】:根据问题的需要,可以将建设成本、服务效率等问题和容量限制问题综合进行研究。因此,需要进一步研究重大突发事件的历史资料、分析各重大突发事件中应急需求的信息、结合设施点的各种状况,提出并建立符合实际情况的情景集合。在各类数据完备的情况下,将应对本书的应急轴辐网络布局的理论与方法应用到某一类具体应急设施布局中,亦是需要研究与解决的问题。

本书围绕应对重大突发事件的应急服务设施选址布局问题开展了研究,从轴辐网络结构框架的设计到非枢纽点和枢纽点设施具体布局方案,从轴辐网络中的绕道、拥堵问题的解决策略到不确定性环境下的鲁棒优化等方面,虽然取得了一些对于实际工作和理论研究有积极意义的成果,但也存在着不足之处。

在实际研究中,由于数据收集受到人力、物力和时间等因素制约,同时由于我国关于重大突发事件的信息库建设不完备、缺乏完整的数据统计机制,导致在本书鲁棒性优化章节中情景集的建立只能利用假设的方法给出不同设施的重要性权重,让其排列组合构成情景集,而且情景数量有限,这样对鲁棒解的数量有一定的限制。

另外,同样因数据和资料获取的困难性,本书的大部分模型验证都是通过算例进行验证,而对于具体某种类型的重大突发事件的具体设施布局没有涉及,同时由于本书定位于重大突发事件的应急服务设施一般意义上的选址布局,属于通用思路和结构,只有模型的相关参数会随具体情景发生变化,但总体思路和结构不变。

书中不足也是未来研究需要完善的研究工作,其中重点应集中在以下几个方面。

(1)带容量限制的非枢纽点选址模型

本书考虑了应急需求的多次需求、多点同时需求的特点,考虑了覆盖质量的层次性,本书出于对基本方法和问题的研究目的,除了枢纽点拥堵问题涉及容量(Capability)限制,非枢纽点基本上没有考虑设施点的容量限制,而在实际的很多问题中,应急服务设施点的服务能力往往有限,所以容量限制这一因素可在以后的研究中考虑进来。根据问题的需要,可以将建设成本、服务效率等问题和容量限制问题综合进行研究。

(2)情景集的建立

如何确定应对重大突发事件的应急服务设施轴辐网络设计参数的各种可能情景,是个很有难度的问题,但也是非常重要的问题。因此,需要进一步研究重大突发事件的历史资料、分析各重大突发事件中应急需求的信息、结合设施点的各种状况,提出并建立符合实际情况的情景集合。

(3)应急轴辐网络在某一类具体应急设施布局的应用问题

本书是对应对重大突发事件的应急服务设施轴辐网络布局的理论与方法进行研究,但最终目的是应用于实际问题。在各类数据完备的情况下,将应对本书的应急轴辐网络布局的理论与方法应用到某一类具体应急设施布局中,亦是需要研究与解决的问题。

(4)SHSCP等模型的算法设计与改进

SHSCP模型、L-SHSCP模型、γ-SHSCP模型以及γ-SHSCP模型均为NP-Hard问题,有必要设计出高效、高质量的启发式算法来解决实际中可能遇到的问题。为找到对某一具体最好或者较好的算法,要在多种算法之间进行比较和参数设计,算法设计要考虑问题的特点和需求。虽然本书设计和改进的算法对于本书提出的各类模型求解结果和求解速度令人满意,但仍有很大空间提高模型的求解速度和精确性,这些应该是未来研究关注的内容。