震后初期应急救援设施选址与路径优化研究.pdfVIP

浙江财经大学硕士学位论文

摘要

近年来，公共卫生事件频发，对人民群众的生命财产安全构成严重威胁。在此

背景下，震后初期，特别是“黄金72小时”的紧急救援工作，在提高灾民生存率

及减轻灾害损失方面起着重要的作用。优化应急救援设施配置与响应路径的高效

解决方案，既能够快速响应震后初期的物资需求，确保灾民有序疏散，又能有效降

低救援成本。然而，当前研究在实际地震灾害救援活动中对灾民疏散和物资配送问

题的探讨尚存在不足。一方面，大多数疏散研究侧重于管理层面的成本最小化，而

忽略了灾民心理感知对避难所选址与疏散路径规划的影响；另一方面，对于应急物

资配送问题，很少有研究考虑到因存储有限而需进行二次配送的情况。鉴于上述局

限性及深入研究的必要性，本文以震后初期应急救援为研究背景，聚焦灾民疏散和

应急物资配送两大核心问题，重点探索兼顾灾民感知公平性的避难所选址与疏散

路径规划，以及应急物资再配送模型的构建与求解方法设计。

首先，本文创新性地从灾民视角构建了考虑感知公平性的避难所选址与疏散

路径模型，旨在最小化总成本，包括避难所建设成本、疏散成本和公平性惩罚成本，

从而建立了相应的选址路径模型。不同于以往依赖启发式算法获取近似解的做法，

本文采用基于GUROBI的Benders分解算法，并结合经典的Benders分解算法与

整数L型方法来求解非线性模型，将模型拆分为主问题和子问题，借助大规模数

值试验确证了该算法的优越性和高效性。

其次，面对震后初期物资短缺与配送困难的挑战，本文构建了一个包含中央仓

库、中转站和受灾点的应急物资配送网络模型。该模型充分考虑了预存储资源限制

与再配送需求，目标在于确定最佳中转站位置、物资分配方案以及再配送的时间和

路线。针对模型复杂性，本文设计了融合样本平均近似方法的仿真优化算法，并通

过广泛的数值实验和以汶川地震为例的深度分析，证实了模型的实用性和有效性。

本文研究了震后初期灾民疏散与应急物资配送的关键问题，运用运筹优化理

论，旨在为易受灾地区设计合理的避难所和中转站布局，制定恰当的物资分配策略，

以及规划最优疏散和配送路线，最终实现救灾成本最小化和响应速度最大化的目

标。具体来说，本文主要贡献体现在三个方面：（1）针对灾民疏散问题，通过惩

罚函数量化灾民公平性感知，创造性地结合Benders分解算法与整数L型方法，形

成高效求解框架，增强了应急救援设施选址与疏散问题的求解效率、准确度，是对

现有避难所选址与疏散理论的重要补充。（2）在应急物资配送领域，通过行驶时

间量化道路不确定性，并设定受灾点需求量区间，运用结合样本平均近似方法的仿

I

浙江财经大学硕士学位论文

真优化方法深入剖析了需求和道路不确定性对选址和路径选择的影响，为灾后应

急物资选址与配送优化研究提供了新的视角。（3）考虑到中央仓库预存储物资有

限，根据实际需求提出再订货和再配送策略，并随着道路状况逐渐明确，细致分析

了不同时点上再订货量的调整。这一研究成果不仅为应急物资选址与配送提供了

实用的优化方案，也提升了应急配送网络优化设计的科学性和实用性，为实际运作

赋予了坚实的理论支撑。

关键词：应急救援物流；设施选址问题；车辆路径问题；仿真优化算法；Benders

分解算法

II

浙江财经大学硕士学位论文

ABSTRACT

Inrecenttimes,publichealthcriseshavebecomeincreasinglyfrequent,posing

significantthreatstohumanlifeandproperty.Underthesecircumstances,emergency

rescueeffortsduringthecriticalgolden72hoursfollowingearthquakesareparamoun