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基于免疫算法的应急物流配送车辆调度优化研究文献综述

 2020-04-23 19:38:43  

1.目的及意义

1.1目的及意义

近年来,由于对经济高速发展的大力推动,自然环境遭到了严重破坏,大规模自然灾害的发生日益频繁;与此同时,世界人口急剧增长带来的各种社会不稳定因素,导致了许多群体性公共卫生和社会安全突发事件。这些灾害和事件的频发不仅对该地方人民的生活秩序带来严重影响,同时也给当地社会经济造成了难以估量的损失。下面主要以自然灾害为例,2005年,全球共有489起国家层面的灾害,影响了127个国家,最终造成了104,698人遇难,并对1亿6千万人造成了影响。同年,这些灾害对全球经济造成了共计1590亿至2100亿美元的损失。但由于人口的增长以及易受灾地区的开发与发展,自然灾害对人类的影响日益严重。2008年发生的汶川地震,直接造成了近7万人遇难,37万人受伤,1万8千人失踪,而造成的直接经济损失高达8451亿元。2010年,云南遭遇全省范围内的特大干旱,严重干旱导致全省742万人饮水困难;同时459万头牲畜的饮水也遭到影响,对其畜牧业造成严重打击;而小麦种植地的受灾面积达3148万亩,占所有播种面积的85%之多。到了2013年,我国各类自然灾害共计导致了近3.9亿人次受到不同程度影响,紧急转移安置的人数就多达1000多万,灾难造成的直接经济损失达到5800多亿元。

而从世界范围上来看,自然灾害发生的次数还在逐年递增。在上世纪80年代,平均每年发生的灾害数在180左右;到了90年代,平均发生的灾害数上升到了大约300起;而在20世纪初,这个数字猛然上升到了460起。如此快速的数字增长可以归因为全球变暖和媒体因对伤亡的日益重视而导致的报道统计数目增多。随着灾难数目的增多,越来越多的人受到了这些灾难的影响,包括直接遇难、受伤、无家可归或被迫撤离家乡。即使每年被灾难影响的受害者人数有非常大的波动,但仍有一个缓慢上升的趋势。每年的受害者数目在1亿到4亿人不等,但在2002年数据异常高,是由于在中国和印度发生的一场干旱和巨大的风暴洪水,仅这两场灾难就分别影响了这两个国家高达3亿6千万和1亿6千万的民众。这些灾难的增多同时对全球社会经济方面也有越来越大的影响。在上世纪80年代到90年代,平均每年由灾害导致的经济损失大约为450亿美元;而到了20世纪初,每年的经济损失超过了800亿美元。损失尤为显著的是1995年的神户大地震和2005年的卡特里娜飓风。

突发事件会给人类带来严重的影响以及损失。尽管当代科学技术的不断发展可以让我们更为精确的预防或预报自然灾害,但小到区域性、大到全球性的突发事件仍时常发生,并对全人类社会的发展进步造成持续性的巨大的影响。

在这种环境下,应急物流应召而生,受到高度关注并不断发展。应急物流是指为了应对一些突发事件(主要包括自然灾害、公共性的安全事件等)以保证人员安全和社会稳定而进行的物流活动。相比于普通物资,应急物资具有以下特征:突发性、不确定性、弱经济性、时间紧迫性和复杂性等。近年来物流业的发展一直随着世界社会经济和科学技术的前进呈现突飞猛进之势。现代物流业的发展不仅可以在日常生活中为社会创造经济价值,在发生重大灾害时更可以体现出其对突发灾害的重要应急支援作用。在突发性重大灾害发生时,需要应急物流对伤者进行救护与转移、卫生防疫以及安置灾民等工作,而这一系列的工作需要对应急物资的快速、大量的供应,这在一定程度上对各国政府、机构的应灾应变能力提出了极大的考验。当突发事件发生时,如何合理地调度车辆,制定应急物资的配送方案路线,在最短的时间内,将应急物资安全送达受灾地区,尽最大可能降低灾害造成的人员伤亡和经济损失,是应急物流所要考虑的最重要的问题。

应急物流的配送车辆调度问题具有非常大的研究价值。就我国而言,当今我国正处于社会经济高速发展的阶段,对自然的破坏以及对部分易受环境影响地区(如地震带上的地区)的开发会导致自然灾害频发且对人类的影响日益增大。虽然我国自建国以来已经经历了诸多事件,例如地震、雪灾、卫生安全事件等,促进了我国在应急物流方面的进步与发展,但客观上来说,我国应急物流仍存在一定的不足。为尽可能减少突发性事件对人类社会经济的影响,减少受害后必需品短缺,加快灾后重建并加快恢复秩序和生产,如何管理应急物流并合理规划应急物流配送车辆成了至关重要的问题。本文通过免疫算法对应急案例进行分析,并提出基于免疫算法的算法模型来对应急物流中的车辆调度问题进行求解。最后实现对案例中问题的调度优化,通过案例实证分析,得出应急物流的车辆调度方法总结以及对今后应急物流研究的展望。


1.2国内外研究现状

针对相关应急物流车辆配送的研究,国外发展得比较早,而国内在近年来才开始针对这个问题展开相关研究,主要是将应急物流与传统物流在概念上进行比较与分析,从传统物流的车辆调度配送入手,再融合以应急物流的特殊要求,并结合中国国内的基本国情,以此来构建应急物流的基础理论体系,为日后应急物流的发展奠定良好基础。笔者对所查阅的相关中英文文献进行归纳和整理,并提取了一些代表性的研究文献。


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