本發(fā)明涉及應急管理的，尤其是涉及一種基于改進黏菌算法的應急裝備調(diào)運方案生成方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、應急裝備是為滿足災情勘察、人員搜救、應急通信、應急供電、后勤保障等應急處置行動需要而配備的各類專業(yè)應急設備或儀器。在諸如地震、洪澇等大型災害事故的緊急救援現(xiàn)場，對裝備器材的需求巨大，遠超單一屬地部門的儲備能力。因此，及時從其他區(qū)域調(diào)運應急裝備成為了確保救援工作順利進行的關(guān)鍵。而如何快速準確生成應急裝備調(diào)運方案是突發(fā)事件應急管理中的關(guān)鍵問題，是完成應急裝備調(diào)運任務前提和保證。

2、近年來大規(guī)模應急裝備調(diào)度問題(尤其是救災行動中的應急裝備調(diào)度)引起了人們的高度關(guān)注，多種應急裝備調(diào)運場景得以考慮，有一些應急裝備調(diào)運方案生成方法相繼被提出，如：依據(jù)領域?qū)＜医?jīng)驗，組建專家小組并由人工制定方案需要投入大量的人力成本，且在有限的時間內(nèi)收集信息、分析情況并制定出方案；僅考慮公路運輸方式，通過建立應急裝備調(diào)運數(shù)學模型，設計了基于優(yōu)先策略的智能優(yōu)化算法對該非線性多目標混合整數(shù)規(guī)劃問題進行求解，根據(jù)不同的目標函數(shù)生成不同的應急裝備調(diào)運方案。

3、當前應急裝備調(diào)運方案生成方法存在以下幾方面的問題：(1)依靠人的主觀經(jīng)驗進行決策，導致運算工作量大、效率不高、準確率低；(2)應急裝備調(diào)運建模僅考慮公路運輸方式，運輸方式單一；(3)利用黏菌算法對應急裝備調(diào)運數(shù)學模型求解時，使用隨機生成群種初始位置，存在多樣性低易陷入局部極值等問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種基于改進黏菌算法的應急裝備調(diào)運方案生成方法和系統(tǒng)，以緩解現(xiàn)有技術(shù)中存在的效率不高、準確率低、多樣性低的技術(shù)問題。

2、第一方面，本發(fā)明實施例提供了一種基于改進黏菌算法的應急裝備調(diào)運方案生成方法，包括：基于應急裝備調(diào)運影響因素和應急裝備調(diào)運損耗系數(shù)，構(gòu)建應急裝備調(diào)運模型；上述應急裝備調(diào)運模型用于生成供應點為需求保障點提供的應急裝備的數(shù)量以及對應的運輸方式；獲取應急調(diào)運任務信息；上述應急調(diào)運任務信息包括：需求保障信息和供應點信息；根據(jù)上述應急調(diào)運任務信息，利用改進的黏菌算法對上述應急裝備調(diào)運模型進行求解，輸出應急裝備調(diào)運方案；應急裝備調(diào)運方案包括組成上述應急調(diào)運任務的各供應點調(diào)運子任務。

3、在一些可選的實現(xiàn)中，上述方法還包括：通過歷史應急裝備調(diào)運數(shù)據(jù)計算每種運輸方式調(diào)運過程的損耗系數(shù)，生成應急裝備調(diào)運損耗系數(shù)。

4、在一些可選的實現(xiàn)中，上述應急裝備調(diào)運影響因素包括：運輸時間、運輸費用、運輸力量、運輸方式、運輸距離；基于應急裝備調(diào)運影響因素和應急裝備調(diào)運損耗系數(shù)，構(gòu)建應急裝備調(diào)運模型，包括：基于應急裝備調(diào)運影響因素和應急裝備調(diào)運損耗系數(shù)確定決策變量；上述決策變量用于表示不同交通方式調(diào)運的應急裝備的數(shù)量；根據(jù)應急調(diào)運任務信息對上述決策變量進行約束，確定運輸總時間函數(shù)和運輸總費用函數(shù)；基于上述運輸總時間函數(shù)和上述運輸總費用函數(shù)，構(gòu)建應急裝備調(diào)運模型。

5、在一些可選的實現(xiàn)中，上述需求保障信息包括：待調(diào)運的應急裝備品種、數(shù)量，以及需求保障地點；上述供應點信息包括：供應點應急裝備品種、數(shù)量以及各類交通方式運輸距離；上述方法還包括：基于上述需求保障信息和上述供應點信息，判斷區(qū)域供需是否匹配。

6、在一些可選的實現(xiàn)中，根據(jù)上述應急調(diào)運任務信息，利用改進的黏菌算法對上述應急裝備調(diào)運模型進行求解，輸出應急裝備調(diào)運方案，包括：設定黏菌算法求解參數(shù)；上述黏菌算法求解參數(shù)包括：初始化黏菌種群數(shù)量、黏菌種群多樣性選擇種群數(shù)量、迭代次數(shù)、維度，以及初始化種群；通過黏菌種群多樣性選擇策略選擇黏菌種群，并計算各黏菌種群適應度值。

7、在一些可選的實現(xiàn)中，根據(jù)上述應急調(diào)運任務信息，利用改進的黏菌算法對上述應急裝備調(diào)運模型進行求解，輸出應急裝備調(diào)運方案，還包括：基于上述黏菌算法求解參數(shù)，計算黏菌權(quán)重系數(shù)和黏菌參數(shù)；基于預先生成的隨機數(shù)和隨機初始化的概率，更新個體位置；通過改進的黏菌算法的適應度函數(shù)計算適應度值，更新全局最優(yōu)解。

8、在一些可選的實現(xiàn)中，根據(jù)上述應急調(diào)運任務信息，利用改進的黏菌算法對上述應急裝備調(diào)運模型進行求解，輸出應急裝備調(diào)運方案，還包括：根據(jù)上述迭代次數(shù)判斷是否滿足結(jié)束條件，若滿足，則輸出全局最優(yōu)解和適應度值；否則重復上述可選的實現(xiàn)中的步驟。

9、第二方面，本發(fā)明實施例提供了一種基于改進黏菌算法的應急裝備調(diào)運方案生成系統(tǒng)，包括：模型構(gòu)建模塊，用于基于應急裝備調(diào)運影響因素和應急裝備調(diào)運損耗系數(shù)，構(gòu)建應急裝備調(diào)運模型；上述應急裝備調(diào)運模型用于生成供應點為需求保障點提供的應急裝備的數(shù)量以及對應的運輸方式；信息獲取模塊，用于獲取應急調(diào)運任務信息；上述應急調(diào)運任務信息包括：需求保障信息和供應點信息；輸出模塊，用于根據(jù)上述應急調(diào)運任務信息，利用改進的黏菌算法對上述應急裝備調(diào)運模型進行求解，輸出應急裝備調(diào)運方案；應急裝備調(diào)運方案包括組成上述應急調(diào)運任務的各供應點調(diào)運子任務。

10、第三方面，本發(fā)明實施例提供了一種電子設備，包括存儲器、處理器，所述存儲器中存儲有可在所述處理器上運行的計算機程序，所述處理器執(zhí)行所述計算機程序時實現(xiàn)上述第一方面任一項所述的方法的步驟。

11、第四方面，本發(fā)明實施例提供了一種計算機可讀存儲介質(zhì)，所述計算機可讀存儲介質(zhì)存儲有機器可運行指令，所述計算機可運行指令在被處理器調(diào)用和運行時，所述計算機可運行指令促使所述處理器運行上述第一方面任一項所述的方法。

12、本發(fā)明提供了一種基于改進黏菌算法的應急裝備調(diào)運方案生成方法和系統(tǒng)，該方法包括：首先基于應急裝備調(diào)運影響因素和應急裝備調(diào)運損耗系數(shù)，構(gòu)建應急裝備調(diào)運模型，應急裝備調(diào)運模型用于生成供應點為需求保障點提供的應急裝備的數(shù)量以及對應的運輸方式；然后獲取應急調(diào)運任務信息，應急調(diào)運任務信息包括：需求保障信息和供應點信息；再根據(jù)應急調(diào)運任務信息，利用改進的黏菌算法對應急裝備調(diào)運模型進行求解，輸出應急裝備調(diào)運方案。通過該方法解決了現(xiàn)有黏菌算法求解過程中存在的效率不高、準確率低、多樣性低的技術(shù)問題，實現(xiàn)了提高應急裝備調(diào)運效率和準確率，達到了輔助生成調(diào)運方案的技術(shù)效果。

技術(shù)特征：

1.一種基于改進黏菌算法的應急裝備調(diào)運方案生成方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于改進黏菌算法的應急裝備調(diào)運方案生成方法，其特征在于，所述方法還包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于改進黏菌算法的應急裝備調(diào)運方案生成方法，其特征在于，所述應急裝備調(diào)運影響因素包括：運輸時間、運輸費用、運輸力量、運輸方式、運輸距離；

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于改進黏菌算法的應急裝備調(diào)運方案生成方法，其特征在于，所述需求保障信息包括：待調(diào)運的應急裝備品種、數(shù)量，以及需求保障地點；所述供應點信息包括：供應點應急裝備品種、數(shù)量以及各類交通方式運輸距離；所述方法還包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于改進黏菌算法的應急裝備調(diào)運方案生成方法，其特征在于，根據(jù)所述應急調(diào)運任務信息，利用改進的黏菌算法對所述應急裝備調(diào)運模型進行求解，輸出應急裝備調(diào)運方案，包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于改進黏菌算法的應急裝備調(diào)運方案生成方法，其特征在于，根據(jù)所述應急調(diào)運任務信息，利用改進的黏菌算法對所述應急裝備調(diào)運模型進行求解，輸出應急裝備調(diào)運方案，還包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于改進黏菌算法的應急裝備調(diào)運方案生成方法，其特征在于，根據(jù)所述應急調(diào)運任務信息，利用改進的黏菌算法對所述應急裝備調(diào)運模型進行求解，輸出應急裝備調(diào)運方案，還包括：

8.一種基于改進黏菌算法的應急裝備調(diào)運方案生成系統(tǒng)，其特征在于，包括：

9.一種電子設備，包括存儲器、處理器，所述存儲器中存儲有可在所述處理器上運行的計算機程序，其特征在于，所述處理器執(zhí)行所述計算機程序時實現(xiàn)上述權(quán)利要求1至7任一項所述的方法的步驟。

10.一種計算機可讀存儲介質(zhì)，其特征在于，所述計算機可讀存儲介質(zhì)存儲有機器可運行指令，所述計算機可運行指令在被處理器調(diào)用和運行時，所述計算機可運行指令促使所述處理器運行所述權(quán)利要求1至7任一項所述的方法。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種基于改進黏菌算法的應急裝備調(diào)運方案生成方法和系統(tǒng)，涉及應急管理技術(shù)領域，該方法包括：首先基于應急裝備調(diào)運影響因素和應急裝備調(diào)運損耗系數(shù)，構(gòu)建應急裝備調(diào)運模型，應急裝備調(diào)運模型用于生成供應點為需求保障點提供的應急裝備的數(shù)量以及對應的運輸方式；然后獲取應急調(diào)運任務信息，應急調(diào)運任務信息包括：需求保障信息和供應點信息；再根據(jù)應急調(diào)運任務信息，利用改進的黏菌算法對應急裝備調(diào)運模型進行求解，輸出應急裝備調(diào)運方案。通過該方法解決了現(xiàn)有黏菌算法求解過程中存在的效率不高、準確率低、多樣性低的技術(shù)問題，實現(xiàn)了提高應急裝備調(diào)運效率和準確率，達到了輔助生成調(diào)運方案的技術(shù)效果。

技術(shù)研發(fā)人員：詹威威,彭濤,孫啟仲,蘭任,馮嵩,郭亮
受保護的技術(shù)使用者：天津卓朗科技發(fā)展有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19