基于海空协同的岛救援方案优化模型及算法

第２９卷　第５期

运　筹　与　管　理Ｖｏｌ．２９，Ｎｏ．５２０２０年５月

ＯＰＥＲＡＴＩＯＮＳＲＥＳＥＡＲＣＨＡＮＤＭＡＮＡＧＥＭＥＮＴＳＣＩＥＮＣＥＭａｙ．２０２０

直升机救援

收稿日期：２０１８０９２６

基金项目：国家自然科学基金资助项目（７１３７２０８７）

作者简介：林婉妮（１９９１），女，满族，辽宁海城人，博士研究生，研究方向：交通运输规划与管理；王诺（１９５４），男，辽宁大连人，博士，教授，博士生导师，研究方向：交通运输规划与管理，物流工程与管理；沈铭棋（１９９２），男，江苏常州人，硕士研究生，研究方向：交通规划；宋云婷（１９９３），女，黑龙江哈尔滨人，博士研究生，研究方向：交通运输规划与管理。基于海空协同的岛救援方案优化模型及算法

林婉妮，　王诺，　沈铭棋，　宋云婷

（大连海事大学交通运输工程学院，辽宁大连１１６０２６）

摘　要：针对边远岛的物资供给受突发事件影响可能出现中断，需要开展紧急救援的实际情况，以中心岛屿为救援出发地，采用海空协同运输方式，以选择救援路线和分配救援物资批量为优化内容，对中心岛屿周边各岛救援用时最短为目标，建立了考虑海空协同的岛应急救援模型。根据所建模型的特点，对基于运输点划分的遗传算法（

ＰＢＧＡ）进行进一步的改进，提出一种能够同时考虑两种运输方式、多批次运输的双层搜索遗传算法进行求解。最后，以南海岛开展紧急救援为算例进行了优化分析。采用不同算法分别进行比较后显示，本文算法在优化结果、运算时间等方面均更优，从而验证了所建模型和算法的合理性与有效性。本文研究为制定岛海空联合救援的应急预案提供了分析方法。

一体化化粪池关键词：岛；救援；海空联运；车辆路径优化；遗传算法

中图分类号：Ｕ６９２　文章标识码：Ａ　文章编号：１００７３２２１（２０２０）０５０００１０８　ｄｏｉ：１０．１２００５／ｏｒｍｓ．２０２０．０１１２

ＯｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎＭｏｄｅｌａｎｄＡｌｇｏｒｉｔｈｍｆｏｒＲｅｓｃｕｅＰｌａｎ

ｏｆＩｓｌａｎｄｓｉｎＳｈｉｐｐｉｎｇａｉｒＣｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ

ＬＩＮＷａｎｎｉ，ＷＡＮＧＮｕｏ，ＳＨＥＮＭｉｎｇｑｉ，ＳＯＮＧＹｕｎｔｉｎｇ

（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＴｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＤａｌｉａｎＭａｒｉｔｉｍｅＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｄａｌｉａｎ１１６０２６，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｓｕｐｐｌｙｏｆｍａｔｅｒｉａｌｓｆｏｒｔｈｅｒｅｍｏｔｅｉｓｌａｎｄｓｍａｙｂｅｄｉｓｔｕｒｂｅｄｂｙｅｍｅｒｇｅｎｃｙｃｒｉｓｉｓ，ｗｈｉｃｈｎｅｅｄｓｅｍｅｒｇｅｎｃｙｒｅｓｃｕｅ．Ｕｎｄｅｒｔｈｉｓｃｉｒｃｕｍｓｔａｎｃｅ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｓａｓｈｉｐｐｉｎｇａｉｒｃｏｍｂｉｎｅｄｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇｍｏｄｅｌｏｆ

钢管在线ｉｓｌａｎｄｓ．Ｔｈｅｍｏｄｅｌｔａｋｅｓｔｈｅｃｅｎｔｒａｌｉｓｌａｎｄａｓａｒｅｓｃｕｅｏｒｉｇｉｎ

，ｔｈｅｓｅｌｅｃｔｉｏｎｏｆｒｅｓｃｕｅｒｏｕｔｅｓａｎｄｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｍａｔｅｒｉａｌｓｂａｔｃｈａｓａｎｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｃｏｎｔｅｎｔ，ａｎｄｔｈｅｓｈｏｒｔｅｓｔｔｉｍｅｆｒｏｍｃｅｎｔｒａｌｉｓｌａｎｄｔｏｔｈｅｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇｉｓｌａｎｄｓａｓａｎｏｂｊｅｃｔｉｖｅ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅｍｏｄｅｌ，ｏｎｔｈｅｂａｓｉｃｏｆｔｈｅｐａｒｔｉｔｉｏｎｂａｓｅｄｏｎａｕｔｏｎｏｍｏｕｓｇｅｎｅｔｉｃａｌｇｏｒｉｔｈｍ（ＰＢＧＡ），ａｇｅｎｅｔ

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Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｉｓｌａｎｄｓ；ｒｅｓｃｕｅ；ｓｈｉｐｐｉｎｇａｉｒｃｏｍｂｉｎｅｄｔｒａｎｓｐｏｒｔ；ＶＲＰｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ；ｇｅｎｅｔｉｃａｌｇｏｒｉｔｈｍ

０　引言61850 mms

我国海域辽阔，海上岛屿众多，有的相互距离

较远，在发生紧急情况亟需救援时，仅利用船舶救

援效率过低，通常采取海空协同方式完成。但由于船舶与直升机在运载能力、驰援速度等方面的性能

差异较大，相互协同救援关系复杂，因而如何有效地配置救援船舶与直升机的数量，科学地制定调度方案，是有待深入研究的重要课题。对于远离大陆的岛，通常将岛中较大的岛屿作为中心岛，与周边小岛形成辐射型中心

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