基于双层规划的震后初期应急物流系统优化

摘 要：此次研究主要是探讨分析基于双层规划的震后初期应急物流系统优化，通过分析震后初期应急物流配送特点，从模型建立和案例验证角度提出应急物流系统优化措施，希望能够对相关人员起到参考性价值。

关键词：双层规划；地震；应急物流；系统优化

近年来，由于地震灾害频发所引发的人员伤亡率和财产损失率持续上升，在震后救援工作中最重要的就是应急物资保障，需要在有限时间和空间限制下满足地震区物资需求，最大限度减少地震灾害。在出现大规模地震灾害之后，会严重破坏路网系统，并且地震区对物资需求量比较大，常常需要建立多个物资供应点。在运输应急物资过程中需要通过多样化运输方式实现，建立中转站将物资从供应点运输到震区，为了在有效时间内完成应急物资配送，需要优化和改善应急物流系统。

一、建立应急物流系统优化模型

1.1应急物流系统概述

按照地震灾区救援情况可以将应急物资配送划分为物资集散点到应急物资配送中心的配送模式和应急物资配送中心到灾区受灾点的物资配送模式。因此需要设计合理的应急物资配送中心，将救灾物资从物资集散点转运到受灾点，还需要全面考虑物资不足情况下的合理分配问题，并且应用上级和下级联合运输方式。由于上级运输和下级运输存在不同的参与主体，所以需要采用双层规划模式进行分析，将上层决策者划分为救灾系统指挥中心，其主要制定应急物资配送方案，并且做好物资分配和运输将工作；当地政府部门作为下层决策者，其需要将应急物资配送中心的物资分配和运输到受灾点。上级决策者和下级决策者互相联系和制约，建立主从递阶决策机制。

对于震后初期应急物资选址问题来说，需要遵循以下特点：第一，交通部分受阻：在震后初期受灾区路网系统遭受破坏，对应急物资运输造成影响，因此需要应用航空运输方式，第二，供应方主导性：由于震区通信设备损坏，所以物资供应方需要按照预测需求实施配送机制。第三，应急物资供应与需求：由于地震破坏影响力较大，震后初期物资需求量猛增，并且需要多种物资，常常会出现供不应求现象。物资集散点到灾区物质供应期间若可以混装物资，将会加强运输载具的应用效率，优先安排紧迫性比较高的物资进行配送。

1.2模型建立

在所建立的模型中，由于受灾点不同则接受物资种类，时间和数量存在不同，灾民对于不同种类物资需求量也不同，所以需要在最短时间内完成急救物资配送。对于模型建立所代表的应急物资运输到应急物流中心，无法全面实现指令接收即刻配送物资，中间存在等待时间，因此按照配送可以分为以下几种情况：第一，受灾点接收物资与其他物资的来源地不同，在此种情况下，不管是物资是来源于相同集散点还是不同集散点，在达到应急物流中心之后不需要等待时间，直接可以运输到受灾点；第二，受灾点所接收的物资均来自同一个应急物流中心，若部分物资早到应急物流中心中，则需要优先配送该部分物资，若较早达到应急物流中心的物资已经配送完成，当剩余物资达到之后不需要等待时间直接运输到受灾点。

在此模型当中既包括多个受灾地区的多品种物资分配机制和应急中转设施的地址选择，还包括不同运输方式的组合形式以及模型中的约束条件变化情况。此次研究所建立的模型属于非线性双层规划模型，因此不需要进行求解算法。基于以上方面，震后初期需要在极短时间内做出安全决策，所以在建立期间可以通过遗传算法求解。该种求解方法对函数可导性的依赖性较低，具备多点搜索机制。

二、案例分析

将上述所建立的模型应用在实际抗震救灾当中，此次研究以九寨沟作为案例分析。选择不同物资集散点的物资分别送往三个灾区点。1号灾区的候选应急物流中心为1-7编号，受灾点为1-23编号；2号灾区的候选应急物流中心为8-14编号，受灾点为26-46编号；3号灾区的候选应急物流中心为15-18编号，受灾点为47-57编号。通过受灾人口和程度预测地区物资需求量。灾区所需物资当中食物和棉被属于紧迫性较高的物资。在运输期间选择公路运输，铁路运输和航空运输，从应急物资中心到受灾区应用公路运输，上级救灾系统中各个物资集散点到各候选应急物资中心的可行性运输方式会受到地震灾区的具体情况所影响。

由于地震区域公路网受损，因此只能应用航空运输方式。尽管灾害地区部分公路未损坏，然而由于公路运输距离长，会延长救灾物资运输时间，因此也需要应用航空运输方式实现。在物资运输期间需要全面开启应急物流中心，为周边受灾点输送物资提供便利性。

三、结束语

综上所述，对于震后初期应急物流系统来说，需要密切联系受灾地区道路交通实况合理选择运输方式，由于受灾地区物资需求量大，并且存在兩层运输网络模式，因此需要建立应急物流系统，上层以物资配送时间最短为主，下层以物资合理分配为主的双层规划模型，以四川九寨沟地震为案例分析验证模型的可实施性。在地震灾害之后关键在于震后救援工作，并且尽力恢复路网交通和通信设备，这样才能够掌握灾区实际情况，优化应急物资配送问题。

参考文献：

[1]徐恺.地震灾害应急物流对策研究——以四川九寨沟地震灾害为例[J].对外经贸，2017，15（12）：124-126.

[2]王海军，杜丽敬，马士华.震后应急物流系统中双目标开放式选址：路径问题模型与算法研究[J].管理工程学报，2016，30（02）：108-115.

[3]王永，胥冬川，农兰晶.震后过渡阶段应急物流系统的定位-运输路线安排问题研究[J].计算机应用，2015，35（01）：243-246.

作者简介：

蔡六一，男，1977年1月，云南省大理州，云南经济管理学院，硕士，无职称，物流管理