考虑经济损失的洪涝灾害应急物资配送多目标优化方法

本发明涉及城市防汛，具体涉及考虑经济损失的洪涝灾害应急物资配送多目标优化方法。

背景技术：

1、城市防汛是灾害防治的热门话题，为减少洪涝带来的高密度经济损失，需要在应急周期内有效合理地将应急物资配送至各受灾点，将控制响应阶段损失、恢复阶段损失、物资调运总耗时作为目标，应急物资在洪涝灾害发生时起着关键性作用，其物流体系的建设关系到救灾抢险工作是否顺利落实，根据实时监测评估灾情走向，将物资配置到位，把损失控制在最小一直是学者们研究的热门话题。

2、现有的区域遭遇强降水，范围内的各受灾城市短期会因防汛物资的匮乏承受巨大损失，而实际应急行动中往往将救援分成响应和恢复两个阶段，导致首批物资无法及时安置到位，无法有效降低灾害可能造成的直接经济损失，无法精确地评估缺少某指定物资会带来多少损失，无法选取最优调度方案。

技术实现思路

1、为此，本发明提供考虑经济损失的洪涝灾害应急物资配送多目标优化方法，以解决区域遭遇强降水，范围内的各受灾城市短期会因防汛物资的匮乏承受巨大损失，而实际应急行动中往往将救援分成响应和恢复两个阶段，导致首批物资无法及时安置到位，无法有效降低灾害可能造成的直接经济损失，无法精确地评估缺少某指定物资会带来多少损失，无法选取最优调度方案的问题。

2、为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：考虑经济损失的洪涝灾害应急物资配送多目标优化方法，具体步骤如下：

3、s1、模型假定：在出救点物资总量及调运速度有限的情况下，各个受灾点的需求间往往会形成冲突，在博弈论中称之为非合作博弈，且实际上考虑进地形、道路堵塞等因素后会更加复杂，为规避其影响，保证模型的合理及有效性，需提出如下假定：

4、a、各地统一救援开始时间，降水以及救援开始后各应急物资的消耗视作匀速，并计算速率；

5、b、洪涝所造成的经济损失分阶段进行理想的估算，灾害发生后，在响应阶段物资未到达的情况下，将各受灾点所承受的损失增长率进行计算，首批响应物资到达一瞬间进入恢复阶段，损失量增长开始按照物资未满足度计算；

6、c、在恢复阶段，仅在物资再度陷入短缺时才会承担经济损失，有物资的情况下损失判定为零，不考虑其他任何因素；

7、d、出救点到受灾点所需的运输时间为理想情况，即不考虑因洪水而导致的道路封堵等情况；

8、s2、物资连续消耗：在首批物资配送到达受灾点后，开始被分发或使用，消耗速率视作匀速，计算各种物资的库存量随时间的变化关系；

9、s3、损失定量：分别计算响应阶段经济损失和恢复阶段经济损失；

10、s4、模型创造：计算受灾强度通过灾害发生时间，确定出救点数量进行提供物资，确定受灾点数量，计算受灾点普遍需要的共种物资，分析出救点各种物资的存储量，从出救点到受灾点配送物资，计算受灾点对各种物资的持有量随时间的变化量，为出救点到受灾点送往的各种物资数量，记下各种分配方案，并确定所有分配方案中的可行方案。

11、优选的，所述出救点物资优化存储包括救生衣、照明灯、医疗物品、机油、口罩、干料、饮用水、沙袋、救生绳。

12、优选的，所述受灾点基本数据为常住人口、建成面积、总面积和生产总值，小时降水量监测。

13、优选的，所述响应阶段经济损失进行计算，计算时需要相关数据进行支撑。

14、优选的，所述数据包括：

15、a、历史洪水数据，(洪水持续时间以及因人口、农业、建筑造成的经济损失)；

16、b、小时降水量；

17、c、部分市区公布在网的人口、建成面积、gdp等数据。

18、优选的，所述响应阶段经济损失指某地灾发瞬间起至首批应急物资到达的时间段，持续时间虽短但该阶段内受灾点将毫无应对措施地完全暴露在灾害中，承受损失较大，损失量称为直接经济损失。

19、优选的，所述恢复阶段经济损失指在救灾过后，灾区恢复过程中物资缺乏、物资上涨、物资重新购入而产生的经济损失，物资越重要、缺口越大，损失越大，物资缺乏的时间越长，损失越大，且损失是时间的累积效应，城市经济越发达，损失越大。

20、优选的，所述步骤s4中，受灾强度计算主要包括人员伤亡强度、经济财产损失、灾害波及范围。

21、本发明实施例具有如下优点：

22、将应急物资配置拆分为两个阶段，分别拟合定量了因降水量和物资未满足引起的随时间的经济损失，以响应阶段受损失最小、总体受损失最小、调运总时间最短为目标，建立了应急物流规划模型以及多目标优化方法，通过降水量和物资满足程度提出了城市洪涝灾害随时间所承受经济损失分阶段评估方法，在与实际数据拟合后准确度较高，一定程度上能将物资缺乏与地区受灾严重程度建立起联系，形成有效的度量手段，有效降低灾害可能造成的直接经济损失，能精确地评估缺少某指定物资会带来多少损失，从而选取最优调度方案。

技术特征：

1.考虑经济损失的洪涝灾害应急物资配送多目标优化方法，其特征在于：具体步骤如下：

2.根据权利要求1所述的考虑经济损失的洪涝灾害应急物资配送多目标优化方法，其特征在于：所述出救点物资优化存储包括救生衣、照明灯、医疗物品、机油、口罩、干料、饮用水、沙袋、救生绳。

3.根据权利要求1所述的考虑经济损失的洪涝灾害应急物资配送多目标优化方法，其特征在于：所述受灾点基本数据为常住人口、建成面积、总面积和生产总值，小时降水量监测。

4.根据权利要求1所述的考虑经济损失的洪涝灾害应急物资配送多目标优化方法，其特征在于：所述响应阶段经济损失进行计算，计算时需要相关数据进行支撑。

5.根据权利要求4所述的考虑经济损失的洪涝灾害应急物资配送多目标优化方法，其特征在于：所述数据包括：

6.根据权利要求1所述的考虑经济损失的洪涝灾害应急物资配送多目标优化方法，其特征在于：所述响应阶段经济损失指某地灾发瞬间起至首批应急物资到达的时间段，持续时间虽短但该阶段内受灾点将毫无应对措施地完全暴露在灾害中，承受损失较大，损失量称为直接经济损失。

7.根据权利要求1所述的考虑经济损失的洪涝灾害应急物资配送多目标优化方法，其特征在于：所述恢复阶段经济损失指在救灾过后，灾区恢复过程中物资缺乏、物资上涨、物资重新购入而产生的经济损失，物资越重要、缺口越大，损失越大，物资缺乏的时间越长，损失越大，且损失是时间的累积效应，城市经济越发达，损失越大。

8.根据权利要求1所述的考虑经济损失的洪涝灾害应急物资配送多目标优化方法，其特征在于：所述步骤s4中，受灾强度计算主要包括人员伤亡强度、经济财产损失、灾害波及范围。

技术总结
本发明公开了考虑经济损失的洪涝灾害应急物资配送多目标优化方法，其技术方案是：具体步骤如下：S1、模型假定；S2、物资连续消耗；S3、损失定量；S4、模型创造，考虑经济损失的洪涝灾害应急物资配送多目标优化方法有益效果是：将应急物资配置拆分为两个阶段，分别拟合定量了因降水量和物资未满足引起的随时间的经济损失，以响应阶段受损失最小、总体受损失最小、调运总时间最短为目标，建立了应急物流规划模型以及多目标优化方法，通过降水量和物资满足程度提出了城市洪涝灾害随时间所承受经济损失分阶段评估方法，在与实际数据拟合后准确度较高，一定程度上能将物资缺乏与地区受灾严重程度建立起联系，形成有效的度量手段。

技术研发人员：王伟,黄莉,余志成,宋月,王芸清
受保护的技术使用者：南通河海大学海洋与近海工程研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15