基动态规划应急物流解决方案
Emergency logistics solution based on dynamic programming
摘
年国断遭受强度震侵袭震灾害发生时短时间制定应急物资车辆配送方案受灾民群众生命财产灾害造成破坏降低应急物流关键问题
文国年发生震灾害数研究背景通建立应动态规划数学模型出短应急物资车辆配送路径选择问题优解决方法运动态规划逆序求解法逐阶段前推方式找出阶段优决策推算出全程优路径方法短应急物资运输路径问题模型进行建立求解保障震灾害应急物资车辆配送时性效性性
通具体算例分析验证算法实性行性
应急物流 震灾害 动态规划 物资配送
Abstract
In recent years China has been suffering from earthquakes of different intensities When the earthquake disaster occurs how to formulate the emergency material vehicle distribution scheme in the shortest time and minimize the damage caused by the life and property of the people affected and the disaster is the key problem of emergency logistics
In this paper based on the earthquake disaster data in recent years in China by establishing the corresponding dynamic programming mathematical model the optimal solution of the shortest emergency material vehicle distribution path selection problem is given that is using the reverse order solution method of dynamic programming pushing forward one by one finding out the optimal decision in each stage and finally calculating the optimal path in the whole process This method establishes and solves the model of the shortest transportation path of emergency materials which ensures the timeliness effectiveness and reliability of the vehicle distribution of emergency materials after the earthquake disaster
Finally the practicability and feasibility of the algorithm are verified by the analysis of a specific example
Key words：Emergency logistics Earthquake disaster Dynamic programming Material distribution
目录
1 绪 1
11 研究背景研究意义 1
111 研究背景 1
112 研究意义 1
12 研究目研究现状 1
121 研究目 1
122 研究现状 1
13 研究思路 2
2 理概述 3
21 应急物流定义 3
22 应急物流特点 3
23 应急物流普通物流区 3
3 应急物流案例分析—汶川震 6
31 汶川震案例背景 6
32 应急物流处理程 7
33 处理程中问题 7
321 路线选择耗时久 7
322 配送环节效率较低 7
323 缺乏协调理力 8
324 运输供方单缺乏第三方企业参 8
34 物资配送车辆路径规划重性 8
4 应急物资运输路径优化 10
41 基础模型构建 10
411 方法简介 10
412 模型假设 10
413 模型构建步骤 10
42 案例模型 12
43 模型求解 13
5 总结展 17
51 总结 17
52 展 17
参考文献 19
致谢 20
1 绪
11 研究背景研究意义
111 研究背景
国发生震灾害频繁国家震灾害极考验国应急物流理力尤灾害长段时间受灾群众需应急物资时达灾区暴露国处理应急物流配送方面问题够科学效仅威胁着国民群众生命财产安全会抗震救援工作造成严重阻碍会社会济稳运行造成巨影响着国济发展社会进步公众安全意识提升应急物流政府社会界领域引起广泛关注
112 研究意义
（1）理研究意义
目前国关应急物流问题解决方法等方面研究较成熟中关应急物流中运输问题理研究然应急物流中物资运输路径选择问题针性解决方法研究少次研究理意义动态规划方法应急物资运输路径选择进行分析通分析国应急物流发展趋势提出见解研究相关题材提供相关参考
（2）实践研究意义
高效应灾害发生前世界国家热议话题尤着震灾害频繁发生关应急物流容世界引起广泛关注解决应急物资运输路径选择问题效保障灾民需求成快时间灾民提供需应急物资影响整应急物流关键研究具定现实意义
12 研究目研究现状
121 研究目
文通动态规划方法应急物资运输路径选择搜集相关资料进行整理分析结合应急物流相关容阐述国应急物流现状存问题深入解应急物流考察动态规划方法应急物资运输路径选择间联系应急物流发展趋势问题提出见解解决方法
122 研究现状
着应急物流社会影响力越越研究学者越越重视应急物流理研究 2013年李创[1]梳理国外关应急物流容研究相关文献展示应急物流相关理知识续研究奠定理基础2014年黄海松刘卫华[2]通概括动态规划相关定义展示出动态规划建立模型步骤求解方法结合相应案例进行剖析续研究重作2015年陈静锋[3]根震灾害突发性危害性综合应急物流车辆调度问题国外研究现状针应急物资调度程中出现问题结合理建立运输物资时间短运输费低双目标模型动态规划中物资运输时间运输费问题进行剖析2019年刘双贤吴敏游文胜[4]分析纳国应急物流现状特点存问题展国应急物流发展前景
文献关动态规划应急物流研究独立进行少研究员二者结合进行研究然现社会应急物流问题越越需动态规划方法解决提高应急物资运输时效性够更加时灾民提供需应急物资必针性国应急物流进行研究文切入点
13 研究思路
通分析总结应急物流动态规划等相关概念现状特点容震灾害例研究基动态规划模型方法应急物流解决方法通翻阅查找相关数资料阐述应急物流震灾害相关容透应急物流普通物流区进步剖析解读应急物流发展现状应急物资车辆配送问题情况利动态规划模型案例分析该模型算法效验证出计算结果优配送路径应急物流中应急物资配送问题进行总结未发展提出展
2 理概述
21 应急物流定义
应急物流指发生紧急事件严重灾难时部门接收需紧急物资救援员该事件发布信息进行安排程度提高效率目程度减少受灾区员伤害确保受害者生命财产安全简言应急物流指紧急情况严重灾害中应现代科学技术采取系列必措施短时间快速度安全方式提高应急救援效率
表21出现应急物流前差异
出现应急物流前
出现应急物流
信息传递速度慢消息准确度低
信息传递速度快消息准确度高
应急物资途时间长效率低
应急物资途时间短效率高
应急系统完善应急物流成高
应急系统完善应急物流成低
救援部门协调性差合作度低
救援部门协调性合作密切
22 应急物流特点
应急物流具强时间约束性弱济性非规定性特点特点震灾害应急物流中表现更明显强时间约束性体现：震灾害具突发性确定性震灾害发生时法预测震灾害发生时间持续时间法预测震灾害强度规模法提前预测应急物资救援员数量等具体需求导致震灾害发生灾害形势迅速蔓延难控制救援员紧急救灾物资否时达灾区极影响救灾效率[5]弱济性体现：应急物流目震灾害发生追求物流中利益化短时间快速度灾区需应急物资救援员运送灾区减少震灾害灾区灾区民影响非规定性体现：震灾害发生应急物资车辆救援员等限数量确定素导致指挥调度者需根实际情况针性协调安排工作决策者实现快速响应目标更注重时效性中间会简化许环节整应急物流程更加高效[6]
23 应急物流普通物流区
1应急物流中运输配送分发类型较少中数应急物资救援员应急机械设备普通物流运输配送类型包括生活需求
2应急物流参者政府部门政府员普通物流参者需求方供应方
3应急物流中沟通协调较复杂参者需政府组织协调安排工作指挥调度普通物流中沟通协调相简单物流程中需求方供应方两者互相传递信息协调工作
4应急物流程中存非程序化决策应急物流具确定性特点需机应变安排工作普通物流需遵循规定性工作流程完成系列物流作业[7]
5应急物流具紧急性弱济性特点瞬时发生灾害需应急物流受灾区需应急物资救援员应急机械设备等第时间送受灾区减少灾害受灾区受灾民群众影响普通物流然样追求时间化普通物流提高运输配送时性提高物流济效率应急物流普通物流追求目标
国许学者深入分析研究应急物流普通物流区应急物流普通物流组成素进行结果表22示[8]
表22应急物流普通物流组成素
素
应急物流
普通物流
载体
应急物资：生活类医疗类救援设备类等源政府志愿机构民间
物资样化源较单
流
受灾区需求点灾害发生前法预知
已知客户址流明确
流速
根灾害发生情况定
较稳定
流程
受灾害环境影响受阻素决策较灵活
遵循物流合理化原安排作业
时间
追求配送时间化
遵循物流合理化原安排作业
时许学者应急物流普通物流做出关追求目标外部环境物资库存特征区表23示：
表23应急物流普通物流组成素
素素
应急物流
普通物流
追求目标
时间化
物流成低
外部环境
易变化
易变化
物资库存
物资数量种类应急预案准备
物资数量种类客户需求准备
3 应急物流案例分析—汶川震
31 汶川震案例背景
2008年5月21日四川汶川震造成69227死亡374643受伤17923失踪根中华民国震局数次震力度达11级中华民国成立破坏力震唐山震伤亡严重次震震灾害发生受灾区受破坏灾情十分严重彼时危急时刻应急救援队伍纷纷行动前灾区救援中应急指挥部第时间派出应急物资车辆需应急物资运受灾区应急物资配送车辆选择短路径行驶应急物资短时间达受灾区彼时严峻情况难题
文应急物资车辆短路径问题研究象彼时应急物资车辆般物流配送运输路线行驶应急物资车辆驾驶员身行驶惯选择路径应急物资供应点起始点应急物资需求目进行应急物资配送应急物资运灾区应急物资陆续达受灾区受灾区民群众伤亡数量巨道路建筑等公设施遭严重破环国造成估量损失
图31汶川震位置图
32 应急物流处理程
震灾害发生相关部门第时间作出反应制定系列应急救援方案中应急物流中物资配送基程三容准备实施总结准备阶段包括：应急物资需求预测应急物资供应点选址应急物资筹措理实施阶段包括：应急物资配送车辆应急物资应急物资供应配送应急物资需求程总结阶段包括：救援务完成救援程中出现问题进行沟通探讨根足方寻找进方案[9]
汶川震物资运输程总结图示：
图32汶川震物资配送基流程模型图
33 处理程中问题
321 路线选择耗时久
汶川震发生突发性规模破坏性公路铁路运输中断物资运输带障碍具体表现震余震影响会成山体等然形二次坍塌道路时性封封路信息没时享导致物资运输途中频繁出现折返等情况路线选择耽误量救援时间时交通网没宏观控忽略快速通道存运输路径舍求远增加时耗
322 配送环节效率较低
应急物资配送中物资供源渠道包括社会民众发起发运输政务官方运输资源社会组织导致应急物资配送中运输工具承载量没达优状态样仅浪费剩余运载力时安全路线限渠道运输力量运输通道增加压力整体应急运输物资效率降
323 缺乏协调理力
灾害中物流运输理力十分重尤面层级物资需求时物资运输程中灾害程度较严重区续物资运输支援较丰富度资源支援导致物资分配均衡整体救灾资源分配协调益方面信息网络通畅导致运输路径选择集中交通带负担
324 运输供方单缺乏第三方企业参
震发生会破坏灾区公路铁路机场者灾区山区行路需力路途遥远者艰险外界员物资难时送达方面然第三方物流工业物流已广泛运灾害应急物流领域没充分发挥专业化运输配送仓储理等功造成救援效率低灾害发生时应急物质供应方面单政府配送会导致救援延误发挥第三方物流作参配送队伍中
34 物资配送车辆路径规划重性
震灾害发生应急物资车辆需先集中应急物资供应然根受灾区实际需求进行配送配送程中应急物资配送车辆队伍常会遇路径规划难题应急物流配送路线规划目标通路线分析避开交通拥堵构造出途安全运输便利快速达目应急物资配送路径网络减少救援复杂度更效实施救援[10]
震灾害具强度破坏性强特征导致道路瘫痪房屋倒塌性较车辆配送容易受交通拥堵影响会导致消耗更长配送时间更高配送成增加应急物流车辆配送中路线选择难度时增加应急救援复杂度降低应急物资配送效率严重威胁着受灾区民群众生命财产安全见应急物资配送车辆路径规划问题应急物流重性
4 应急物资运输路径优化
41 基础模型构建
411方法简介
震灾害发生应急物资车辆需应急物资运受灾区路线网络应急物资配送车辆机点应急物资供应点选择结点间短路程终路线网络求应急物资配送车辆应急物资供应点应急物资需求点短路程目标：合理安排应急物资配送车辆行驶路线配送车辆行驶总距离
解决动态规划中短路径问题时般会采逆序解法解决问题逆推法逆序解法阶段开始计算逐阶段前推终求全程优策略
逆推法中关键阶段节点确认根阶段前逆推举例说明：果案例中4阶段阶段k4状态设0阶段k4状态假设初始状态列出阶段k4前站必然达点列出该阶段出现距离确定该阶段优决策阶段距离达初始点2站分列出距离达初始点2站必然出现点分列出点出现路径根动态规划基方程确定该点初始点优决策逐阶段前推找出阶段优决策推算出全程优路径
411 模型假设
更描述理解震灾害应急物资配送车辆路线规划模型模型构建应满足假设：
1辆应急物资配送车辆进行次配送务
2考虑应急物资配送车辆应急物资需求点出发
3考虑应急物资配送车辆运行速度
4考虑天气等外素影响
412 模型构建步骤
路径模型般构建步骤：
步骤1：阶段k分k12…nknn1…1
步骤2：确定状态变量状态集
步骤3：确定决策变量决策优化允许集
步骤4：写出状态转移方程
步骤5：写出指标函数
步骤6：写出优函数逆序解法例写出动态规划函数
步骤7：写出递推方程边界条件
综知满足建模程容方建立模型：
中成边界条件opt表示优max表示实际问题中取值min表示实际问题中取值符号定义：
1k阶段数表示问题需做出决策步骤
2第k阶段状态
3中决策表示该阶段演变阶段状态选择
4第k阶段状态时方案选择
5第k阶段状态时决策允许取值集合
6阶段函数表示k阶段选择路段相应总路程长度
7表示第k阶段结点终点总运输距离
8n阶段动态规划问题策略表示动态规划问题阶段决策组成序列总体成策略
9状态状态间转移方程描述：表示某状态值出发决策量取值确定阶段状态变量取值确定
10第k阶段指标函数指标函数衡量实现程优劣种数量指标
11系统策略目标寻找优策略应急物资配送车辆达应急物资需求路程短系统优指标函数：中opt表示优化具体问题中值min值max
42 案例模型
文通利动态规划中贝尔曼优化原理逆序解法效解决应急物资配送车辆短路问题应科学方法解决应急物流中配送路径规划问题利时配送应急物资节约社会成减少配送混乱减少灾害工作响应滞等问题应震灾害时提升突发事件应急救援力力求应急救援工作利进行坚定维护社会济稳定运行关键
受震灾害影响受灾区灾情严重急需应急救援队伍配送应急物资前受灾区现应急物流队伍派出应急物资配送车辆出行配送应急物资务已知应急物资供应点A现应急物资配送车辆需批应急物资运送应急物资需求点G实际运输问题抽象成运输程网状图（图41示）中结点A表示应急物资供结点G表示应急物资需求中间结点表示非灾区结点间边线表示应急物资车辆路径边线数值表示两结点间运输距离问应急物资配送车辆应选择配送路径短？
图41运输程网状图
假设案例图41示利该案例研究结果进行说明图41中结点 A 结点 G 分应急物资供应点应急物资需求点结点代号写英文字母表示边线代号数字表示代表应急物资配送车辆该路段消耗时间利动态规划方法求解该案例该运输网络中 A G 分成 A B （B三种选择 B1 B2B3）然 B C （C三种选择 ） C D（D三种选择）DG四阶段k1234
案例代入已构建动态规划基础模型中整运输程分4阶段k表示阶段变量表示k阶段起状态变量表示第k阶段处状态时决策变量状态转移方程：阶段函数表示k阶段选择路段相应总路程长度表示第k阶段结点终点总运输距离递推关系公式：
43 模型求解
文贝尔曼逆序解法解决应急物资配送车辆路径规划问题具体求解算法分三步：
步骤1：确定总阶段数已知总阶段数k状态变量决策变量状态转移方程阶段函数第k阶段结点终点总运输距离出递推公式：
步骤2：阶段数开始前递推路线中阶段数状态假设初始状态列出该阶段前站必然达结点该阶段结点间距离短路程目标选出该阶段前站结点短距离确定该阶段优决策
步骤3：前阶段距离达初始点2站分列出距离达初始点2站中必然出现结点分列出必然出现结点达初始点路径根动态规划基方程确定该结点初始点优决策
方法逐阶段前推找出阶段优决策推算出全程
优路径
面动态规划优化原理方法贝尔曼逆序解法求解模型：
k4时应急物资运输车达点前站定会达者站起点该阶段优决策→G距离6记6站起点该阶段优决策→G距离3记3站起点该阶段优决策→G距离4记4
k3时应急物资运输车达距离G点两站位置定某点
1处G两条路选择：→→G→→G→→G根动态规划基方程达G点短路程：
优决策：→→G
2位点达G点短路程：
优决策：→→G
3位点达G点短路程：
优决策：→→G
k2时应急物资运输车距离G点三站时位者中某点
1位点达G点短路程：
优决策：→→→G
2位点达G点短路程：
优决策：→→→G
3位点达G点短路程：
优决策：→→→G
k1时A点达G点短路程：
优决策：A→→→→G
应急物资供应应急物资需求短路径总长度23
算法问题抽象成阶段路线网络模型时采算例方式验证该算法解决应急物流中应急物资配送车辆路径选择问题体现算法效性应急物流救援行动提供科学
5 总结展
51 总结
文通查阅文献期刊资料收集整理实际数等研究保障受灾区民群众生命财产安全处置灾区应急物资需求产生应急物流相关问题
首先阐述应急物流动态规划震灾害相关概念特点研究象应急物流进行社会关注度定位受灾区分析次总体分析应急物流普通物流区整理影响车辆配送优化素剖析优化车辆配送问题震灾害作进针应急物资车辆配送问题进行相关研究构建短应急物资运输路径选择问题模型提出解决算法终选择优解实际路径作应急物资配送车辆运输路径
文成果：整理应急物流震灾害相关容特点动态规划模型相关原理等分析影响车辆配送优化素适应急物资配送车辆模型短配送路径约束条件确保应急物资够时送达受灾区突显出应急物流中紧迫特点保障受灾区应急救援工作利进行受灾民群众生命财产安全降低震灾害受灾区受灾民群众损失
52 展
然文通解应急物流震灾害动态规划相关容应急物资车辆配送路径选择研究定进展足
首先文震灾害前准备工作考虑具定局限性震灾害发生时国部分区时建立应急物流勤组织紧急情况没固定应急机构进行指挥调度工作会应急物流运输车法效应急物资应急救援员进行时部署响应时法外界明确解受灾区需应急物资应急救援员样会埋隐患级方政府应该建立应急机构应急机构里系统工作制度标准日复日培训序工作流程应急救援团队时训练素紧急情况容面会更利应急物流中指挥调度工作进行
次文应急物流预案效性具定局限性国级政府制定应急预案数级政府建立应急预案没进行现实中演练法验证级政府建立应急预案否合理行突发震灾害应急物流应埋隐患
文针应急物资车辆配送路径选择问题做出定分析研究时针足会继续努力学关应急物流动态规划发展加强研究针应急物流解决方法提出更见解
参考文献
[1]李创国外应急物流研究综述[J]华东济理201327(06)160165
[2]黄海松刘卫华动态规划运输成中应[J]河南科技2014(09)213214
[3陈静锋 震道路保障力应急物资配送优化研究[D]东北财学2015
[4]刘双贤吴敏游文胜浅析国应急物流现状发展趋势[J]现代营销(旬刊)2019(03)102
[5]谭宁波唐昌蒲王彬灾区物资运输优路径规划调度方案[J]重庆文理学院学报(然科学版)200928(06)811
[6]孙晓君 震灾害应急物流配送网络构建研究[D]连交通学2015
[7]韦晓 基改进蚁群算法应急物流车辆路径问题研究[D]济南学2015
[8]袁生 基台风灾害快速救援应急物资储备中心选址研究[D]华东交通学2018
[9]甘曦张鑫道路拥塞条件应急物流中优化运输问题研究[J]商业济2019(03)6062+68
[10]乔鹏亮 质灾害区域应急物流配送网络研究[D]兰州理工学2009
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基动态规划应急物流解决方案
Emergency logistics solution based on dynamic programming
摘
年国断遭受强度震侵袭震灾害发生时短时间制定应急物资车辆配送方案受灾民群众生命财产灾害造成破坏降低应急物流关键问题
文国年发生震灾害数研究背景通建立应动态规划数学模型出短应急物资车辆配送路径选择问题优解决方法运动态规划逆序求解法逐阶段前推方式找出阶段优决策推算出全程优路径方法短应急物资运输路径问题模型进行建立求解保障震灾害应急物资车辆配送时性效性性
通具体算例分析验证算法实性行性
应急物流 震灾害 动态规划 物资配送
Abstract
In recent years China has been suffering from earthquakes of different intensities When the earthquake disaster occurs how to formulate the emergency material vehicle distribution scheme in the shortest time and minimize the damage caused by the life and property of the people affected and the disaster is the key problem of emergency logistics
In this paper based on the earthquake disaster data in recent years in China by establishing the corresponding dynamic programming mathematical model the optimal solution of the shortest emergency material vehicle distribution path selection problem is given that is using the reverse order solution method of dynamic programming pushing forward one by one finding out the optimal decision in each stage and finally calculating the optimal path in the whole process This method establishes and solves the model of the shortest transportation path of emergency materials which ensures the timeliness effectiveness and reliability of the vehicle distribution of emergency materials after the earthquake disaster
Finally the practicability and feasibility of the algorithm are verified by the analysis of a specific example
Key words：Emergency logistics Earthquake disaster Dynamic programming Material distribution
目录
1 绪 1
11 研究背景研究意义 1
111 研究背景 1
112 研究意义 1
12 研究目研究现状 1
121 研究目 1
122 研究现状 1
13 研究思路 2
2 理概述 3
21 应急物流定义 3
22 应急物流特点 3
23 应急物流普通物流区 3
3 应急物流案例分析—汶川震 6
31 汶川震案例背景 6
32 应急物流处理程 7
33 处理程中问题 7
321 路线选择耗时久 7
322 配送环节效率较低 7
323 缺乏协调理力 8
324 运输供方单缺乏第三方企业参 8
34 物资配送车辆路径规划重性 8
4 应急物资运输路径优化 10
41 基础模型构建 10
411 方法简介 10
412 模型假设 10
413 模型构建步骤 10
42 案例模型 12
43 模型求解 13
5 总结展 17
51 总结 17
52 展 17
参考文献 19
致谢 20
1 绪
11 研究背景研究意义
111 研究背景
国发生震灾害频繁国家震灾害极考验国应急物流理力尤灾害长段时间受灾群众需应急物资时达灾区暴露国处理应急物流配送方面问题够科学效仅威胁着国民群众生命财产安全会抗震救援工作造成严重阻碍会社会济稳运行造成巨影响着国济发展社会进步公众安全意识提升应急物流政府社会界领域引起广泛关注
112 研究意义
（1）理研究意义
目前国关应急物流问题解决方法等方面研究较成熟中关应急物流中运输问题理研究然应急物流中物资运输路径选择问题针性解决方法研究少次研究理意义动态规划方法应急物资运输路径选择进行分析通分析国应急物流发展趋势提出见解研究相关题材提供相关参考
（2）实践研究意义
高效应灾害发生前世界国家热议话题尤着震灾害频繁发生关应急物流容世界引起广泛关注解决应急物资运输路径选择问题效保障灾民需求成快时间灾民提供需应急物资影响整应急物流关键研究具定现实意义
12 研究目研究现状
121 研究目
文通动态规划方法应急物资运输路径选择搜集相关资料进行整理分析结合应急物流相关容阐述国应急物流现状存问题深入解应急物流考察动态规划方法应急物资运输路径选择间联系应急物流发展趋势问题提出见解解决方法
122 研究现状
着应急物流社会影响力越越研究学者越越重视应急物流理研究 2013年李创[1]梳理国外关应急物流容研究相关文献展示应急物流相关理知识续研究奠定理基础2014年黄海松刘卫华[2]通概括动态规划相关定义展示出动态规划建立模型步骤求解方法结合相应案例进行剖析续研究重作2015年陈静锋[3]根震灾害突发性危害性综合应急物流车辆调度问题国外研究现状针应急物资调度程中出现问题结合理建立运输物资时间短运输费低双目标模型动态规划中物资运输时间运输费问题进行剖析2019年刘双贤吴敏游文胜[4]分析纳国应急物流现状特点存问题展国应急物流发展前景
文献关动态规划应急物流研究独立进行少研究员二者结合进行研究然现社会应急物流问题越越需动态规划方法解决提高应急物资运输时效性够更加时灾民提供需应急物资必针性国应急物流进行研究文切入点
13 研究思路
通分析总结应急物流动态规划等相关概念现状特点容震灾害例研究基动态规划模型方法应急物流解决方法通翻阅查找相关数资料阐述应急物流震灾害相关容透应急物流普通物流区进步剖析解读应急物流发展现状应急物资车辆配送问题情况利动态规划模型案例分析该模型算法效验证出计算结果优配送路径应急物流中应急物资配送问题进行总结未发展提出展
2 理概述
21 应急物流定义
应急物流指发生紧急事件严重灾难时部门接收需紧急物资救援员该事件发布信息进行安排程度提高效率目程度减少受灾区员伤害确保受害者生命财产安全简言应急物流指紧急情况严重灾害中应现代科学技术采取系列必措施短时间快速度安全方式提高应急救援效率
表21出现应急物流前差异
出现应急物流前
出现应急物流
信息传递速度慢消息准确度低
信息传递速度快消息准确度高
应急物资途时间长效率低
应急物资途时间短效率高
应急系统完善应急物流成高
应急系统完善应急物流成低
救援部门协调性差合作度低
救援部门协调性合作密切
22 应急物流特点
应急物流具强时间约束性弱济性非规定性特点特点震灾害应急物流中表现更明显强时间约束性体现：震灾害具突发性确定性震灾害发生时法预测震灾害发生时间持续时间法预测震灾害强度规模法提前预测应急物资救援员数量等具体需求导致震灾害发生灾害形势迅速蔓延难控制救援员紧急救灾物资否时达灾区极影响救灾效率[5]弱济性体现：应急物流目震灾害发生追求物流中利益化短时间快速度灾区需应急物资救援员运送灾区减少震灾害灾区灾区民影响非规定性体现：震灾害发生应急物资车辆救援员等限数量确定素导致指挥调度者需根实际情况针性协调安排工作决策者实现快速响应目标更注重时效性中间会简化许环节整应急物流程更加高效[6]
23 应急物流普通物流区
1应急物流中运输配送分发类型较少中数应急物资救援员应急机械设备普通物流运输配送类型包括生活需求
2应急物流参者政府部门政府员普通物流参者需求方供应方
3应急物流中沟通协调较复杂参者需政府组织协调安排工作指挥调度普通物流中沟通协调相简单物流程中需求方供应方两者互相传递信息协调工作
4应急物流程中存非程序化决策应急物流具确定性特点需机应变安排工作普通物流需遵循规定性工作流程完成系列物流作业[7]
5应急物流具紧急性弱济性特点瞬时发生灾害需应急物流受灾区需应急物资救援员应急机械设备等第时间送受灾区减少灾害受灾区受灾民群众影响普通物流然样追求时间化普通物流提高运输配送时性提高物流济效率应急物流普通物流追求目标
国许学者深入分析研究应急物流普通物流区应急物流普通物流组成素进行结果表22示[8]
表22应急物流普通物流组成素
素
应急物流
普通物流
载体
应急物资：生活类医疗类救援设备类等源政府志愿机构民间
物资样化源较单
流
受灾区需求点灾害发生前法预知
已知客户址流明确
流速
根灾害发生情况定
较稳定
流程
受灾害环境影响受阻素决策较灵活
遵循物流合理化原安排作业
时间
追求配送时间化
遵循物流合理化原安排作业
时许学者应急物流普通物流做出关追求目标外部环境物资库存特征区表23示：
表23应急物流普通物流组成素
素素
应急物流
普通物流
追求目标
时间化
物流成低
外部环境
易变化
易变化
物资库存
物资数量种类应急预案准备
物资数量种类客户需求准备
3 应急物流案例分析—汶川震
31 汶川震案例背景
2008年5月21日四川汶川震造成69227死亡374643受伤17923失踪根中华民国震局数次震力度达11级中华民国成立破坏力震唐山震伤亡严重次震震灾害发生受灾区受破坏灾情十分严重彼时危急时刻应急救援队伍纷纷行动前灾区救援中应急指挥部第时间派出应急物资车辆需应急物资运受灾区应急物资配送车辆选择短路径行驶应急物资短时间达受灾区彼时严峻情况难题
文应急物资车辆短路径问题研究象彼时应急物资车辆般物流配送运输路线行驶应急物资车辆驾驶员身行驶惯选择路径应急物资供应点起始点应急物资需求目进行应急物资配送应急物资运灾区应急物资陆续达受灾区受灾区民群众伤亡数量巨道路建筑等公设施遭严重破环国造成估量损失
图31汶川震位置图
32 应急物流处理程
震灾害发生相关部门第时间作出反应制定系列应急救援方案中应急物流中物资配送基程三容准备实施总结准备阶段包括：应急物资需求预测应急物资供应点选址应急物资筹措理实施阶段包括：应急物资配送车辆应急物资应急物资供应配送应急物资需求程总结阶段包括：救援务完成救援程中出现问题进行沟通探讨根足方寻找进方案[9]
汶川震物资运输程总结图示：
图32汶川震物资配送基流程模型图
33 处理程中问题
321 路线选择耗时久
汶川震发生突发性规模破坏性公路铁路运输中断物资运输带障碍具体表现震余震影响会成山体等然形二次坍塌道路时性封封路信息没时享导致物资运输途中频繁出现折返等情况路线选择耽误量救援时间时交通网没宏观控忽略快速通道存运输路径舍求远增加时耗
322 配送环节效率较低
应急物资配送中物资供源渠道包括社会民众发起发运输政务官方运输资源社会组织导致应急物资配送中运输工具承载量没达优状态样仅浪费剩余运载力时安全路线限渠道运输力量运输通道增加压力整体应急运输物资效率降
323 缺乏协调理力
灾害中物流运输理力十分重尤面层级物资需求时物资运输程中灾害程度较严重区续物资运输支援较丰富度资源支援导致物资分配均衡整体救灾资源分配协调益方面信息网络通畅导致运输路径选择集中交通带负担
324 运输供方单缺乏第三方企业参
震发生会破坏灾区公路铁路机场者灾区山区行路需力路途遥远者艰险外界员物资难时送达方面然第三方物流工业物流已广泛运灾害应急物流领域没充分发挥专业化运输配送仓储理等功造成救援效率低灾害发生时应急物质供应方面单政府配送会导致救援延误发挥第三方物流作参配送队伍中
34 物资配送车辆路径规划重性
震灾害发生应急物资车辆需先集中应急物资供应然根受灾区实际需求进行配送配送程中应急物资配送车辆队伍常会遇路径规划难题应急物流配送路线规划目标通路线分析避开交通拥堵构造出途安全运输便利快速达目应急物资配送路径网络减少救援复杂度更效实施救援[10]
震灾害具强度破坏性强特征导致道路瘫痪房屋倒塌性较车辆配送容易受交通拥堵影响会导致消耗更长配送时间更高配送成增加应急物流车辆配送中路线选择难度时增加应急救援复杂度降低应急物资配送效率严重威胁着受灾区民群众生命财产安全见应急物资配送车辆路径规划问题应急物流重性
4 应急物资运输路径优化
41 基础模型构建
411方法简介
震灾害发生应急物资车辆需应急物资运受灾区路线网络应急物资配送车辆机点应急物资供应点选择结点间短路程终路线网络求应急物资配送车辆应急物资供应点应急物资需求点短路程目标：合理安排应急物资配送车辆行驶路线配送车辆行驶总距离
解决动态规划中短路径问题时般会采逆序解法解决问题逆推法逆序解法阶段开始计算逐阶段前推终求全程优策略
逆推法中关键阶段节点确认根阶段前逆推举例说明：果案例中4阶段阶段k4状态设0阶段k4状态假设初始状态列出阶段k4前站必然达点列出该阶段出现距离确定该阶段优决策阶段距离达初始点2站分列出距离达初始点2站必然出现点分列出点出现路径根动态规划基方程确定该点初始点优决策逐阶段前推找出阶段优决策推算出全程优路径
411 模型假设
更描述理解震灾害应急物资配送车辆路线规划模型模型构建应满足假设：
1辆应急物资配送车辆进行次配送务
2考虑应急物资配送车辆应急物资需求点出发
3考虑应急物资配送车辆运行速度
4考虑天气等外素影响
412 模型构建步骤
路径模型般构建步骤：
步骤1：阶段k分k12…nknn1…1
步骤2：确定状态变量状态集
步骤3：确定决策变量决策优化允许集
步骤4：写出状态转移方程
步骤5：写出指标函数
步骤6：写出优函数逆序解法例写出动态规划函数
步骤7：写出递推方程边界条件
综知满足建模程容方建立模型：
中成边界条件opt表示优max表示实际问题中取值min表示实际问题中取值符号定义：
1k阶段数表示问题需做出决策步骤
2第k阶段状态
3中决策表示该阶段演变阶段状态选择
4第k阶段状态时方案选择
5第k阶段状态时决策允许取值集合
6阶段函数表示k阶段选择路段相应总路程长度
7表示第k阶段结点终点总运输距离
8n阶段动态规划问题策略表示动态规划问题阶段决策组成序列总体成策略
9状态状态间转移方程描述：表示某状态值出发决策量取值确定阶段状态变量取值确定
10第k阶段指标函数指标函数衡量实现程优劣种数量指标
11系统策略目标寻找优策略应急物资配送车辆达应急物资需求路程短系统优指标函数：中opt表示优化具体问题中值min值max
42 案例模型
文通利动态规划中贝尔曼优化原理逆序解法效解决应急物资配送车辆短路问题应科学方法解决应急物流中配送路径规划问题利时配送应急物资节约社会成减少配送混乱减少灾害工作响应滞等问题应震灾害时提升突发事件应急救援力力求应急救援工作利进行坚定维护社会济稳定运行关键
受震灾害影响受灾区灾情严重急需应急救援队伍配送应急物资前受灾区现应急物流队伍派出应急物资配送车辆出行配送应急物资务已知应急物资供应点A现应急物资配送车辆需批应急物资运送应急物资需求点G实际运输问题抽象成运输程网状图（图41示）中结点A表示应急物资供结点G表示应急物资需求中间结点表示非灾区结点间边线表示应急物资车辆路径边线数值表示两结点间运输距离问应急物资配送车辆应选择配送路径短？
图41运输程网状图
假设案例图41示利该案例研究结果进行说明图41中结点 A 结点 G 分应急物资供应点应急物资需求点结点代号写英文字母表示边线代号数字表示代表应急物资配送车辆该路段消耗时间利动态规划方法求解该案例该运输网络中 A G 分成 A B （B三种选择 B1 B2B3）然 B C （C三种选择 ） C D（D三种选择）DG四阶段k1234
案例代入已构建动态规划基础模型中整运输程分4阶段k表示阶段变量表示k阶段起状态变量表示第k阶段处状态时决策变量状态转移方程：阶段函数表示k阶段选择路段相应总路程长度表示第k阶段结点终点总运输距离递推关系公式：
43 模型求解
文贝尔曼逆序解法解决应急物资配送车辆路径规划问题具体求解算法分三步：
步骤1：确定总阶段数已知总阶段数k状态变量决策变量状态转移方程阶段函数第k阶段结点终点总运输距离出递推公式：
步骤2：阶段数开始前递推路线中阶段数状态假设初始状态列出该阶段前站必然达结点该阶段结点间距离短路程目标选出该阶段前站结点短距离确定该阶段优决策
步骤3：前阶段距离达初始点2站分列出距离达初始点2站中必然出现结点分列出必然出现结点达初始点路径根动态规划基方程确定该结点初始点优决策
方法逐阶段前推找出阶段优决策推算出全程
优路径
面动态规划优化原理方法贝尔曼逆序解法求解模型：
k4时应急物资运输车达点前站定会达者站起点该阶段优决策→G距离6记6站起点该阶段优决策→G距离3记3站起点该阶段优决策→G距离4记4
k3时应急物资运输车达距离G点两站位置定某点
1处G两条路选择：→→G→→G→→G根动态规划基方程达G点短路程：
优决策：→→G
2位点达G点短路程：
优决策：→→G
3位点达G点短路程：
优决策：→→G
k2时应急物资运输车距离G点三站时位者中某点
1位点达G点短路程：
优决策：→→→G
2位点达G点短路程：
优决策：→→→G
3位点达G点短路程：
优决策：→→→G
k1时A点达G点短路程：
优决策：A→→→→G
应急物资供应应急物资需求短路径总长度23
算法问题抽象成阶段路线网络模型时采算例方式验证该算法解决应急物流中应急物资配送车辆路径选择问题体现算法效性应急物流救援行动提供科学
5 总结展
51 总结
文通查阅文献期刊资料收集整理实际数等研究保障受灾区民群众生命财产安全处置灾区应急物资需求产生应急物流相关问题
首先阐述应急物流动态规划震灾害相关概念特点研究象应急物流进行社会关注度定位受灾区分析次总体分析应急物流普通物流区整理影响车辆配送优化素剖析优化车辆配送问题震灾害作进针应急物资车辆配送问题进行相关研究构建短应急物资运输路径选择问题模型提出解决算法终选择优解实际路径作应急物资配送车辆运输路径
文成果：整理应急物流震灾害相关容特点动态规划模型相关原理等分析影响车辆配送优化素适应急物资配送车辆模型短配送路径约束条件确保应急物资够时送达受灾区突显出应急物流中紧迫特点保障受灾区应急救援工作利进行受灾民群众生命财产安全降低震灾害受灾区受灾民群众损失
52 展
然文通解应急物流震灾害动态规划相关容应急物资车辆配送路径选择研究定进展足
首先文震灾害前准备工作考虑具定局限性震灾害发生时国部分区时建立应急物流勤组织紧急情况没固定应急机构进行指挥调度工作会应急物流运输车法效应急物资应急救援员进行时部署响应时法外界明确解受灾区需应急物资应急救援员样会埋隐患级方政府应该建立应急机构应急机构里系统工作制度标准日复日培训序工作流程应急救援团队时训练素紧急情况容面会更利应急物流中指挥调度工作进行
次文应急物流预案效性具定局限性国级政府制定应急预案数级政府建立应急预案没进行现实中演练法验证级政府建立应急预案否合理行突发震灾害应急物流应埋隐患
文针应急物资车辆配送路径选择问题做出定分析研究时针足会继续努力学关应急物流动态规划发展加强研究针应急物流解决方法提出更见解
参考文献
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