[发明专利]一种基于线性规划的多目标多资源分配模型建立方法

说明书

技术领域

本发明涉及多目标多资源分配的研究与应用领域，具体涉及一种应急救援中基于线性规划的多目标多资源分配模型建立方法。

背景技术

近些年来，随着城市人口、产业高度集中，地球上发生的诸如地震、海啸、洪水、森林火灾等自然灾害，不仅造成了巨大的财产损失，还严重威胁到了人们的生命安全。随着科技水平的不断发展，运用先进的科学技术在灾害发生后的第一时间进行合理有效的救援，是灾后减少人员伤亡和经济财产损失的重要途径。如今，对于自然灾害应急救援的研究已经受到各国研究人员的重视。因为应急救援对救援任务的执行时间有着严格的限制，强调在抢救生命的“黄金时间”即72小时内进行高效率的救援行动。所以需要合理有效的方案来分配有限的救援资源(包括救援人员、工具、机械等)以保证救援资源可以被充分、合理地利用，从而确保救援行动能最大化地减少灾害引发的人员伤亡和经济财产损失。

目前，国内外已经在资源分配问题上进行了大量的研究。现有的资源分配方法中，大部分是采用了资源和任务的一对一分配方式，并且考虑了多个分配目标之间的比重问题。但是，缺乏考虑多个资源组合的情况，并且是在任务信息已知的情况下进行分配的。因此，这些方法不能处理动态的、复杂的救援任务；还有一些分配方法增加了对救援任务的不同需求和救援资源之间的差异的考虑。但是依然没有考虑多个资源组合的情况，并且同样不能处理动态的、复杂的救援任务；再有一些分配方法在之前的基础上增加了解决救援任务和救援资源的动态性问题的机制。但是，没有考虑到救援资源分配中的多目标规划问题。总体来看，现有的资源分配方法都不能兼顾资源组合分组、多目标的资源分配和救援资源和救援任务的动态性三方面，所以通过现有的资源分配方法并不能得到一份适用度更好、灵活性较强和有效性更佳的分配方案。如何设计资源分配模型使得到的分配方案能够解决比较复杂的且具备动态情况的救援问题有待进一步研究。

发明内容

针对上述尚没有解决的关键问题，本发明提出了一种基于线性规划的多目标多资源分配模型建立方法，目的是为应急救援任务提供一种高效、可行的资源分配方案，从而能够解决较为复杂且具有救援任务和救援资源动态情况的救援问题。

为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：

一种应急救援中基于线性规划的多目标多资源分配模型建立方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、初始化模型参数和集合；

步骤2、在救援资源集合中，找出所有救援资源的所有的组合分组；

步骤3、利用线性规划方法，计算当前阶段救援资源的最优组合分组和分配方案；

步骤4、更新模型参数和集合；

步骤5、迭代步骤2-4，直至救援任务集合为空，结束迭代。

作为优选，所述模型中，救援任务集合用TASK＝{task₁,task₂,…,task_m}表示，其中task_i表示第i个救援任务。救援资源集合用RES＝{res₁,res₂,…,res_n}表示,其中res_j表示第j个救援资源。

作为优选，步骤1初始化模型参数和集合操作包括如下：

步骤1-1、初始化时间参数curTime为救援开始时间0，即curTime＝0；

步骤1-2、初始化分配方案集合Allocation为空集，即Allocation＝{}；

步骤1-3、初始化救援任务集合TASK为当前所有救援任务；

步骤1-4、初始化救援资源集合RES为当前所有救援资源。

作为优选，，步骤1-3所述救援任务集合用TASK＝{task₁,task₂…,task_m}表示。救援任务task_i可以用task_i＝<id,dl_i>表示，其中id表示task_i的编号；dl_i表示task_i的截止时间，即在dl_i之后对task_i的执行被视为无效。