[发明专利]一种适应火灾动态变化的消防员救援调度方法

摘要

本发明涉及一种适应火灾动态变化的消防员救援调度方法，建立权衡运输时间和受灾区域公平分配的优化模型，采用遗传算法解决消防员抵达时间短和平衡各受灾区域人员分配的问题；本发明还考虑到灾情存在动态变化，当消防员到达受灾区域后，随灾情变化救援任务也会实时发生变化，本发明方法还为每一个到达灾区的消防员实时分配救援任务，建立人员移动距离权重最小优化调度模型，采用遗传算法降低到达灾区的消防员移动救援路径，并对到达灾区的人员分配进行修正，不仅提高了整体救援效率，也使得救援调度分配更加合理，本发明是从传统救援到智能救援的重要转变，为救援省下宝贵的时间。

主权项

1.一种适应火灾动态变化的消防员救援调度方法，其特征在于：包括以下步骤：1)对每个消防中心的每个消防员进行编号并划分成若干消防员小组，对消防中心的每辆消防车进行分配并与消防员小组建立一一对应关系；2)获取火灾的发生位置，获取消防中心至火灾发生地之间路径的路况参数，计算路况权重和消防人员抵达受灾区的预测时间；根据火灾报警信息预估受灾区域需要的消防员小组数量和消防员数量；3)建立受灾区域分配消防员小组数量的约束条件、建立消防车容纳消防员数量的约束条件、建立消防中心拥有消防车数量和消防员数量的约束条件，基于所有受灾区域分配到消防员小组的公平考虑，计算每个受灾区域需求消防员小组的需求方差；建立满足上述约束条件、并基于权衡运输时间和受灾区域公平分配的消防员运输调度模型；4)根据所建立的消防员运输调度模型，采用遗传算法，获得派往每个受灾区域的消防员小组数量、到达受灾区域的时间、每个消防小组中消防员数量和编号、受灾区域的数量、受灾区域救援关键位置、受灾区域灭火关键位置、消防员抵达受灾区域位置信息；5)建立灭火关键位置集合和救援关键位置集合，根据受灾区域救援关键位置、受灾区域灭火关键位置、消防员抵达受灾区域位置，建立当前时刻消防小组中消防员移动距离权重最小的优化调度模型；建立分配位置与所需消防员数量的约束条件、建立灭火关键位置与所需消防员数量的约束条件、建立救援关键位置与所需消防员数量的约束条件；6)将灭火关键位置集合与救援关键位置集合进行合并，形成关键位置总集合，初始化灭火关键位置权重和救援关键位置权重，采用遗传算法对消防员任务分配染色体进行初始化；以最小化人员位移距离为目标计算任务分配染色体的适应度值，并进行选择、交叉、变异操作获得下一代种群；7)统计所有关键位置的实际调派人数，判断是否满足灭火关键位置与所需消防员数量的约束条件、以及救援关键位置与所需消防员数量的约束条件，若当前调派的消防员数量大于关键位置个数，且存在个别位置调派人员数量小于救援需求人数时，对任务分配染色体进行修正；8)判断任务分配染色体的迭代是否满足终止条件，终止迭代后即可获得已经到达受灾区域的消防员调度方案，并判断该方案中关键位置与消防员人数是否满足约束条件，满足约束条件后将其位置相对权重值缩小；判断当前受灾区域是否有未到达的消防员小组，若有，令下一时刻到达的消防员小组为当前时刻的消防员小组，返回步骤6)；若所有受灾区域均有到达，获得所有受灾区域所有消防人员的调度方案；9)若某个关键位置上的救援任务完成，则删除该关键位置，将该关键位置原来所分配的消防员重新认定为未分配任务的消防员；当发现新的救援位置时，将新的救援位置添加到关键位置和权重中，计算每个未分配任务的消防员和新关键位置的适应度值，将适应度值最大的关键位置分配给待分配任务的消防员，直到所有受灾区域救援结束。