地震救灾路径优化预设计方法

1996 越 地 震 学 刊 Journal of Seismology 第 4期 门一， ／ 地震救灾路径优化预设计 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 姚 清林 — — — — 一 (国家地震局地 质研 究所 北 京 100029) ／ · 。 ， 破寸 在城 市中．单向或双 向可通行 的道 路 、街道相互连接成陆路交通图。把其抽象 为阿络 G = ( ，E，A)。式 中 是 G中的顶点集 ．E是 G中的边集 ． 是 (；中的弧 集。设某重要待救对象位于 其长度为Ⅱ(f，“)的边[ ，口。]上的 如 点 ，距顶点 为 ，．“(f．“)，距顶点 口 为(1一 厂 )Ⅱ(f，“)。 救援队位于边[ ，， ]上 。点，距 V，点为 厂^d( ， )．距t 点为(1一^)口( ．J)。因 R R 点已给 定 ，所 以 d( ，“)，(1一 ． (f．“)√l2d( ， )，(1一 ， )“( ，，)皆为常数。又 因从 Rs至 几 点的 最短路径 中必包 含最短链 ( ，．⋯ ， )，( -．．口。)，( ，一-．t )．( ，⋯ 。)之一 。不失 一般 性 ，设 为( ．⋯ ， )，则求最短路径之关键在于寻求 ( ，⋯ )。在 静态情况 下 ，寻求( ，⋯ ． )可以用 5tra(1959)提 出的方 法。但若于大地震 的紧急救灾期收 集交 通 阿的 当时信 息 ．而后再设计 路径 可能 比无 设计 的直接行动还费时间 ．失去了优化的意义 又 因地震可能 破坏 与改变交通 网 的结构 ，故若在指挥 预备 中进 行预设计⋯，静态设计亦未 必符台 动态变化后 的实际情况 ．因而 需寻找新 的解法 。优 化预设计救灾运行路 线是一很 复杂的问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 ，在此仅 给出一种概率 预测优化 法 。 1 地震破坏概率矩阵 设 网络G中各边 、弧代 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 的道路有可 能随时问推移发生 瞬态突变．且这种突变是不可能被 准确 预测 的．则 G具有动态属性 。给 G的各边 (弧)赋双权 ，一是给定的交 通工具通过此边(弧) 所需 的相对时 间；另一个是破坏概率 ．即据 预测此边 在某烈度下不可通行的概率 。为此，先列出 各边 (弧)在不 同烈度下的破坏概率矩 阵 D ： D — ll l ． l 2 l d! 维普资讯 http://www.cqvip.com l8 地 震 学 刊 1996 D 元素 d ，的第一 个下标 i是从小 到大依 序排列的烈 度分级号 ；第二个下标 是边 、弧的统 一 编号。烈度分 级时可参阅中国地震烈度 区划 图中给出的 ，所研究城市 的基 本烈度位 。但因一 个城 市可能遭受 多种烈 度的地震 灾害 ．而一 次救灾 又是 针对某次具 体 的地震破坏 实施 的，因 此，D 中 的烈度分级 必须在 一个选定 的区 间内 ，按一定 的规 律进 行 建 议此区 间上 限为基本烈 度加 一度 ．下限取为 6。 D求出后，分别对每一烈度预测最佳路径。在从出发点到 目的地的一条完整路径中，若任 一 条道路受地 震破 坏后不可通行 ，则整个路径不通 因此 ，本方 法据全路径 最小破坏概 率最 短 路 原则求最 优路径 2 路径 破坏概率控制 指标 在 G中，用 d( ，J)表示边[口，， 或弧( ， ，)(为表达方便，在不影响算法时，以下仅讨论 边 的情 况)上 的破坏概率。若 ，为救援 队驻地 ， 为待救援点 。令 一 ， ： 0，并 于 点标记 y (0) 令 z为具 Z标号 的顶点的集台 ，y为具 Y，(m)标号的顶点 的集台 ，用 ，或 (m)可以 表 示具有 Y．(m)标号的磺点 口，，其相邻 的具 z标号的顶点 ，可 表示为 ；。令 d(／·卅“)一 。。， Z— f(f表示空集)，Y一 {口。)。 (1) 记所有 的满足条件 ，∈ {V—Y}的关联边(以及以 为始点的弧)的集台为(r ，， ，])相应的破坏概率集记为 D，( ， )。如果fr ， ，])一 f，改 点的标记为 y，(P)，转人第二步； 否则，选取所有的破坏概率满足 d(i，J )一min d( ， )∈D ( ， )的边{ ．， ]}。如果 d(i，^ ) ≤ d(f·ma)．转入 第三步 ；否则 ，于 点标记 z ，转入第二步 (2) 令 一 珥 一 1，如果 m< 0，对 G中所有的 ．。∈ Y、 ∈ 点，有 (f·ma)一 d(a， 6)一 nlin{d(io,， )}。令 ，一 ，原 Y (” )(m> 6)标号改为 Z ，于 。处标记 Y (0)，巩处标记 (1)，m 一 1，Y = { ，仇}。转入第一步。否则 ，令 ，一 ⋯ (m)，转入第 一步 (3) 如 果 (f· Ⅱ)一 一 ，令 d(／·ma)一d(i，L)。如果任一 口 一 ，记 d’一 d(／·mⅡ)。 否划 ，令 m 一埘 + 1，于各 点标记 y (m)(m为 卅的效值)．并于{ }一 { }中各点标记 Z， 令 ，= ，Y— Y+ { ·Y}，Z= Z+ { }。转入第一步。 d 是实现全路径最高安全度的最大破坏概率，故其为优化预设计救灾路径时对破坏概率 的控制指标 。 G中不同路径的破 坏橇率的控制指标 可能不 同，且 有一些灵活掌握原则 ，侧如次要物流路 径破坏概率 的控制指标可参照 主要物流而提高 3 救灾路线 的优选与意义 于G中去掉所有的{[ ，]Jd(i， )> d’ 边或弧、不包古 ，与 点的连通分图(如果存 在)、和包 古 与 点的连通分图中无用 的悬挂边 、弧 。然后可 以按照 Dijkstra(1 959)给出的 方法 求出 到 的最短路 ，即为全路径最小破坏橇率最短路。在实际工作中，也可根据救 灾对象的紧急度及交通网的震害预测人为地多级设置 d’．结台必要的道路改造预设计，求出 相应 的最 短路 径群 ，而 后据相关 救灾 因素进行筛选 ，或在 救灾队 出发前据驻 地附 近的路况抽 样 ． 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 破坏概率 的验证度后再从 已做出 的多级 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 中选择摄佳方案执行 此 类全路径最小破坏概率最短路往往为重要的待救对象而预设计 。它是提 高救 灾效益 ，尤 维普资讯 http://www.cqvip.com 第 4期 姚清林 ：地震救灾路径优化 预设计方法 19 其 是减 、免某些不可逆 回性震 灾损失 及前位 阻断次生灾害链 或雪崩式 灾害过程 的一种 关键条 件 。据所求 出的最佳路 径与 紧急救援． 救援 目的 以及必须起始救援时间上限 ，可设计运行参数 与救援方案。也可以把待救点作为 ，反向解题，从可能的救援队中作最佳选择。或据全路径预 计运 行时 间设计重要救援 对象 的地震 防灾应急能力 下限与相应 的必须起始救援时间上限 。 4 应用 举 例 倒 把某地 区的道路抽象 为如图 1所求 的网络 。边(弧)上 的两个权依次分别为通过此边 (弧)所需的时间与烈度八条件下此边(弧)舯破坏概率。救援队位于[ ， ]上距 点 1．5单位 的 A点。某 重要待救对象位 于 B点 ，即顶点 t 。但 点 缺乏 一种 必需 的救 灾物质 。这种物质 存 放于 c一点与c：点，其中c 点位于[ 。， -] 边上，距顶点 为 3单位，c：点位于顶点 上。可用 于运送这些物质的人力 与运辖工 具仅 在 ^点与 D点 ( )才有 。问在地震救灾预设计 中应如何 调配与优选路线才可最安全迅速 地开始救援 B点 ? ^ 附 图 解： 经运算可求得各相关点对间的最佳路径，其结果列于表 1。对于 如果 = ，则有 d。 0 3，如果 ，则 d ≥ 0．5> 0 3．故 、B间的最佳路径必通过 点 ，其长 度为 50．1单位。 裒 1 某些全路径最小破坏概率最短路径 维普资讯 http://www.cqvip.com 20 地 震 学 刊 I996正 从表 1易 知。在保证 可通行性 的限制 下，若 由 点的救 灾队直接经 C．点取 救灾物质后再去 救灾现场 ，最快也需 62．5单位 时间 。而经 C：点仅需 60．5单位时间。故若采取救灾 队直接取救 灾物质的方案时应取 G 点的物质 。 但 尚可 由 D(D 点 人 员)去取 救 灾物质 。D 点 到 C．点 的最小 破坏 概率最 短路 (可简 记为 卜 c．)的d‘仅为 0．2，但因其路径长度较大，而D点人员行动又肯定较 A点救援队便利与灵 恬，故可把 D—c．的d‘如 A一 ： 提高到0．3，如此不会影响到救灾系统性物流且标的实现，却 可使 D—C．长度相应缩短 到 15。又从 表 1可知 ，D—C：长 6单位。因实现最优选择必须以全可 能性域为研 究范 围，故 尚需考 虑从 C 、C：点 到 一口 中各点 所需 的时间 。经运算 可知，C．到 A一 ： 的全 路径最 小破坏 概 率的 ，与 A点 到时之苎 (负值)尼 小 的最 短路 为 (C ， ， ⋯ e)，d 一 0．15，长 16．5单位 。故与 A点同时开始救援行动 的 D只 要在 3个单位时间内完 成物质装 卸，把 c．点物质送往 一 中时，便可使救援 队不在路 上耽搁 (不计交接货物时间)。 但若 由 D直接把 c，点救灾物质送往 救灾现场 ，可有 9．5个单位 的装卸或先期调 配时 间+且省 去 了在 小一 ：。中物质交接过 程中的时间延迟，故优 于前一方案 。同样 ，若 动用 点 的救灾物质 ， 亦应 由D把 其直接送往 点 ，可有 11．5个单位的 ，不至 于影 响 点救灾队现场起始救灾时间 的 ，物质非路途位、态调整 时间。而若把物质送往 A一 途 中，然后再 到 ： ．即使能 做出最佳 路线选择也来 不及装 卸物质 ，因为只 要装 卸物质 的时间大 于零 ，就会延迟 现场救灾 起时 故虽 佳方案是 A点救灾队直接去往救灾现场 ，而救灾物质 由 D 点人员从 C。点送往现场 。 据上述运算．不但有了最佳方案，次佳方案也要备用，以便在实际救灾时有更多的选择余 地 。 如果不考 虑路径 的地震破坏概率 ．按静态的最短路算 法 ，与 此算 法 的 有关 结 果 比较 于表 2。 裹 2 静 、动态算{去对 比 静态算法求 出展佳方案是 A点救灾队直接开往救灾现场 ，由 D把 C．点 的救 灾物质送往现 场。虽然从 A点到口 点的最短路只有 34单位长，从 D点经 c．点至 点的最短路也仅有 26． 5单位长，但这些路径中最大地震破坏概率却高达 0．8。若其在震后不通，救灾队伍剜 能按原 设汁路线行进 ，再寻新 路又信息不 明 ，路线 长度难 辨，即使碰巧走上 了通 、捷 之途 ，也延迟 了宝 贵的救灾起始时间。例如，若 A点救灾队按静态方案行至 点后发现[t ]不可通行时，再返 回经 ·：点走 A— 至少耽误 了 7单位 时间 。 从此例不难看出，对于地震 紧急救灾 的路经预设 计而言 ．本 文的计算方法优于传统 的静态 算法。而保障现场救 灾起始时 间能得以提前．这对性 命敢 关的强震救灾有 着重要意义。 (峻|矗日期 l995年 8月 回棒 扫勰 }1995年 8月 】 维普资讯 http://www.cqvip.com 第 4期 姚 清林 ：地震救灾路径优化预设计方法 21 参 考 文 献 l 蜣清林．城市地震救灾指挥预备技术初论 中国战灾 ，1 994，‘【(1) 2 《运筹学j教材编写组 运筹学．北京 清华太出版社·1990 PREDESIGN M ETHOD OF OPTIM UM PATH OF EARTHQUAKE DISASTER RESCUE Yao Qinglin (Institute of Geologiy，SSB，Beijing，100029) Abstract The ch ft and network arithmetic of optimum safety and shortest path for the design 0f mai。r earthquake disaster rcsc~c。h]ect ar giVen'based。n prohabiLity Pr d i。“and 。“ I of executive path accessibility． Subject words： Disaster teller countermeasures disaster rellef method prognostin (上接 16页) RESEARCH ON DYNAM IC PREDICTION M ODEI OF ECoN0MIC LOSS IN EARTHQUAKE DAMAGE Yang W eilin (Seismological l~ureau of Jiangsu Province，Nanjing 210014) Ahstract The Drediction model of economic Ioss of earthquake disaster in considera1i[)n 。f time fact0r is pr。p。sed．The economlc Ioss caused by future earthquake can he predicted，based 0n the data base of dynamic prediction of regional earthquake damage· Sublect words： earthquake damage prediction of earthquake disaster mathe tj I mode1． 维普资讯 http://www.cqvip.com