基于突发性水污染的应急物资调配模型的研究

【摘要】：随着工业现代化的不断发展，化学物品被广泛使用，对水的安全却造成了严重的威胁。据统计，2005年至今，我国已发生重大水污染事件70余起。水污染事件的频发，给人民的生产生活带来严重的影响。面对突发的水污染事件，如何快速的做好应急物资的调度，对水污染事件的治理，灾区的救援具有重要意义。《国家环境保护“十二五”规划（2011-2015）》指出要完善应急决策，指挥调度。目前，对突发性水污染的应急物资调配主要存在的问题是，应急物资储备不足，有时甚至不能满足治理的需要，调配不够合理，在追求时间效益的前提下，过度忽略了应急物资的经济性，造成了救援成本的浪费。这些问题的存在导致了突发性水污染的治理工作不能高效的进行，针对以上问题本文将通过一下几部分的研究来进行解决。 （1）本文首先对应急物流系统以及应急物资调配系统进行了分析，应急物流系统具有5个约束：信息、时间、资源、运力、运输基础设施；应急物资调配系统具有时间效益优先、动态性、多目标性、制约性的特点。 （2）分析突发性水污染的特点，由于水污染具有流域性易扩散，救援物资具有时变性，会随时间的增加而增长，因此结合应急物资分配系统的特点建立了时变供求“最早开始时间，最少出救点，应急响应时间最短”的多出救点，多需求点的应急物资调度模型。 （3）使用两种改进策略的结合，对蚁群算法进行改进，并将其应用于应急物资调度模型的求解，通过算例进行实例仿真，证明了模型和算法的有效性。建立完善的应急物资储备数据库，对突发性水污染的物资调度系统的进行了需求分析和功能分析，结合应急物资调配模型和改进蚁群算法的使用，设计和实现突发性水污染的应急物资调度决策系统。 通过对以上几部分内容的研究对突发性水污染的应急物资调配问题具有一定的理论价值和现实意义。 【关键词】：突发性水污染 应急物资 调配模型 蚁群算法
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TP301.6
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-15
• 1.1 本文的研究背景和意义9-10
• 1.2 国内外研究现状10-13
• 1.2.1 突发性水污染的研究现状11-12
• 1.2.2 应急物资调配的研究现状12-13
• 1.3 国内外研究现状分析13
• 1.4 研究内容与章节安排13-15
• 第2章 应急物流及物资15-25
• 2.1 应急物流15-18
• 2.1.1 应急物流的特点16-17
• 2.1.2 应急物流的保障机制17-18
• 2.2 应急物资18-21
• 2.2.1 应急物资的特点19-20
• 2.2.2 应急物资的储备20-21
• 2.3 应急物流系统分析21-23
• 2.3.1 应急物流系统21-22
• 2.3.2 应急物流系统的约束22-23
• 2.4 应急物资调配系统分析23-24
• 2.4.1 应急物资调配系统23-24
• 2.4.2 应急物资调配的特性分析24
• 2.5 小结24-25
• 第3章 突发性水污染的应急物资调配模型25-33
• 3.1 突发性水污染分析25-27
• 3.1.1 水污染25
• 3.1.2 突发性水的特点25-27
• 3.2 突发性水污染应急物资调配模型27-32
• 3.2.1 模型的描述27-28
• 3.2.2 模型的目标28-31
• 3.2.3 模型的约束条件31-32
• 3.3 小结32-33
• 第4章 模型的蚁群算法求解33-42
• 4.1 蚁群算法原理33-34
• 4.2 人工蚁群34
• 4.3 蚁群算法的描述34-36
• 4.4 混合蚁群算法36-38
• 4.4.1 自适应挥发系数36
• 4.4.2 随机扰动性36-37
• 4.4.3 自适应挥发系数与随机扰动的结合37-38
• 4.5 应急物资调配模型的求解38-41
• 4.5.1 求解蚁群算法的实现39
• 4.5.2 仿真算例39-41
• 4.6 小结41-42
• 第5章 突发性水污染应急物资调配系统42-51
• 5.1 系统的需求分析42-45
• 5.1.1 系统的需求概述42
• 5.1.2 系统的功能需求42-45
• 5.2 系统的设计45-46
• 5.2.1 系统的架构设计45-46
• 5.2.2 系统的功能设计46
• 5.3 系统的数据库设计46-50
• 5.3.1 数据库的概念结构设计48-49
• 5.3.2 数据库的逻辑结构设计49-50
• 5.4 系统的实现50
• 5.5 小结50-51
• 结论51-53
• 参考文献53-56
• 攻读硕士学位期间发表的论文56-58
• 致谢58

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    本报记者 钱敏　黄永卓