面向远海岛屿的救助基地选址优化模型及其算法

doi:10.12005/orms.2022.0249

运筹与管理 ›› 2022, Vol. 31 ›› Issue (8): 45-50.DOI: 10.12005/orms.2022.0249

面向远海岛屿的救助基地选址优化模型及其算法

王翊萱, 王诺, 高忠印, 吴迪, 林婉妮

大连海事大学交通运输工程学院,辽宁大连 116026

收稿日期:2020-08-09 出版日期:2022-08-25 发布日期:2022-09-14
通讯作者: 王诺(1954-),男,辽宁大连人,博士,教授,博士生导师,研究方向:交通运输规划与管理。
作者简介:王翊萱(1994-),女,山东威海人,博士研究生,研究方向:交通运输规划与管理。
基金资助:
国家自然科学基金资助项目(42030409,72174034,72104042)

Models and Algorithms for Site Selection of Rescue Bases in the Islands in the Far Sea

WANG Yi-xuan, WANG Nuo, GAO Zhong-yin, WU Di, LIN Wan-ni

School of Transportation Engineering College, Dalian Maritime University, Dalian 116026, China

Received:2020-08-09 Online:2022-08-25 Published:2022-09-14

摘要/Abstract

摘要： 为解决在远海海域选择岛屿建设救助基地的方案优化问题,建立了基于GIS和智能算法的双目标优化模型,采用自适应拉伸的拥挤距离计算公式,设计了自适应精英保留策略对算法进行改进,通过剖析决策者选择最优方案的基本原则,得到了性价比最高的优化方案。最后,以我国南海南沙群岛选择岛屿建设救助基地的方案优化为例进行分析,得到了较好结果。为验证文中改进算法的有效性,选取多个不同规模的方案进行分析比较,结果显示本文提出的算法在优化结果及解的分布性等方面均更优。本文研究为我国海上岛屿救助基地选址和在资源有限的情况下如何科学配置救助船队提供了分析方法。

关键词: 岛屿, 救助, 基地, 选址, 优化

Abstract: To solve the selection of islands to build rescue bases in the open sea, a bi-objective model based on GIS and algorithms is constructed. In the paper, the adaptive stretched crowding distance calculation formula is adopted, and an adaptive elitist strategy is designed to improve the algorithm. The optimal scheme with the highest cost performance is obtained by analyzing the principle of the decision-makers to get the optimal solution. Finally, we take the site selection of rescue bases in the Nansha Islands in the South China Sea as examples to verify the effectiveness of the improved algorithm. The results show that the improved algorithm has better performance in optimal solutions and distribution. This study provides a method for site selection of rescue bases and the allocation of salvage fleets with limited facilities in China.

Key words: islands, rescue, bases, site selection, optimization

中图分类号:

U692

王翊萱, 王诺, 高忠印, 吴迪, 林婉妮. 面向远海岛屿的救助基地选址优化模型及其算法[J]. 运筹与管理, 2022, 31(8): 45-50.

WANG Yi-xuan, WANG Nuo, GAO Zhong-yin, WU Di, LIN Wan-ni. Models and Algorithms for Site Selection of Rescue Bases in the Islands in the Far Sea[J]. Operations Research and Management Science, 2022, 31(8): 45-50.

参考文献

[1] 潘永德.交通部西沙救助基地在永兴岛启用“南海救111”轮被派驻基地待命[J].珠江水运,2006(8):7.
[2] 何忠龙,李云芝.海域管护舰艇需求的数学模型[J].装备指挥技术学院学报,2007,18(4):6-9.
[3] 陶夏妍.救助动态值班点设置数学模型及应用的研究[J].珠江水运,2016(23):69-71.
[4] 郭国平,王庆珺,吴兵,等.具有水上事故特征的目标P-中位应急救助选址优化及方法[J].安全与环境学报,2018,18(3):1047-1052.
[5] Canbolat M S, Massow M V. Locating emergency facilities with random demand for risk minimization[J]. Expert Systems with Applications, 2011, 38(8): 10099-10106.
[6] Razi N, Karatas M. A multi-objective model for locating search and rescue boats[J]. European Journal of Operational Research, 2016, 254(1): 279-293.
[7] 李铭洋,曲晓宁,李博,曹萍萍.考虑多救援点的突发事件应急救援人员派遣模型[J].运筹与管理,2018,27(08):50-56.
[8] Siljander M, VenaLainen E, Goerlandt F, et al. GIS-based cost distance modelling to support strategic maritime search and rescue planning: A feasibility study[J]. Applied Geography, 2015, 57: 54-70.
[9] 魏延亮,张建辉.基于GIS的海洋渔业应急救援系统建设研究[J].测绘与空间地理信息,2013,36(2):56-58.
[10] 王诺,吴迪,黄祺等.选择Pareto非劣解最优方案的量化方法:性价比法[J].系统工程理论与实践,2018,38(3):725-733.
[11] National Oceanic and Atmospheric Administration(NOAA).The World Meteorological Organization(WMO)Voluntary Observing Ships Scheme of 2018[DB]. (2019-10-1). https://www.vos.noaa.gov/vos_scheme. shtml.
[12] 王诺,林婉妮.建设“21世纪海上丝绸之路”视角下南海海上搜救体系构建研究[J].中国软科学,2018(8):10-17.
[13] 乔春福.《海事船舶配备管理规定(试行)》实施效果评价研究[J].中国水运(下半月),2018,18(9):27-28.

[1]	段倩倩, 彭春, 李金林. 基于鲁棒二阶随机占优的投资组合优化模型研究[J]. 运筹与管理, 2022, 31(8): 64-69.
[2]	吴暖, 王诺, 吴迪, 汪玲. 考虑客户满意度的计划外来船靠泊调度模型及算法[J]. 运筹与管理, 2022, 31(7): 22-27.
[3]	刘久兵, 彭莉莎, 李华雄, 黄兵, 周献中. 考虑权重信息未知的区间直觉模糊三支群决策方法[J]. 运筹与管理, 2022, 31(7): 50-57.
[4]	李子慷, 刘林冬, 于成成. 范数下无容量限制设施选址逆问题的求解方法[J]. 运筹与管理, 2022, 31(7): 86-92.
[5]	俞武扬, 简悦. 考虑顾客便利半径和质量阈值的竞争设施选址问题[J]. 运筹与管理, 2022, 31(7): 93-99.
[6]	汤兆平, 孙剑萍. 铁路应急设施非概率可靠性选址优化研究[J]. 运筹与管理, 2022, 31(7): 100-108.
[7]	王俐英, 董厚琦, 宋美琴, 林嘉琳, 曾鸣. 计及需求响应不确定性的综合能源系统多目标优化调度管理[J]. 运筹与管理, 2022, 31(6): 32-39.
[8]	刘超, 李元睿, 谢菁. 基于多目标进化聚类的信用风险特征识别[J]. 运筹与管理, 2022, 31(6): 147-153.
[9]	张志颖, 聂迎春, 刘鑫. 面向可选服务的产品服务系统配置研究[J]. 运筹与管理, 2022, 31(6): 226-232.
[10]	吴骁远, 吴凤平. “限时服务规则”下的复线船闸多目标调度优化[J]. 运筹与管理, 2022, 31(5): 62-67.
[11]	姚金海. 基于ARIMA与信息粒化SVR组合的股指预测研究[J]. 运筹与管理, 2022, 31(5): 214-220.
[12]	袁志远, 高杰, 杨才君. 供应商不确定情景下药品物流多中心选址优化研究[J]. 运筹与管理, 2022, 31(4): 8-13.
[13]	彭大江, 叶春明, 赵灵玮. 改进的蝗虫优化算法在双目标应急物资中心选址问题中的应用[J]. 运筹与管理, 2022, 31(4): 14-20.
[14]	李兆进, 刘雅, 杨臻. 考虑订单合并和货物转运的多式联运路径优化研究[J]. 运筹与管理, 2022, 31(4): 28-34.
[15]	张聆晔, 吕靖, 班豪, 范瀚文. 考虑油膜动态过程的海上溢油应急物资调度优化[J]. 运筹与管理, 2022, 31(4): 35-40.

面向远海岛屿的救助基地选址优化模型及其算法

Models and Algorithms for Site Selection of Rescue Bases in the Islands in the Far Sea

PDF

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics