為有效解決城市消防站建設(shè)成本高和空間資源浪費大等問題,提供更好應(yīng)急服務(wù),提出一種基于遺傳算法(GA)的消防站選址規(guī)劃模型(GAFLP)。在消防站選址過程中,布局安全與建設(shè)成本是兩個不可調(diào)和的矛盾,由于消防站建設(shè)成本極高,城市應(yīng)建設(shè)適當數(shù)量的消防站,使其覆蓋所有火災(zāi)需求點的同時,盡可能最小化建設(shè)成本。該模型通過對傳統(tǒng)遺傳算法進行自適應(yīng)改進,可自行優(yōu)化消防站個數(shù)與位置,克服現(xiàn)有解決方案中需事先確定消防站數(shù)量的缺陷,能有效平衡消防站布局安全性與經(jīng)濟性兩方面矛盾,優(yōu)化消防站布局。 

【文章來源】：計算機應(yīng)用. 2020年S1期 北大核心

【文章頁數(shù)】：4 頁

【部分圖文】：

消防站選址規(guī)劃示例

交叉算法中所產(chǎn)生的子代除了繼承父代個體的信息之外，還會按一定的概率發(fā)生變異，變異算法賦予遺傳算法一定的隨機性，有利于保持種群的多樣性。變異操作是以固定概率pm進行的。本文所采取的變異策略為：首先產(chǎn)生一個隨機數(shù)rnd∈(0,1)，若rnd≤pm，則對子代進行下述操作實現(xiàn)變異：在已建立消防站的位置中隨機產(chǎn)生一個變異節(jié)點v∈L-{j|yj=1,j∈L}，v對應(yīng)于一個消防站點，將yv值置為0（即在v處不建設(shè)消防站）；再在未建設(shè)消防站的位置中隨機產(chǎn)生下一個變異節(jié)點w∈{j|yj=1,j∈L}，w對應(yīng)于一個尚未建設(shè)消防站的火災(zāi)需求點，將yw值置為1（即在w建設(shè)消防站）。圖2(c）給出了其形式化示意圖。3.7 基于遺傳算法的消防站規(guī)劃模型

實驗過程中，選址策略中的消防站個數(shù)隨迭代次數(shù)的變化如圖3所示，可以看出，在前60輪迭代過程中，消防站個數(shù)不斷減少，逐漸收斂接近于理論值，即給定消防站覆蓋距離的前提下，覆蓋整個區(qū)域所需的最小消防站個數(shù)。由此可見，相較于傳統(tǒng)的消防站選址模型[14-16],GAFLP模型可以自行優(yōu)化所需建設(shè)的消防站個數(shù)，使其最小化，而無需人工預(yù)先設(shè)定，具有較大的自適應(yīng)性。圖4(a）顯示了前100輪迭代過程中，種群中最佳個體適應(yīng)度值的變化量，其值越小，表明個體越優(yōu)，即該個體所對應(yīng)的選址策略越符合要求。在實驗中可以發(fā)現(xiàn)，種群中最佳個體適應(yīng)度值的變化趨勢與消防站個數(shù)變化趨勢相似，這表明衡量個體適應(yīng)度的最關(guān)鍵因素是消防站個數(shù)，與消防站建設(shè)成本巨大這一事實相吻合。

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：2916812