基于GIS路徑選擇的鐵路突發(fā)事件應(yīng)急資源調(diào)度優(yōu)化研究
本文選題:鐵路突發(fā)事件 + 應(yīng)急資源; 參考:《華東交通大學(xué)》2017年碩士論文
【摘要】:鐵路是國(guó)家的重要基礎(chǔ)設(shè)施,在綜合大交通新格局中處于核心地位。近年來(lái),我國(guó)鐵路迅速發(fā)展,路網(wǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大、行車(chē)速度顯著提高、運(yùn)輸能力明顯增強(qiáng)。一旦發(fā)生突發(fā)事件,所造成的人員傷亡、經(jīng)濟(jì)損失和社會(huì)影響將會(huì)更加巨大,這對(duì)鐵路突發(fā)事件的應(yīng)急管理、應(yīng)急處置能力提出了更高的要求。突發(fā)事件發(fā)生后,如何借助科學(xué)的理論和先進(jìn)的技術(shù)方法,實(shí)現(xiàn)應(yīng)急救援資源需求的合理預(yù)測(cè),救援調(diào)度路徑的快速求解與可視化呈現(xiàn),最優(yōu)應(yīng)急資源調(diào)配方案的求解,保證應(yīng)急決策者能夠快速、及時(shí)、準(zhǔn)確地實(shí)施應(yīng)急資源的調(diào)配,提升應(yīng)急資源的救援效率,確保鐵路運(yùn)輸?shù)谋M早開(kāi)通,已經(jīng)成為迫切需要研究和解決的問(wèn)題。本文基于案例推理和地理信息系統(tǒng)(GIS)理論,對(duì)鐵路突發(fā)事件事故點(diǎn)應(yīng)急資源需求預(yù)測(cè)、救援路徑選擇、應(yīng)急資源調(diào)配優(yōu)化等問(wèn)題進(jìn)行了研究。首先,闡述了鐵路突發(fā)事件的特點(diǎn)、誘因、分類(lèi)分級(jí)、救援流程,以及鐵路應(yīng)急資源的特點(diǎn)、分類(lèi)等,在此基礎(chǔ)上分析鐵路突發(fā)事件的案例屬性,將案例推理應(yīng)用到鐵路應(yīng)急資源需求預(yù)測(cè)中。針對(duì)案例特征屬性缺失的情況,采用結(jié)構(gòu)相似度的方法,構(gòu)建了基于結(jié)構(gòu)相似度的資源需求預(yù)測(cè)模型,減小了因?qū)傩匀笔鶎?dǎo)致的預(yù)測(cè)不準(zhǔn)的情況,求得最相似的源案例,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)事故點(diǎn)應(yīng)急救援資源需求種類(lèi)及數(shù)量的準(zhǔn)確預(yù)測(cè)。其次將GIS技術(shù)運(yùn)用到鐵路應(yīng)急救援的路徑選擇中。介紹了GIS中網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集的基本概念及其構(gòu)建的方法策略,運(yùn)用ArcGIS軟件創(chuàng)建了路網(wǎng)交通網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集,實(shí)現(xiàn)最短路徑、事故點(diǎn)最近服務(wù)設(shè)施、各救援點(diǎn)服務(wù)區(qū)域的快速求解及其可視化呈現(xiàn),解決了應(yīng)急資源調(diào)度研究中直接給出應(yīng)急資源調(diào)配時(shí)間,而未考慮救援路徑選擇及調(diào)配時(shí)間計(jì)算的問(wèn)題,最后建立了以應(yīng)急資源調(diào)配開(kāi)始時(shí)間最早為目標(biāo)的單目標(biāo)模型,以及以應(yīng)急資源調(diào)配開(kāi)始時(shí)間最早和應(yīng)急出救點(diǎn)最少為目標(biāo)的雙目標(biāo)模型,運(yùn)用分層序列法對(duì)模型進(jìn)行了求解。并以南昌鐵路局為例進(jìn)行了實(shí)證分析,驗(yàn)證模型的有效性及方法的可行性。研究成果豐富和完善了鐵路應(yīng)急救援管理理論,實(shí)現(xiàn)了最短救援路徑的快速求解,以及事故點(diǎn)、救援基地、站點(diǎn)、線路、救援路徑等信息可視化呈現(xiàn),為鐵路應(yīng)急救援管理工作提供了理論依據(jù)和輔助決策支持。
[Abstract]:Railway is an important infrastructure of the country, in the new pattern of comprehensive transportation in the core position. In recent years, China's railways have developed rapidly, the scale of the network has been continuously expanded, the speed of driving has been improved significantly, and the capacity of transportation has been obviously enhanced. Once a sudden event occurs, the casualties, economic losses and social impact will be greater, which puts forward higher requirements for the emergency management and emergency handling capacity of railway emergencies. After the emergency happens, how to use scientific theory and advanced technical method to realize the reasonable prediction of emergency rescue resource demand, the quick solution and visualization of rescue dispatch path, and the solution of optimal emergency resource allocation scheme. To ensure the emergency decision makers can quickly, timely and accurately implement the allocation of emergency resources, improve the rescue efficiency of emergency resources, ensure the opening of railway transportation as soon as possible, has become an urgent need to study and solve the problem. Based on case-based reasoning and GIS theory, this paper studies the problems of emergency resource demand prediction, rescue path selection, emergency resource allocation optimization and so on. First of all, the characteristics, inducement, classification, rescue flow, characteristics and classification of railway emergency resources are expounded. On this basis, the case attributes of railway emergencies are analyzed. Case-based reasoning (CBR) is applied to the prediction of railway emergency resource demand. In view of the absence of feature attributes, a resource requirement prediction model based on structural similarity is constructed by using the structural similarity method, which reduces the uncertainty caused by the absence of attributes and obtains the most similar source cases. Furthermore, the types and quantity of emergency rescue resources are predicted accurately. Secondly, the GIS technology is applied to the path selection of railway emergency rescue. This paper introduces the basic concept of network data set in GIS and its construction method and strategy, and creates the network traffic network data set by using ArcGIS software to realize the shortest path and the nearest service facility of accident point. The rapid solution and visualization of the service area of each rescue point solves the problem that the emergency resource allocation time is directly given in the research of emergency resource scheduling, without considering the choice of rescue path and the calculation of allocation time. Finally, a single objective model with the earliest start time of emergency resource allocation, and a dual objective model with the earliest start time of emergency resource allocation and the least emergency rescue point are established. The model is solved by hierarchical sequence method. Taking Nanchang Railway Bureau as an example, the validity of the model and the feasibility of the method are verified. The research results enrich and perfect the theory of railway emergency rescue management, realize the quick solution of the shortest rescue path, and visualize the information of accident point, rescue base, station, line, rescue path, etc. It provides theoretical basis and auxiliary decision support for railway emergency rescue management.
【學(xué)位授予單位】:華東交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類(lèi)號(hào)】:U298
【參考文獻(xiàn)】
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,本文編號(hào):1855336
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