一种基于救援效率的通航救援调度优化方法技术

技术编号:24094234 阅读:97 留言:0更新日期:2020-05-09 09:30
本发明专利技术公开了一种基于救援效率的通航救援调度优化方法,以通用航空器作为调度研究对象,以航空器载重、飞行时间、飞机数量为约束条件,以救援效率最大化、总飞行里程最小化为目标建立多出救点、多受灾点航空器调度优化模型;采用混合遗传模拟退火算法求解多出救点、多受灾点航空器调度优化模型,得到最佳通航救援调度方案;利用的混合遗传模拟退火算法不但增加了种群多样性和解的质量,而且避免了遗传算法早熟收敛现象,对通航救援调度问题的目标函数优化效果更好,将该方法应用到实际的救援工作中,能在一定程度上满足受灾点救援需求,提高救援效率,降低飞行成本,有很强的工业实用性,便于推广和使用。

An optimization method of navigation rescue scheduling based on rescue efficiency

【技术实现步骤摘要】
一种基于救援效率的通航救援调度优化方法
本专利技术涉及航空救援
,特别涉及一种基于救援效率的通航救援调度优化方法。
技术介绍
近年来,通用航空器在运送伤员、运输救援物资、收集灾难态势信息等方面发挥了不可替代的作用,显示出了极大的优越性和时效性。航空器调度问题是指一定数量的受灾点或需求点,各自有一定数量的物资需求,出救点安排一定数量的航空器向受灾点运送物资,要求组织适当的飞行路线,使受灾点的需求得到满足,并能在满足一定约束条件下,达到诸如总飞行里程最短、效率最高等目标。我国幅员辽阔,地理构造复杂,各类自然灾害频发,造成人员伤亡和经济损失极为严重。根据应急管理部、国家减灾委员会发布的数据,2018年各种自然灾害共造成全国1.3亿人次受灾,直接经济损失2644.6亿元,2019年一季度各种自然灾害共造成全国139.6万人次受灾,直接经济损失27.9亿元。重大灾害发生后,以通用航空直升机为基础的救援飞行,具有快捷、高效、不受地理空间限制等优势,为争取救援时间,降低人员伤亡,减少财产损失提供了强有力的保障。>然而,由于国内通用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于救援效率的通航救援调度优化方法,其特征在于,具体步骤如下:/n步骤Q1:通用航空器作为调度研究对象,以航空器载重、飞行时间、飞机数量为约束条件,以救援效率最大化、总飞行里程最小化为目标建立多出救点、多受灾点航空器调度优化模型;/n步骤Q2:采用混合遗传模拟退火算法求解多出救点、多受灾点航空器调度优化模型,得到最佳通航救援调度方案;/n其中,步骤Q1所述通航救援调度模型的建立具体如下:/nQ11:所述的通航救援调度模型有以下前提条件:/n救援过程中,各架航空器性能相同,满油、满载且以巡航速度匀速飞行;出救点有多个且位置已知,每个出救点的物资数量充足,但航空器数量受限;受灾点有多个且位...

【技术特征摘要】
1.一种基于救援效率的通航救援调度优化方法,其特征在于,具体步骤如下:
步骤Q1:通用航空器作为调度研究对象,以航空器载重、飞行时间、飞机数量为约束条件,以救援效率最大化、总飞行里程最小化为目标建立多出救点、多受灾点航空器调度优化模型;
步骤Q2:采用混合遗传模拟退火算法求解多出救点、多受灾点航空器调度优化模型,得到最佳通航救援调度方案;
其中,步骤Q1所述通航救援调度模型的建立具体如下:
Q11:所述的通航救援调度模型有以下前提条件:
救援过程中,各架航空器性能相同,满油、满载且以巡航速度匀速飞行;出救点有多个且位置已知,每个出救点的物资数量充足,但航空器数量受限;受灾点有多个且位置已知,每个受灾点的需求量已知;救援过程中,每个受灾点被经过一次且仅一次就完成配送;航空器每次飞行至少救援一个受灾点;航空器在距离最近的出救点进行加油和装载,在受灾点进行物资投放或降落卸载;
Q12:所述的通航救援调度模型中使用的变量及其含义如下:
xijf为0-1决策变量,航空器f是否经过(i,j);
yjf为0-1决策变量,航空器f是否为受灾点j运送物资;
zij为0-1决策变量,出救点i是否为受灾点j提供物资;
E为出救点D与受灾点C集合(i,j∈E=C∪D);
dij为节点i与j之间的距离(i,j∈E);
Kp为出救点P可用航空器数量;
Mf为航空器最大载重量(f=1,2,...F);

为第j个受灾点对物资g的需求量(j=1,2...C);
tj为受灾点j的飞行时间实际值;
Tj为受灾点j的飞行时间目标值;
tgf为物资投放或者降落卸载所需时间;
tijf为航空器f从节点i到节点j的飞行时间(i∈E,j∈E);
Lf为每架航空器满油最大飞行时间;
Q13:所述的通航救援调度模型建立如下:
目标函数:



其中tj=(tijf+tgf)x...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘全义何鑫艾洪舟张健萍胡茂绮刘雨佳徐佳李海熊升华
申请(专利权)人:中国民用航空飞行学院
类型:发明
国别省市:四川;51

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