基于AHP的区域煤矿应急救援基地优化布局_金佩剑.pdf
《基于AHP的区域煤矿应急救援基地优化布局_金佩剑.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《基于AHP的区域煤矿应急救援基地优化布局_金佩剑.pdf(5页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、20基于 AHP 的区域煤矿应急救援基地优化布局*金佩剑葛素伶范鹏震娄胜阳崔永祥(吉林建筑大学 应急科学与工程学院,吉林 长春 130000)摘要针对区域煤矿应急救援需求,综合考虑区域应急救援基地选址的经济效益与社会效益,构建以地理位置、经济投入和救援能力等主要指标的评估指标体系,并基于层次分析法(AHP)提出区域煤矿应急救援基地选址模型。依据模型对某市煤矿应急救援基地选址进行优化,并与基于 P-中值的 ArcGIS 网络分析法选址结果对比,证明基于层次分析法(AHP)提出区域煤矿应急救援基地选址模型具有较高的可行性和有效性。研究成果对于提升区域防灾减灾能力,改善城市公共安全水平具有重要的理论
2、与现实意义。关键词应急救援基地层次分析法P-中值 ArcGIS 网络分析法Optimization layout of regional coal mine emergency rescue base based on AHPJIN PeijianGE SulingFAN PengzhenLOU ShengyangCUI Yongxiang(College of Emergency Science and Engineering,Jilin Jianzhu University,Changchun Jilin 130000,China)AbstractIn view of the needs
3、of regional coal mine emergency rescue,this paper comprehensively considers theeconomic and social benefits of site selection of regional coal mine emergency rescue base,establishes the evaluationindex system based on geographical location,economic investment and rescue ability and puts forward the
4、site selec-tion model of regional coal mine emergency rescue base based on Analytic Hierarchy Process(AHP).According tothe model,the site selection of a citys coal mine emergency rescue base is optimized,and compared with the site se-lection results of ArcGIS network analysis based on P-median,it is
5、 proved that the regional coal mine emergency res-cue base selection model based on Analytic Hierarchy Process(AHP)has high feasibility and effectiveness.The re-search results have important theoretical and practical significance for enhancing regional disaster prevention and miti-gation capacity an
6、d improving the level of urban public security.Key wordsemergency rescue baseanalytic hierarchy processP-median ArcGIS network analysis0引言在应急管理中,应急救援基地是应急救援体系构建的重要组成部分,应急救援基地的建设需要依托各企业自身救援能力,优化整合各类应急救援资源,加快建立区域性应急救援基地,提高对事故灾难的防范处置能力,最大限度地减少事故灾难造成的损失。当前的应急救援地点选择往往面临政府资金不足、应急救援人员短缺、基地设置重复或缺乏以及应急救援程序混乱
7、等问题,现有的选址优化算法对于提升应急救援基地的覆盖率、救援效率、救援能力以及优化救援基地的建设成本都提供了重要的理论支撑,国内外学者对于救援基地的布局优化开展了广泛的研究。MEHRANV B 等1针对危险品处理站的选址,在考虑铁路、公路等多式联运网络的运输路线上设置代表危险品设施的潜在场地,评估其可达性并选出得分最高点。JIANG X Y 等2学者综合考虑建筑成本、运输成本和罚款成本的加权总和最小,使用了K-means聚类算法和果蝇算法(FOA),确定地震救援中心选址的合适位置。HANY 等3开发了一种基于拉格朗日松弛(LR)矿机中连续子问题求解的新方法,解决了涉及仓库选择、车队的路线安排和
8、调度等多个问题下满足严格时间窗口要求的大规模应急物资供应点地点选择。JIAHZ 等4通过运用遗传算法启发式算法,定位分配启发式算法和 Lagrangean 松弛启发式算法,为每个需求点提供来自不同质量水平(距离)的多种设施的服务来解决需求不确定性和医疗供应不足的问题。DEYB 等5在处理主观和客观因素相结合的仓库选址问题时提出了 3 种新的扩展模糊多准则决策方法,通过两个仓库位置选择示例说明该方法的准确性和有效性。李欢欢等6结合渤海海域环境条件和事故发生率的影响情况,以交*基金项目:应急管理部安全生产重特大事故防治关键技术科技项目(jilin-0050-2018AQ)。2023 年第 49 卷
9、第 3 期March 202321通流特征和海上交通事故统计结果为基础,运用地理网格划分方法确定了渤海海域应急事故点,根据港口条件选定了应急救援基地候选点。吴艳华等7根据中国铁路现有的高速铁路网应急救援基地面临的位置优化问题,运用救援基地层级选址和优化理论结合选取实例求解,并与救援基地的当前布局情况进行多维对比,验证模型的合理性和可用性。许晨霞8对陕西省危险化学品企业的应急能力调查建立了层次分折模型,并运用 CAD 二次程序语言 Vis-ualLISP研究,形成在 GoogleEarth 上的危险化学品应急救援基地和危险化学品企业的信息实现,从而达到指导应急救援的作用。李刚等9以人口密集程度、
10、方舱医院容量、地势高低、负荷均衡程度、基础设施完善程度、建设质量、建设成本、最大通行时间、最大通行距离等作为方舱医院选址评价指标建立指标评价体系,提出两阶段决策模型,利用层次分析法对方舱医院的建设模式进行决策,然后应用目标规划模型,最终确定最优选址决策。前人在救援中心的选址研究中主要利用数学算法建模理论和方法,从求解最短时间、距离等角度开展了有益的研究,但较少考虑空间属性参数和多因素叠加影响问题。本文拟从区域煤矿应急救援特征分析入手,结合救援基地经济效益与社会效益等原则,综合考虑经济投入、地理位置与救援能力三大因素,构建了应急救援基地选址优化模型,并验证模型的可行性和有效性。1研究方法1.1P
11、ython 技术网络爬虫是一个自动提取网页的程序,它为搜索引擎从万维网上下载网页,是搜索引擎的重要组成。传统爬虫从一个或若干初始网页的 URL 开始,获得初始网页上的URL,在抓取网页的过程中,不断从当前页面上抽取新的URL 放入队列,直到满足系统的一定停止条件。1.2层次分析法层次分析法10是一种采用对备选点的影响因素进行主观的权重赋值计算的方法,根据问题的性质和要达到的总目标,将问题分解为不同的组成因素,并按照因素间的相互关联影响以及隶属关系将因素按不同层次聚集组合,形成一个多层次的分析结构模型,从而最终使问题归结为最低层(供决策的方案、措施等)相对于最高层(总目标)的相对重要权值的确定或
12、相对优劣次序的排定。具体使用过程如下:确定判断矩阵;求解特征向量,再进行归一化处理;计算一致性指标比例并确定该值小于 0.1;对权重向量的结果进行分析。1.3P-中值理论与网络分析方法1.3.1P-中值理论该模型需要在 P 个位置设置救援基地,使这 P个基地到所有需要救援地点的总加权距离之和最小。该模型倾向于将应急救援基地建设在救援需求集中的位置,因此该模型也被称作重心模型。1.3.2基于网络数据集的位置分配分析网络分析是以建立空间拓扑关系以及网络数据集作为分析依据,在综合考虑空间及属性参数的基础上进行网络范围内的路径选择分析。就其分析能力而言,在GIS内,网络分析往往被应用在最优路径计算,最
13、近设施点及服务区范围的确定,车辆配送及位置分配策略的选择上。而在实际的应用中,我们常用的导航软件也是采用车辆配送(VRP)分析方法选取了成本最低的路径。位置分配方法的使用前提是需求点与备选点已经确定,再分别从这个备选点中找到适合建立基地的点,并标注其具体位置,且每一个需求点都存在对应的基地点,使得提供服务所需的成本最低。GIS 在处理位置分配问题时主要有最小化设施点数、最小化阻抗、最大化人流量、最大化市场份额、目标市场问题、最大化覆盖范围、有容积限制的最大化覆盖范围这 7 种问题。在解决市级救援的问题上选用基于 P-中值的最小化阻抗解决方案,P-中值模型的数学表述方法如下:(1)()()()(
14、2)式中,N为研究范围内的待救援需求点组合;M为研究范围内的基地备选点组合;di为第i个需求点的需求量;Cij为备选点的救援力量供给能力;Yij为备选点的建设数量。在模型运行前进行备选点与事故点的设置,要求备选点与事故点的总加权成本之和最小。在市级救援基地的选址过程中通过最低的时间成本为度量基准,选址出到各个服务点位置最近的设施点位置,以满足实际的需要。222某市煤矿应急救援基地选址2.1某市煤矿企业分布情况通过网络爬虫技术从某市煤炭企业名录中批量爬取省内煤矿企业的名称,并对结果进行无用数据的删除及数据格式的整理并输出到本地。由于地名中不包含空间信息,无法在ArcMap中进行显示及分析,所以采
15、用Python Request库对百度地理位置编码WEBAPI 进行调用。在输入百度地图 AK 的同时将所需解析地理位置的地名写入Address属性内,设置空间参考为 BD09 坐标系,即可完成对经纬度的获取,为便于空间分析将获取的经纬度进行 BD09 至WGS84 坐标系的转化,并将上述步骤进行函数的封装。将通过爬取得到的煤矿企业名称导入Framework数据类型,以城市为index值索引出所有分布于某市内的企业,进行 For 循环的遍历,最终输出 WGS84坐标系下的矿区地理坐标,并在ArcGIS内进行可视化,由图 1 可见市内的煤矿企业主要分布点和市交通网络数据集。图 1某市煤矿企业及交
16、通网络2.2层次分析法应用依据上述构建的交通网络数据集,结合煤矿企业分布、经济投入及应急救援能力等数据,通过层次分析法确定某市煤矿应急救援基地的最优选址。1)指标权重值计算。本文将第一层设置为地理位置(A1)、经济投入(A2)、应急救援能力(A3)3 个指标,由表 1、表 2 设置权重取值,见表 1。表 1权重取值重要度A1A2A3A114.3272.655A21/4.32711.630A31/2.6551/1.6301即判断矩阵 A:A 10.2310.3774.32710.6132.6651.6301将判断矩阵列规范化处理并计算得到判断矩阵的最大特征值:max=13(1.9770.617+
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 基于 AHP 区域 煤矿 应急 救援 基地 优化 布局 佩剑
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【自信****多点】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【自信****多点】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。