CN109711764A - 一种电力应急物资配送方法及装置 - Google Patents
一种电力应急物资配送方法及装置 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种电力应急物资配送方法及装置，包括：根据电力受灾区域的年受灾频次在电力受灾区域上设置电力应急物资存储节点；利用电力应急物资存储节点对电力受灾区域内的灾害节点进行电力应急物资配送及供应，其中，所述灾害节点在所述电力应急物资存储节点的应急物资供应范围内。本发明提供的技术方案综合考虑可能受灾区域的覆盖需求以及灾害发生后交通网的动态特性，通过构建科学高效的电力应急物资配送网络可以更好地贴近应急工作实际，增强系统对于突发灾害的应急响应能力，促进电力应急救援工作的有效开展。
Description
技术领域
本发明涉及电力应急物资配送领域，具体涉及一种电力应急物资配送方法及装置。
背景技术
近年来，由自然灾害导致的电力灾害频发，给电网的安全可靠运行带来了极大挑战。作为应急救援工作的关键环节，电力应急物资配送网络节点选址和配送路径优化的科学性和有效性对于缩短故障恢复时间、减少停电损失至关重要。我国电力应急工作现已具备了一套较为科学完整的制度体系，但在实际工作中的应急响应能力和应急操作流程仍有待加强和完善，电力应急物资的供应效率尚有待提高和优化。
现有针对电力应急物资存储节点的选址、配送路径优化等的研究，大多关注于电力应急物资供应时效性与经济性，但对于结合年受灾频次及多重覆盖优化理论进行电力应急物资存储节点的选址研究有待深入，对于应急救援过程中交通路网的动态变化情况、交通工具多式联运等的考虑多有欠缺。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的是基于科学高效的电力应急物资配送网络，全面统筹人、财、物，增强系统对于突发灾害的应急响应能力，进而降低突发灾害对于经济社会的负面影响。通过综合考虑可能受灾区域的覆盖需求以及灾害发生后交通网的动态特性可以更好地贴近应急工作实际，促进电力应急救援工作的有效开展。
本发明的目的是采用下述技术方案实现的：
本发明提供一种电力应急物资配送方法，其改进之处在于，所述方法包括：
根据电力受灾区域的年受灾频次在电力受灾区域上设置电力应急物资存储节点；
利用电力应急物资存储节点对电力受灾区域内的灾害节点进行电力应急物资配送及供应；
其中，所述灾害节点在所述电力应急物资存储节点的应急物资供应范围内。
优选的，所述根据电力受灾区域的年受灾频次在电力受灾区域上设置电力应急物资存储节点，包括：
a.将电力受灾区域等效为矩形，分别以等效矩形的长和宽为横轴和纵轴，建立受灾区域坐标系；
b.根据电力受灾区域的年受灾频次将电力受灾区域分为灾害少发生区域、灾害一般发生区域和灾害多发生区域；
c.基于电力受灾区域的等效矩形确定电力受灾区域的一重电力应急物资存储节点数量，根据灾害一般发生区域和灾害多发生区域的等效矩形的长度和宽度确定灾害一般发生区域和灾害多发生区域的二重电力应急物资存储节点数量，根据灾害多发生区域的等效矩形的长度和宽度确定灾害多发生区域的三重电力应急物资存储节点数量；
d.以电力应急物资存储节点供应应急物资范围覆盖满意度最大为目标，将一重电力应急物资存储节点设置在所述电力受灾区域，二重电力应急物资存储节点设置在一般发生区域和灾害多发生区域，三重电力应急物资存储节点设置在灾害多发生区域；
e.剔除设置在所述电力受灾区域的一重电力应急物资存储节点、一般发生区域和灾害多发生区域的二重电力应急物资存储节点以及灾害多发生区域的三重电力应急物资存储节点中的冗余节点；
其中，所述电力受灾区域等效矩形的长为所述电力受灾区域内任两点间的最长距离，等效矩形的宽为长的垂线与所述电力受灾区域交点连线中最长的一条线段；所述灾害一般发生区域和灾害多发生区域的等效矩形的长为所述灾害一般发生区域和灾害多发生区域的内任两点间的最长距离，等效矩形的宽为长的垂线与所述灾害一般发生区域和灾害多发生区域的交点连线中最长的一条线段；所述灾害多发生区域等效矩形的长为所述灾害多发生区域内任两点间的最长距离，等效矩形的宽为长的垂线与所述灾害多发生区域交点连线中最长的一条线段。
进一步的，步骤b包括：
若受灾区域的年受灾频次为0至0.5之间，则该受灾区域为灾害少发生区域；
若受灾区域的年受灾频次为0.5至1之间，则该受灾区域为灾害一般发生区域；
若受灾区域的年受灾频次为1以上，则该受灾区域为灾害多发生区域。
进一步的，所述步骤c包括：
按下式确定电力受灾区域的一重电力应急物资存储节点数量、灾害一般发生区域和灾害多发生区域的二重电力应急物资存储节点数量或灾害多发生区域的三重电力应急物资存储节点数量：
其中，CH0的计算公式如下：
CH1的计算公式如下：
上式中，INT[x]为取整函数，rem[x]表示取余，NM为电力受灾区域的一重电力应急物资存储节点数量、灾害一般发生区域和灾害多发生区域的二重电力应急物资存储节点数量或灾害多发生区域的三重电力应急物资存储节点数量，MX为电力受灾区域的长度、灾害一般发生区域和灾害多发生区域的等效矩形的长度或灾害多发生区域的等效矩形的长度，MY为电力受灾区域的宽度、灾害一般发生区域和灾害多发生区域的等效矩形的宽度或灾害多发生区域的等效矩形的宽度，为交通工具行使的平均速度，T为供给节点的供给时限。
进一步的，所述步骤d包括：
按下式确定电力受灾区域的覆盖满意度目标函数：
其中，为电力应急物资存储节点供应应急物资范围覆盖满意度，STin1为被一重电力应急物资存储节点供应应急物资范围覆盖在所述电力受灾区域的面积和、被二重电力应急物资存储节点供应应急物资范围覆盖在一般发生区域和灾害多发生区域的面积和或被三重电力应急物资存储节点供应应急物资范围覆盖在灾害多发生区域的面积和，STotal为电力受灾区域的总面积、一般发生区域和灾害多发生区域的总面积或灾害多发生区域的总面积。
进一步的，当STotal为电力受灾区域的总面积时，STin1为被一重电力应急物资存储节点供应应急物资范围覆盖在所述受灾区域的面积和；
按下式确定电力受灾区域的总面积STotal：
STotal＝MX·MY
按下式确定被一重电力应急物资存储节点供应应急物资范围覆盖在所述电力受灾区域的面积和STin1：
上式中，md为所述电力受灾区域栅格化后方格的总数，ΔSp为所述电力受灾区域栅格化后方格的面积，为所述电力受灾区域栅格化后第d个方格的覆盖系数，若第d个方格的中心点坐标(xd,yd)与设置在所述电力受灾区域的任意一重电力应急物资存储节点坐标(xb,yb)满足则r为所述设置在所述电力受灾区域的任意一重电力应急物资存储节点供应应急物资范围的半径；
当STotal为一般发生区域和灾害多发生区域的总面积时，STin1为被二重电力应急物资存储节点供应应急物资范围覆盖在一般发生区域和灾害多发生区域的面积和；
按下式确定一般发生区域和灾害多发生区域的总面积STotal：
按下式确定被二重电力应急物资存储节点供应应急物资范围覆盖在一般发生区域和灾害多发生区域的面积和STin1：
上式中，f(x′)为灾害少发生区域与灾害一般发生区域间分界线在所述受灾区域坐标系上的线性函数，x′为灾害少发生区域与灾害一般发生区域间分界线在所述受灾区域坐标系上x轴的起始横坐标，md为所述一般发生区域和灾害多发生区域栅格化后方格的总数，ΔSp为所述一般发生区域和灾害多发生区域栅格化后方格的面积，为所述一般发生区域和灾害多发生区域栅格化后第d个方格的覆盖系数，若第d个方格的中心点坐标(xd,yd)与设置在所述一般发生区域和灾害多发生区域的任意一重电力应急物资存储节点坐标(xb,yb)满足则r为所述设置在所述一般发生区域和灾害多发生区域任意一重电力应急物资存储节点供应应急物资范围的半径；
当STotal为灾害多发生区域的总面积时，STin1为被三重电力应急物资存储节点供应应急物资范围覆盖在灾害多发生区域的面积和；
按下式确定灾害多发生区域的总面积STotal：
按下式确定被三重电力应急物资存储节点供应应急物资范围覆盖在灾害多发生区域的面积和STin：
上式中，g(x″)为灾害一般发生区域与灾害多发生区域间分界线在所述受灾区域坐标系上的线性函数，x″为灾害一般发生区域与灾害多发生区域间分界线在所述受灾区域坐标系上x轴的起始横坐标，md为所述灾害多发生区域栅格化后方格的总数，ΔSp为所述灾害多发生区域栅格化后方格的面积，为所述灾害多发生区域栅格化后第d个方格的覆盖系数，若第d个方格的中心点坐标(xd,yd)与设置在所述灾害多发生区域任意一重电力应急物资存储节点坐标(xb,yb)满足则r为所述设置在所述灾害多发生区域任意一重电力应急物资存储节点供应应急物资范围的半径。
进一步的，所述步骤e包括：
若电力应急物资存储节点覆盖电力灾害区域的范围全部被其他电力应急物资存储节点所覆盖，则剔除该电力应急物资存储节点。
优选的，所述利用电力应急物资存储节点对电力受灾区域内的灾害节点进行电力应急物资配送及供应，包括：
利用预先建立的电力应急物资配送路线模型确定电力应急物资配送路线；
根据所述电力应急物资配送路线对电力受灾区域内的灾害节点进行电力应急物资配送及供应。
进一步的，所述预先建立的电力应急物资配送路线模型的建立过程包括：
以总调运时间最短为目标按下式建立电力应急物资配送路线模型的第一目标模型：
以调运延迟惩罚最小为目标按下式建立电力应急物资配送路线模型的第二目标模型：
按下式确定电力应急物资配送路线模型的约束条件：
上式中，Tbd为电力应急物资存储节点b向灾害节点d物资运输的调运时间，为电力应急物资存储节点b向灾害节点d物资运输的总时间，为电力应急物资存储节点b向灾害节点d物资装卸总时间，为电力应急物资存储节点b向灾害节点d物资换装总时间，W为物资调运延迟惩罚，Bbd为第一二进制变量，为第二二进制变量，α(b,d)为预设的电力应急物资存储节点b向灾害节点d调运物资的延误惩罚因子，Pbd为电力应急物资存储节点b向灾害节点d调运物资的物资调运延误量，Sb为电力应急物资存储节点b的电力物资储备量，E(Dd)为灾害节点d的电力物资的模糊需求量，为以r为运输方式交通工具nr由电力应急物资存储节点b运送的电力物资量，为以r为运输方式交通工具nr在节点o的实际载重，为以r为运输方式交通工具nr的额定载重量，为以r为运输方式交通工具nr在灾害节点d的实际卸货量，为以r为运输方式交通工具nr在灾害节点d的实际载重，Dd为灾害节点d的电力物资的三角模糊数，为灾害节点d的电力物资的三角模糊数下限，为灾害节点d的电力物资的三角模糊数上限，m1为电力应急物资存储节点总数，m2为受灾区域内的灾害节点总数，r∈{1,2,3}，当r＝1时，运输方式为公路运输，当r＝2时，运输方式为铁路运输，当r＝3时，运输方式为航空运输，nr为以r为运输方式的交通工具编号，o∈NDbd，NDbd为电力应急物资存储节点b向灾害节点d调运物资经过的节点集合；
其中，按下式确定所述第一二进制变量Bbd：
按下式确定所述第二二进制变量
上式中，T0为应急限制期。
进一步的，按下式确定所述电力应急物资存储节点b向灾害节点d物资运输的总时间
按下式确定所述电力应急物资存储节点b向灾害节点d物资装卸总时间
按下式确定所述电力应急物资存储节点b向灾害节点d物资换装总时间
上式中，为以r为运输方式交通工具nr通过节点i至节点j的时间，为第三二进制变量，为以r为运输方式交通工具nr在节点o处的装卸时间，为第四二进制变量，为以r为运输方式交通工具nr在节点o处的换装时间，为第五二进制变量；
其中，按下式确定所述第三二进制变量
按下式确定所述第四二进制变量
按下式确定所述第五二进制变量
本发明还提供一种电力应急物资配送装置，其改进之处在于，所述装置包括：
节点设置模块，用于根据电力受灾区域的年受灾频次在电力受灾区域上设置电力应急物资存储节点；
配送模块，用于利用电力应急物资存储节点对电力受灾区域内的灾害节点进行电力应急物资配送及供应；
其中，所述灾害节点在所述电力应急物资存储节点的应急物资供应范围内。
与最接近的现有技术相比，本发明具有的有益效果：
本发明提供的技术方案，基于本申请在电力受灾区域上设置电力应急物资存储节点的技术方案，构建科学高效的电力应急物资配送网络，提高全面统筹人、财、物，增强系统对于突发灾害的应急响应能力，进而降低突发灾害对于经济社会的负面影响，进一步的，本申请利用电力应急物资存储节点对电力受灾区域内的灾害节点进行电力应急物资配送及供应，综合考虑可能受灾区域的覆盖需求以及灾害发生后交通网的动态特性可以更好地贴近应急工作实际，促进电力应急救援工作的有效开展。
附图说明
图1是本发明提供的一种电力应急物资配送方法流程图；
图2是本发明实施例中对电力受灾区域进行灾害等级划分的结果示意图；
图3是本发明实施例中电力应急物资存储节点供应区域覆盖范围示意图；
图4是本发明提供的一种电力应急物资配送装置结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供一种电力应急物资配送方法，其基本思路可以分为二阶段流程：节点选址和路径动态优化；
其中：在节点选址阶段构建了多重覆盖需求下的电力应急物资储备库选址优化模型。首先综合灾害历史信息，依据灾害频发次数将区域划分为具有不同覆盖需求的子区域，并结合应急时限要求，确定用于满足多重覆盖需求的物资储备库数量；其次，对研究区域实施栅格化处理，并以区域覆盖满意度最大为目标，进行电力应急物资储备库的选址优化；第三阶段则进行冗余储备库的剔除，以期能够以最少的节点实现最大化的区域覆盖满意度。
基于电力应急物资储备库的选址优化结果，并结合交通网的动态特性以及电力应急物资需求的模糊特性，以供应时间最短以及物资调运惩罚成本最小为目标实施电力应急物资配送路径的动态优化，如图1所示，所述方法包括：
101.根据电力受灾区域的年受灾频次在电力受灾区域上设置电力应急物资存储节点；
其中，电力应急物资存储节点可以包含三类，需求节点、供应节点和转运节点。
需求节点指的是灾害发生所造成的网络故障点或中断点，其对于电力应急物资有着直接需求。
供应节点也即电力应急物资储备库。该类节点属于储备型节点，旨在储存、供应故障节点所需的物资需求。
转运节点也即交通枢纽点，其是承接不用运输方式的场所。由于交通网限制以及应急时限的要求电力应急物资有时会采用多式联运的方式来实现供应，因此转运节点也是电力应急物资供应过程中的重要节点。
102利用电力应急物资存储节点对电力受灾区域内的灾害节点进行电力应急物资配送及供应；
其中，所述灾害节点在所述电力应急物资存储节点的应急物资供应范围内。
具体的，所述步骤101中进行节点选址的过程中，电力应急物资存储节点作为物资储存备用的集结点，电力应急物资储备库是配送网络的关键节点，如何对其进行科学选址直接关乎电力应急工作开展的科学性和有效性。在进行电力应急储备库的选址时，需考虑两方面的内容，一是电力应急物资储备库的数量；二是电力应急物资储备库的分布，在构建基于多重覆盖的电力应急物资储备库(供应节点)选址优化模型时，为了减少模型的复杂程度、提高模型的求解可行性，提出了下述假设条件：
1)各可能受灾节点都需要救灾物资，且可从某个或多个电力应急物资储备库获取物资；
2)电力应急物资储备库在一定时限内能送达物资的区域为其可覆盖区域，且各储备库的覆盖区域可产生交集，即实现多重覆盖；
3)节点间的距离通过欧式距离进行计算；
4)由于航空/铁路运输速度通常高于公路运输，因此只要公路运输时间满足应急时限要求，则航空/铁路运输时间都将满足应急时限要求。鉴于此，本小节重点考虑公路运输时限约束下的电力应急储备库选址优化；
5)整个研究区域可等效成一个矩形区域；
6)忽略第n层供应节点覆盖重合区域对于第(n+1)层供应节点覆盖策略的影响。
因此，由下述步骤实现步骤101：
a.将电力受灾区域等效为矩形，分别以等效矩形的长和宽为横轴和纵轴，建立受灾区域坐标系；
b.根据电力受灾区域的年受灾频次将电力受灾区域分为灾害少发生区域、灾害一般发生区域和灾害多发生区域；
c.基于电力受灾区域的等效矩形确定电力受灾区域的一重电力应急物资存储节点数量，根据灾害一般发生区域和灾害多发生区域的等效矩形的长度和宽度确定灾害一般发生区域和灾害多发生区域的二重电力应急物资存储节点数量，根据灾害多发生区域的等效矩形的长度和宽度确定灾害多发生区域的三重电力应急物资存储节点数量；
d.以电力应急物资存储节点供应应急物资范围覆盖满意度最大为目标，将一重电力应急物资存储节点设置在所述电力受灾区域，二重电力应急物资存储节点设置在一般发生区域和灾害多发生区域，三重电力应急物资存储节点设置在灾害多发生区域；
e.剔除设置在所述电力受灾区域的一重电力应急物资存储节点、一般发生区域和灾害多发生区域的二重电力应急物资存储节点以及灾害多发生区域的三重电力应急物资存储节点中的冗余节点；
其中，所述电力受灾区域等效矩形的长为所述电力受灾区域内任两点间的最长距离，等效矩形的宽为长的垂线与所述电力受灾区域交点连线中最长的一条线段；所述灾害一般发生区域和灾害多发生区域域等效矩形的长为所述灾害一般发生区域和灾害多发生区域内任两点间的最长距离，等效矩形的宽为长的垂线与所述灾害一般发生区域和灾害多发生区域交点连线中最长的一条线段；所述灾害多发生区域等效矩形的长为所述灾害多发生区域内任两点间的最长距离，等效矩形的宽为长的垂线与所述灾害多发生区域交点连线中最长的一条线段。
步骤b包括：
若受灾区域的年受灾频次为0至0.5之间，则该受灾区域为灾害少发生区域；
若受灾区域的年受灾频次为0.5至1之间，则该受灾区域为灾害一般发生区域；
若受灾区域的年受灾频次为1以上，则该受灾区域为灾害多发生区域。
例如，如图2所示，电力受灾区域分为害少发生区域Area1、灾害一般发生区域Area2和灾害多发生区域Area3；
所述步骤c包括：
按下式确定电力受灾区域的一重电力应急物资存储节点数量、灾害一般发生区域和灾害多发生区域的二重电力应急物资存储节点数量或灾害多发生区域的三重电力应急物资存储节点数量：
其中，CH0的计算公式如下：
CH1的计算公式如下：
上式中，INT[x]为取整函数，rem[x]表示取余，NM为电力受灾区域的一重电力应急物资存储节点数量、灾害一般发生区域和灾害多发生区域的二重电力应急物资存储节点数量或灾害多发生区域的三重电力应急物资存储节点数量，MX为电力受灾区域的长度、灾害一般发生区域和灾害多发生区域的等效矩形的长度或灾害多发生区域的等效矩形的长度，MY为电力受灾区域的宽度、灾害一般发生区域和灾害多发生区域的等效矩形的宽度或灾害多发生区域的等效矩形的宽度，为交通工具行使的平均速度，T为供给节点的供给时限，可以取5小时。
进一步的，在所述步骤d之前，需先分析研究区域的栅格化处理思路。栅格化也即将研究区域划分成多个单位长度的小正方形网格，并将每个电力应急物资储备库的配送覆盖区域等效为其所能覆盖的多个小正方形网格区域。各小正方形网格的形心可被等效成可能受灾节点，当小正方形网格的形心被节点覆盖时，则认为该正方形区域被相应的电力应急物资储备库所覆盖，进而，所述步骤d包括：
按下式确定电力受灾区域的覆盖满意度目标函数：
其中，为电力应急物资存储节点供应应急物资范围覆盖满意度，STin1为被一重电力应急物资存储节点供应应急物资范围覆盖在所述电力受灾区域的面积和、被二重电力应急物资存储节点供应应急物资范围覆盖在一般发生区域和灾害多发生区域的面积和或被三重电力应急物资存储节点供应应急物资范围覆盖在灾害多发生区域的面积和，STotal为电力受灾区域的总面积、一般发生区域和灾害多发生区域的总面积或灾害多发生区域的总面积。
具体的，当STotal为电力受灾区域的总面积时，STin1为被一重电力应急物资存储节点供应应急物资范围覆盖在所述受灾区域的面积和；
按下式确定电力受灾区域的总面积STotal：
STotal＝MX·MY
按下式确定被一重电力应急物资存储节点供应应急物资范围覆盖在所述电力受灾区域的面积和STin1：
上式中，md为所述电力受灾区域栅格化后方格的总数，ΔSp为所述电力受灾区域栅格化后方格的面积，为所述电力受灾区域栅格化后第d个方格的覆盖系数，若第d个方格的中心点坐标(xd,yd)与设置在所述电力受灾区域的任意一重电力应急物资存储节点坐标(xb,yb)满足则r为所述设置在所述电力受灾区域的任意一重电力应急物资存储节点供应应急物资范围的半径；
当STotal为一般发生区域和灾害多发生区域的总面积时，STin1为被二重电力应急物资存储节点供应应急物资范围覆盖在一般发生区域和灾害多发生区域的面积和；
按下式确定一般发生区域和灾害多发生区域的总面积STotal：
按下式确定被二重电力应急物资存储节点供应应急物资范围覆盖在一般发生区域和灾害多发生区域的面积和STin1：
上式中，f(x′)为灾害少发生区域与灾害一般发生区域间分界线在所述受灾区域坐标系上的线性函数，例如，如图2所示的应用场景中，电力受灾区域分为害少发生区域Area1与灾害一般发生区域Area2间的分界线形成的线性函数，x′为灾害少发生区域与灾害一般发生区域间分界线在所述受灾区域坐标系上x轴的起始横坐标，md为所述一般发生区域和灾害多发生区域栅格化后方格的总数，ΔSp为所述一般发生区域和灾害多发生区域栅格化后方格的面积，为所述一般发生区域和灾害多发生区域栅格化后第d个方格的覆盖系数，若第d个方格的中心点坐标(xd,yd)与设置在所述一般发生区域和灾害多发生区域的任意一重电力应急物资存储节点坐标(xb,yb)满足则r为所述设置在所述一般发生区域和灾害多发生区域任意一重电力应急物资存储节点供应应急物资范围的半径；
当STotal为灾害多发生区域的总面积时，STin1为被三重电力应急物资存储节点供应应急物资范围覆盖在灾害多发生区域的面积和；
按下式确定灾害多发生区域的总面积STotal：
按下式确定被三重电力应急物资存储节点供应应急物资范围覆盖在灾害多发生区域的面积和STin：
上式中，g(x″)为灾害一般发生区域与灾害多发生区域间分界线在所述受灾区域坐标系上的线性函数，例如，如图2所示的应用场景中，灾害一般发生区域Area2与灾害多发生区域Area3间的线性函数，x″为灾害一般发生区域与灾害多发生区域间分界线在所述受灾区域坐标系上x轴的起始横坐标，md为所述灾害多发生区域栅格化后方格的总数，ΔSp为所述灾害多发生区域栅格化后方格的面积，为所述灾害多发生区域栅格化后第d个方格的覆盖系数，若第d个方格的中心点坐标(xd,yd)与设置在所述灾害多发生区域任意一重电力应急物资存储节点坐标(xb,yb)满足则r为所述设置在所述灾害多发生区域任意一重电力应急物资存储节点供应应急物资范围的半径。
进一步的，所述步骤e实施冗余供应节点剔除，也即确定二/三重覆盖所需的最少供应节点数。这是因为基于二重覆盖所需最大节点数进行节点选址很有可能会有冗余供应节点，因而需要通过重合区域分析将其剔除，以优化资源配置，具体包括：
若电力应急物资存储节点覆盖电力灾害区域的范围全部被其他电力应急物资存储节点所覆盖，则剔除该电力应急物资存储节点。
其中，电力应急物资存储节点brest覆盖电力灾害区域的范围被电力应急物资存储节点覆盖电力灾害区域的范围所覆盖的范围计算过程可以按下述过程计算，例如，如图3所示的应用场景中，A,B为brest，覆盖区域的边界交点，为brest，间的距离，β为由此计算得出重复覆盖区域面积如下：
其中：
也即：
上述结果是基于得到，但对于仍然适用，证明同上。因此，上述结果对于都适用。
基于上述方案进行电力应急物资存储节点选址后，若受灾区域发生灾害，还应当结合区域内的灾害分布以及供应节点分布，进一步研究了区域内部电力应急物资配送路径的优化，因此，所述步骤102，包括：
利用预先建立的电力应急物资配送路线模型确定电力应急物资配送路线；
根据所述电力应急物资配送路线对电力受灾区域内的灾害节点进行电力应急物资配送及供应。
进一步的，基于动态交通网的电力应急物资配送路径优化模型的建立基于下述几点假设或前提：
a)仅考虑公路、铁路和航空运输三种运输方式及其间的多式联运，暂不考虑水路运输；
b)每种运输方式下，仅有单一种类的交通工具，且具有同质性；
c)政府可以借助已有储备或社会募集等方式确保各个供应点和物流转运中心有足够的交通运输工具来实施电力应急物资配送任务；
d)忽略各运输工具在物资配送过程中补充相应燃料的时间；
e)同种运输方式下的载运工具标准相同，即载货量、载货容积为定值；
f)每个受灾点可接受多种运输方式下的应急物资供应；
g)各运输方式进行装货、卸货的时间固定且数值相等；
h)不同运输方式间物资进行换装的时间固定且相等；
i)在此构建的电力应急物资配送路径优化模型是基于供应节点和转运节点的两级配送网络。
所述预先建立的电力应急物资配送路线模型的建立过程包括：
以总调运时间最短为目标按下式建立电力应急物资配送路线模型的第一目标模型：
以调运延迟惩罚最小为目标按下式建立电力应急物资配送路线模型的第二目标模型：
按下式确定电力应急物资配送路线模型的约束条件：
上式中，Tbd为电力应急物资存储节点b向灾害节点d物资运输的调运时间，为电力应急物资存储节点b向灾害节点d物资运输的总时间，为电力应急物资存储节点b向灾害节点d物资装卸总时间，为电力应急物资存储节点b向灾害节点d物资换装总时间，W为物资调运延迟惩罚，Bbd为第一二进制变量，为第二二进制变量，α(b,d)为预设的电力应急物资存储节点b向灾害节点d调运物资的延误惩罚因子，Pbd为电力应急物资存储节点b向灾害节点d调运物资的物资调运延误量，Sb为电力应急物资存储节点b的电力物资储备量，E(Dd)为灾害节点d的电力物资的模糊需求量，为以r为运输方式交通工具nr由电力应急物资存储节点b运送的电力物资量，为以r为运输方式交通工具nr在节点o的实际载重，为以r为运输方式交通工具nr的额定载重量，为以r为运输方式交通工具nr在灾害节点d的实际卸货量，为以r为运输方式交通工具nr在灾害节点d的实际载重，Dd为灾害节点d的电力物资的三角模糊数，为灾害节点d的电力物资的三角模糊数下限，为灾害节点d的电力物资的三角模糊数上限，m1为电力应急物资存储节点总数，m2为受灾区域内的灾害节点总数，r∈{1,2,3}，当r＝1时，运输方式为公路运输，当r＝2时，运输方式为铁路运输，当r＝3时，运输方式为航空运输，nr为以r为运输方式的交通工具编号，o∈NDbd，NDbd为电力应急物资存储节点b向灾害节点d调运物资经过的节点集合；
其中，按下式确定所述第一二进制变量Bbd：
按下式确定所述第二二进制变量
上式中，T0为应急限制期。
进一步的，按下式确定所述电力应急物资存储节点b向灾害节点d物资运输的总时间
按下式确定所述电力应急物资存储节点b向灾害节点d物资装卸总时间
按下式确定所述电力应急物资存储节点b向灾害节点d物资换装总时间
上式中，为以r为运输方式交通工具nr通过节点i至节点j的时间，为第三二进制变量，为以r为运输方式交通工具nr在节点o处的装卸时间，为第四二进制变量，为以r为运输方式交通工具nr在节点o处的换装时间，为第五二进制变量；
其中，按下式确定所述第三二进制变量
按下式确定所述第四二进制变量
按下式确定所述第五二进制变量
本发明还提供一种电力应急物资配送装置，如图4所示，所述装置包括：
节点设置模块，用于根据电力受灾区域的年受灾频次在电力受灾区域上设置电力应急物资存储节点；
配送模块，用于利用电力应急物资存储节点对电力受灾区域内的灾害节点进行电力应急物资配送及供应；
其中，所述灾害节点在所述电力应急物资存储节点的应急物资供应范围内。
优选的，所述节点设置模块，用于：
a.将电力受灾区域等效为矩形，分别以等效矩形的长和宽为横轴和纵轴，建立受灾区域坐标系；
b.根据电力受灾区域的年受灾频次将电力受灾区域分为灾害少发生区域、灾害一般发生区域和灾害多发生区域；
c.基于电力受灾区域的等效矩形确定电力受灾区域的一重电力应急物资存储节点数量，根据灾害一般发生区域和灾害多发生区域的等效矩形的长度和宽度确定灾害一般发生区域和灾害多发生区域的二重电力应急物资存储节点数量，根据灾害多发生区域的等效矩形的长度和宽度确定灾害多发生区域的三重电力应急物资存储节点数量；
d.以电力应急物资存储节点供应应急物资范围覆盖满意度最大为目标，将一重电力应急物资存储节点设置在所述电力受灾区域，二重电力应急物资存储节点设置在一般发生区域和灾害多发生区域，三重电力应急物资存储节点设置在灾害多发生区域；
e.剔除设置在所述电力受灾区域的一重电力应急物资存储节点、一般发生区域和灾害多发生区域的二重电力应急物资存储节点以及灾害多发生区域的三重电力应急物资存储节点中的冗余节点；
其中，所述电力受灾区域等效矩形的长为所述电力受灾区域内任两点间的最长距离，等效矩形的宽为长的垂线与所述电力受灾区域交点连线中最长的一条线段；所述灾害一般发生区域和灾害多发生区域等效矩形的长为所述灾害一般发生区域和灾害多发生区域内任两点间的最长距离，等效矩形的宽为长的垂线与所述灾害一般发生区域和灾害多发生区域交点连线中最长的一条线段；所述灾害多发生区域等效矩形的长为所述灾害多发生区域内任两点间的最长距离，等效矩形的宽为长的垂线与所述灾害多发生区域交点连线中最长的一条线段。
进一步的，步骤b包括：
若受灾区域的年受灾频次为0至0.5之间，则该受灾区域为灾害少发生区域；
若受灾区域的年受灾频次为0.5至1之间，则该受灾区域为灾害一般发生区域；
若受灾区域的年受灾频次为1以上，则该受灾区域为灾害多发生区域。
进一步的，所述步骤c包括：
按下式确定电力受灾区域的一重电力应急物资存储节点数量、灾害一般发生区域和灾害多发生区域的二重电力应急物资存储节点数量或灾害多发生区域的三重电力应急物资存储节点数量：
其中，CH0的计算公式如下：
CH1的计算公式如下：
上式中，INT[x]为取整函数，rem[x]表示取余，NM为电力受灾区域的一重电力应急物资存储节点数量、灾害一般发生区域和灾害多发生区域的二重电力应急物资存储节点数量或灾害多发生区域的三重电力应急物资存储节点数量，MX为电力受灾区域的长度、灾害一般发生区域和灾害多发生区域的等效矩形的长度或灾害多发生区域的等效矩形的长度，MY为电力受灾区域的宽度、灾害一般发生区域和灾害多发生区域的等效矩形的宽度或灾害多发生区域的等效矩形的宽度，为交通工具行使的平均速度，T为供给节点的供给时限。
所述步骤d包括：
按下式确定电力受灾区域的覆盖满意度目标函数：
其中，为电力应急物资存储节点供应应急物资范围覆盖满意度，STin1为被一重电力应急物资存储节点供应应急物资范围覆盖在所述电力受灾区域的面积和、被二重电力应急物资存储节点供应应急物资范围覆盖在一般发生区域和灾害多发生区域的面积和或被三重电力应急物资存储节点供应应急物资范围覆盖在灾害多发生区域的面积和，STotal为电力受灾区域的总面积、一般发生区域和灾害多发生区域的总面积或灾害多发生区域的总面积。
进一步的，当STotal为电力受灾区域的总面积时，STin1为被一重电力应急物资存储节点供应应急物资范围覆盖在所述受灾区域的面积和；
按下式确定电力受灾区域的总面积STotal：
STotal＝MX·MY
按下式确定被一重电力应急物资存储节点供应应急物资范围覆盖在所述电力受灾区域的面积和STin1：
上式中，md为所述电力受灾区域栅格化后方格的总数，ΔSp为所述电力受灾区域栅格化后方格的面积，为所述电力受灾区域栅格化后第d个方格的覆盖系数，若第d个方格的中心点坐标(xd,yd)与设置在所述电力受灾区域的任意一重电力应急物资存储节点坐标(xb,yb)满足则r为所述设置在所述电力受灾区域的任意一重电力应急物资存储节点供应应急物资范围的半径；
当STotal为一般发生区域和灾害多发生区域的总面积时，STin1为被二重电力应急物资存储节点供应应急物资范围覆盖在一般发生区域和灾害多发生区域的面积和；
按下式确定一般发生区域和灾害多发生区域的总面积STotal：
按下式确定被二重电力应急物资存储节点供应应急物资范围覆盖在一般发生区域和灾害多发生区域的面积和STin1：
上式中，f(x′)为灾害少发生区域与灾害一般发生区域间分界线在所述受灾区域坐标系上的线性函数，x′为灾害少发生区域与灾害一般发生区域间分界线在所述受灾区域坐标系上x轴的起始横坐标，md为所述一般发生区域和灾害多发生区域栅格化后方格的总数，ΔSp为所述一般发生区域和灾害多发生区域栅格化后方格的面积，为所述一般发生区域和灾害多发生区域栅格化后第d个方格的覆盖系数，若第d个方格的中心点坐标(xd,yd)与设置在所述一般发生区域和灾害多发生区域的任意一重电力应急物资存储节点坐标(xb,yb)满足则r为所述设置在所述一般发生区域和灾害多发生区域任意一重电力应急物资存储节点供应应急物资范围的半径；
当STotal为灾害多发生区域的总面积时，STin1为被三重电力应急物资存储节点供应应急物资范围覆盖在灾害多发生区域的面积和；
按下式确定灾害多发生区域的总面积STotal：
按下式确定被三重电力应急物资存储节点供应应急物资范围覆盖在灾害多发生区域的面积和STin：
上式中，g(x″)为灾害一般发生区域与灾害多发生区域间分界线在所述受灾区域坐标系上的线性函数，x″为灾害一般发生区域与灾害多发生区域间分界线在所述受灾区域坐标系上x轴的起始横坐标，md为所述灾害多发生区域栅格化后方格的总数，ΔSp为所述灾害多发生区域栅格化后方格的面积，为所述灾害多发生区域栅格化后第d个方格的覆盖系数，若第d个方格的中心点坐标(xd,yd)与设置在所述灾害多发生区域任意一重电力应急物资存储节点坐标(xb,yb)满足则r为所述设置在所述灾害多发生区域任意一重电力应急物资存储节点供应应急物资范围的半径。
进一步的，所述步骤e包括：
若电力应急物资存储节点覆盖电力灾害区域的范围全部被其他电力应急物资存储节点所覆盖，则剔除该电力应急物资存储节点。
优选的，所述配送模块，用于：
利用预先建立的电力应急物资配送路线模型确定电力应急物资配送路线；
根据所述电力应急物资配送路线对电力受灾区域内的灾害节点进行电力应急物资配送及供应。
进一步的，所述预先建立的电力应急物资配送路线模型的建立过程包括：
以总调运时间最短为目标按下式建立电力应急物资配送路线模型的第一目标模型：
以调运延迟惩罚最小为目标按下式建立电力应急物资配送路线模型的第二目标模型：
按下式确定电力应急物资配送路线模型的约束条件：
上式中，Tbd为电力应急物资存储节点b向灾害节点d物资运输的调运时间，为电力应急物资存储节点b向灾害节点d物资运输的总时间，为电力应急物资存储节点b向灾害节点d物资装卸总时间，为电力应急物资存储节点b向灾害节点d物资换装总时间，W为物资调运延迟惩罚，Bbd为第一二进制变量，为第二二进制变量，α(b,d)为预设的电力应急物资存储节点b向灾害节点d调运物资的延误惩罚因子，Pbd为电力应急物资存储节点b向灾害节点d调运物资的物资调运延误量，Sb为电力应急物资存储节点b的电力物资储备量，E(Dd)为灾害节点d的电力物资的模糊需求量，为以r为运输方式交通工具nr由电力应急物资存储节点b运送的电力物资量，为以r为运输方式交通工具nr在节点o的实际载重，为以r为运输方式交通工具nr的额定载重量，为以r为运输方式交通工具nr在灾害节点d的实际卸货量，为以r为运输方式交通工具nr在灾害节点d的实际载重，Dd为灾害节点d的电力物资的三角模糊数，为灾害节点d的电力物资的三角模糊数下限，为灾害节点d的电力物资的三角模糊数上限，m1为电力应急物资存储节点总数，m2为受灾区域内的灾害节点总数，r∈{1,2,3}，当r＝1时，运输方式为公路运输，当r＝2时，运输方式为铁路运输，当r＝3时，运输方式为航空运输，nr为以r为运输方式的交通工具编号，o∈NDbd，NDbd为电力应急物资存储节点b向灾害节点d调运物资经过的节点集合；
其中，按下式确定所述第一二进制变量Bbd：
按下式确定所述第二二进制变量
上式中，T0为应急限制期。
进一步的，按下式确定所述电力应急物资存储节点b向灾害节点d物资运输的总时间
按下式确定所述电力应急物资存储节点b向灾害节点d物资装卸总时间
按下式确定所述电力应急物资存储节点b向灾害节点d物资换装总时间
上式中，为以r为运输方式交通工具nr通过节点i至节点j的时间，为第三二进制变量，为以r为运输方式交通工具nr在节点o处的装卸时间，为第四二进制变量，为以r为运输方式交通工具nr在节点o处的换装时间，为第五二进制变量；
其中，按下式确定所述第三二进制变量
按下式确定所述第四二进制变量
按下式确定所述第五二进制变量
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。
Claims (20)
1.一种电力应急物资配送方法，其特征在于，所述方法包括：
根据电力受灾区域的年受灾频次在电力受灾区域上设置电力应急物资存储节点；
利用电力应急物资存储节点对电力受灾区域内的灾害节点进行电力应急物资配送及供应；
其中，所述灾害节点在所述电力应急物资存储节点的应急物资供应范围内。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据电力受灾区域的年受灾频次在电力受灾区域上设置电力应急物资存储节点，包括：
a.将电力受灾区域等效为矩形，分别以等效矩形的长和宽为横轴和纵轴，建立受灾区域坐标系；
b.根据电力受灾区域的年受灾频次将电力受灾区域分为灾害少发生区域、灾害一般发生区域和灾害多发生区域；
c.基于电力受灾区域的等效矩形确定电力受灾区域的一重电力应急物资存储节点数量，根据灾害一般发生区域和灾害多发生区域的等效矩形的长度和宽度确定灾害一般发生区域和灾害多发生区域的二重电力应急物资存储节点数量，根据灾害多发生区域的等效矩形的长度和宽度确定灾害多发生区域的三重电力应急物资存储节点数量；
d.以电力应急物资存储节点供应应急物资范围覆盖满意度最大为目标，将一重电力应急物资存储节点设置在所述电力受灾区域，二重电力应急物资存储节点设置在一般发生区域和灾害多发生区域，三重电力应急物资存储节点设置在灾害多发生区域；
e.剔除设置在所述电力受灾区域的一重电力应急物资存储节点、一般发生区域和灾害多发生区域的二重电力应急物资存储节点以及灾害多发生区域的三重电力应急物资存储节点中的冗余节点；
其中，所述电力受灾区域等效矩形的长为所述电力受灾区域内任两点间的最长距离，等效矩形的宽为长的垂线与所述电力受灾区域交点连线中最长的一条线段；所述灾害一般发生区域和灾害多发生区域的等效矩形的长为所述灾害一般发生区域和灾害多发生区域内任两点间的最长距离，等效矩形的宽为长的垂线与所述灾害一般发生区域和灾害多发生区域交点连线中最长的一条线段；所述灾害多发生区域等效矩形的长为所述灾害多发生区域内任两点间的最长距离，等效矩形的宽为长的垂线与所述灾害多发生区域交点连线中最长的一条线段。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤b包括：
若受灾区域的年受灾频次为0至0.5之间，则该受灾区域为灾害少发生区域；
若受灾区域的年受灾频次为0.5至1之间，则该受灾区域为灾害一般发生区域；
若受灾区域的年受灾频次为1以上，则该受灾区域为灾害多发生区域。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤c包括：
按下式确定电力受灾区域的一重电力应急物资存储节点数量、灾害一般发生区域和灾害多发生区域的二重电力应急物资存储节点数量或灾害多发生区域的三重电力应急物资存储节点数量：
其中，CH0的计算公式如下：
CH1的计算公式如下：
上式中，INT[x]为取整函数，rem[x]表示取余，NM为电力受灾区域的一重电力应急物资存储节点数量、灾害一般发生区域和灾害多发生区域的二重电力应急物资存储节点数量或灾害多发生区域的三重电力应急物资存储节点数量，MX为电力受灾区域的长度、灾害一般发生区域和灾害多发生区域的等效矩形的长度或灾害多发生区域的等效矩形的长度，MY为电力受灾区域的宽度、灾害一般发生区域和灾害多发生区域的等效矩形的宽度或灾害多发生区域的等效矩形的宽度，为交通工具行使的平均速度，T为供给节点的供给时限。
5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤d包括：
按下式确定电力受灾区域的覆盖满意度目标函数：
其中，为电力应急物资存储节点供应应急物资范围覆盖满意度，STin1为被一重电力应急物资存储节点供应应急物资范围覆盖在所述电力受灾区域的面积和、被二重电力应急物资存储节点供应应急物资范围覆盖在一般发生区域和灾害多发生区域的面积和或被三重电力应急物资存储节点供应应急物资范围覆盖在灾害多发生区域的面积和，STotal为电力受灾区域的总面积、一般发生区域和灾害多发生区域的总面积或灾害多发生区域的总面积。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，当STotal为电力受灾区域的总面积时，STin1为被一重电力应急物资存储节点供应应急物资范围覆盖在所述受灾区域的面积和；
按下式确定电力受灾区域的总面积STotal：
STotal＝MX·MY
按下式确定被一重电力应急物资存储节点供应应急物资范围覆盖在所述电力受灾区域的面积和STin1：
上式中，md为所述电力受灾区域栅格化后方格的总数，ΔSp为所述电力受灾区域栅格化后方格的面积，为所述电力受灾区域栅格化后第d个方格的覆盖系数，若第d个方格的中心点坐标(xd,yd)与设置在所述电力受灾区域的任意一重电力应急物资存储节点坐标(xb,yb)满足则r为所述设置在所述电力受灾区域的任意一重电力应急物资存储节点供应应急物资范围的半径；
当STotal为一般发生区域和灾害多发生区域的总面积时，STin1为被二重电力应急物资存储节点供应应急物资范围覆盖在一般发生区域和灾害多发生区域的面积和；
按下式确定一般发生区域和灾害多发生区域的总面积STotal：
按下式确定被二重电力应急物资存储节点供应应急物资范围覆盖在一般发生区域和灾害多发生区域的面积和STin1：
上式中，f(x′)为灾害少发生区域与灾害一般发生区域间分界线在所述受灾区域坐标系上的线性函数，x′为灾害少发生区域与灾害一般发生区域间分界线在所述受灾区域坐标系上x轴的起始横坐标，md为所述一般发生区域和灾害多发生区域栅格化后方格的总数，ΔSp为所述一般发生区域和灾害多发生区域栅格化后方格的面积，为所述一般发生区域和灾害多发生区域栅格化后第d个方格的覆盖系数，若第d个方格的中心点坐标(xd,yd)与设置在所述一般发生区域和灾害多发生区域的任意一重电力应急物资存储节点坐标(xb,yb)满足则r为所述设置在所述一般发生区域和灾害多发生区域任意一重电力应急物资存储节点供应应急物资范围的半径；
当STotal为灾害多发生区域的总面积时，STin1为被三重电力应急物资存储节点供应应急物资范围覆盖在灾害多发生区域的面积和；
按下式确定灾害多发生区域的总面积STotal：
按下式确定被三重电力应急物资存储节点供应应急物资范围覆盖在灾害多发生区域的面积和STin：
上式中，g(x″)为灾害一般发生区域与灾害多发生区域间分界线在所述受灾区域坐标系上的线性函数，x″为灾害一般发生区域与灾害多发生区域间分界线在所述受灾区域坐标系上x轴的起始横坐标，md为所述灾害多发生区域栅格化后方格的总数，ΔSp为所述灾害多发生区域栅格化后方格的面积，为所述灾害多发生区域栅格化后第d个方格的覆盖系数，若第d个方格的中心点坐标(xd,yd)与设置在所述灾害多发生区域任意一重电力应急物资存储节点坐标(xb,yb)满足则r为所述设置在所述灾害多发生区域任意一重电力应急物资存储节点供应应急物资范围的半径。
7.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤e包括：
若电力应急物资存储节点覆盖电力灾害区域的范围全部被其他电力应急物资存储节点所覆盖，则剔除该电力应急物资存储节点。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用电力应急物资存储节点对电力受灾区域内的灾害节点进行电力应急物资配送及供应，包括：
利用预先建立的电力应急物资配送路线模型确定电力应急物资配送路线；
根据所述电力应急物资配送路线对电力受灾区域内的灾害节点进行电力应急物资配送及供应。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述预先建立的电力应急物资配送路线模型的建立过程包括：
以总调运时间最短为目标按下式建立电力应急物资配送路线模型的第一目标模型：
以调运延迟惩罚最小为目标按下式建立电力应急物资配送路线模型的第二目标模型：
按下式确定电力应急物资配送路线模型的约束条件：
上式中，Tbd为电力应急物资存储节点b向灾害节点d物资运输的调运时间，为电力应急物资存储节点b向灾害节点d物资运输的总时间，为电力应急物资存储节点b向灾害节点d物资装卸总时间，为电力应急物资存储节点b向灾害节点d物资换装总时间，W为物资调运延迟惩罚，Bbd为第一二进制变量，为第二二进制变量，α(b,d)为预设的电力应急物资存储节点b向灾害节点d调运物资的延误惩罚因子，Pbd为电力应急物资存储节点b向灾害节点d调运物资的物资调运延误量，Sb为电力应急物资存储节点b的电力物资储备量，E(Dd)为灾害节点d的电力物资的模糊需求量，为以r为运输方式交通工具nr由电力应急物资存储节点b运送的电力物资量，为以r为运输方式交通工具nr在节点o的实际载重，为以r为运输方式交通工具nr的额定载重量，为以r为运输方式交通工具nr在灾害节点d的实际卸货量，为以r为运输方式交通工具nr在灾害节点d的实际载重，Dd为灾害节点d的电力物资的三角模糊数，为灾害节点d的电力物资的三角模糊数下限，为灾害节点d的电力物资的三角模糊数上限，m1为电力应急物资存储节点总数，m2为受灾区域内的灾害节点总数，r∈{1,2,3}，当r＝1时，运输方式为公路运输，当r＝2时，运输方式为铁路运输，当r＝3时，运输方式为航空运输，nr为以r为运输方式的交通工具编号，o∈NDbd，NDbd为电力应急物资存储节点b向灾害节点d调运物资经过的节点集合；
其中，按下式确定所述第一二进制变量Bbd：
按下式确定所述第二二进制变量
上式中，T0为应急限制期。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，按下式确定所述电力应急物资存储节点b向灾害节点d物资运输的总时间
按下式确定所述电力应急物资存储节点b向灾害节点d物资装卸总时间
按下式确定所述电力应急物资存储节点b向灾害节点d物资换装总时间
上式中，为以r为运输方式交通工具nr通过节点i至节点j的时间，为第三二进制变量，为以r为运输方式交通工具nr在节点o处的装卸时间，为第四二进制变量，为以r为运输方式交通工具nr在节点o处的换装时间，为第五二进制变量；
其中，按下式确定所述第三二进制变量
按下式确定所述第四二进制变量
按下式确定所述第五二进制变量
11.一种电力应急物资配送装置，其特征在于，所述装置包括：
节点设置模块，用于根据电力受灾区域的年受灾频次在电力受灾区域上设置电力应急物资存储节点；
配送模块，用于利用电力应急物资存储节点对电力受灾区域内的灾害节点进行电力应急物资配送及供应；
其中，所述灾害节点在所述电力应急物资存储节点的应急物资供应范围内。
12.如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述节点设置模块，用于：
a.将电力受灾区域等效为矩形，分别以等效矩形的长和宽为横轴和纵轴，建立受灾区域坐标系；
b.根据电力受灾区域的年受灾频次将电力受灾区域分为灾害少发生区域、灾害一般发生区域和灾害多发生区域；
c.基于电力受灾区域的等效矩形确定电力受灾区域的一重电力应急物资存储节点数量，根据灾害一般发生区域和灾害多发生区域的等效矩形的长度和宽度确定灾害一般发生区域和灾害多发生区域的二重电力应急物资存储节点数量，根据灾害多发生区域的等效矩形的长度和宽度确定灾害多发生区域的三重电力应急物资存储节点数量；
d.以电力应急物资存储节点供应应急物资范围覆盖满意度最大为目标，将一重电力应急物资存储节点设置在所述电力受灾区域，二重电力应急物资存储节点设置在一般发生区域和灾害多发生区域，三重电力应急物资存储节点设置在灾害多发生区域；
e.剔除设置在所述电力受灾区域的一重电力应急物资存储节点、一般发生区域和灾害多发生区域的二重电力应急物资存储节点以及灾害多发生区域的三重电力应急物资存储节点中的冗余节点；
其中，所述电力受灾区域等效矩形的长为所述电力受灾区域内任两点间的最长距离，等效矩形的宽为长的垂线与所述电力受灾区域交点连线中最长的一条线段；所述灾害一般发生区域和灾害多发生区域的等效矩形的长为所述灾害一般发生区域和灾害多发生区域内任两点间的最长距离，等效矩形的宽为长的垂线与所述灾害一般发生区域和灾害多发生区域的交点连线中最长的一条线段；所述灾害多发生区域等效矩形的长为所述灾害多发生区域内任两点间的最长距离，等效矩形的宽为长的垂线与所述灾害多发生区域交点连线中最长的一条线段。
13.如权利要求12所述的装置，其特征在于，步骤b包括：
若受灾区域的年受灾频次为0至0.5之间，则该受灾区域为灾害少发生区域；
若受灾区域的年受灾频次为0.5至1之间，则该受灾区域为灾害一般发生区域；
若受灾区域的年受灾频次为1以上，则该受灾区域为灾害多发生区域。
14.如权利要求12所述的装置，其特征在于，所述步骤c包括：
按下式确定电力受灾区域的一重电力应急物资存储节点数量、灾害一般发生区域和灾害多发生区域的二重电力应急物资存储节点数量或灾害多发生区域的三重电力应急物资存储节点数量：
其中，CH0的计算公式如下：
CH1的计算公式如下：
上式中，INT[x]为取整函数，rem[x]表示取余，NM为电力受灾区域的一重电力应急物资存储节点数量、灾害一般发生区域和灾害多发生区域的二重电力应急物资存储节点数量或灾害多发生区域的三重电力应急物资存储节点数量，MX为电力受灾区域的长度、灾害一般发生区域和灾害多发生区域的等效矩形的长度或灾害多发生区域的等效矩形的长度，MY为电力受灾区域的宽度、灾害一般发生区域和灾害多发生区域的等效矩形的宽度或灾害多发生区域的等效矩形的宽度，为交通工具行使的平均速度，T为供给节点的供给时限。
15.如权利要求12所述的装置，其特征在于，所述步骤d包括：
按下式确定电力受灾区域的覆盖满意度目标函数：
其中，为电力应急物资存储节点供应应急物资范围覆盖满意度，STin1为被一重电力应急物资存储节点供应应急物资范围覆盖在所述电力受灾区域的面积和、被二重电力应急物资存储节点供应应急物资范围覆盖在一般发生区域和灾害多发生区域的面积和或被三重电力应急物资存储节点供应应急物资范围覆盖在灾害多发生区域的面积和，STotal为电力受灾区域的总面积、一般发生区域和灾害多发生区域的总面积或灾害多发生区域的总面积。
16.如权利要求15所述的装置，其特征在于，当STotal为电力受灾区域的总面积时，STin1为被一重电力应急物资存储节点供应应急物资范围覆盖在所述受灾区域的面积和；
按下式确定电力受灾区域的总面积STotal：
STotal＝MX·MY
按下式确定被一重电力应急物资存储节点供应应急物资范围覆盖在所述电力受灾区域的面积和STin1：
上式中，md为所述电力受灾区域栅格化后方格的总数，ΔSp为所述电力受灾区域栅格化后方格的面积，为所述电力受灾区域栅格化后第d个方格的覆盖系数，若第d个方格的中心点坐标(xd,yd)与设置在所述电力受灾区域的任意一重电力应急物资存储节点坐标(xb,yb)满足则r为所述设置在所述电力受灾区域的任意一重电力应急物资存储节点供应应急物资范围的半径；
当STotal为一般发生区域和灾害多发生区域的总面积时，STin1为被二重电力应急物资存储节点供应应急物资范围覆盖在一般发生区域和灾害多发生区域的面积和；
按下式确定一般发生区域和灾害多发生区域的总面积STotal：
按下式确定被二重电力应急物资存储节点供应应急物资范围覆盖在一般发生区域和灾害多发生区域的面积和STin1：
上式中，f(x′)为灾害少发生区域与灾害一般发生区域间分界线在所述受灾区域坐标系上的线性函数，x′为灾害少发生区域与灾害一般发生区域间分界线在所述受灾区域坐标系上x轴的起始横坐标，md为所述一般发生区域和灾害多发生区域栅格化后方格的总数，ΔSp为所述一般发生区域和灾害多发生区域栅格化后方格的面积，为所述一般发生区域和灾害多发生区域栅格化后第d个方格的覆盖系数，若第d个方格的中心点坐标(xd,yd)与设置在所述一般发生区域和灾害多发生区域的任意一重电力应急物资存储节点坐标(xb,yb)满足则r为所述设置在所述一般发生区域和灾害多发生区域任意一重电力应急物资存储节点供应应急物资范围的半径；
当STotal为灾害多发生区域的总面积时，STin1为被三重电力应急物资存储节点供应应急物资范围覆盖在灾害多发生区域的面积和；
按下式确定灾害多发生区域的总面积STotal：
按下式确定被三重电力应急物资存储节点供应应急物资范围覆盖在灾害多发生区域的面积和STin：
上式中，g(x″)为灾害一般发生区域与灾害多发生区域间分界线在所述受灾区域坐标系上的线性函数，x″为灾害一般发生区域与灾害多发生区域间分界线在所述受灾区域坐标系上x轴的起始横坐标，md为所述灾害多发生区域栅格化后方格的总数，ΔSp为所述灾害多发生区域栅格化后方格的面积，为所述灾害多发生区域栅格化后第d个方格的覆盖系数，若第d个方格的中心点坐标(xd,yd)与设置在所述灾害多发生区域任意一重电力应急物资存储节点坐标(xb,yb)满足则r为所述设置在所述灾害多发生区域任意一重电力应急物资存储节点供应应急物资范围的半径。
17.如权利要求12所述的装置，其特征在于，所述步骤e包括：
若电力应急物资存储节点覆盖电力灾害区域的范围全部被其他电力应急物资存储节点所覆盖，则剔除该电力应急物资存储节点。
18.如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述配送模块，用于：
利用预先建立的电力应急物资配送路线模型确定电力应急物资配送路线；
根据所述电力应急物资配送路线对电力受灾区域内的灾害节点进行电力应急物资配送及供应。
19.如权利要求18所述的装置，其特征在于，所述预先建立的电力应急物资配送路线模型的建立过程包括：
以总调运时间最短为目标按下式建立电力应急物资配送路线模型的第一目标模型：
以调运延迟惩罚最小为目标按下式建立电力应急物资配送路线模型的第二目标模型：
按下式确定电力应急物资配送路线模型的约束条件：
上式中，Tbd为电力应急物资存储节点b向灾害节点d物资运输的调运时间，为电力应急物资存储节点b向灾害节点d物资运输的总时间，为电力应急物资存储节点b向灾害节点d物资装卸总时间，为电力应急物资存储节点b向灾害节点d物资换装总时间，W为物资调运延迟惩罚，Bbd为第一二进制变量，为第二二进制变量，α(b,d)为预设的电力应急物资存储节点b向灾害节点d调运物资的延误惩罚因子，Pbd为电力应急物资存储节点b向灾害节点d调运物资的物资调运延误量，Sb为电力应急物资存储节点b的电力物资储备量，E(Dd)为灾害节点d的电力物资的模糊需求量，为以r为运输方式交通工具nr由电力应急物资存储节点b运送的电力物资量，为以r为运输方式交通工具nr在节点o的实际载重，为以r为运输方式交通工具nr的额定载重量，为以r为运输方式交通工具nr在灾害节点d的实际卸货量，为以r为运输方式交通工具nr在灾害节点d的实际载重，Dd为灾害节点d的电力物资的三角模糊数，为灾害节点d的电力物资的三角模糊数下限，为灾害节点d的电力物资的三角模糊数上限，m1为电力应急物资存储节点总数，m2为受灾区域内的灾害节点总数，r∈{1,2,3}，当r＝1时，运输方式为公路运输，当r＝2时，运输方式为铁路运输，当r＝3时，运输方式为航空运输，nr为以r为运输方式的交通工具编号，o∈NDbd，NDbd为电力应急物资存储节点b向灾害节点d调运物资经过的节点集合；
其中，按下式确定所述第一二进制变量Bbd：
按下式确定所述第二二进制变量
上式中，T0为应急限制期。
20.如权利要求19所述的装置，其特征在于，按下式确定所述电力应急物资存储节点b向灾害节点d物资运输的总时间
按下式确定所述电力应急物资存储节点b向灾害节点d物资装卸总时间
按下式确定所述电力应急物资存储节点b向灾害节点d物资换装总时间
上式中，为以r为运输方式交通工具nr通过节点i至节点j的时间，为第三二进制变量，为以r为运输方式交通工具nr在节点o处的装卸时间，为第四二进制变量，为以r为运输方式交通工具nr在节点o处的换装时间，为第五二进制变量；
其中，按下式确定所述第三二进制变量
按下式确定所述第四二进制变量
按下式确定所述第五二进制变量
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| CN105787596A (zh) * | 2016-02-29 | 2016-07-20 | 泰华智慧产业集团股份有限公司 | 一种基于改进蚁群算法的应急物流路径优化方法 |
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| CN108256753A (zh) * | 2018-01-03 | 2018-07-06 | 浙江图讯科技股份有限公司 | 一种应急物资调配方法及装置 |
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2018
- 2018-11-28 CN CN201811434413.5A patent/CN109711764A/zh active Pending
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