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原文传递基于双目标规划突发海上溢油事故应急物资调度研究

论文题名：	基于双目标规划突发海上溢油事故应急物资调度研究
关键词：	海上溢油事故;应急物资调度;双目标规划;NSGA-Ⅱ算法
摘要：	近年来，随着中国经济的快速增长，我国石油消耗量巨大，且呈现不断增长的趋势。我国所耗用石油的来源主要有两种方式，第一种方式是自我开采挖掘，第二种方式是从他国进口，无论是石油的开采，还是运输，都存在一定的危险性。自20世纪70年代起，全球共发生各种类型的溢油事故数万起，其中仅在我国境内发生的溢油事故就达到二千二百多起，总溢油量达到二万二千多吨。石油不仅有毒，而且其浓度比海水低，一旦流入海洋，不但会对海洋环境和海岸线产生严重的影响，而且也会给渔业、养殖业及对外贸易等相关产业带来不可估量的损失。相较于陆上突发溢油事故，当发生海洋性溢油事故时，油膜在风力及水流的双重作用下发生扩散和漂移，影响到更广阔的海域，使得该事故不仅对海洋生态环境造成严重的破坏，而且给当地居民以及国家带来巨大的经济损失。因此，在面对海洋性突发溢油事故时，政府应合理地选择出救点，及时地规划应急物资调度方案，降低溢油事故造成的不利影响。　　首先，本文考虑海上突发溢油事故油膜具有漂移性以及溢油点对应急物资需求不确定的特点，在首批应急救援物资到达漂移点之前，将油膜在风力和水流的共同作用下发生漂移的动态过程纳入所构建的第一阶段模型进行求解，以确定“漂移点”的位置；其次，根据本文所需要求解实际问题的特点，建立第二阶段多出救点、多需求点、物资需求不确定性的双目标应急物资调度模型，该模型是以应急时间最少、应急成本最小为目标函数，并使用鲁棒优化描述需求点对应急物资需求的不确定性；再次，根据模型特点，设计非支配排序算法（NSGA-Ⅱ）对该模型进行求解；最后，在算例分析方面，本文以“蓬莱19-3溢油事件”为基础，以该事故发生海域内的港口作为备选应急基地出救点，使用第一阶段模型求解获得“漂移点”的具体位置，再将溢油点和所求解出来的“漂移点”作为需求点，代入第二阶段模型，并且使用NSGA-Ⅱ算法对模型进行求解，获得相应的应急物资调度救援方案。　　将设计的算例代入至所构建的应急物资调度模型和算法中，并且使用Matlab2016b软件对其进行求解，得到不同需求扰动比例和控制系数下的应急物资调度方案。通过分析的结果表明：（1）决策者可根据自身对风险的喜好程度，在经鲁棒优化处理后的模型中选择相应的控制系数和需求扰动比例，从而得到不同的应急物资调度方案；（2）对在同种情况下获得的应急救援方案，其所花费的应急时间和应急成本进行分析，得到决策者可根据溢油事故的规模选择相应的应急物资调度方案结论；（3）对所获得的一系列的应急物资调度方案进行鲁棒性分析和灵敏度分析，不仅发现所构建的模型鲁棒性较高，而且随着需求扰动比例和控制系数的增大，所获得的救援方案的应急时间和应急成本两个目标函数相较名义模型上升比例也比较大；（4）当日后海上突发类似溢油事故时，该模型可为应急出救点的选择和物资调度提供合理的决策依据，同时也提供了求解海上溢油应急物资调度模型研究的新思路，丰富了应急物资调度领域相关研究体系的内容。
作者：	徐文辉
专业：	物流工程与管理
导师：	李晶
授予学位：	硕士
授予学位单位：	大连海事大学
学位年度：	2022