应急物资运输问题：需求和车辆数量变更的应对方案

要完成应急物资运输任务，最核心的环节就是每次的最优运输策略制定，但这是一个十分复杂的工作。在重大突发事件的情景下，决策时间受到了严重的限制，所以应急部门只有在计算机的协助下才能实现在短时间内制定策略的目标。因此，下面本节提出一个既能实现上述功能又能有效控制运算时间的算法来完成最优运输策略的制定以辅助决策。

为了使该算法在不影响实际实用价值的前提下尽可能简化，现在对其做如下假设：首先，运输车辆装货卸货的时间是固定的而不受外界环境的影响，并且将装货卸货的时间统一计入运输时间中。则在下面的算法中，所有的运输车辆所消耗的时间均为运输时间。其次，应急物资的搭配运输问题不在算法中涉及，而是将不同的应急物资按照需求搭配折算为一整套物资。例如，在一次重大突发事件中，一批应急物资中必须包括一个套手术台设备，100套手术器具(如止血钳之类)，100袋各类型医用血液。在实际运输中，必须整套一起运输。那么就可将其折算成一套应急物资，即在算法中只出现一种广义的应急物资。再次，为了确保运输车辆的车况良好，同时避免车辆驾驶员疲劳驾驶，每辆车尽可能均匀使用。最后，以运输车辆按照日常速度行驶所需的时间计算通过某一路段的时间，并告知驾驶员在没有出现严重车辆拥堵或者山体滑坡损坏道路等特殊情况时，必须在此时间内通过该路段。

基于上述假设，本节提出在应急物资需求和运输车辆数量持续变更情况下的应急物资运输问题。设共有m个运输车辆参与应急物资的投送，n个提出应急物资需求的受灾地，集散地与受灾地i之间的预期运输时间为t0i，受灾地i与受灾地j之间的预期运输时间为tij，受灾地i对某种应急物资需求的数量为ri，车辆k的载货量为lk。在应急部门下达救灾命令时，有u辆车已在物资集散地待命，另有n-u辆车从外地正赶往物资集散地，其中第k辆车赶往物资集散地所需的时间为tbk。在运输过程中，应急部门收到最新的信息显示：受灾地i对应急物资需求的数量改为。此时，车辆k到各受灾地的运输时间改为。以上i＝1，2，3，…；j＝1，2，3，…。同时，应急物资运输策略的安排还具有以下特征：

(1)一个受灾地的应急物资可由一辆车或多辆车，一次或分多次供给；

(2)一辆车一次可供给一个受灾地，亦可供给多个受灾地，但供给总量不超过其载重量；

(3)应急物资集散地有且仅有一个，所有车辆的物资均由集散地补给，且可反复补给；(www.xing528.com)

(4)各车辆尽可能均匀使用；

(5)应急物资运输总时间最短。

其中，应急物资运输的总时间是从第一辆车离开集散地的时刻算起，到最后一个受灾地的应急物资需求全部得到满足为止。其间，车辆往返集散地与受灾地的时间纳入总时间内，而完成全部物资供给后，车辆返回集散地的时间则不纳入总时间内。该问题的求解目标只有一个，即运输总时间最短，而运输成本因素暂不列入考虑范围。

本节提出的这个问题与以往研究的问题的主要优势在于：首先，受灾地和运输车辆之间是多对多的关系，即一个受灾地可由多个运输车辆共同供给，一个运输车辆也可供给多个受灾地；其次，供应次数不受任何限制，在有可能的情况下尽量一次就完成供应，否则可分多次完成供应；最后，该问题可兼容受灾地对应急物资需求持续变化或运输车辆数量持续变化的情况。