曹舒淮　王瀟　步慶偉

摘 要： 突發(fā)事件后的應(yīng)急救援是重中之重，正確的救援路徑會(huì)給救援工作帶來極大的便利。本文參照Dijkstra算法，利用MATLAB進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)獲得突發(fā)事件下的應(yīng)急救援最短路徑，以減少生命及財(cái)產(chǎn)的損失。.

關(guān)鍵詞：突發(fā)事件；應(yīng)急救援；最優(yōu)路徑；MATLAB

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.23.162

0 引言

在世界上眾多遭受自然災(zāi)害影響的國(guó)家中，我國(guó)一直是受災(zāi)最嚴(yán)重的國(guó)家之一。近年來發(fā)生了許多災(zāi)害事件，如2008年發(fā)生的汶川大地震和冰雪冰凍災(zāi)害、2010年發(fā)生的青海玉樹地震及2011年的動(dòng)車事故等，這種突發(fā)性災(zāi)害和公共事件使得人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失十分巨大。根據(jù)統(tǒng)計(jì)資料顯示，2004年全國(guó)全年自然災(zāi)害所造成的直接經(jīng)濟(jì)損失超過4550億元[1]。

因?yàn)閲?guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展以及城市化過程的加快，城市中的道路交通網(wǎng)絡(luò)隨著城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大也變得越來越龐大且錯(cuò)綜復(fù)雜，同時(shí)由于人口數(shù)量和人口密度的增加、現(xiàn)代化城市布局的擴(kuò)大和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，各種突發(fā)性疾病和其它自然災(zāi)害事故所造成的傷害后果呈現(xiàn)出多樣化、復(fù)雜化、立體化的發(fā)展趨勢(shì)，這使得國(guó)家自然災(zāi)害救援系統(tǒng)的重要性越來越突出，而其中的關(guān)鍵是系統(tǒng)中應(yīng)急救援最短路徑的選擇[2]。災(zāi)害救援系統(tǒng)的價(jià)值在于它的時(shí)效性，假如救援人員、救援物資可以在最短的時(shí)間內(nèi)被運(yùn)送到受災(zāi)點(diǎn)，則災(zāi)害救援成功的概率將會(huì)大大提升。時(shí)效性就要求系統(tǒng)具有較高的決策效率，關(guān)鍵是如何在眾多的路徑中選擇出一條可以使救援車輛最快速地抵達(dá)受災(zāi)點(diǎn)的救援路徑，因此選擇最短的救援車輛行駛的路徑是特別重要的，而其中的核心就是最短路徑算法。

自20世紀(jì)開始，人工智能技術(shù)快速發(fā)展，人們主要利用Dijkstra算法、Floyd-Warshall 算法等各種智能優(yōu)化算法來尋找最短路徑。Dijkstra算法作為經(jīng)典的解決最短路徑問題的算法之一，在實(shí)際應(yīng)用中有著重要的作用，現(xiàn)在絕大多數(shù)用于解決最短路徑問題的系統(tǒng)都是以Dijkstra算法作為理論基礎(chǔ)的，大約已經(jīng)有20種左右的此類系統(tǒng)被提出來[3-5]。

1 僅考慮距離上最短的應(yīng)用

假設(shè)J市突然發(fā)生自然災(zāi)害事件，S市派出人員及物資趕去救援，圖1為S市到J市的交通運(yùn)輸示意圖，v1為S市，v6為J市，v2、v3、v4、v5為途中主要城市。圖中兩點(diǎn)間數(shù)字代表得出的路徑權(quán)值（僅考慮距離上的最短）。

根據(jù)權(quán)值圖可以得出權(quán)值矩陣：

W=[0 13.7 inf 15 35 inf

inf 0 15 13.8 inf inf

inf inf 0 inf 25.9 18.5

inf inf 35.3 0 16.1 33.5

inf inf inf inf 0 20

inf inf inf inf inf 0]；

通過matlab仿真得到，從起點(diǎn)v1（S市）到v6（J市） 的最短路徑依次經(jīng)過點(diǎn)v2、v3 ， 路徑總長(zhǎng)度（權(quán)值）為47.20 。

2 總結(jié)

本文通過分析我國(guó)目前災(zāi)害事件的發(fā)生情況以及災(zāi)后的應(yīng)急救援工作，提出最短路徑問題，并借鑒國(guó)內(nèi)和國(guó)外在最短路徑方面的研究經(jīng)驗(yàn)，在廣泛研究各種最短路徑選擇算法的基礎(chǔ)上， 結(jié)合MATLAB 實(shí)現(xiàn)過程， 選擇了Dijkstra 算法作為最優(yōu)路徑選擇的基礎(chǔ)算法，得出了僅考慮最短路徑時(shí)的救援路徑。

由于時(shí)間的原因，本文所做的研究工作是很有限的，未來進(jìn)一步研究工作一是考慮在選擇應(yīng)急救援路徑時(shí)，不僅是路徑上的最短，還要綜合考慮其他因素如道路等級(jí)、路面質(zhì)量、交通流量、車輛限制、氣象條件等得到最優(yōu)的路徑。二是考慮應(yīng)急救援運(yùn)輸物資的種類不同時(shí)，在最優(yōu)路徑的選擇方面是否有不同，是否會(huì)對(duì)運(yùn)輸?shù)奈镔Y造成影響。這樣才能更好的進(jìn)行救援，拯救人的生命和財(cái)產(chǎn)，使損失降到最低。

參考文獻(xiàn) ：

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基金項(xiàng)目：2015沈陽航空航天大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目 項(xiàng)目編號(hào)：DX504308