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危险化学品(Hazardous Material)是化工产业大量生产和需求的化学产品,它们当中大多数具有毒性,一部分具有腐蚀性,或者易于燃烧能够引发爆炸。在危险化学品的生产、运输以及使用过程中可能由于操作不当或意外事件导致泄露或爆炸事故,从而造成大量的人员伤亡并破坏周围环境。随着经济的快速发展,危险化学品的生产量以及使用量日益增加,其生产和运输面临着更大的安全以及监管压力。对生产和使用危险化学品的化工厂建立应急中心并对应急中心进行合理的选址,能够有效降低危险化学品生产事故的风险和应急中心建设费用。通过对危险化学品车辆路径问题的建模和研究,能够避免较高风险的路径,为监管部门提出科学的决策建议。本文的主要工作有:1、本文考虑了危险化学品化工厂应急中心可能失效的情形,建立了危险化学品化工厂双层次应急中心的选址模型。该模型包含了最小化危险化学品事故风险和最小化应急救援费用两个目标。对于事故发生后危害后果的度量,一般结合事故发生后气体扩散模型以及化工厂周围的人口密度进行确定。最小化应急救援费用包括了应急中心的建设费用以及发生事故后应急中心的救援费用。文章结合危险化学品选址模型整数规划特性以及模型的双目标特性,采用模拟退火算法求解问题,并将非支配解求解方法融入到模拟退火算法之中。文章得到了选址模型的非支配解,并对非支配解的费用目标和风险目标进行了分析,为决策者对应急中心进行选址提供了决策依据。2、本文考虑了危险化学品车辆路径问题,针对以往风险度量方式在车辆路径问题上存在的不足提出了适用于危险化学品车辆路径问题的风险度量方式。改进的风险度量方式能够动态地反映车辆路径问题中线路的变化对风险的影响。文章建立了考虑运输费用和运输风险的双目标优化模型,并通过改进的蚁群算法求得了问题的非支配解。数值结果说明,提出的模型更适合于危险化学品车辆路径问题,改进的算法能够有效地对模型进行求解。