快速公平的末端救援物资分配的分支定价算法
人工智能
2025-12-24 v1 最优化与控制
摘要
灾后人道主义物流的关键方面之一是向庇护所分配救援物资。在重大灾害期间，预置的物资常常不足以满足所有需求。我们解决从分配中心规划车辆路线以分配有限的救援物资的问题，同时平衡效率与公平性。我们构建一个双目标问题：最小化基于基尼指数的不平等度度量，以实现公平分配；最小化总旅行时间以保证及时交付。我们提出一种混合整数规划 (MIP) 模型，并采用 -约束法处理双目标性质。通过推导最优解的数学性质，我们引入有效不等式，设计一种算法以在给定可行车辆路线下实现最优交付分配。开发了分支定价 (B&P) 算法以高效求解问题。针对安第斯地震发生后在土耳其 Van 地区的真实数据集以及对伊斯坦布尔卡尔塔地区预测数据的计算测试表明，B&P 算法显著优于商业 MIP 求解器。我们的双目标方法在不牺牲效率的前提下，将救援分配不平等度降低 34%。结果表明，在时间约束非常宽松或非常紧张时，优先考虑需求覆盖的 lexicographic 优化是有效的；而在时间约束适中时，必须采用平衡方法以避免不公平的结果。
引用
@article{arxiv.2512.19882,
title = {A Branch-and-Price Algorithm for Fast and Equitable Last-Mile Relief Aid Distribution},
author = {Mahdi Mostajabdaveh and F. Sibel Salman and Walter J. Gutjahr},
journal= {arXiv preprint arXiv:2512.19882},
year = {2025}
}