基本信息
- 项目名称：
- 区域性粮食应急系统
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”作品
- 小类：
- 信息技术
- 大类：
- 科技发明制作A类
- 简介：
- 区域性粮食应急系统以互联网络、GPS定位为依托，以用户手机为终端，由粮食应急管理信息平台、粮食应急管理实时监控信息子系统和空间数据库等几部分组成的一个综合性应急管理体系。它主要通过信息采集、系统集成、技术研发等手段建立具有客观性、全面性的粮食宏观调控信息保障技术体制，是一种采用多种通信手段基于处理特殊区域，特殊事件，特殊情况而研发的区域性应急系统。
- 详细介绍：
- 区域性粮食应急系统管理信息平台不仅具备一般车辆管理平台所提供的管理功能系统管理、账户管理、设备信息管理和车辆信息管理功能外，还能提供粮食应急资源需求预测、粮食应急管理空间分析和粮食应急管理资源优化调度等辅助决策的功能。 手机智能终端设备除了具备一般手机设备的通信外，还能提供对应急粮食的粮情接收和发送功能以及定位功能。 (1)建立区域性粮食应急管理资源需求预测模型。紧急事件发生后，根据灾害程度的不同，必须能够迅速给出所需应急资源种类与数量的预测。区域性粮食应急系统分析粮食流通应急响应中存在的诸多制约因素及其之间关系，研究和构建粮食流通应急响应中物流资源种类与数量的预测分配模型。 (2)分析了在紧急状况下的应急通信问题，建立一套粮食应急通信编码。 (3)建立区域性粮食应急物流资源优化调度模型。资源调度优化属于多目标多约束的问题，如何在紧急情况下快速有效地进行粮食物流资源调度是我们的项目的研究重点。 (4)建立区域性粮食应急管理空间分析模型。应急响应对管理效率有特殊要求，我们所开发的系统结合GIS技术和优化技术对应急粮食管理的路线选择及临时粮库选址进行研究，建立应急粮食管理空间分析模型，从而为应急响应提供辅助决策。 (5)研究适合区域性粮食应急管理特点的手机智能终端设备。使其不仅具备一般手机智能终端的通信功能，还具备粮情实时接收和发送系统、定位功能。从而为粮食应急流通提供数量和质量的保障。 (6)研究适合粮食应急的包装工艺。粮食应急以成品粮大米为主。大米由于失去了外壳的保护,胚乳直接暴露于空间,易受外界因素的影响。与稻谷相比,大米的贮藏稳定性比较差,特别在高温多湿的夏季更易酸败、陈化,所以粮食应急运输过程中，成品粮大米的包装选材及工艺研究十分必要。
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作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 设计目的：1、研究方便、快捷、准确地粮食流通应急响应技术，解决灾害事件情况下粮食应急保障准备不足等问题。 2、降低应急响应物流成本，提升粮食流通效益和粮食安全。3、开发基于智能终端、GIS和智能优化决策的区域性粮食应急系统。 设计思路：资料收集，系统调研，需求分析，确定技术方案。1、分析现有的基于GIS的物流系统、应急处理系统、粮食应急调度系统等设计，总结基于GIS粮食应急系统应该具有的模块，构建系统总体框架；2、收集不同突发事件的范围、类型、人口等信息，建立突发事件数据库； 3、分析了在紧急状况下的应急通信问题，建立一套粮食应急通信编码。4、根据研究的区域，建立区域最新的交通运输数据库；5、收集粮仓位置、粮食加工单位位置、粮仓库存等信息建立粮食分配点数据库；6、收集运输单位信息，建立车辆情况数据库； 7、根据粮食应急特点，建立粮食应急专业辅助决策模块，利用蚁群算法对粮食应急进行调度优化等。 创新点： 1、利用模糊聚类算法建立粮食应急管理资源需求预测模型。2、利用蚁群算法建立粮食物流资源优化调度模型，有效地解决了多目标多约束的粮食应急资源调度问题。3、利用GIS技术和群智能优化技术，建立应急粮食管理空间分析模型，实现应急粮食运输路线及出救点选择和应急点选址，自动生成粮食应急方案。4、提出使用食用油桶进行应急成品粮密闭包装的方法，便于应急粮食的运输和短期储藏。 5、使用短波电台进行数字通讯，保障紧急时候通讯。基于安全保密及通信效率的要求，依据粮食应急特点编写粮食应急信息编码。
科学性、先进性
- 1、目前，粮食应急响应的研究主要集中于应急资源预测问题、应急系统的紧急物资调度优化问题等。区域性粮食应急系统在上述问题研究的基础上，开发相应的业务管理软件和硬件模块，实现粮食应急响应。 2、以GIS技术为核心，研究其在粮食应急调度中的应用，设计基于GIS的粮食应急调度系统的总体框架，对蚁群进行改进并将其应用于粮食应急调度中，改善现有粮食应急系统中信息流通不便、实施过程混乱的情况。 3、区域性粮食应急信息平台除具备一般车辆管理平台所提供的系统管理、账户管理、车载设备信息管理和车辆信息管理功能等管理功能外，还能根据粮食应急情况发生地点的地理差异性，提供粮食应急资源需求预测、 粮食应急空间分析和粮食应急资源优化调度等辅助决策的功能。 4、粮食应急手机智能终端设备除了具备一般手机设备的通信功能外还能提供对应急粮食的粮情接收和发送功能，以及对运输车辆的导航功能等。
获奖情况及鉴定结果
- 区域性粮食应急系统的应急车辆实时监控模块在2011.1.4在省软件评测中心软件评测测试室进行软件产品鉴定。鉴定结果为“测试项目符合测试依据的要求”。 校级“挑战杯”一等奖。 省第九届“挑战杯”特等奖
作品所处阶段
- 中试阶段
技术转让方式
- 无
作品可展示的形式
- 实物、产品，图片，录像以及现场演示。
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 使用说明: 进行粮食应急系统，选择灾情录入，结合灾情空间信息，由系统自动生成粮食应急方案草案。进入应急粮食运输车辆管理界面，自动接收运输车辆手机终端信号，在地图上监控及动态调度。技术特点及优势： 1、建立基于模糊聚类算法的粮食应急资源需求预测、蚁群算法的粮食物流资源优化调度、GIS技术和群智能优化技术的粮食应急管理空间分析的模型。 2、将手机终端应用于粮食应急管理中。推广前景、市场分析： 1、我国粮食市场体系不健全,导致粮食应急物流系统成本过高，因此开发方便、准确地粮食流通应急响应技术十分必要。 2、由于粮食产区、种类分布的不均衡，粮食物流在时空分布上跨度大，物流成本高，加强粮食物流应急响应的规划与管理就成为当务之急。 3、使用集成的车载智能设备，准确记录粮情信息和粮食的装车和卸车数据，就能够减少应急粮食的损失。 4、适用范围及目标市场：各级人民政府、粮库以及粮食交易物流市场。经济效益预测：采用区域性粮食应急系统粮食应急物流预计每次可节省上百万元运行经费。
同类课题研究水平概述
- 目前，粮食应急技术研究、应急管理网络研究主要集中于应急车辆派遣问题、基于连续消耗应急系统紧急物资调度问题等问题。 1、应急车辆派遣问题 Robert Goldberg(1994)介绍了通过对派遣领域专业性调查，确定了专家系统知识库的关键因素的方法和结果。张毅等(2006)基于应急条件下物资运输调度的时效、安全和经济性特征，对决策属性分量进行了数学描述。 2、基于连续消耗应急系统紧急物资调度问题刘春林等人(1999)引入了连续可行方案，并提出了以最早应急开始时间为目标的数学模型及相应的求解算法。戴更新等人(2000)利用单资源问题的现有研究成果，给出了多资源应急问题的数学模型以及相关问题的求解方法。 3、应急物资储备问题叶柏青等人(1998)提出企业确定存储策略时，建立了可取代连续消耗库存模型的阶段消耗库存模型。 Alfonso Duran等人(2004)考虑了一个持续评价库存系统，要考虑的决策变量为订货量Q、订货点R、和订购加速点R’，提出了在库存决策变量为整数和实数条件下获取最优解的算法。 4、应急系统选址问题 Doulglas Moon等人(1995)从一个树形网络中求出最少的应急点个数来满足每个需求点的要求，每个需求点在一个指定的距离限制下需要一个应急点为其提供服务。方磊等人(2004)针对应急系统的特点，提出了在满足应急系统时间紧迫性的前提下，基于系统的费用最小的数学模型，利用最小距离矩阵和最短路径矩阵，给出了另一种求解算法。 5、应急物资流通问题国内已有的粮食流通模拟模型：中国科学院农业政策研究中心的“中国粮食空间均衡模型”以及中国农业大学的“中国农业空间均衡模型”等。从国际来看，联合国粮农组织和美国都建立了“全球粮食和农业信息及预警系统”，但在粮食流通的仿真模拟或流通路径的优化决策支持系统方面也处于刚刚起步的阶段。 6、车载终端及手机智能终端智能终端系统作为汽车智能系统的一部分，与车载电话，电脑兼容，接发信息、卫星导航等功能。GPS、GIS快速发展，手机智能终端系统必然在粮食流通应急响应上得到广泛的应用。 7、应急粮食包装问题 目前，成品粮包装以麻、布、塑料编织袋为主,虽然成本低廉可反复利用,但由于透气性比较大,很难达到长期保鲜的目的。
