Risk-Averse Network Design with Behavioral Conditional Value-at-Risk for Hazardous Materials Transportation

CVAR公司 双层优化 预期短缺 数学优化 计算机科学 流量网络 概率逻辑 布线(电子设计自动化) 风险度量 网络规划与设计 随机规划 最优化问题 运筹学 工程类 风险管理 数学 经济 金融经济学 人工智能 管理 计算机网络 文件夹
作者
Liu Su,Changhyun Kwon
出处
期刊:Transportation Science [Institute for Operations Research and the Management Sciences]
卷期号:54 (1): 184-203 被引量:21
标识
DOI:10.1287/trsc.2019.0925
摘要

We consider a road-ban problem in hazardous material (hazmat) transportation. We formulate the problem as a network design problem to select a set of closed road segments for hazmat traffic and obtain a bilevel optimization problem. While modeling probabilistic route choices of hazmat carriers by the random utility model (RUM) in the lower level, we consider a risk-averse measure called conditional value at risk (CVaR) in the upper level, instead of the widely used expected risk measure. Using the RUM and CVaR, we quantify the risk of having hazmat accidents and large consequences and design the network policy for road bans accordingly. Although CVaR has been used in hazmat routing problems, this paper is the first attempt to apply CVaR in risk averse hazmat network design problems considering stochastic route choices of hazmat carriers. The resulting problem is a mixed integer nonlinear programming problem, for which we devise a line search approach combined with Benders decomposition. We demonstrate the efficiency of the proposed computational method with case studies. The average computation time for a network with 105 nodes and 268 arcs is three hours. By applying CVaR to the route-choice behavior of hazmat carriers, we protect the road network from undesirable route choices that may lead to severe consequences. We define the value of RUM-CVaR solutions (VRCS) over the deterministic model based on shortest-path problems and the expected risk measure. Our case study shows that the VRCS can range from 4.9% to 64.1% depending on the probability threshold used in the CVaR measure.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
可爱的函函应助齐云山采纳,获得10
2秒前
2秒前
xiaochong发布了新的文献求助10
3秒前
胡浩发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
点点白帆发布了新的文献求助10
5秒前
赘婿应助huangjs采纳,获得10
5秒前
5秒前
6秒前
ding应助seven采纳,获得10
7秒前
可爱的函函应助红烧又采纳,获得10
7秒前
8秒前
SH完成签到,获得积分10
8秒前
玉堂堂发布了新的文献求助10
9秒前
刘乐源发布了新的文献求助10
10秒前
搜集达人应助kklove采纳,获得10
11秒前
11秒前
可爱的函函应助李洋采纳,获得10
11秒前
许xxxx完成签到 ,获得积分10
13秒前
xiaochong完成签到,获得积分10
13秒前
14秒前
心想柿橙发布了新的文献求助200
14秒前
15秒前
17秒前
huangjs发布了新的文献求助10
18秒前
史萌发布了新的文献求助10
18秒前
陌路发布了新的文献求助10
19秒前
刘凯发布了新的文献求助10
19秒前
无极微光应助刘乐源采纳,获得20
22秒前
23秒前
24秒前
胡浩完成签到,获得积分10
25秒前
27秒前
27秒前
wanci应助蓝天采纳,获得20
27秒前
小红要发文章哦完成签到,获得积分10
27秒前
28秒前
任梓宁完成签到 ,获得积分10
28秒前
28秒前
安笙发布了新的文献求助10
29秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 640
Signals, Systems, and Signal Processing 610
全相对论原子结构与含时波包动力学的理论研究--清华大学 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6439504
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8253414
关于积分的说明 17566657
捐赠科研通 5497644
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2899300
邀请新用户注册赠送积分活动 1876115
关于科研通互助平台的介绍 1716638