新冠肺炎疫情具有传染性强、病毒变异性高、持续时间长等特点,自爆发以来,给全世界人民的生产生活带来极大不便。随着全球疫情恶化,我国“外防输入、内防反弹”的压力日益增大,及时筛查、早期诊断是阻止疫情大规模扩散的关键。核酸检测作为新冠肺炎疫情大流行期间进行新冠病毒检测的重要手段,能够有效实现对新冠感染患者的早期诊断,具有灵敏度高、特异性好等优势,在我国疫情防控中发挥着重要作用。随着新冠病毒持续变异、境外输入日渐增多,我国本土疫情呈现多点、突发、高频爆发的趋势,使大规模核酸检测日益频繁地开展。同时,核酸检测也是一项专业性较强的复杂活动,对相关工作人员和检测设施设备都有严格要求,并涉及样本采集、样本转运、实验室检测等多项活动。为了有效利用抗疫资源,快速高效完成核酸检测任务,对指定区域核酸检测活动中的选址路径问题进行研究,具有重要现实意义。本文以大规模核酸检测中的样本采集与转运活动作为切入点,利用运筹学、传染病应急管理等相关理论,以如何快速高效完成涉疫地区的核酸检测任务为背景。对于核酸样本采集活动,构建了核酸样本采集选址-路径优化模型,该模型通过固定采样点和移动采样点两种方式服务需求点,以最小化各采样点的最大工作时间为目标,综合考虑固定采样点服务半径、可用采样台数量、车辆移动路径等相关约束,针对固定采样点选址和开放数量、移动采样点使用数量和服务路径以及各需求点对各采样点的指派等决策点进行优化研究,以确保核酸样本采集工作能快速完成。针对核酸样本转运活动,构建了核酸样本转运多目标路径优化模型,该模型以最小化各时期核酸样本总库存量和转运车辆行驶时间为目标,综合考虑实验室检测能力、检测周期、转运车辆配送方式等相关约束,决策采样点对实验室的指派和转运车辆的移动路径规划,以确保核酸样本转运工作能够高效展开。为了验证模型合理性,本文根据现实情况生成初始算例,并使用Matlab软件中的Yalmip工具箱通过调用Cplex商业求解器对构建模型进行求解。结果显示,本文构建的两个模型均能在合理求解时间下得到符合实际操作的最优解。此外,本文还对固定采样点服务半径、各采样点采样台数量进行参数敏感性分析。结果显示,在初始算例设置下,适当扩大固定采样点覆盖半径有利于缩短采样工作完成时间,提高采样效率。同时,当移动采样点采样速度受限时,会放大各需求点之间的人数、距离、拆卸时间差异,让各采样队的工作时间更具波动性。当需求点均被移动采样点服务,且分配采样任务差异不大时,各采样点的工作完成时间更具均衡性。选址路径优化问题是运筹学中的经典问题,本文充分考虑了大规模核酸检测中的样本采集与转运活动特征,构建了面向该背景的理论模型。研究结果显示,本研究能够为大规模核酸检测中的采样点选址、移动采样和固定采样配合等现实问题提供决策依据,有助于为实验室车辆配置、实验室各评估批次的检测能力及样本库存等决策提供定量支撑。