洪水过程线同频放大混合整数规划模型

当设计洪水峰、量关系较差时,设计洪水过程线同频放大会出现明显的畸形。构建了设计洪水过程线同频放大混合整数规划模型,以洪水过程线各时段流量作为决策变量,提出了时序系列光滑度函数,并以此作为目标函数,以设计洪峰流量、不同时段设计洪量作为约束条件,首次加入了涨落同向约束条件,保证设计和典型洪水过程线具备相近模式。实例研究表明,当设计洪水峰、量关系不协调时,此模型计算的设计洪水过程线顺滑、各频率之间无交叉,与典型洪水过程线(特别在洪峰附近时段保持)相近模式。研究成果为设计洪水过程线同频放大提供了新的、可行的方法。

基于混合整数非线性规划模型的地铁站通风空调水系统节能措施及潜力研究

近年来,随着地铁建设快速发展,地铁通风空调水系统作为地铁建设的重要组成部分,其能耗是地铁车站的主要能耗之一。因此,选择合理的通风空调水系统,采用有效的节能运行策略,是降低地铁环控系统能耗的关键。本文以上海地铁某车站为例,基于冷水机组、水泵、冷却塔等设备的实际运行数据建立了混合整数非线性规划模型,提出了寻求降低地铁车站通风空调水系统整体运行能耗的多设备协同优化策略。模拟分析结果表明,协同优化策略相较于常规变频策略具有显著的节能优势,年节能量可达24%。

基于混合整数规划的数据中心冷却能耗优化

以广州某数据中心水蓄冷冷却系统为研究对象,提出了一种基于混合整数线性规划的模型预测控制方法.该方法以数据中心冷却系统的能耗最低为优化目标,通过对冷却系统和环境条件进行建模,并结合能源成本和冷却系统效率,确定最佳的冷水机组运行策略和水蓄冷冷却系统的时序控制.在优化过程中,考虑了冷水机组的最小连续运行时间对冷却系统能耗的影响,并确定了最佳取值,提高了机组的稳定性,减少了因冷机频繁启停带来的能耗浪费.通过全年能耗模拟,相较于传统控制方法,该方法将总能耗降低了6.52%,总运行费用降低了6.93%.

基于混合整数规划的智能车横纵向一体化滚动优化决策

本文针对智能车辆的行为决策问题,设计了基于混合整数规划的智能车横纵向一体化滚动优化决策方法.该方法首先将纵向车速表示为非整数,将期望车道表示为整数控制量,建立了混合整数智能车决策简化模型;然后,设计了横纵向一体化滚动优化决策方法,决策出纵向车速和换道动作,根据系统输出与非线性约束的时域关系证明了优化问题的递归可行性并通过遗传算法求解非线性混合整数规划优化问题.基于车辆动力学仿真软件veDYNA和Simulink进行了联合仿真,并在红旗E-HS3智能车上开展了实车试验,结果表明,本文提出的基于混合整数规划的智能车横纵向一体化决策方法能够实现超车、避障、跟车、停车和弯道工况下的行为决策.

生产计划的双目标混合整数规划模型及其求解

为解决实际生产中一种无调整费用的生产计划问题 ,给出了一个双目标混合整数规划模型 .通过把这类问题转化为一般的多目标线性规划问题 ,并利用交互规划的修正 Z- W法进行求解 ,从而有效地解决这类问题 .

智能自动化导引车配对调度的混合整数规划模型

为了提高自动化集装箱码头中混合尺寸集装箱搬运作业的效率,研究了由20 ft的智能自动化导引车(Intelligent and Autonomous Vehicle,IAV)配对并协调完成搬运作业:以最小化整体作业完成时间、空载时间和最大化闲置时间为目标,建立多目标混合整数规划模型,确定导引车配对调度方案;设计实验研究参数变化对模型特征的影响;对目标函数进行Pareto分析.通过实例验证了模型的有效性和可行性,为自动化集装箱码头提供IAV配对调度的参考方法.

基于整数规划模型的污泥处理装备选型方法研究

为了从众多型号装备中选出最符合实际需求的型号,分别建立了初等模型、单目标优化模型和双目标优化模型,通过实际案例对这三种模型进行验证发现,虽然三种模型各有优劣,但双目标优化模型能够获得比较满意的结果。该方法为多种型号装备的推广应用提供了新的思路。

主动配电网孤岛划分的混合整数规划模型

无功平衡是制约孤岛可行性和安全性的重要因素,而作为主动配电网主要无功电源的分布式电源自身功率特性常常被忽视,使孤岛功率平衡难以满足。为调和模型求解速度与准确度的矛盾,构建了一种主动配电网孤岛划分的混合整数规划模型。该模型基于解析几何模型线性化DG的P-Q功率极限,有效计及了双馈风力发电机、同步发电机和逆变型发电机的功率特性;通过双线性模型线性化含电压功率乘积项的基尔霍夫电流方程;分离约束模型解决孤岛网络拓扑变化和负荷切除的问题;采用特殊排序集合2线性化平方项。通过算例验证了所提模型,结果表明:所提模型求解准确度高、适应性好,DG运行点满足功率特性,符合工程实际;合理化分段数取值是保证孤岛方案可行性和模型求解准确度的关键,推荐取分段数大于等于12,但其与求解CPU时间无单调关系。

多路径下应急资源调度的非线性混合整数规划模型

本文通过对地震、瘟疫、恐怖袭击等灾害发生的特点与调运应急资源的机理进行分析,兼顾已发生地点的需求和其它地点潜在发生事故的可能性,建立非线性混合整数规划模型。从资源调运过程中的多路径以及不同的路径由于所受到不确定性的干扰和阻碍,往往引起随机的调运效率降低等情况进行考虑,最小化资源救助点到不同资源需求点的时间总量,同时对于已出事点与潜在出事点,利用发生概率作为权重进行轻重区别,由此使研究更贴近实际应用。最后给出算例对模型进行分析求解,验证了模型的可行性。

多目标短期梯级水电优化调度混合整数模型

为了充分体现水电优化调度带来的效益,提出了多目标短期梯级水电优化调度的混合整数模型。模型综合考虑水电发电效率和调峰性能,采用了系统中总剩余负荷量和剩余负荷峰谷差两个指标来评价优化方案。针对模型中的多个目标函数以及非线性的机组运行约束,基于模糊隶属度函数和混合整数建模方法,将多目标非线性优化问题转化为单目标混合整数线性规划问题(mixed-integer linear program,MILP),并采用先进的MILP软件包进行求解。通过某地区大规模梯级水电系统的算例分析,结果表明了所提模型的合理性和有效性。

基于混合整数规划法的农产品物流配送中心选址模型

物流配送是农产品销售业务的重要环节,也是业务成本的主要组成部分。考虑到农产品与其它农产品相比,具有更明显的弱质性,故以物流成本最小化为目标,基于混合整数规划法,构建农产品中心选址模型,并采用算例验证模型与算法的合理性与可行性。该物流选址方案可以有效地节省费用,降低运输成本,提高运输质量,保证物流系统的平衡发展,为进一步建立完善可行的农产品物流链,提供一定的借鉴与参考。

路政应急管理中资源布局的混合整数规划模型

本文根据道路灾害事故的发生特点,对城市路桥养护系统的运行模式和资源的合理调用机理进行分析,考虑到事发地点潜在的资源需求概率,建立资源布局的混合整数规划模型。本模型中资源布局方案的调度决策基础是在灾害事故的资源需求不发生变化的条件下,使得每个救助点的资源同时部分地为辖区内现有事故和潜在事故服务,而现有事故的剩余需求由其他救助点派出资源来满足。该模型的目标是解决城市中因同一时间段内发生两起灾害事故而造成路桥破坏导致的救助资源短缺问题,同时避免资源的闲置浪费。最后,通过算例证明,本方法较通常方法对城市总的资源配置量大大减少。

多目标追逐问题的一种混合整数线性规划解

研究多车辆多目标追逐的路径规划问题。提出两个基于混合整数线性规划(Mixed integer linear programming,MILP)的多目标追逐(Multi-target pursuit,MTP)模型:就近追逐和'一对一'使能追逐。在两个MIP追逐模型中,小车运动的状态方程考虑为具有线性阻尼的质点动力学方程。采用整数变量描述小车与障碍物的相对位置信息,提出'目标膨胀尺寸'的概念来描述对目标的追逐,定义小车的'追逐方向'。采用选取整变量的等高面法求解MILP追逐问题,并给出初始内点整变量的确定方法。最后给出仿真试验1对两个多目标追逐模型进行对比研究,仿真试验2证实了算法的效率。

基于混合整数规划模型的农产品物流网络优化

结合湖南新农村建设实践,对农产品物流网络规划的主要任务进行了阐述,对农产品现代物流网络优化方法进行了分析。在此基础上,运用混合整数规划模型,建立了农产品物流网络优化模型,并通过应用实例,运用两层分解寻优算法求解该模型,给出了特定农产品物流网络优化方案。

工期-成本优化的混合整数规划模型

探讨了工程成本与时间曲线为非线性时 ,成本与工期的优化问题。通过建立混合整数规划模型 ,提出了综合考虑成本与时间关系时工程计划的优化方法 。

基于多目标双层规划的分布式电源选址定容

针对高比例分布式电源(distributed generators, DGs)并网位置与容量大小优化问题,提出一种解决多DGs选址定容问题的多目标双层优化模型。该模型中上层模型结合损耗灵敏度和电压稳定指数挑选并网位置,下层模型获得并网位置后以有功损耗、电压偏移指数、电压稳定指数为优化目标函数调整DGs容量。其次,由于下层模型中含有非凸的DistFlow潮流方程,通过二阶锥凸松弛技术将下层模型转化为混合整数二阶锥规划模型,并运用多权重法将多目标优化模型转化为易于处理的单目标优化模型。最后在PG&E69节点系统中测试,结果表明,DGs在最佳位置接入特定容量,可显著降低配电网有功损耗,改善电压分布、提高电网电压稳定性。与现有文献中优化算法对比分析,验证了所提模型的有效性,此外,还分析了测试系统接入DGs的最佳数目和渗透水平。

混合整数规划在优选原油数学模型中的应用

介绍原油优选模型中的非线性递归模型和混合整数规划模型技术。混合整数规划模型解决了线性规划模型难以解决的所选原油门槛值、原油品种及批量订购问题。非线性递归模型克服了线性规划模型的超前优解问题。选原油混合整数规划模型包括了整个炼油和石油化工厂的生产计划模型，可为企业从国际原油市场选购原油提供新的技术。文中给出了应用实例，其计算结果与用线性规划模型求解结果进行了比较。

基于两阶段混合整数规划模型的洪涝灾害应急管理研究

本文以洪涝自然灾害为现实背景,考虑多种应急物资、灾情的不确定性和应急救灾的多目标性,集成优化灾前准备和灾后响应两阶段,建立了一定最大救援时间下的两阶段多目标混合整数规划模型。模型的目标一是使得不同灾害情景下灾后响应阶段总物资不足惩罚和延误损失的期望最小,目标二是使得灾前准备阶段应急物资存储点建造成本、物资存储成本及灾后响应阶段物资分配成本之和最小。该模型保证了应急救灾的及时有效以及物资的公平分配。本文设计了一种多目标遗传算法用于模型求解,结合具体算例,得到了模型在最大救援时间为4到9区间内任意数值下的pareto最优解,很好地适应了决策者不同的决策需求,并根据pareto应急方案的数目,灾后响应阶段成本期望和两阶段总成本等模型的三个关键产出随最大救援时间的变化趋势,得出最优的最大救援时间为5.7。

基于权重试算的MAUT混合整数规划采购决策模型

针对权重不确定情形下的供应商选择问题与订单优化问题,文章提出基于权重试算的多目标混合整数规划模型,应用多属性效用理论提出决策功效函数用于方案的选择与优化,并通过重庆某制造企业的零部件采购案例验证。结果表明,该方法能够在权重不确定情景下,提供最优方案集及其映射的权重范围,有效地支持采购决策。

基于数学规划模型的生产企业原材料的订购与运输

企业需根据产能确定原材料的供货量、每周的订购量及其间损耗的转运量,可利用TOPSIS优略解距离法计算指标权重综合得分,排序确定最重要的供应商。建立整数规划模型并用程序模拟迭代求解,制定未来24周每周最经济的原材料订购方案与损耗最少的转运方案。建立多目标规划模型,制定尽量多地采购A类和尽量少地采购C类原材料来减少转运与仓储成本及转运损耗率的订购方案及转运方案。计算24周平均每立方米原材料所需单位成本,可知订购方案较为经济,所得结果合理有效。将数学规划模型应用于企业制定订购转运方案中,可对各类订购问题提供指导。