基于存储点联合调度的社区无人车配送问题研究

随着智慧社区的不断推进,社区无人车配送成为政府、经营者和学者关注的热点问题。为均衡各存储点的运力需求并降低无人车的投入成本,将社区中的多个存储点联合调度,即一辆无人车可以往返于社区中不同的存储点取派货。社区无人车配送问题包括卸货子问题和无人车调度子问题,针对卸货子问题,以货车等待时间最小为目标,各存储点卸货效率、货车最大等待时间等为约束,优化货车的卸货方案;针对社区无人车调度子问题,以配送成本最小为目标,无人车最大载重、客户需求等为约束,优化无人车的路径方案。构建了两阶段规划模型并设计了一种两阶段变邻域搜索智能算法,将设计的货车组隶属度法和货车组指派法嵌入到两阶段算法中,提高了问题的处理效率。算例分析验证了模型和算法的有效性。针对存储点卸货效率、人工费用和无人车最大载重进行敏感性分析,结果表明,货车计划抵达时间相对集中时,提高存储点的卸货效率可以极大地减少货车在存储点的等待时间;过高或过低的单次人工费用都不会引起无人车调度方案改变,仅当单次人工费用在某个区间内变化时才会使无人车调度方案发生改变;增加无人车最大载重只能引起无人车配送费用有限地降低。

城市河道泵闸水位调控联合调度技术

在现代城市管理中,合理调控河道水位是确保水安全和水环境质量的关键。在城市化快速发展的背景下,城市河道的水位管理更显重要,不仅关系到防洪排涝,还涉及生态平衡和城市美化。联合调度技术,是通过整合泵站和水闸的操作,实现对复杂水系的精细管理,优化水资源的配置和利用,提升调控效率。该技术不仅可以有效应对极端天气带来的挑战,还能在日常管理中保持水位的稳定,改善城市水环境,提高城市居民的生活质量。本文论述了城市河道泵闸水位调控联合调度技术的设计与实施,探讨了该技术在提升城市水系管理效率与应对水资源挑战方面的应用。

双水源联合调度方案水头压力安全性分析

本文以双水源联合调度方案的水头压力安全性分析为主题,通过构建评价指标体系、权重确定、模糊综合评价和结果分析对双水源联合调度方案的水头压力安全性进行全面评估。研究结果表明,调度过程中的最大水头压力和地下水源水头压力稳定性是影响水头压力安全性的关键因素。在评价中,方案2表现较突出,具有较高的安全性。通过研究,可以为实际工程提供有效的决策支持,确保水利设施的安全运行和地下水资源的可持续利用。

长江梯级水库群联合调度成效、挑战及对策

经过70 a的建设,长江流域控制性水库群基本建成。以三峡水库为核心的梯级水库群联合调度已经开展10 a。在总结控制性水库群在防洪、供水、生态和应急联合调度取得成绩的基础上,分析控制性水库群及与水网工程联合调度面临的问题和挑战,提出了相应的对策建议。研究表明:水库群联合调度因流域防洪调度而启,目前在防洪、抗旱供水、生态环境和应急等公益调度中发挥了重要作用。气候变化及水文中长期预报不确定性是联合调度面临的主要挑战,其次是水库群联合调度与单个水库多目标调度利益协调、定量评价调度效果及合理的补偿等管理问题。加强“四预”是解决气候变化和人类活动不确定性的主要对策。水库群与水网工程联合调度可以更广泛地发挥水利工程水安全保障作用。建立科学合理的水工程群联合调度体制和机制是解决联合调度管理问题的有效措施。

考虑风-光不确定性的风-光-蓄-火联合调度研究

在当前风电和光伏大规模并网的背景下,要确保能源供应的稳定性和高效性,关键任务是确定合适的可再生能源渗透率,并精确配比可再生能源与储能系统的容量。因此,在考虑风、光不确定性的基础上,构建风-光-蓄-火优化调度模型,使用拉丁超立方抽样法模拟模型中风电和光伏出力场景,再基于Kantorovich距离的同步回代消除算法对生成的风、光出力场景进行缩减,并通过改进的粒子群算法对模型进行求解。以白莲河抽水蓄能电站为例,结合当地的实测风速、光照数据,探究有无抽蓄参与以及不同能源容量配比下的调度结果,得到以下结论:①抽蓄电站的加入使得联合系统收益增加了428.06万元,风、光出力的波动性降低了12.24%,可再生能源的弃电率下降了5.62%,污染物排放也得到了减少。②抽蓄与可再生能源装机容量比例在1∶8.33范围内配置较为合理,在1∶5.21时可再生能源弃电率达到最低。③当可再生能源渗透率为71.09%,抽蓄与可再生能源装机容量比例为1∶6.25时,风-光-蓄-火联合运行边际效益最大。

城市河网工程群多目标联合调度优化模型

城市河网工程群联合调度优化是一项复杂的系统工程,涉及多种闸、泵、堰等水利工程,是多时段、多对象、多约束、多目标非线性优化问题。基于此,提出了面向河网水环境改善目标的水工程群多目标联合调度优化模型,综合运用了“水量水质模型—优化调度模型—优化求解算法—方案优选方法”耦合方式,构建面向河网水环境改善的工程群多目标联合调度优化模型,并采用EMMOPSO算法的优化模型求解、基于AHP-TOPSIS的联合调度方案优选,以实现对河网水工程群联合调度的优化与决策支持,选择了长三角地区某城市河网开展了优化模型关键技术的数值试验与案例分析。结果表明:相较于水工程常规调度方式,本优化模型可以减少河网生态引水量23.9%~28.5%、提升河网水体水质达标度11.8%~90.4%,优化模型能够支撑平原城市河网地区取得显著的防洪除涝、水资源调配、水环境改善等多方面的综合效益。

咸潮影响下基于水工程群联合调度的澳门地区、珠海供水安全保障研究

澳门地区、珠海地处珠江主要出海口磨刀门口门区,本地水资源匮乏,严重依赖过境水,咸潮是威胁地区供水安全的主要风险因素,枯水期流域骨干水库联合调度是保障两地供水安全的有效手段。通过建立上游西江骨干水库群联合调度模型、咸潮影响下的澳门地区珠海泵站群和水库群联合调度模型,计算分析上游来水与咸潮上溯共同影响下的澳门地区、珠海供水缺口,科学合理优化澳门地区、珠海供水体系,提出供水安全保障方案。研究结果显示,在2035年枯水期97%来水条件下,竹洲头、平岗、广昌、黄杨泵站的平均取淡概率分别为32.7%、13.8%、0.0%和50.0%。为满足澳门地区、珠海用水需求,高质量建设澳门地区、珠海常规和备用结合的供水安全保障体系,建议对竹洲头、平岗、黄杨泵站进行扩建,并新增约1亿m^(3)的调蓄库容。本研究可为保障澳门地区、珠海两地长期供水安全提供参考。

长江流域以三峡水库为核心的水库群统一联合调度思路、举措和成效

三峡水库因其所处地理位置、巨大调节能力居于长江流域控制性水库群的核心地位。为发挥好三峡水库巨大的防洪减灾作用和综合利用效益,水利部长江水利委员会持续推进以三峡水库为核心的长江流域控制性水库群统一联合调度研究和实践。从防洪、供水、发电、航运、生态方面阐述了长江流域水库群联合调度需求,从防洪调度、水资源调度、生态调度、泥沙调度、应急调度视角阐述了长江流域水库群联合调度原则与目标,明确了长江流域水库群统一联合调度思路。实施长江流域水库群统一联合调度以来,防洪调度方式不断深化优化,水资源利用策略不断丰富,生态保障措施不断完善,预报能力不断提升,决策支持体系不断完备;在防洪、供水、生态、发电、航运方面取得显著成效。总结了坚持流域统筹、坚持创新驱动、坚持制度保障、坚持共建共享的长江流域水库群统一联合调度实践经验。

计及动态频率响应约束的高比例风电电力系统日前-日内联合调度策略

高比例风电电力系统具有转动惯量低、调频能力弱等特征,容易引发频率安全问题。现有计及频率安全约束的调度策略研究中,调频手段主要为惯性响应与一次调频,鲜见在单机故障等大功率扰动下考虑系统旋转备用与紧急功率支撑的动态响应作用。对此,在日前-日内联合调度模型中引入预想小功率扰动及大功率扰动下的系统动态频率响应约束。首先,分别构建两种预想功率扰动下的系统动态频率响应模型,采用阶梯备用等方法进行模型降阶,并进一步推导两种模型下的频率指标解析式。其次,提出计及动态频率响应约束的日前-日内联合调度架构,并分别构建日前及日内调度模型。进而,针对调度模型中最大频差约束导致的非线性问题,采用两阶段迭代方法求解。最后,开展算例分析,结果表明,所提联合调度策略能够兼顾系统运行经济性要求与频率安全性要求。

东江流域控制性水工程联合调度策略与机制探讨

近年,东江流域旱涝事件并存,防洪与供水安全形势严峻,三大水库和干流梯级电站是东江流域水旱灾害防御中的重要水利工程。收集流域水工程多年运行经验、案例、数据,综述东江流域控制性水工程联合调度在管理体制、防洪调度、水量调度等方面的研究、实践现状,通过数学模型、统计等方法,对现状调度体制与机制中存在的问题进行分析。从管理、技术、研究等角度提出建议与对策。

金沙江下游-三峡梯级水库2023年联合调度实践

金沙江下游-三峡梯级水库是治理和保护长江的关键性工程。为了进一步提高梯级水库应对持续枯水的能力,保障水资源综合利用效益全面发挥,结合2023年长江上游水雨情特点,全面分析了梯级水库应对持续枯水所实施的联合补水、汛期水位动态控制、联合蓄水等优化调度措施,总结提炼了梯级水库联合调度的成效和经验。实践结果表明:枯水期梯级水库累计向下游补水约243亿m^(3),有效保障了长江中下游供水安全以及航运、生态等综合效益;通过汛期抬水位、蓄水期精细化预报调度,有效提升了水资源利用效率,保障了梯级水库实现蓄满目标。提出的调度措施和经验可为今后流域控制性水库群联合调度方式优化提供重要参考。

考虑频率偏差和电压刚度约束的抽水蓄能机组与新能源场站联合调度方法

抽水蓄能机组调频和电压支撑能力能够提升新能源电力系统的安全稳定性。针对电网故障下新能源场站低电压穿越造成的大量能量缺额问题,推导出频率偏差约束的解析表达式;根据电压刚度的定义,推导出新能源场站并网点电压刚度约束表达式。利用多面体不确定集合描述新能源的不确定性,以弃风弃光量最小为优化目标,提出一种考虑频率偏差和电压刚度约束的抽水蓄能机组与新能源场站联合调度方法。在改进的IEEE 39节点系统中对所提方法进行测试,结果表明合理利用抽水蓄能机组可以有效抑制新能源波动并提高系统频率和电压稳定性。

水工程联合调度知识图谱构建与应用研究

为了将水工程调度与新一代信息技术进行深度融合,立足流域水工程调度业务需求,按照知识建模、知识抽取、知识存储以及知识应用的总体思路,提出了合理可行的水工程联合调度知识图谱构建与应用总体技术方案,以及场景驱动的水工程联合调度本体构建方法。具体阐述了结构化、非结构化信息挖掘与知识抽取技术以及基于Neo4j图数据库的知识索引与可视化,并从防洪调度、水资源调配两个方面探索知识图谱的应用实例与发展方向。研究初步实现了调度知识图谱构建全流程贯通,可为知识图谱在水工程联合调度领域的进一步发展与应用提供借鉴。

分时电价下泊位岸桥联合调度研究

基于全球各地推行分时电价政策以及大力发展港口岸电的背景下,将分时电价引入集装箱码头作业问题中,考虑岸电和分时电价对集装箱码头作业计划的影响,同时兼顾码头和船方的利益,在保证船舶可以按计划离港的前提下,构建以船舶在港时间、岸桥电力成本和船舶使用岸电的电力成本最小化为目标的多目标优化模型,根据所选取问题和模型目标函数的特点,选择带精英策略的非支配排序遗传算法(NSGA II)进行求解。通过不同规模的实例验证,与不考虑电力成本的传统泊位岸桥分配策略相比,所提出的模型算法均能够有效降低码头的电力成本,缓解高峰用电压力,尤其对集装箱吞吐量较少的码头优化效果更加显著。最后,通过对分时电价峰谷电价差的灵敏度分析,为码头相关部门针对不同的电价政策进行决策提供一定的依据。

基于星间链路的天基遥感中继联合调度方法

通过星间链路(Inter satellite link,ISL)实现遥感卫星和中继卫星互联互通,能将天基遥感数据及时落地,缩短遥感反应时间,故对卫星遥感与中继联合调度问题进行研究。在对上述问题进行描述和分析的基础上,以最大化总的任务优先级为目标函数,以可见时间窗、服务时间窗口以及唯一性等为约束条件构建遥感与中继联合调度规划模型。本文设计了基于自适应大规模邻域搜索框架的联合调度优化算法(Adaptive large‑scale neighborhood search based joint scheduling algorithmⅡ,ALNS‑JS‑Ⅱ)。该算法利用任务分配算子将多星调度分解成多个单星并行调度子问题,利用自适应的方法对所有算子进行选择,整个算法实现了遥感调度和中继调度间有效交互。为了验证ALNS‑JS‑Ⅱ算法的有效性,与遥感中继高耦合的自适应大规模邻域索算法(Adaptive large neighborhood search based highly coupled joint scheduling algorithmⅠ,ALNS‑JS‑Ⅰ)及基于自适应大规模邻域搜索的遥感中继分两阶段独立调度算法(Two stage ALNS,Ts‑ALNS)等在多种任务场景下进行对比实验。实验结果表明,ALNS‑JS‑Ⅱ算法相比ALNS‑JS‑Ⅰ算法以及Ts‑ALNS算法在算法求解收益上分别提高4.58%和1.48%,在求解效率上增加20%~30%。ALNS‑JS‑Ⅱ算法对遥感与中继资源联合调度问题有更好的求解能力。

双库洪水联合调度实况复盘及影响分析

沙河、大溪水库位于太湖流域湖西山丘区,库区深山重叠,径多流长拦蓄少,洪、旱频繁灾交叉的特点,对湖西区山丘区洪水起着重要的调蓄作用。以2016、2021年实况洪水联合调度为例,通过构建一二维耦合水动力模型进行模拟复盘,分析并验证沙河、大溪双库运行的实况调度过程,复演水库下游溢洪道两岸淹没影响,提出了相关调度与工程措施建议。研究表明:适当拓宽、下挖河道,加高下游堤防以及局部调蓄,能够显著降低下游淹没风险,为水库调度留有富余空间。

基于数字孪生仿真的半导体可重入混合流水车间联合调度优化研究

在新一代信息技术与高端制造产业加速融合渗透的背景下,文中针对半导体车间订单动态到达、车间生产信息透明度低的问题,提出了一种基于数字孪生仿真的半导体可重入混合流水车间联合调度方法。首先,设计了一种基于AnyLogic的数字孪生仿真架构,并在此基础上构建了高保真数字孪生仿真模型,对多源异构数据虚实交互、多维多尺度孪生模型运行机理进行了深入探讨;其次,综合考虑最大完工时间、碳排放量和AGV利用率建立联合调度模型,提出了一种结合数字孪生的ENSGA-Ⅱ算法进行求解,并将其嵌入AnyLogic孪生模型实现实时调度;最后,基于差异化场景和半导体车间任务实例,验证了所提方法的有效性。

郑州市污水厂群应急联合调度的优化布局与实现

为提升污水系统弹性和韧性,文章分析了郑州市污水系统存在的问题,提出了郑州市污水厂群应急联合调度布局。这种布局能有效应对污水厂应急污水出路问题,提升运行安全保障,同时最重要的是通过跨区域调配实现了未饱和污水厂和超负荷污水之间的有效调度,使郑州市各污水厂高效节能运行。联合调度是未来城市污水系统运营模式的发展趋势,有利于城市的可持续发展,通过实施了郑州市污水厂群应急联合调度,为平原地区污水互联互通建设提供了切合可行的实例。

考虑EV车主需求的风-火-储联合调度多目标优化策略

风电出力的波动性和电动汽车充放电的无序性增加了电力系统调度的负担,因此,电力系统在发电侧需考虑各资源的分配,用户侧需合理安排电动汽车有序参与电网调度。针对此问题,建立考虑电动汽车车主需求的风-火-储联合调度多目标优化模型。以净负荷方差、系统运行总成本和车主支付费用最低为目标,通过设立不同的分时电价引导车主参与电网调度。采用NAGA-Ⅱ算法和模糊层次分析法求得帕雷托解集中的最优解。结果表明:策略能够有效地减少系统净负荷方差、平抑系统波动,同时减少系统的总运行成本和车主的支付费用;不同的分时电价标准对于电动汽车参与调度的影响不同。

珠江流域水库群“压咸补淡”联合调度研究

枯水期珠江河口区咸潮上溯给珠江三角洲城市的供水安全带来极大威胁,上游水库群联合调水压咸是应对咸潮的有效措施。以西江、北江骨干水资源调配水库为研究对象,以满足思贤滘断面“压咸补淡”流量为目标,建立了西江、北江骨干水库群联合调度模型,研究不同来水情况下的骨干水库群联合调度方案。研究成果对于缓解珠江三角洲“旱上加咸”带来的供水保障问题具有重要意义,可为后续实时优化调度提供参考。