“人-车-桩-路-网”深度耦合下的配电网协同规划与运行优化

电动汽车(EV)作为连接交通电气化和电网清洁化的纽带和桥梁,可实现电力-交通-信息之间的深度耦合,形成电力-交通一体化的规划及运行架构。配电-交通融合系统(DTIS)中,EV充放电行为多时空动态交织、电能流-交通流-信息流深度融合、多利益主体动态博弈等大量不确定性因素使配电网的规划及运行优化的边界都将发生重大转变,但同时也给挖掘利用EV的移动储能特性和提升配电网灵活性带来了契机。为此,在分析“人-车-桩-路-网”深度耦合下配电网的形态演化特征基础上,剖析了新形态下配电网协同规划与运行优化所面临的新挑战,进而针对“人-车-桩-路-网”耦合下的EV灵活性建模、灵活域高效构建及预测、协同规划、运行优化4个方面关键技术展开讨论,并对相关技术问题的研究方向进行了展望。

基于天窗基本单元的编组站天窗方案优化研究

编组站接发列车方向多、数量大,机车换挂和调车作业频繁,直接影响施工维修作业。既有固定天窗时长的天窗方案,难以兼顾维修施工作业和运输工作连续性需求,导致天窗兑现率低,增加安全隐患,研究提出基于天窗基本单元的编组站天窗方案优化方法。根据各维修养护工种作业特性、编组站工作人员数量及效率等因素,划分天窗基本单元;考虑编组站维修养护与运输组织需求,以效用、作业完成率和天窗阈值利用率最优为目标,以时序关系为约束,建立基于阈值的天窗方案多目标优化模型,并利用数学软件进行求解;以成都北编组站为例,验证模型的有效性,结果表明,通过合理优化天窗方案,天窗兑现率达100%,有助于缓解编组站维修与运输之间的冲突。

铁路天窗方案与列车运行图协同优化研究综述

列车运行图是铁路运输工作的综合计划和铁路行车组织的基础,直接影响铁路运输工作的安全、效益和服务水平。天窗是保证铁路行车和人身安全、协调运输组织与施工维修之间矛盾的必要手段。天窗与列车运行相互影响、相互制约,合理的天窗方案可以有效缓解运输和施工维修两者的矛盾。在分析列车运行图与维修天窗协同优化复杂性、典型优化模型及国内外相关研究基础上,总结了既有研究在天窗形式评价、客货需求与天窗时长的匹配关系等方面的不足。立足我国双网融合贯通条件及轨道监检测系统的信息化、智能化趋势,从天窗方案评价、天窗方案与列车运行图鲁棒优化、路网条件下天窗方案与列车运行图协同优化、列车运行图与动态天窗协同优化等4个方面提出了需要进一步研究的关键问题。

四网融合条件下以客流需求为导向的市域铁路运输组织优化建议

[目的]区域一体化建设对区域多层次轨道交通网络的融合发展提出了更高的要求。在四网融合趋势下,应充分考虑客流需求,以客流需求为导向进行市域铁路的运输组织优化。[方法]从长江三角洲等区域轨道交通四网融合背景和市域铁路在其中的功能定位出发,明确了轨道交通互联互通的内涵。从客运需求总量、市域铁路客流分担率、运力供给和客运需求的匹配性3个方面阐述了当前市域铁路面临的运输组织困境。以客流需求为导向,从战略层、策略层及运营层3个层面提出了市域铁路运输组织的优化建议。[结果及结论]当前市域铁路运输组织的3大制约因素分别为线路规划建设与客运需求的差异、市域铁路与其他运输方式竞争优势不明显、缺少客流导向的列车开行方案调整机制及方法。从战略层角度应强化顶层设计,形成一体化运输组织体系;从策略层角度应化竞为合,发挥多模式轨道交通网络化效应;从运营层角度应以人为本,实行多样化行车组织模式。

基于整体规划建模的公平性区域货运碳税规划方法

针对货运碳税政策影响的公平性问题,本文提出一种基于整体规划建模的公平性区域货运碳税规划方法。该方法使用双层规划模型,上层模型使用Dagum基尼系数分析货运碳税政策对不同地区制造业区位影响,并据此优化各地区的货运碳税价格,提升政策影响的公平性;下层模型通过改进土地利用—交通整体规划模型,模拟区域中社会经济活动、交通及货运碳排放之间的交互关系。由于决策变量与目标函数之间的复杂关系,本文提出一种贝叶斯优化算法求解模型。拓展所使用的土地利用—交通整体规划模型,改进后的模型不仅能一体化分析货运碳税政策对区域货运减排和产业区位的综合影响,而且能在政策制定中考虑不同地区综合运输网络和产业区位的差异,确保政策影响的公平性。以长江经济带为例的研究结果表明,在80元·t^(-1)的货运碳税政策下,不同地区的制造业区位受到的影响差异显著,区域间净差异对总体基尼系数贡献率为74.63%。相比之下,本方法通过差异化区域货运碳税政策,在同等货运减排目标下,有效降低了区域间净差异,将总体基尼系数由0.180降至0.115,较好地平衡了货运碳税政策对长江经济带各地区制造业区位影响的公平性。

基于车船直取模式的集装箱海铁联运衔接优化

为解决车船直取模式下集装箱海铁联运衔接优化问题,基于固定的船期,本文考虑火车班列和集装箱船在时间和运量两个维度上的衔接,以衔接班列数量最大化、衔接船舶数量和时刻表调整最小化为目标,构建海铁联运班列时刻表优化的混合整数非线性规划模型,并基于分层优化方法进行求解。以深圳盐田港为例,对模型进行分析验证。结果表明:考虑时间和运量衔接的班列时刻表优化,可以带来衔接的班列数量增加6个,车船直取集装箱总量增加466 TEU,提高了75%;衔接的船舶数量增加了1个,3艘船装载的车船直取箱量分别提高了2.6%、4.2%和2.5%;集装箱在港口总停留时间缩短了26%。研究表明,该模型可为改善港口车船直取模式下海铁联运衔接水平提供有益参考。

基于加边策略的城市群客运网络韧性优化

研究城市群客运网络韧性及韧性优化的问题有助于提高城市群应对突发事件的能力。以韧性城市和复杂网络理论构建考虑城市群客运网络吸收、适应、恢复3种能力的模型,以呼包鄂乌城市群路网数据为基础,利用不同攻击策略与加边策略考虑城市群客运网络韧性的优化问题,借助Python分析,找到最佳的加边策略。结果表明:不同的攻击方式对城市群客运网络韧性的影响不同,按低度数加边对韧性提升较为显著,为之后城市群韧性的提高提出了建议。

考虑碳排放的长大货物多式联运路径优化

长大货物具有外形轮廓尺寸大、重量大和价值昂贵等特性,运输过程中不可拆解。多式联运逐步成为长大货物运输的首选方式,路径决策是其联运组织的核心。本文引入能耗因子,设计长大货物多式联运在途运输、改造和换装过程碳排放量计算公式,统筹考虑长大货物装后轮廓尺寸、限界、桥梁承重能力和节点换装能力等制约因素,兼顾运输路段改造,以最小化长大货物联运成本和碳排放量为优化目标函数,构建考虑碳排放的长大货物多式联运路径优化模型,设计基于自适应遗传算法和精英保留策略的长大货物多式联运路径优化算法,提出一种考虑碳排放的长大货物多式联运路径决策方法。计算结果表明:相比传统遗传算法和自适应遗传算法,本文方法的目标函数优化程度均高于20%,成本优化程度均高于12%,碳排放量优化程度均高于22%,所提方法优势显著。采用本文方法编制的长大货物联运路径方案能有效兼顾多式联运成本和碳排放,为长大货物多式联运路径优化提供强有效的决策支持,助力大件物流降本增效和“双碳”目标的实现。

需求不确定下边远群岛海运物流网络选址—库存—路径优化

为降低岛上物资需求不确定对边远群岛海运物流网络稳定性的影响,本文基于大陆补给港、中心岛及卫星岛3级轴辐式物资配送网络,考虑异质船队、运输组织模式多样性及库存容量限制等现实因素,将中心岛选址数量纳入决策,以系统总成本最小为目标,建立海运物流网络选址—库存—路径优化模型,通过设计嵌入蒙特卡洛模拟邻域遍历算子的遗传—退火集成优化算法,将复杂问题分解为选址与指派、航线分组及路径与仓储优化等多个子问题,并通过内外层算法的交互和迭代实现整个问题的集成优化。以我国南海群岛的实地数据进行实验,分析岛屿数量、密度分布及需求变动对海运网络系统的影响。结果表明:在岛屿物资需求量分布不变且岛屿数量相同的情况下,岛屿为聚集分布时的物流网络单位成本比离散分布时相对较低;在岛屿物资需求量分布不变且岛屿分布相同的情况下,岛屿数量变化对物流网络单位成本影响较小;岛上物资需求均值变化对系统各部分成本的影响较大,总成本与均值呈正相关关系;需求波动对仓储系统成本的影响较为明显,但对运输系统成本的影响较小。上述结果验证了本文算法在不同规模群岛情境下的适用性,可为需求不确定下边远群岛海运物流网络的构建与优化提供决策依据。

Inflation and time value of money in a vendor-buyer inventory system with transportation cost and ordering cost reduction

The article presents a single-vendor and a single-buyer integrated production inventory system with inflation and the time value of money.The main focus is on the effect of ordering cost reduction dependent on lead time and lead time reduction.Two integrated continuous review models are developed.For both cases,our objective is to minimise the total integrated system cost by simultaneously optimising the order quantity,safety factor,lead time and number of shipments.We take the transportation cost as a function of the shipment lot size and it is taken to be in an all unit-discount cost format.Thus we incorporate transportation cost explicitly into the model and develop optimal solution procedure for solving the proposed inventory system.An efficient algorithm for finding the optimal solution is developed and numerical examples are given to illustrate the model.

考虑业务冲突的煤炭多周期库存-运输联合优化问题

研究大型能源企业在制定运营计划时面临的产业链产运销储一体化全局优化问题。针对现有模型通常只涵盖单一时间周期、忽略业务冲突,以及将运输和库存分开处理的不足,构建以企业计划时间范围内多周期总利润最大和业务冲突影响最小为目标,以不同周期的库存平衡关系以及产运销业务等为约束,同时考虑业务冲突的多周期库存-运输联合优化模型。针对该模型结构复杂、约束条件多和求解计算量较大的特点,本文提出一种软约束渐进增强的快速遗传算法。相比传统的遗传算法,该算法的运算速度可以提升5~10倍,显著提高了此类模型的求解效率。最后,将模型和算法应用在实际案例中,并对案例进行详细分析,验证了模型的可靠性和算法的高效性。本文提出的模型和算法有助于为大型能源企业的产业链一体化最佳运营提供科学、合理、高效、精确的决策支持。

不确定环境下农村地区客货邮融合协同运输策略研究

目的针对农村地区运输困难问题,在“客货邮”融合背景下通过固定运输路线的农村公交和灵活运输的物流车辆,并考虑农村公交运输货物价格的不确定性,促进农村偏远地区物流运输环节的降本增效。方法构建以最小化总成本为目标的农村公交−物流车辆协同运输决策模型。在此基础上,考虑农村公交运输价格的不确定性,采用多区间鲁棒优化方法构建鲁棒优化模型。在实验环节,使用cplex进行数值实验和现实案例分析。结果通过农村客货邮协同运输决策能够有效降低运输成本,并提供了有效的解决方案。此外,公交运输价格的不确定性会带来整体成本的增长和农村公交使用率的减少。结论结合农村客货邮运营实践,设计了协同运输决策模型及鲁棒优化模型,基于算例和案例,验证了所构建模型的合理性,能够为客货邮融合发展管理者提供有益的决策支持。

交能融合项目路域光伏支架结构方案比较

[目的]为了得到交能融合项目路域光伏支架最佳的结构布置方案,提出了要将光伏支架上部结构与相应的基础结合起来综合进行比较的思路,并根据该思路进行了比较分析。[方法]针对一个标准的光伏阵列,结合以往项目经验,设计了3种可行的光伏支架结构布置方案,并对这3个方案进行了技术经济性比选。[结果]比选结果表明:双立柱双桩方案的总体造价最低,技术可行性最高。[结论]通过综合比较确定了交能融合项目路域光伏支架最佳的结构布置方案,可为同类型项目光伏支架结构布置方案优化提供思路。

基于改进遗传算法对LIRP问题集成优化研究

在物流系统优化中,物流节点的选址、库存控制及运输路径优化是进行物流系统规划最重要的模块,三个方面相互关联相互制约,在企业物流系统运作中缺一不可,也是当今企业降低成本提高利润的大势所趋.就选址、库存、车辆路径三个要素进行探讨,构建在需求不确定情形下的LIRP集成优化模型,解决分销中心的选址、库存、分销中心到需求门店的路径优化、需求门店的库存优化问题,充分将物流配送选址、库存控制、车辆路径三个方面进行有效集成,采用改进的遗传算法对模型的求解,并以连锁食品R公司为算例,编写程序代码,借助Matlab计算工具求解,最后将求解的结果进行优化对比分析,节约了R公司总里程3964 km,车辆减少36辆,总物流成本减少2.85万元,并验证了算法的有效性.

汽车零部件物流运输包装一体化的应用

运输和包装是汽车零部件物流过程的重要组成部分,运输包装一体化能够将物流中两个主要因素很好地结合在一起。运输包装一体化中的包装管理在于包装设计、包装投入、动态调配和供应链管理,运输管理在于运输采用的循环取货(MR)工作模式的设计及规划。汽车零部件物流运输包装一体化项目的目的是将物料的运输与包装两个部分有效地组合应用,以达到降低物流成本、提高服务质量、提高到货准确率、降低库存等效果。物料的运输及包装由同一家企业完成,这样将会使物流整个环节的工作更加顺畅,成本也可以降至最低,从而达到降本增效的最佳状态。

立体交通系统通感算一体化关键技术

以无人机、智能网联汽车、道路基础设施等空地平台为载体的立体交通系统是智慧城市综合交通在6G网络中发展的前沿方向。随着海量无线通信终端、智能传感器等物理设备与交通运输环境、载运工具和道路基础设施深度融合,立体交通系统对通信感知的需求日益增长;然而,当前系统的发展受网络体系结构、通信资源、计算资源和感知能力的制约,其信息交互与综合处理能力亟待协同提高。另一方面,通信感知与边缘计算一体化(ISACEC)技术发展及其在空地协同网络中应用,为立体交通系统演进提供了新的推动力。面向立体交通系统应用场景,总结了ISAC-EC技术发展与应用现状,然后构建了空对地、地对空通信感知联合优化模型,给出了通信波束和雷达波束联合设计的关键技术思路;最后,针对典型应用场景开展仿真实验,结果展现了通感算一体化关键技术在立体交通系统中的应用潜力和优势,可为系统发展建设提供指导。

基于机电一体化的煤矿智能运输系统设计与优化

随着煤矿开采技术的不断发展,煤矿智能运输系统的设计和优化变得越来越重要。对此,针对现有煤矿运输系统存在的问题,提出了一种基于机电一体化的智能运输系统设计方案,并进行了系统优化。通过对煤矿智能运输系统的设计与优化,可以提高运输效率,降低运输成本,提高煤矿安全性。

城市轨道与常规公交融合发展研究

随着城市化的迅速发展,传统交通系统面临挑战,因此城市轨道与常规公交的融合备受关注。我们着眼于研究的核心议题,包括为何需要这种融合、目前存在的问题和可能的解决方案。通过对现有问题和优化措施的研究,我们旨在为城市交通规划提供一些见解,推动交通系统向更智能、高效、可持续的方向发展,从而提升城市居民的出行体验。

“综合社区型”轨道交通场站上盖综合开发策略研究

在综合开发导向下,轨道交通场站将不仅仅作为单一市政设施,需统筹考虑交通功能和开发功能。结合上海市交通设施和轨道交通场站的发展情况和实践案例,提出与待更新地块相结合的选址思路以及区域统筹、功能复合的“综合社区型”场站上盖开发规划理念。针对不同区位,给出中心城以单地块更新、与周边融合为主,近郊区域可适当拓展开发范围、以带动区域发展为主的不同开发策略,并分析交通组织原则。同时,探索上盖社区智慧物流、智慧公交、智慧停车的应用实践。为后续轨道交通场站上盖开发提供指导建议。

多式联运中运输方式与运输路径集成优化模型研究

运输方式和运输路径选择问题是影响多式联运时间和费用的关键问题,直接影响承运人和客户的利益。依据运输方式选择和运输路径优化的关系特点,采用主从混合智能启发式方法,构建了运输方式选择和运输路径优化集成模型,给出了粒子群—蚁群双层优化算法求解方案,解决了运输网络多节点、多方式、多路径的集成优化问题。实验结果表明,该方案优于蚁群算法和遗传算法。