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电动车辆路径问题:可调鲁棒数学模型与算法
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作者 郭静梅 张瑞友 《系统工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第3期373-382,412,共11页
针对行驶时间不确定的允许部分充电的带时间窗电动车辆路径问题,考虑多面体不确定集度量行驶时间的不确定性,建立了一个可调鲁棒优化模型,设计了基于行生成和集划分的求解算法,采用标号法对路径的可行性进行判定,并将不可行的路径作为... 针对行驶时间不确定的允许部分充电的带时间窗电动车辆路径问题,考虑多面体不确定集度量行驶时间的不确定性,建立了一个可调鲁棒优化模型,设计了基于行生成和集划分的求解算法,采用标号法对路径的可行性进行判定,并将不可行的路径作为新的约束加入到模型中.数值实验表明,94%的算例可求得最优解,这验证了本算法的效率;利用多面体不确定集进行度量对总行驶距离和车辆总数目具有正向的影响;相比于普通鲁棒优化,可调鲁棒优化的求解结果有显著提高,可以提升车辆调度的灵活性. 展开更多
关键词 电动车辆路径问题 可调鲁棒优化 不确定行驶时间 行生成 集划分
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考虑行程时间波动的干线信号协调控制鲁棒优化模型 被引量:5
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作者 赵靖 徐竞琪 +2 位作者 严佳超 殷宇婷 刘心雨 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期1261-1269,共9页
为提升城市干线交通运行效率,针对以往协调控制模型中未考虑路段行程时间波动性的不足进行改进,建立考虑行程时间波动的干线信号协调鲁棒优化控制模型。首先利用车牌识别数据,根据不同流向,提取不受信号延误影响的车辆路段行程时间分布... 为提升城市干线交通运行效率,针对以往协调控制模型中未考虑路段行程时间波动性的不足进行改进,建立考虑行程时间波动的干线信号协调鲁棒优化控制模型。首先利用车牌识别数据,根据不同流向,提取不受信号延误影响的车辆路段行程时间分布。在此基础上,以路段行程时间构建情景集,以绿波带宽作为条件风险值指标,建立基于情景的鲁棒优化模型。该模型将行程时间分布通过情景发生概率融合在模型中,以绿波带宽条件风险值最小为目标函数,并考虑绿波带宽计算、周期时长、信号相位差、配时参数相互关联和参数非负性等约束条件。在模型求解中,通过增加辅助变量,对模型进行线性化处理,将模型转变为混合整数线性模型,从而可采用分支定界法进行求解。在情景数量为100条件下,优化求解时间不高于3 min。最后通过苏州市工业园区星湖街案例分析,验证模型的可用性和有效性。研究结果表明:所提出的鲁棒优化模型在平均绿波带宽、最小绿波带宽、90%位绿波带宽上均优于传统MAXBAND方案。90%位绿波带宽和最小绿波带宽分别提高了17.4%和19.0%,条件风险值降低了8.9%。 展开更多
关键词 城市干线 信号协调控制 鲁棒优化 行程时间波动
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基于条件风险价值的电动汽车充电站规划 被引量:2
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作者 朱思嘉 余思雨 +1 位作者 王戈 麻秀范 《电测与仪表》 北大核心 2023年第7期13-18,82,共7页
针对电动汽车充电负荷的假日性以及负荷预测的不确定性,基于条件风险价值构建了电动汽车充电站规划模型。基于出行链,结合Dijkstra最短路径算法,利用蒙特卡洛随机模拟得到快慢充负荷的时空分布。以充电站建设数量最少为目标,满足所有充... 针对电动汽车充电负荷的假日性以及负荷预测的不确定性,基于条件风险价值构建了电动汽车充电站规划模型。基于出行链,结合Dijkstra最短路径算法,利用蒙特卡洛随机模拟得到快慢充负荷的时空分布。以充电站建设数量最少为目标,满足所有充电需求点为约束,建立选址模型。考虑用户等待时长,以充电站建设成本最小为目标,建立定容模型。为解决定容模型中充电负荷假日性以及负荷预测随机性,利用鲁棒优化将定容模型转化为机会约束规划,引入条件风险价值工具进行求解。以某区域充电站规划为仿真算例,算例结果验证了该方法能够增强充电站规划模型的鲁棒性,具有可行性。 展开更多
关键词 出行链 等待时长 鲁棒优化 条件风险价值 充电站规划
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基于走行时间鲁棒可靠性的随机交通均衡问题 被引量:3
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作者 孙华 高自友 《交通运输系统工程与信息》 EI CSCD 北大核心 2012年第2期76-84,97,共10页
在基于走行时间可靠性的交通均衡问题中,普遍存在假设是引起走行时间变异的O-D(Origin-Destination)需求或路段通行能力的概率分布是精确已知的。然而,现实中这些概率分布很难精确获得.本文放松这个假设而仅要求知道O-D需求的前m阶矩(这... 在基于走行时间可靠性的交通均衡问题中,普遍存在假设是引起走行时间变异的O-D(Origin-Destination)需求或路段通行能力的概率分布是精确已知的。然而,现实中这些概率分布很难精确获得.本文放松这个假设而仅要求知道O-D需求的前m阶矩(这里m是和路段费用函数的形式相关的正整数),通过运用最坏风险价值和最坏条件风险价值指标定义鲁棒分位走行时间和鲁棒超过期望走行时间,并证明在一般分布下两种出行时间是等价的.基于此定义,通过整合出行者的感知误差,提出了鲁棒分位随机用户均衡(鲁棒超过期望随机交通均衡)模型,模型被表示为一个变分不等式,并证明了解的存在性,然后运用一种启发式算法求解该模型.数值算例显现了模型在应用上的特性及算法上的有效性. 展开更多
关键词 系统工程 随机交通均衡问题 最坏风险价值 最坏条件风险价值 鲁棒分位走行时间 鲁棒超过期望走行时间 变分不等式
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考虑行驶时间不确定性的合乘路径鲁棒优化方法
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作者 袁振洲 陈思媛 +2 位作者 吴玥琳 李浩然 肖清榆 《交通运输系统工程与信息》 EI CSCD 北大核心 2022年第5期233-242,共10页
为应对实际合乘过程中时间不确定性带来的负面影响,本文研究不确定行驶时间下的合乘问题。采用预算不确定集合描述时间变量,引入不确定性水平可调节的预算系数,构建以车辆总里程最短和车辆数最少为目标的合乘路径鲁棒优化模型。并设计... 为应对实际合乘过程中时间不确定性带来的负面影响,本文研究不确定行驶时间下的合乘问题。采用预算不确定集合描述时间变量,引入不确定性水平可调节的预算系数,构建以车辆总里程最短和车辆数最少为目标的合乘路径鲁棒优化模型。并设计两阶段算法求解,第1阶段以两乘客间的可行合乘路径为基础,从车辆总里程节省率和乘客时间窗匹配灵活性两方面设计公式量化合乘匹配机会,以匹配机会为权重构建乘客图网络并聚类乘客需求;第2阶段设计以顺序插入启发式方法构造初始解的禁忌搜索算法求解。案例数据实验结果表明:本文聚类方法能保证优化质量并提高85%以上的计算效率,同时能缩减乘客等车时间和绕行距离;增大预算系数时解的鲁棒性逐渐提高,但会增加10%~40%的车辆数并降低1%~10%的里程节省率;大规模乘客案例和窄时间窗案例的合乘路径对不确定时间的敏感性更高,宽时间窗案例无需增加过多额外车辆和总里程就能达到较高水平的路径鲁棒性。 展开更多
关键词 交通工程 合乘 鲁棒优化 时间不确定性 匹配机会 禁忌搜索
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一种改进行波时频复合分析的杆塔故障定位方法 被引量:10
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作者 李勋 黄荣辉 +2 位作者 姚森敬 吕启深 张欣 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2015年第20期130-136,共7页
基于时频复合分析的行波故障定位方法依赖于固有频率法的测距可靠性。为进一步提高该方法的测距精度及可靠性,提出一种改进的时频复合分析行波杆塔故障定位方法。首先分析两侧故障信号,分别得到主固有频率,采用改进的固有频率法初步得... 基于时频复合分析的行波故障定位方法依赖于固有频率法的测距可靠性。为进一步提高该方法的测距精度及可靠性,提出一种改进的时频复合分析行波杆塔故障定位方法。首先分析两侧故障信号,分别得到主固有频率,采用改进的固有频率法初步得到故障点位置;然后利用小波工具对信号进行时域分析,根据固有频率法得到的故障位置推导故障点反射波头到达母线的时间;最后由线路两端故障点反射波与初始行波的时间差之比进行杆塔故障定位。EMTP联合Matlab仿真分析表明,该方法提高了固有频率法测距稳定性,有利于时域分析。同时,对400 km线路的杆塔定位误差在400 m以内,耐受过渡电阻达350?,在线路长度变化3 km情况下不影响故障测距。 展开更多
关键词 固有频率 行波 时频特征 杆塔故障定位 鲁棒性 小波分析
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基于IGG抗差的配电网多端行波故障定位方法 被引量:3
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作者 陈中豪 徐良德 +1 位作者 郭挺 杨帆 《广东电力》 2022年第11期34-41,共8页
配电网线路长度短,且含有多层分支及架空电缆混联线路,故障点的定位极为困难。传统基于阻抗的故障定位方法应用效果不佳,行波法具有更高的精度,但易受故障条件的影响。为此提出一种基于中国科学院测量与地球物理研究所(Institute of Geo... 配电网线路长度短,且含有多层分支及架空电缆混联线路,故障点的定位极为困难。传统基于阻抗的故障定位方法应用效果不佳,行波法具有更高的精度,但易受故障条件的影响。为此提出一种基于中国科学院测量与地球物理研究所(Institute of Geodesy&Geophysics,Chinese Academy of Sciences,IGG)抗差法(以下简称IGG抗差法)的配电网多端行波故障定位方法,该方法包括两步:第1步通过网络末端测点的故障初始行波到达时间,定义与行波波速无关的R系数,并利用R系数确定故障分支;第2步利用IGG抗差法对故障位置进行精确求解,通过引入权函数对不同的测量数据赋予不同的权重,以克服行波到达时间误差带来的不利影响。PSCAD/EMTDC仿真证明该方法具有较高的定位精度,对时间误差具有强鲁棒性。 展开更多
关键词 配电网 行波定位 IGG抗差法 时间误差
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应急情况下需求和旅行时间不确定的车辆路径问题研究
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作者 周桂姣 卢山 雷全胜 《物流工程与管理》 2016年第10期55-57,共3页
考虑到应急情况下,需要在最短的时间下满足尽可能多需求,从而挽救更多的生命和财产甚至不惜以运费为代价,所以文中的模型以最小化延迟时间和最小化未满足需求为目标研究需求和旅行时间都不确定的车辆路径问题。首先,引入了一个允许最晚... 考虑到应急情况下,需要在最短的时间下满足尽可能多需求,从而挽救更多的生命和财产甚至不惜以运费为代价,所以文中的模型以最小化延迟时间和最小化未满足需求为目标研究需求和旅行时间都不确定的车辆路径问题。首先,引入了一个允许最晚到货时间;然后,应用最大化策略、平均策略和资源保留策略三种鲁棒策略;最后,借助CPLEX对模型进行求解,并进行数值实验证明鲁棒优化方法在不确定环境下的优势。 展开更多
关键词 应急 不确定需求 不确定旅行时间 鲁棒 车辆路径问题
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Just-in-time parts feeding optimization for assembly lines under travel time uncertainty
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作者 Jia-hua Zhang Ai-ping Li Xue-mei Liu 《International Journal of Modeling, Simulation, and Scientific Computing》 EI 2021年第5期43-58,共16页
Just-in-time(JIT)part feeding is adopted by more and more automobile producers.Based on this part feeding policy,vehicles perform their assigned routes cyclically and provide stations with the exact quantity of parts ... Just-in-time(JIT)part feeding is adopted by more and more automobile producers.Based on this part feeding policy,vehicles perform their assigned routes cyclically and provide stations with the exact quantity of parts required until the next arrival of the vehicle.However,if there are uncertain travel times,a shortage of materials in stations will be caused.In this paper,the JIT part feeding optimization problem under travel time uncertainty is studied.The uncertain travel time is represented by the interval number according to the actual situation.To minimize the largest possible vehicle trip time,the optimization model is developed based on robust optimization.In the model,a route-dependent uncertain parameter is introduced.Through this model,the route of each vehicle and the parts load needed to be delivered by the vehicle can be calculated.A hybrid simulated annealing algorithm is designed to solve this model.The parts feeding planning for an engine assembly line is taken as an example.By the Monte Carlo simulation,the relationship between the line stoppage probability and the uncertain parameter is studied to obtain the final solution.The effectiveness of the method is demonstrated by this case study. 展开更多
关键词 Parts logistics travel time uncertainty robust optimization assembly line vehicle routing
原文传递
TWUSM振动模态鲁棒滑模观测器研究
10
作者 荆锴 林夏萍 董砚 《压电与声光》 CAS 北大核心 2020年第5期659-662,667,共5页
考虑到行波型旋转超声电机(TWUSM)控制精度与定子两相振动模态有关,但其不易测量。因此,该文提出了一种具有参数鲁棒性的滑模观测器以实现优化定子振动模态。首先,分析定子两相振动模态及合成行波对TWUSM高精度控制的影响;其次,利用电... 考虑到行波型旋转超声电机(TWUSM)控制精度与定子两相振动模态有关,但其不易测量。因此,该文提出了一种具有参数鲁棒性的滑模观测器以实现优化定子振动模态。首先,分析定子两相振动模态及合成行波对TWUSM高精度控制的影响;其次,利用电机可测的电流、电压信号建立振动模态滑模观测器,分析TWUSM参数时变特征,并证明观测器的稳定性与鲁棒性;最后,通过仿真与实验对所提出的振动模态滑模观测器进行验证。结果表明,滑模观测器能准确估计两相振动模态,且具有参数鲁棒性。此外,基于观测结果改善驱动电压,实现定子振动模态优化,从而降低输出转矩脉动,提高电机控制精度。 展开更多
关键词 行波型旋转超声电机 滑模观测器 振动模态 参数时变性 鲁棒性
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考虑用户行程时间不确定性的共享汽车调度鲁棒优化研究
11
作者 刘阳东 刘海洋 《石家庄铁道大学学报(自然科学版)》 2021年第1期102-107,共6页
单程共享汽车服务模式的快速普及,导致因用户需求潮汐性引发的车辆在站点间失衡问题日益严峻,如何更加有效地组织车辆调度是共享汽车运营企业亟需解决的问题。在用户用车需求全部满足的假设前提下,建立一个共享汽车车辆调度确定性模型,... 单程共享汽车服务模式的快速普及,导致因用户需求潮汐性引发的车辆在站点间失衡问题日益严峻,如何更加有效地组织车辆调度是共享汽车运营企业亟需解决的问题。在用户用车需求全部满足的假设前提下,建立一个共享汽车车辆调度确定性模型,并应用鲁棒优化理论,推导出该确定性模型对应的鲁棒对等模型。选取Evcard位于上海市嘉定区的5个站点作为案例进行分析,验证了所提模型的有效性。结果表明,用户行程时间不确定性对系统成本具有重要影响,随着用户行程时间不确定性波动上界的增大,系统成本增加明显,但鲁棒模型所增加的成本远小于确定性模型下风险发生时所造成的损失,为共享汽车企业制定车辆调度方案和控制运营成本提供了新思路。 展开更多
关键词 共享汽车 车辆调度 鲁棒优化 用户行程时间不确定性 CPLEX
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