改进的容量约束设施区划模型的算法及应用

针对经典的容量约束设施区位模型(CFLP)缺少考虑公平、效率与服务质量三方面的因素,以及平衡三者关系的问题,文章提出了引入覆盖半径ϕ、最低覆盖率μ、设施建设成本CAP对模型进行改进,算法的求解实质是求解线性规划问题的最优解。根据以上方法进行案例区的计算验证,实验结果表明,与传统模型算法相比,改进的CFLP模型通过灵活选择设施的服务半径和覆盖率参数求解计算,能较好地兼顾服务成本、服务质量和空间公平性三者之间的关系,并可于5s内得出最优解,相比传统算法150s的平均计算时间,有显著的提升,对城市公共服务设施的布局优化具有较高的实用价值。

自适应混合蚁群算法求解带容量约束车辆路径问题

针对带容量约束车辆路径问题(capacitated vehicle routing problem,CVRP),提出了一种自适应混合蚁群算法.由蚁群算法生成子回路,为增强跳出局部最优能力,在蚁群算法的状态转移规则和信息素更新规则中引入了自适应机制.基于子回路组合,由遗传算法构造近似解,根据问题编码特性设计了适应度函数和遗传算子,提高了构造效率,并采用Clark和Wright节约算法将近似解修复成可行解.采用扫描法和2-opt局部优化方法提高可行解的质量.标准算例的实验结果表明,该算法在求解CVRP问题上具有良好的寻优精度和寻优效率.灵敏度分析结果表明蚂蚁数量对算法性能具有显著影响.

基于容量约束的海运拼箱实时动态定价策略

海运拼箱运输发展迅速,在集装箱班轮运输中占比逐渐增大。文章为最大化拼箱运输的收益,建立了基于拼箱货物等级的动态定价模型,在容量约束的基础上,提出了最优实时动态定价策略,并且证明了模型价值函数的单调性。同时,文章在算例中分析了最优动态定价策略,分析结果表明:对于任一拼箱货物等级,最优价格具有单调性,对剩余容量是非递增的,对剩余决策期是非递减的。

考虑机组调频容量约束的输电网概率潮流解析算法

输电网概率潮流不仅取决于输入随机变量(如新能源出力)的概率特性以及系统潮流方程,还取决于系统为降低随机变量波动的影响所采取的自动控制手段。然而,当前鲜有文献计及控制对概率潮流结果的影响,难以反应系统客观实际。为此,提出一种考虑机组调频容量约束的输电网概率潮流解析算法。该方法将系统一次、二次频率控制和概率潮流计算相融合,可将新能源出力等随机变量的联合概率分布以解析的方式映射为全网状态量的联合概率分布。算例显示,提出方法兼具高精度和高效性。

求解带容量约束车辆路径问题的多模态差分进化算法

针对带容量约束车辆路径问题(CVRP)中交通拥堵、资源供给、客户需求等不确定性因素的影响容易导致单一最优解不可行或非最优的问题,提出一种多模态差分进化(MDE)算法,以同时求解得到目标值相近的多个备选车辆路径方案。首先结合CVRP的特点,构建高效的解个体编解码策略,并基于修复机制提升解个体的质量;然后在差分进化(DE)算法框架下,基于多模态优化视角引入动态半径小生境生成方法,并采用杰卡德系数来度量解个体之间相似性,进而实现对于解个体之间距离的计算;最后,改进邻域搜索策略,采用精英存档和更新策略来得到多模态最优解集。基于典型数据集的仿真实验与分析结果表明,所提MDE算法寻优得到的平均最优解个数达到1.7434个,平均最优解与已知最优解的平均偏差为0.03%,而差分进化(DE)算法二者分别为0.8486和0.63%。可见,所提算法在求解CVRP上表现出较高的有效性和稳定性,能同时得到CVRP的多个近似最优解。

考虑容量约束的村镇垃圾收运路线优化方法研究

为了减少碳排放,提高村镇生活环境质量,实现乡村振兴,对村镇垃圾收运路线进行了优化。基于天气、运输距离、成本等因素,建立容量约束下的村镇垃圾收运路线优化模型。然后,以江苏省新沂市合沟镇为例,利用Matlab软件实现禁忌搜索算法和模拟退火算法,求解出最优路径。最后,通过对比平均配送距离和平均计算时间,发现模拟退火算法的计算结果优于禁忌搜索算法的计算结果。

考虑车流信息与配电网络容量约束的充电站规划

提出一种计及路网结构、车流信息、配电网络结构和容量约束等因素的城市区域电动汽车充电站的规划模型。该模型在配电网络的容量约束条件下,以用户在充电路程中的损耗成本和充电站线路投资之和最小为目标来进行站址和接入位置的选择,通过加权Voronoi图来实现充电站服务范围的自动划分,并利用排队论原理进行充电站的容量优化配置。最后,在兼顾电力公司和电动汽车用户双方利益的前提下,以全社会成本最小化为目标来进行充电站规划方案的优选。算例分析表明,所提出的方法和模型对于城市区域电动汽车充电站的优化规划具有一定的可行性和合理性。

计及多类开关和容量约束的中压配电网可靠性估算解析模型

由于中压配电网可靠性评估数据录入繁琐且收集困难或缺乏,可靠性指标的近似估算显得实用和必要。提出了根据典型供电区域和典型接线模式的馈线分类原则。基于故障模式后果分析法,分别建立了各典型接线模式馈线故障和预安排停运系统平均停电持续时间(SAIDI)的基本估算模型:对于架空系统,考虑了不同类别的开关以及大分支的影响;对于电缆系统,则考虑了环网柜内开关为断路器、负荷开关及其组合的情况。建立了考虑设备容量约束和负荷变化的扩展模型,用以修正基本估算模型得到的指标。算例验证了所提估算模型的实用性和可操作性;计算结果同时表明,采用精细的供电区域划分方式有利于减小估算误差。

考虑转供容量约束的配电网马尔可夫可靠性算法

将马尔可夫理论应用于配电网的可靠性评估中,将一台虚拟的故障主变和一条虚拟的故障线路作为负荷失电时候的状态,视为当供电线路故障,并且转供不成功的情况下,状态转移至由这条虚拟的故障线路供电。利用主变和线路间的联络关系,充分考虑了系统发生N-1故障时的转供成功率,并且综合了系统的元件故障率,形成马尔可夫转移概率矩阵。采用经典的马尔可夫状态空间法,准确全面且简便地求解配电网的可靠率,并通过一个实际的配电网络算例验证了算法的可用性。

多阶段粒子群优化算法求解容量约束p-中位问题

容量约束p-中位问题(Capacitated P-Median Problem,CPMP)已被证明是一类计算机难以求解的具有NP-hard特性的组合优化问题.本文提出一种多阶段粒子群优化算法(Multi-Phase Particle Swarm Optimization,MPPSO)及在算法设计中应用模式有关理论和方法.所提MPPSO在标准PSO基础上,考虑CPMP结构特征信息,采用一种以字符编码为基础的结构体编码结构,重新定义粒子速度与位置更新方式.它将CPMP优化求解分为种群粒子初始化阶段及两个优化阶段.在优化求解第一阶段,分析了惯性因子对所求问题编码结构粒子搜索的局限性,设计一种保留粒子最优特征中位点信息的变异算子.以粒子全局搜索算子操作为重点,期望从整个搜索空间搜索到好的模式结构分布特性的粒子.在优化求解第二阶段,对高适应性粒子执行一种改进的迭代局部搜索操作,达成对粒子精度的进一步提升.迭代局部搜索分为基本局部搜索和深层次局部搜索.基本局部搜索侧重对粒子需求点和中位点提炼用于发现候选粒子相邻的局部最优解.在深层次局部搜索中,采用对粒子执行扰动算子操作,使得算子操作在更大邻域范围内搜索粒子新的模式结构,从而发现蕴含高适应性模式结构的潜在更好解.文中提出模式范数及模式结构距离等概念,并将它们用于扰动算子设计.实验测试表明:MPPSO对4大类CPMP用例问题进行求解得到的实验数据,与4种文献对比算法提供的数据相比有一定优势,且能发现3个大数据集用例新的最好解.

计及输电容量约束的发电公司最优报价策略

在采用暗标拍卖的电力市场环境中,发电公司可以通过估计竞争对手的报价行为来构造最优的报价策略。在不考虑输电容量约束的情况下,已提出了解决这一问题的计算效率较高的直接优化方法。计及输电容量约束后,该问题要复杂得多,文中对此问题进行了研究,提出了互补直接优化方法,该方法在本质上是用求解线性方程组来替代费时的蒙特卡罗仿真,其计算速度较后者快得多,较好地解决了这一困难的问题。最后,用IEEE 30节点测试系统对所提出的方法进行了计算分析,说明了其可行性和有效性。

一种带时间窗和容量约束的车辆路线问题及其TabuSearch算法

本文提出一种带时间窗和容量约束的车辆路线问题 (CVRPTW ) ,并利用TabuSearch快速启式算法 ,针对Solomon提出的几个标准问题 ,快捷地得到了优良的数值结果。

点和边有容量约束的网络最大流新算法

针对目前网络最大流算法存在的问题,研究一种适应性更广的新算法。定义了有向路径和残量网络的概念,依据可行流分解定理,引入人工智能中搜索的方法,以邻接矩阵为网络数据存储结构,提出条件约束下的网络最大流新算法。最后,通过实例进行了算法测试和比较。算法测试表明:点和边有容量约束的网络最大流新算法是完全可行和有效的。

容量约束对电力市场均衡的影响

输电容量约束是电力市场的重要特征,同时也深刻影响着电力市场运行。针对协同进化算法能够求取纯策略纳什均衡,多项式方程系统算法能够计算策略式博弈的所有纳什均衡,本文提出一种基于协同进化算法联同多项式方程系统算法的研究方法来分析电力市场纳什均衡,分析输电容量约束对电力市场均衡的作用。文中对一个3机5节点的电力市场进行了实验分析,结果表明该方法能有效求取纯策略市场均衡,同时能够求取一定条件下的混合策略均衡。输电容量约束不仅影响了市场均衡的分布,而且决定了纳什均衡的存在形式。

带容量约束配送中心选址的改进粒子群算法

在Median-based模型的基础上,建立了带容量约束的配送中心选址模型,并给出求解算法。为避免算法早熟,提出一种异质多群体粒子群算法,将种群划分为主群和若干异质拓扑结构子群,平衡算法的开发与探索能力。设计了二进制与浮点数混合并行编码,将改进算法用于求解带容量约束的配送中心选址模型。仿真实验结果表明,此改进算法提高了最优解的求解精度与收敛速度。

考虑输电容量约束的发电公司竞价策略的不确定规划方法

在基于估计竞争对手的报价系数来构造发电公司最优竞价策略的问题中,综合使用历史数据和专家经验能为决策者提供更为科学的决策依据。本文在不确定理论框架内,提出了能够同时支持使用历史数据和专家经验的考虑输电容量约束的发电公司竞价策略方法,给出了由市场清除问题和最优报价策略问题组成的两层不确定约束规划模型,设计了一种由神经网络和改进遗传算法组成的混合求解算法。用3节点系统和IEEE 30节点系统对所提出的模型和算法进行了计算分析,结果表明本文的方法是可行和有效的。

考虑容量约束的配电系统可靠性评估

提出了一种考虑线路容量约束的配电系统可靠性评估模型 ,并开发了其软件。可靠性评估通过故障影响分析实现。线路允许通过的最大电流通过直流潮流计算确定。这样 ,开发的软件既可评估全部失去连续性事件的可靠性 ,又可以评估部分失去连续性事件的可靠性。可靠性指标是 :系统平均停电频率、系统平均停电持续时间、用户平均停电频率、用户平均停电持续时间、平均供电可用率、缺供电量、平均缺供电量。经对 IEEE配电测试系统 DRTS的测试表明 ,该软件是有效、可用的。

环境容量约束下的宁夏产业发展路径

环境容量是指人类生存和自然环境或环境组成要素（如水、空气、土壤及生物等）对污染物质的最大承受量或负荷量,反映在特定环境功能条件下环境对污染物的承受能力。

路段容量约束弹性需求交通均衡分配近似算法

本文研究了带路段容量约束弹性需求用户均衡交通分配问题及其近似解法.采用超需求模型将弹性需求转化为固定需求,提出了一种带路段容量约束弹性需求用户均衡交通分配近似算法.该算法在迭代过程中,通过不断自适应调节排队延误因子、误差因子来近似真实路段行驶时间,使路段流量逐步满足约束条件,最终达到广义用户均衡.这种方法克服了容量约束弹性需求用户均衡分配计算量大及随机分配法要求枚举所有路径的困难.随后证明了算法的收敛性,并对一个小型路网进行了数值试验.

点和边有容量约束的网络最小费用最大流算法

分析了目前网络最小费用最大流算法存在的问题,提出网络最小费用最大流新算法。概括出条件约束下的网络最小费用最大流问题的两目标优化数学模型,针对点和边有容量约束的网络最小费用最大流问题特点,定义了有向路径、有向路径单位流费用和残量网络的概念。依据可行流分解定理,以邻接矩阵为网络数据存储结构,使用数据结构中的遍历方法,实现了网络最小费用最大流新算法。该算法在不破坏平面性条件下,可以求解点和边有容量约束的网络最小费用最大流。最后,通过实例进行了算法测试和比较。算法测试表明:点和边有容量约束的网络最小费用最大流算法是完全可行和有效的。