一种多学科系统不确定性分析方法——协同不确定性分析法的改进

多学科耦合环境中,不确定性分析对于整个工程系统的设计优化过程具有非常重要的影响。多学科系统不确定性分析方法中的协同不确定性分析法(Collaborative uncertainty analysis,CUA)对于系统输出方差的求解存在计算精度较低,计算效率不高的缺点。在分析导致上述缺点的原因的基础上,提出一种改进的协同不确定性分析法(Modified collaborative uncertainty analysis,MCUA)。该方法的基本思想是将原协同不确定性分析法中分布式并行的优化体系与以泰勒近似和灵敏度分析为基础对耦合变量和系统输出的方差进行估算的方法相结合,对系统输出的均值与方差进行估算,并经过二次优化获得系统的稳健最优设计方案。算例结果表明,采用改进的协同不确定性分析法计算得到的系统输出方差相比原方法具有更高的精度,是分析多学科系统中不确定性传播的有效方法。

复杂产品MRO协同服务链建模与不确定性分析方法

针对复杂产品维护、维修和大修(MRO)协同服务链中存在大量不确定性,其关系杂乱而不能进行有效的分析建模的问题,在分析复杂产品MRO协同服务链特点的基础上,建立了复杂产品MRO协同服务链结构模型;提出一套复杂产品MRO协同服务链不确定性建模与分析方法,从面向复杂产品MRO协同服务链结构基元和面向服务过程两个层面分析了不确定性因素的来源,定义了显性和隐性不确定性的概念,建立了层次性不确定性传播关系模型;考虑各类不确定性因素的不确定度波动范围和概率对不确定性因素敏感性的影响,提出一种两层次的复杂产品MRO协同服务链不确定性因素敏感性分析方法。案例验证表明,所提不确定性传递模型和敏感性分析方法能够支撑复杂产品MRO协同服务链不确定性的预防控制。

协同制造链的系统不确定性分析与建模

针对协同制造链（CMC）中存在大量不确定性的问题，分析了CMC运行过程中出现的不确定性及其来源，建立了不确定性数学模型和传播模型。通过对系统不确定性评价与预测过程的分析，提出了基于故障树分析法进行系统不确定度评定的贝叶斯模型，给出了具体评价过程，实现了CMC的不确定性评价与预测，并采用案例验证了该方法的可行性。CMC的不确定性模型与不确定度的评价方法能为产品协同制造不确定性的认识、评估和控制提供一种实用的分析方法和决策依据。

考虑光伏不确定性的双层协同优化机组组合

为实现光伏系统高经济性、高环保性的运行,基于负荷与光伏发电的不确定性,设计了一种机组组合双层协同优化方法。第一层优化运用离散粒子群法,以系统污染排放最少为目标,求解最优机组启停状态问题;第二层优化运用改进粒子群法,以系统运行成本最小为目标,求解最优机组出力的问题。在机组组合问题上引入需求响应与光伏发电等手段,并考虑到用户负荷与需求侧的波动特性,建立了不确定性模型。以10机组系统为对象,通过MATLAB仿真验证表明,文章所提出的机组组合模型与优化方法能够使系统在允许存在预测误差的前提下,实现经济环保的运行。

基于改进遗传算法的协同干扰资源优化分配

在需要对多个敌方目标实施战术干扰的时候,单个作战平台所能够发挥的效果是有限的,而且往往是力不从心的.文中首先根据实际情况详细分析了影响干扰效能的各种指标,并对其进行量化处理;然后使用了层次分析法科学地计算出各项指标所占的权重,在此基础上建立了比较全面的综合评估模型;最后改进了遗传算法,使用了动态交叉率与变异率,不仅在算法进行中维持了群体的多样性,还避免了过早收敛的问题.将改进后的算法用于评估模型求解,给出了仿真实例与具体计算步骤,通过对仿真结果的分析,验证了该方案具有一定的实用价值.

改进GSA算法在协同制造任务分配中的应用

针对网络化协同制造中的任务分配问题,建立了以制造任务完成时间、完成成本、产品工艺质量为目标的多目标优化模型,提出了模型求解的改进遗传模拟退火(Genetic Simulated Annealing,GSA)算法。建立了协同制造任务分配的层次结构模型,应用模糊层次分析法分析了时间、成本和工艺质量等因素在协同制造任务分配过程中的相对重要性。设计了优化模型求解的改进遗传模拟退火算法,并结合具体实例验证了算法的有效性和优越性。

艰险山区铁路工程技术接口管理协同度研究

为解决艰险山区铁路工程不同参与方之间的冲突、进度延误等问题,实现资源的高效利用,提高技术接口的管理水平,将管理协同思想引入铁路工程技术接口管理,从序参量有序度、子系统有序度、系统协同度3个方面构建铁路工程技术接口管理协同度评价模型。首先,选取铁路某标段工程作为研究对象,在对铁路工程系统进行细化分解、识别技术接口的基础上,从内外部环境分析铁路工程技术接口管理协同的复杂性,为铁路工程技术接口管理协同系统的构成奠定基础。其次,基于铁路工程技术接口管理协同系统的构成要素,通过文献查阅、专家咨询等方法建立技术接口管理协同度评价指标体系。最后,运用改进的层次分析法确定各级指标的权重并计算出技术接口管理在规划、分析、设计、实施、验证、运维6个阶段的系统协同度,分析接口管理系统协同度水平的变化情况,并提出相应的协同度提升策略。结果表明:铁路某标段工程验证阶段的协同度最低为-0.014383,实施阶段的协同度最高为0.018856,6个子系统的整体协同度呈上升趋势。这一结论表明评价模型可操作性强、结果可靠,可为铁路工程技术接口的协同管理提供新的视角。

基于改进SEC模型的新一代智能变电站设计方案评价

当对一项变电站的设计方案进行评价时,现有的评价方法未考虑变电站全寿命周期内发生故障的次数、运行的成本、故障停电造成的经济损失等一系列因素的不确定性,并且在变电站设计方案的安全与效能方面的评价也存在不足。为解决以上问题,首先建立综合考虑上述随机变量的设计方案不确定性评价模型,同时在评价模型中兼顾安全、效能和成本(security,efficiency,and cost,SEC)因素,模型中各项指标权重采用模糊层次分析法确定;针对模型的特点,论文采用蒙特卡罗法进行模拟求解。算例表明,所提模型和方法可以有效地对新一代智能变电站综合属性进行评价,从而对新一代智能变电站的规划及建设提供指导作用。

计及电-气-热综合能源系统的输配协同优化调度

具有强不确定性特征的风电渗透于各级电网,而传统的电、气、热能源系统相互分离、输配电网分级调度的运行模式难以挖掘全网资源实现全局最优的调度策略,从而影响风电的消纳能力。为此,提出了计及电-气-热综合能源系统的输配协同机组组合模型。首先,根据电-气-热IES多能耦合特性和输-配物理互联特征构建协同优化框架,确定全网统一分析和分布式优化的基本思路。在此基础上,对电-气-热三网耦合系统的输配协同优化调度进行逐层建模。然后,基于此模型,以联络线交换功率作为耦合变量,将其等效为虚拟能源站,并采用目标级联分析法实现对考虑电-气-热IES的主动配电网与输电网的解耦和分布并行优化求解。此外,针对天然气管道气流Weymouth方程的非凸性,采用增量分段方法将本文模型转换为混合整数线性规划问题。最后,以T6D2系统和T118D10系统为例,验证了所提模型和方法的有效性。

基于改进层次分析法的输电线路工程造价影响因素分析

输电线路工程造价的影响因素具有不确定性和多样性。对输电线路工程造价的影响因素进行分析,构建输电线路工程造价影响因素的关键指标,运用改进层次分析法对输电线路工程造价影响因素的各个指标权重进行分析,提取输电线路工程造价的主要影响因素,能够为精准化控制工程造价提供有力支撑。