引入可调度空间约束的电力系统优化调度模型

传统电力系统优化模型通常以火电机组固有技术出力作为该机组的出力约束,而实际运行中,机组调度出力范围还受净负荷值及机组上一时段出力的影响,出力约束存在较大的优化空间。为有效缩减机组出力变量的可行域范围,提出净负荷增量指标,应用该指标及机组上一时段的出力状态优化各机组可调度空间范围。进一步以可调度空间范围作为约束,建立改进电力系统优化调度模型。运用标准粒子群与模拟退火算法相结合的混合粒子群算法求解。算例结果表明,混合粒子群算法能够有效改进标准粒子群算法陷入局部最优的缺点,提高模型求解精度;此外,引入可调度空间值约束的电力系统优化调度模型与传统优化调度模型相比,在确保求解精度的同时大大减少了计算量,且不易陷入局部最优。该改进的思路与方法也可应用于其它能源系统的优化调度模型中。

一种求解船坞空间调度问题的混合元启发式算法

针对船舶制造行业具有复杂时空约束的船坞空间调度问题,提出一种集成启发式算法和元启发式算法的混合算法框架及其具体实现方式,包括基于最左最下规则的带时间戳启发式算法,在最左最下规则的基础上引入时间变量,以贪心的方式快速构建可行解;求解最优船段调度序列的遗传算法,利用遗传算法对输入序列进行全局搜索,寻找可能的最优输入,以改善启发式算法解决问题时对输入序列过度依赖的情况。并采用某造船厂某季度真实数据进行试验,结果表明:所提算法在总延迟时间和最大完成时间这2个评价指标上优于其他2种基于规则的启发式算法。

电动汽车空间可调度特性影响下配电网承载能力计算方法

高渗透率分布式电源与电动汽车融合带来的波动性和随机性将对电网的安全稳定运行产生重大影响。如何准确计算配电网的承载能力已成为一个亟待研究和解决的问题。针对配电网承载能力的计算问题,提出了一种电动汽车空间可调度特性影响下配电网的承载能力分布鲁棒计算方法。首先,从电动汽车充电选择的角度出发,考虑车主自身利益、充电效率和配电网承载能力的提高,建立了电动汽车的空间可调度模型;然后,建立了两阶段分布鲁棒的分布式电源和充电站承载能力计算模型,不确定性概率分布的置信集同时受到1-范数和∞-范数的约束;最后,使用列和约束生成算法来解决该问题。通过相应的实例,分析了各种设备和EV空间可调度性对配电网承载能力的影响。通过与确定性模型和鲁棒模型的比较,验证了该模型的优越性。

基于编目数量最大化的空间目标监视资源调度规则研究

针对传统调度方法中空间目标编目数量不高、调度效率较低的问题,提出了运用多规则调度策略的方法来提高目标编目数量。以观测需求与跟踪弧段为输入,对空间目标跟踪弧段进行可见性预报,将多种调度规则融入传统调度流程中,以多组不同空间目标数量为参照,通过仿真实验对比两种不同调度策略下的调度结果。实验表明:相同的5个监视设备执行空间目标编目任务,当监视资源利用率接近100%时,基于多规则的调度策略最大可以实现对6500个左右空间目标的稳定编目,而传统调度策略最大只能实现3200个左右空间目标的稳定编目。多规则调度策略相较于传统调度策略,最大编目数量提高了103%。

面向船体曲面分段建造的空间调度方法

针对船体曲面分段生产调度复杂且具有时空耦合特性,提出船体曲面分段建造动态空间调度方法,建立动态空间调度流程.根据船舶建造分段搭载网络计划图,确定曲面分段建造开始时间和结束时间,并利用空域思想确定船体分段在工作平台上的空间位置;考虑到系统干扰和不确定因素的存在,提出了自适应时空调整策略.最后,以上海某造船厂曲面加工车间分段制造数据为例进行了验证.结果表明,所提出的调度方法能有效地提高船舶生产效率和空间利用率.

缩短最大完工时间的船舶分段空间调度算法

针对船舶分段的空间调度,考虑船舶建造过程中的时间和空间两大资源要素,构建了时空利用率模型并以此为评价目标.运用形状相似和工艺相似策略,提出了一种缩短最大完工时间的船舶分段空间调度算法.给出了评价时间和空间等资源利用效率的指标,并利用图论的方法提供了具体空间调度的直观结果.结合船舶建造厂的实际数据进行了数据分析和实例验证,无论空间调度的质量还是效率都取得了令人满意的结果.

改进粒子群算法的动态空间调度方法

针对船体分段生产调度的多目标性和动态性,提出了一种改进粒子群算法的动态空间调度方法,确定船体分段在工作平台上的加工顺序和空间布局位置.算法以加工完成时间最短和空间利用率最高为目标,采用自适应惯性权重策略保证算法的收敛性,并引入遗传算法中的选择算子和变异算子增强算法的收敛速度和多样性,利用启发式定位策略确定分段的位置.最后,以船厂实际生产数据进行仿真验证.仿真结果表明,所提方法可以大大降低以手工方式制定调度计划的复杂度,并能有效地提高空间利用率达到70%,说明该方法是解决动态空间调度问题的一种有效方案.

基于配置空间理论的启发式空间调度算法

针对船舶分段建造等空间问题,对分段和组立平台进行抽象,建立数学模型,在配置空间理论的基础上提出基于任务优先级和启发式空间布局规则(最大残余空间利用规则、初始配置规则和BL矩形规则)的单场地空间调度算法。在不同规模的实验数据下与传统的基于网格的近似全局搜索算法进行对比,结果表明所提算法在相对短的运算时间内能够获得更优的调度方案。

动态空间调度的混合遗传算法

提出了一种基于混合遗传算法的动态空间调度方法。首先利用遗传算法产生多个可行的分段调度序列,再采用动态决定分段位置的启发式算法——平均最大空闲矩形策略对遗传算法产生的调度序列进行解码。同时以完工时间和平台利用率的加权和作为适应度函数,充分考虑了空间调度问题所特有的动态性和时空关联性。遗传进化过程收敛后得到近似最优解,实现了调度方案的全局优化。对船厂实际生产数据进行了实证分析以及与其它算法的对比分析,证明了所提方法在空间调度问题上的有效性和实用性。

基于规则的船体曲面分段空间调度方法

基于分解策略,将船体曲面分段空间调度问题划分为一系列分段排序和分段填空过程.分段排序是根据排序规则产生待调度的分段序列;分段填空是对按一定次序进入平台的分段,应用定位放置规则和配置空间理论搜索分段可放置空域,研究采用搭界、剩余加工时间相近搭边等定位规则,确定分段在平台上的位置坐标和开工时间.仿真实验结果表明,该算法在运算结果和运算时间方面优于已提出的三维装箱问题算法.

面向船体分段建造的二维不规则空间调度方法

针对船体分段建造计划的时空特性和分段投影不规则形状的特点,提出了综合时间和空间的多目标分段建造空间调度优化模型.该模型将船体分段投影抽象为更接近实际形状的不规则多边形,提出分段调度中的悬挂和重叠现象的检验方法和解决方案.设计了具有时空特性的改进粒子群算法,采用均值自适应加权法解决多目标权值分配问题,使目标函数值比例均衡.最后,以船厂实际数据为例进行实验验证.结果表明,所提出的调度方法能有效地提高船舶分段生产效率和空间利用率,并具有较强实用性.

基于多规则的船体分段建造空间调度方法

为了解决船体分段在矩形平台建造计划的时空冲突问题,提出了基于时间和空间相似性的分段分类规则。根据分类规则对同一计划期内待调度分段进行归类,形成若干分段类并得到调度计划时间。按照最优可用点搜索法将分段类进行工作平台上的布局安排。对同类分段按照调度计划确定其建造位置和顺序。最后利用软件仿真实际船舶分段建造的空间调度过程,表明该方法是可行且实用的。

基于树搜索的一种动态空间调度方法

针对大型离散企业产品组装空间调度问题,提出了一种基于树搜索的动态调度方法。该方法同时考虑了空间布置和时间调度两方面因素,在整个调度规划周期内,算法分成两部分:一是调度准备阶段,把调度时间分割成连续的时间段,并通过时间约束条件得到在每个分场地内需要组装的模块候选集,同时得到分场地的初始布局状态;二是局部调度阶段,通过深度优先树搜索的方法,在每个时间片内使用局部调度算法进行空间布置搜索,得出最优调度。该方法简单实用,最后,仿真实验说明了所提方法的有效性。

基于规则的船舶分段动态空间调度方法

针对船舶分段建造调度问题的特点,提出基于规则的动态空间调度方法.该方法将作业计划安排与动态调整相结合而实现动态调度.利用相似性规则制定分段作业计划,对各种动态事件建立响应规则而实现动态调整.通过对分段加工过程中动态事件分析归类,针对不同动态事件的直接影响、调整措施和响应规则,以急件插入、任务取消和设备故障为例,给出调整实施过程.最后,利用仿真数据验证了该计划安排及其调整方法的可行性和实用性.

基于综合分解策略的船体分段空间调度方法

考虑到船体分段建造调度的复杂性和长周期性,研究基于时间和空间的综合分解方法,将复杂的动态空间调度问题分解为若干短周期和单作业平台上的调度子问题。时间分解根据滚动变时域法,利用分段加工的时间窗动态设置滚动调度窗口和滚动机制;空间分解利用移动瓶颈法,依次在单平台上进行调度。通过企业实际数据,利用一维排序和二维布局结合的启发式算法对分解策略进行试验和比较,获得良好的调度结果,证明综合分解策略在空间调度问题上的有效性。

带时间窗约束的船体分段空间调度问题

研究了将空间资源作为关键资源的生产调度问题——空间调度问题,分析了空间调度问题和三维装箱问题的异同,以具有时间窗约束的空间调度三维模型为基础,提出改进的基于极点的启发式定位规则,给出结合禁忌搜索和基于极点的定位规则的优化算法,并通过仿真验证了算法的有效性。

空间调度问题的非线性规划分析求解方法

针对多场地有未完工分段的船舶分段空间调度问题,提出综合时间和空间资源利用率的指标—场地平均时空利用率,并以此为目标,运用运筹学方法构建考虑加工优先顺序、交货期等因素的非线性规划模型。研究了模型在其他特殊空间调度问题中的适用性。结合某船厂实际数据对模型在空间调度问题中的应用进行了实例验证,结果表明,该模型在空间调度解的质量和模型应用范围等方面都取得较优效果。

基于虚拟流水的船舶曲面分段建造空间调度方法

针对具有时空耦合特性的船舶曲面分段生产调度问题,提出以充分利用场地资源为目标的基于虚拟流水生产方式的空间调度方法,建立了曲面分段生产调度流程。通过分析曲面分段具有不规则外形轮廓、空间和时间双重占用以及虚拟流水生产方式的特点,建立了曲面分段空间调度的总体框架。提出虚拟流水生产方式与空间调度相结合的调度方法,形成了分段生产顺序与空间调度过程相互衔接的机制,解决了曲面分段空间调度过程中分段建造顺序的问题;提出碰撞检测算法与优化规则筛选相结合的曲面分段空间布局方法,解决了不规则轮廓的曲面分段空间排布问题;提出基于虚拟流水生产的人力资源分配方法,实现了资源围绕固定工位的流转生产。通过应用曲面调度实例对以上关键技术进行了验证。

船体不规则分段的动态空间调度算法

提出了一种基于遗传算法的针对船体不规则分段的动态空间调度方法.基于遗传算法和临界多边形算法直接对不规则分段进行优化调度,提高空间的利用率。首先,利用遗传算法产生多个可行的分段调度序列。然后,基于临界多边形算法及重心最低策略,根据分段调度序列一一确定各不规则分段的空间位置。充分考虑到空间调度问题所特有的动态性和时空关联性,同时以场地利用率和未延迟加工分段所占比例的综合加权和作为评价函数,实现了调度方案的全局优化。以江苏澄西船厂大型散货船的119个不规则分段作为实验数据,并通过多个算法的比较,发现该动态调度算法可以快速收敛得到较优解,并且在空间利用率和延迟分段指标上有了提高,最终可以得到比较理想的调度结果,证明了所提方法在动态空间调度问题上的有效性和优越性。

典型工艺和特殊布位约束下的船舶模块空间调度算法

在深入分析典型模块工艺特性和形状特性,并对模块进行归类的基础上,针对模块的典型工艺约束,以及实际生产中亟需解决的模块特殊布位约束,提出了启发式空间调度策略,实现了以缩短最大完工时间为目标的动态空间调度算法.以时空利用率和工作量平衡差值作为评价指标,利用船厂实际数据范围内的随机数据试验,对比分析了该算法与栅格算法的质量和效率.分析结果验证了该算法的有效性和实用性.