考虑供需优先特性的JSQ型空车调配优化模型及算法

面向铁路商品汽车运输JSQ型车辆的空车调配问题,首先总结其调配计划制定-执行流程,将站点装车重要程度、空车库存及缓冲、路局存车限制等要素抽象为出空、需空优先特性,结合路网点线能力制约,提炼JSQ型空车调配问题关键要素;其次,构建供需网络及网络流模型,给出各优先特性的参数标定条件,实现JSQ型空车调配问题的数学描述;然后,通过拉格朗日松弛将原问题松弛为最小费用最大流问题,设计基于Ford Fulkson方法及优先队列优化的Bellman Ford算法求解松弛问题;最后,基于中铁特货跨局调配数据验证模型及算法有效性、基于中铁特货历史数据完成全路规模下的压力测试,通过与商用求解器的对比,表明本文方法能够准确、高效地实现优化。

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。

考虑需求响应及网架优化的含分布式电源的配网潮流调度优化

风电、光伏等分布式电源并网为配网潮流的安全经济运行带来了巨大的挑战,为提高配网运行的安全经济性,提出了一种考虑需求响应及网架优化的配网潮流调度优化模型。首先,在配电网调度模型中引入了需求响应对配电网的用电负荷进行调整,使得用电负荷能够更加适应分布式电源出力情况;紧接着,利用“非同调”现象作为理论基础对电网结构进行优化,能够释放网架的功率传输能力;然后,在系统配网模型中引入储能系统,缓解分布式电源的波动情况;通过源-网-荷-储多角度协同作用,提升配网潮流运行的经济性。以IEEE24节点为例进行仿真分析,利用MATLAB软件调用Cplex求解器对所构建的模型进行求解,仿真结果表明:所提模型能够有效地提升配网潮流的经济性,降低系统的运行成本。

多网融合背景下轨道交通一体化客运模型关键技术

轨道交通多网融合发展趋势要求融合多层次设施和多维度需求,建立轨道交通一体化客运模型。在分析既有轨道交通客运模型面临挑战的基础上,提出轨道交通一体化客运模型架构,研究模型关键技术。通过多层次轨道交通设施融合技术、多维度轨道交通需求融合技术和轨道交通多方式竞合博弈技术,搭建轨道交通互联互通一张网,得到精细化的轨道交通方式需求,并模拟了轨道交通与其他交通方式的竞争与合作。以粤港澳大湾区为例构建轨道交通一体化客运模型,该模型解决了4种轨道交通互联互通模式建模问题,利用枢纽客流溯源技术详细模拟了其他交通方式与轨道交通接驳出行链,实现了轨道交通出行全流程追溯,能够为轨道交通需求分析、融合方案比选、方案评估等提供定量化数据支撑。

基于流量预测的5G通信网络资源分配方法

为实现5G通信网络资源的最佳分配,提出基于流量预测的5G通信网络资源分配方法。在5G网络切片的资源分配情况下,形成基于Prophet-PFMGNet的5G通信网络流量预测模型,预测5G通信网络流量以及资源需求,采用布谷鸟优化资源分配结果,获取最佳5G通信网络资源分配。测试结果表明:该方法具备良好的网络流量预测效果,确定性相关系数取值均在0.92以上,可靠预测资源需求,应用后网络节点和链路两种资源的利用率均在0.93以上,用户的阻塞概率均低于0.06。

居民生态福祉导向的国土空间生态网络构建——以南昌市为例

【目的】以土地利用变化和生态系统服务供需流分析为基础,构建居民生态福祉导向的国土空间生态网络格局,并进行分区管控研究,能有效促进区域生态环境保护与居民福祉提升。【方法】以南昌市为例,运用GIS、InVEST模型、电路理论、最小累计阻力模型、重力模型等方法,以土地利用数据为基础,测算研究区2000年、2010年、2020年的生态服务供给量和需求量,并对生态系统服务的供需时空格局和供-需模式进行分析,最后在识别生态安全维育网络和生态服务需求网络的基础上,构建耦合居民福祉提升的国土空间生态网络。【结果】通过解译发现南昌市近20年耕地、草地呈现逐年减少趋势且变化幅度较大,建设用地占比呈现逐年增加趋势,水域与裸地变化幅度小;土地利用结构的变化影响着生态系统功能和稳定性,南昌市各项生态系统服务供给也逐年减少;基于生态服务极重要性和生境质量识别出16块总面积382 km^(2)的南昌市生态源地,5条总长398.2 km的重要生态廊道和9条总长255.8 km的一般生态廊道;通过生态服务供需格局匹配识别出15处生态服务供需错配区和18条总长209.7 km的供需连接廊道。【结论】本研究从系统性观点耦合居民福祉提升和生态网络构建,在保证城镇-生态协同发展基础上,提出了“两带五区五廊多组团”的国土空间生态网络,可为区域生态环境保护与民生福祉改善提供依据。

从供应链到需求流动网

在研究和梳理供应链及其相关概念的基础上,分析了供应链概念的发展趋势,并进一步分析了供应链和后供应链时代相关概念的局限性,在此基础上提出了需求流动网概念,得出需求流动网顺应供应链发展趋势的结论。

交易费用理论对需求流动网的分析与解释

针对供应链概念不足,提出需求流动网概念模型,并用交易费用理论对需求流动网进行分析和解释,得出结论认为需求流动网是节约交易费用的一种新的制度安排。

弹性需求下的网络交通流逐日动态演化

在现实交通系统中,网络的交通需求是可变的,随交通运行状态而改变.针对需求可变情形,以含两条路径的简单路网为例,建立了弹性需求下的网络交通流逐日动态演化模型,基于非线性动力学理论,证明了动态演化模型的不动点存在且唯一,并且推导出了弹性需求下网络交通流动态演化的稳定性条件.通过数值实验,分析了网络交通流演化特征.研究发现:在一定条件下流量演化会出现分岔和混沌现象,并且出行者的出行需求对费用越敏感,系统演化越可能稳定;出行者路径选择的随机性越小,系统演化越不可能稳定;出行者对前一天实际费用的依赖程度越小,系统演化越可能稳定.

基于SDN的数据中心网络流量调度机制的设计与实现

针对SA算法中未考虑当前网络链路带宽资源引起的流冲突问题以及GFF算法中未考虑流带宽需求变化引起带宽资源分配不合理问题,提出了基于模拟退火遗传算法的按需自适应(SAGA-AO)流量调度机制.该机制首先依据流带宽需求变化筛选出网络中需要调度的流,然后利用模拟退火遗传算法(SAGA)根据当前链路带宽资源状况对需要调度的流进行全局调度路径搜索.仿真结果表明:SAGA-AO算法在大多数通信模型下平均对分带宽高于SA和GFF算法.

多方式复合城市交通网络弹性需求随机用户平衡分配模型

为解决目前交通分配模型仅限于某种方式内,并缺少考虑方式划分与交通分配相互影响的问题,描述了多方式复合城市交通网络。网络中涵盖了公交车和小汽车两个子系统,出行总量满足弹性需求,并根据两个子系统效用函数进行随机用户平衡分配,同时子系统内各路径流量分配也满足随机用户平衡,从而建立了两层次三随机用户平衡的多方式复合城市交通网络弹性需求随机用户平衡分配模型。证明了模型解的等价性及唯一性;提出了综合对角化算法和MSA算法的组合求解算法。最后,设计了一个算例以验证模型有效性,计算结果为:公交车出行量为814.1人次/h,占总出行量3997.8人次/h的20.36%,小汽车出行量占79.64%。表明该模型在计算网络中各路段流量的同时,也可得出各交通方式的比重。

消费者需求拓扑结构演化研究——以葡萄酒业为例

消费者需求是动态变化和演进的,但每一段时期又具有相对稳定的需求结构。因此,从需求拓扑结构的视角,深入分析消费者需求拓扑结构演进的动力,需求拓扑结构在不同需求层次上变化的特点,可以深刻洞察我国葡萄酒消费者的需求波动规律,对于实现葡萄酒的需求定位和市场拓展具有重要意义。

多Agent企业供需网协调管理机制研究

给出了一个多Agent供需网体系结构,并通过供需流过程管理模型及供需流与Agent的交互关系,研究了多Agent企业供需网协调机制,为企业供需关系的实现提供了一个柔性的解决方案.

考虑网络损耗的碳排放流理论改进与完善

考虑实际电力系统中的网络损耗,通过计算线路等效传输功率和负荷节点等效负荷需求,将网络损耗分摊到各负荷,将有损网络转换成无损网络,实现碳排放流理论的补充和完善,使其能够应用于实际有损电力系统。IEEE 30节点系统仿真结果验证了所提的考虑网络损耗的碳排放流理论的有效性和实用性,其能够清晰追踪电力系统中碳排放流的具体流向,可以对负荷的碳流进行来源分析,也为碳交易市场下负荷侧应缴纳的碳配额计算提供了参考依据。

基于概率潮流的主动配电网供需群体协同优化运行策略

为有效解决主动配电网(ADN)运行模式中供应侧和需求侧响应量的不确定性给电网安全带来的问题,在传统概率潮流模型基础上,将虚拟微网与ADN交换功率及需求侧响应的不确定性视为新的随机注入变量,搭建了供需群体互动的概率潮流模型。利用概率潮流的计算结果,使距期望值波动的3个标准差内的数值落在约束范围内,作为系统运行的不等式约束条件。在此基础上,以ADN运行成本最小为优化目标,制定基于概率潮流的ADN供需群体协同优化运行策略,确定了供需互动模式下各互动节点的响应量。该模型既避免了传统配电网运行模型中仅由上级主网承担系统不平衡功率的情况,又有效地提高了系统运行的安全性与经济性。最后,通过算例验证了该模型的有效性和实用性。

供需网的IDEF0模型构建及MIFPN模型转换

将IDEF0模型与Petri网相结合,对多信息流系统进行功能描述和动态行为关系分析,提出了多信息流Petri网(MIFPN)的定义,给出了IDEF0至MIFPN转换的规则方法.在此基础上实现对多功能开放型企业供需网系统的功能分析与设计.

有供需要求运输问题的数学模型及算法

为满足不同用户对不同厂家、不同产品的数量要求,以运输总费用最小为目标,建立有供需要求运输问题的线性规划模型。将中转站顶点、用户顶点拆分后与厂家顶点、产品顶点分别关联,构建运输问题网络模型;推导出中转能力和直供能力一定条件下的中转站边和直供边容量约束方程;通过增设平行边,将容量有上下界约束的网络流问题转化为一般网络流问题;采用改进的最小费用最大流问题算法求出初始解。通过扩大直供边和中转站边的容量,使潜在的负回路显现,根据搜索的目的不同,有选择地切断部分直供边和配送边,从而在不同的范围内搜索负回路,并在负回路上调整流量,使初始解最终转化为最优解。通过算例分析,验证了模型和算法的可行性。

城市轨道交通网络末班车衔接方案的综合优化

分析了城市轨道交通网络末班车衔接关系的复杂性及影响因素,建立了网络末班车衔接方案优化模型;设计了网络线路衔接关系的图形和矩阵表示法;基于线路衔接关系的矩阵表达,借鉴最小生成树Kruskal算法的基本思想,提出了考虑客流需求及运营者的特定衔接需求的网络末班车衔接方案优化算法,并给出了具体算例,表明该算法具有较强的适用性、易于计算机实现,可为城市轨道交通网络运营部门制订网络末班车衔接计划提供决策支持.

关于铁路网运输能力供需适应性预测仿真

铁路网能力供需适应性的合理判定是路网扩能改造的前提与依据。传统方法利用单纯的线路通过能力与货运需求量来衡量铁路网能力供需适应性,具有结果不能反映整个路网状况以及数据获取困难的问题。提出基于路网流量分配模拟的铁路网能力供需适应性仿真预测思路。先以路网中产生的广义运输费用最小作为优化目标,构建能力约束下基于多商品流的铁路网车流分配模型。针对目前流量分配问题求解中存在的运行时间长及难以获得可行解等缺陷,设计了结合模拟退火选择机制的混合遗传算法进行求解。在此基础上以运输需求满足率和路网平均能力利用率两项指标对运能供需适应性进行预测仿真。仿真结果表明,所提方法可以为铁路网能力供需适应性判定提供科学依据。

成都市轨道交通客流特征分析及启示

成都市轨道交通刚刚起步,正在追赶高速发展的城镇化进程和较为清晰的城市空间布局。基于2010—2016年轨道交通运营客流数据,分析成都市开通轨道交通线路七年来的客流变化特征和成长规律,涉及客流总量、客流强度、换乘系数、换乘客流量、线路断面流量分布、进出站客流时间分布等。比较成都与北京、上海、广州等中国超大城市的轨道交通客流水平、增长步伐、变化趋势,总结成都市轨道交通客流与城市空间结构的关系,探讨对成都市轨道交通规划建设工作的启示。