城市轨道交通大小交路模式列车开行方案的优化

列车开行方案是城市轨道交通运输组织的基础。大小交路模式列车开行方案规定各时间段内各交路上开行列车对数。分析大小交路模式乘客出行成本和企业运营成本的计算方法,以乘客出行成本及运输企业运营成本最小化为目标,以列车追踪间隔时间、乘客需求和最大可用车底数量为约束,构建城市轨道交通大小交路模式列车开行方案双目标混合整数非线性规划模型。采用理想点法将原模型转化为单目标模型,借助Lingo11.0求解。通过算例验证模型的合理性,并对折返站和小交路区段客流比重进行成本的灵敏度分析,结果表明:小交路折返站的选取对成本影响显著,且小交路区段客流比重越高,开行大小交路模式越有利于降低运输成本。

面向供应链的高级计划与排程的混合整数规划模型

针对面向供应链的高级计划与排程问题,提出了一种混合整数规划模型。该模型是在考虑供应链物理约束、机器能力约束、工件加工顺序约束、可选机器、订单交付期的基础上,以最小化提前/拖期惩罚为目标而构建起来的。算例分析表明,该模型能够得出最优生产排程。

含分布式电源的交直流混合配电网动态重构模型

直流配电网的发展为直流电源和负载提供更高效接入方式的同时,也使配电网在运行中呈现出交直流混合的拓扑形式。为适应这种变化,考虑交直流配电网重构中可能出现的混合结构,建立了统一的稳态潮流模型。为了保证网络辐射特征,建立了基于有功潮流方程的充要约束条件,进而提出含分布式电源的交直流混合配电网动态重构模型。该模型以购电成本、网损成本、分布式电源发电成本之和最小为目标函数,可基于泰勒级数和分段线性化技术将原模型转化为能有效求解的混合整数线性规划问题。最后通过一个包含不同类型分布式电源的改进50节点算例验证了所提模型的有效性。

基于改进差分进化算法的分布式发电系统调度

针对分布式发电(DG)系统调度的经济成本和环境成本,提出了一种新的改进差分进化算法。首先对建筑物DG系统进行优化设计,在考虑建筑中电能和热能需求以及分布式发电技术特性的基础上,确定技术最优组合、容量和运营计划;其次,针对DG调度中存在的整数规划限制及非线性等式约束问题,提出了改进的差分进化算法来解决混合整数非线性规划(MINLP)问题,对所设计的DG系统进行经济和环境成本的最小化调度,并与传统方法进行比较。结果表明,文中所提出的方法在经济性和收敛时间上都明显优于传统算法。研究结果可以应用于同时包含发电、供热、储电、储热的完善的分布式发电系统,可为分布式发电系统商业部门的运营提供参考。

基于遗传算法的自动化集装箱码头多载AGV调度

为提升自动化集装箱码头的作业效率,减轻码头吞吐量增大带来的交通问题,降低自动化导引小车(Automated Guided Vehicle,AGV)的空载率,在自动化集装箱码头应用可以同时搬运不止一个集装箱的多载AGV,建立多载AGV调度问题的混合整数线性规划(Mixed-Integer Linear Programming,MILP)模型,应用遗传算法进行求解.借助算例,对比遗传算法与MILP算法的求解效果,分析交叉概率和变异概率对遗传算法的影响,比较多载AGV与单载AGV的作业时间,验证遗传算法的可靠性.该方法表明,遗传算法不仅求解效率高,而且对MILP算法不适用的大、中型多载AGV调度问题,也能给出值得信赖的近似最优解.

无线在途充电环境下油电混编公交车队的运营调度优化

为解决无线充电设施选址与油电混编车队运营策略的联合优化问题,建立一个考虑公交运营条件和纯电动公交车电量等约束的混合整数规划模型,以最小化总运营成本(包括公交车辆使用成本、碳排放成本及无线充电设施建设成本等)为目标,实现无线在途充电环境下的油电混编车队运营调度优化。使用自适应大邻域搜索算法求解模型,并设计相关算例模拟不同的车队构成和充电策略,同时,分析不同情况下的总运营成本。此外,对无线充电设施的充电功率对结果的敏感性进行研究,以更好地理解这一模型的性能和鲁棒性。研究结果表明,在无线充电环境下,油电混编公交车队的总运营成本最低,并且,随着无线充电功率的增加,无线充电站点的规划数量和燃油车辆的投入均会减少。本文建立的无线充电站点选址与油电混编车队调度模型能够有效降低公交车队的总运营成本。

基于环境成本的钢铁企业自备电厂锅炉负荷优化模型

钢铁企业是污染大户,也是产生污染物的主要来源。为了满足钢铁企业对蒸汽和电力的需求,实现企业节能降耗的目的,必须保证自备电厂锅炉在最优状态运行,针对负荷频繁波动的特点,建立了基于环境成本锅炉负荷多周期混合整数线性规划(MILP)优化调度模型。运用改进的粒子群优化算法对其求解,应用表明:优化后锅炉使用燃料的费用为1 015 611元,约占整个系统全周期运行费用的77%。全周期总费用比实际运行情况减少了约50 462.864元,降低了约3.7%,节约了大量的成本。得到了经济性和可操作性都较好的运行计划方案,进一步为企业运行计划人员提供定量的计划调度指导。将环境成本作为钢铁企业自备电厂锅炉运行总成本的一部分,虽然增加了企业的总运行成本,但对环境保护问题和经济社会全面协调可持续发展有着十分重要的意义。