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考虑行驶时间不确定性的合乘路径鲁棒优化方法

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交通运输系统工程与信息 2022年第5期22卷 233-242页

作者：袁振洲陈思媛吴玥琳李浩然肖清榆北京交通大学综合交通运输大数据应用技术交通运输行业重点实验室北京100044 湖南省交通科学研究院有限公司长沙410004

为应对实际合乘过程中时间不确定性带来的负面影响,本文研究不确定行驶时间下的合乘问题。采用预算不确定集合描述时间变量,引入不确定性水平可调节的预算系数,构建以车辆总里程最短和车辆数最少为目标的合乘路径鲁棒优化模型。并设计... 详细信息

为应对实际合乘过程中时间不确定性带来的负面影响,本文研究不确定行驶时间下的合乘问题。采用预算不确定集合描述时间变量,引入不确定性水平可调节的预算系数,构建以车辆总里程最短和车辆数最少为目标的合乘路径鲁棒优化模型。并设计两阶段算法求解,第1阶段以两乘客间的可行合乘路径为基础,从车辆总里程节省率和乘客时间窗匹配灵活性两方面设计公式量化合乘匹配机会,以匹配机会为权重构建乘客图网络并聚类乘客需求;第2阶段设计以顺序插入启发式方法构造初始解的禁忌搜索算法求解。案例数据实验结果表明:本文聚类方法能保证优化质量并提高85%以上的计算效率,同时能缩减乘客等车时间和绕行距离;增大预算系数时解的鲁棒性逐渐提高,但会增加10%~40%的车辆数并降低1%~10%的里程节省率;大规模乘客案例和窄时间窗案例的合乘路径对不确定时间的敏感性更高,宽时间窗案例无需增加过多额外车辆和总里程就能达到较高水平的路径鲁棒性。

关键词：交通工程合乘鲁棒优化时间不确定性匹配机会禁忌搜索

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考虑时间不确定性的研制过程评估与优化方法

机械工程学报 2008年第6期44卷 248-252页

作者：梁亮黄卓郭波国防科技大学信息系统与管理学院长沙410073

迭代是研制过程的一个基本特征。针对产品研制中的顺序设计迭代,考虑设计活动完成时间的不确定性,采用多阶段Markov过程对研制过程进行建模,建立任务完成时间预测模型。在此基础上以给定风险下的完成时间最小为目标,对研制过程进行优化... 详细信息

迭代是研制过程的一个基本特征。针对产品研制中的顺序设计迭代,考虑设计活动完成时间的不确定性,采用多阶段Markov过程对研制过程进行建模,建立任务完成时间预测模型。在此基础上以给定风险下的完成时间最小为目标,对研制过程进行优化建模。实例分析说明了时间预测与过程优化的建模方法,并用仿真结果进行了对比验证。分析表明,该方法能较好地反映研制过程顺序迭代特点,可为优化产品研制过程、缩短研制周期提供有效工具。

关键词：研制过程设计迭代设计结构矩阵时间不确定性

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变电站故障诊断的时间不确定性问题研究

电力系统保护与控制 2012年第8期40卷 1-9页

作者：佘维郭金叶李江林姬波叶阳东郑州大学信息工程学院河南郑州450000 许继电气股份有限公司河南许昌461000

针对变电站故障诊断的时间不确定性,提出一类带时间隶属函数的模糊Petri网(TM-FPN)用于构建变电站故障诊断模型。该模型利用模糊时间片和加权数学期望计算故障信号的时间分布,并采用一种加权方差分析信号分组的离散程度,选取离散程度最... 详细信息

针对变电站故障诊断的时间不确定性,提出一类带时间隶属函数的模糊Petri网(TM-FPN)用于构建变电站故障诊断模型。该模型利用模糊时间片和加权数学期望计算故障信号的时间分布,并采用一种加权方差分析信号分组的离散程度,选取离散程度最低的分组计算其时间隶属度,进而使用加权模糊推理进行诊断。仿真实验表明,该模型能有效地处理变电站故障诊断中时间不确定性问题,并能定量地分析信号时间分布离散度、时间差值函数以及重复出现的信号对诊断结果的影响。

关键词：变电站故障诊断 Petri网时间不确定性时间隶属度

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基于时间不确定性的HLA乐观时间同步

计算机工程 2007年第9期33卷 79-81页

作者：梁军高润泉章洋北京联合大学电子信息实训基地北京100101 中国科学院软件研究所通用软件实验室北京100080

在现有仿真时间推进机制中,事件的发生时间采用精确的时间戳,但是有时事件的发生时间用一个时间区间来表达更合理。该文提供了一种新的时间卷曲方法来发掘事件发生时间的不确定性,此方法的核心思想是:用事件的时间区间模型代替精确时间... 详细信息

在现有仿真时间推进机制中,事件的发生时间采用精确的时间戳,但是有时事件的发生时间用一个时间区间来表达更合理。该文提供了一种新的时间卷曲方法来发掘事件发生时间的不确定性,此方法的核心思想是:用事件的时间区间模型代替精确时间戳模型来提高事件并发性;当事件的时间区间重叠时用因果关系防止失序;对因果关系事件采用语义学方法进行区分,防止过多回滚。在RTI上增加时间管理扩展组件,用来实现基于时间区间的乐观时间同步机制。

关键词： HLA 时间卷曲时间戳时间不确定性

考虑行驶时间不确定性的网约车合乘路径优化研究

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考虑行驶时间不确定性的网约车合乘路径优化研究

作者：陈思媛北京交通大学

学位级别：硕士

城市道路拥堵问题日益加剧,同时高峰期大量以个体为单位的出行增加导致车辆资源浪费,打车难、打车贵等现象频繁发生。网约车合乘作为一种新兴共享出行模式,依托互联网技术优势实现供需高效匹配,为人们提供了更便捷、可负担的按需服务。... 详细信息

城市道路拥堵问题日益加剧,同时高峰期大量以个体为单位的出行增加导致车辆资源浪费,打车难、打车贵等现象频繁发生。网约车合乘作为一种新兴共享出行模式,依托互联网技术优势实现供需高效匹配,为人们提供了更便捷、可负担的按需服务。组织网约车合乘能够高效利用车辆空位资源,使乘客迅速匹配车辆的同时节约出行成本,并能够减少车辆行驶里程和尾气排放。本文从乘客出行计划和系统效益角度量化了乘客间的合乘匹配机会,在节省运营成本的前提下研究了满足乘客出行需求的合乘路径优化问题,并针对不确定性行驶时间下的合乘路径进行了鲁棒优化。主要研究内容和工作包括:(1)基于分散式优化的“先聚类后路径”思路,提出了基于合乘匹配机会的乘客需求聚类方法。针对满足乘客接送时间窗口限制的所有可行合乘路径,从乘客匹配角度考虑不同接送顺序下的时间窗匹配灵活性,从系统成本节约角度考虑合乘路径里程节省率,设计了两乘客间的合乘匹配机会量化公式。以匹配机会为权重构建了乘客图网络,并基于模块度最大的社区发现算法聚类乘客需求,以减少聚类方法导致合乘方案最优性减弱的负面影响。(2)从系统运营角度,以最小化车辆总行驶里程和使用车辆数为目标函数,构建了确定性环境下的网约车合乘路径优化模型。针对网约车合乘问题特性明确了模型组成要素,并设计了两阶段启发式算法求解:第1阶段基于匹配机会聚类乘客需求;第2阶段考虑乘客起终点性质,设计了确定最佳路径插入位置的起终点插入方法,并改进顺序插入启发式算法构造路径初始解,最后设计可动态更新惩罚系数的禁忌搜索算法求解合乘路径。(3)考虑实际行驶时间的不确定性,构建了不确定性可调节的网约车合乘路径鲁棒优化模型。选取预算不确定集合描述行驶时间变量,引入可调节的预算系数,差异化控制每条车辆路径的不确定性水平。以确定性合乘路径优化模型为基准模型,并采用能减少额外变量数量的鲁棒对等转化方法得到鲁棒对等模型。同样使用两阶段启发式算法求解,利用行驶时间的最坏情况生成初始解,并基于合乘路径的鲁棒性分析设计了可行性检验方法。(4)结合雄安新区起步区合乘模式与路网数据进行案例分析。构建了案例路网,并考虑实际路网阻抗求解出距离矩阵。分别在确定性与不确定性时间环境下,结合不同预算系数、偏差范围、乘客规模、时间窗宽度的案例实验,利用CPLEX求解器对比验证本文算法有效性,并实现基于乘客起终点地理位置的k-means聚类方法与本文聚类方法进行聚类效果对比,最后对本文模型与算法应用进行了合乘方案分析。研究结果表明:本文两阶段算法能保证优化质量并稳定提高85%以上的计算效率,基于匹配机会的聚类方法能节省车辆里程,缩减乘客等车时间,并在一定程度上降低乘客平均绕行比例。确定性模型的路径方案所需运营成本较低,但在不确定性行驶时间环境下比较脆弱;考虑行驶时间不确定性的鲁棒方案能够减少80%的乘客延迟时间,并保证78%以上的乘客在预期时间内送达。增大预算系数和偏差范围时,合乘路径的鲁棒性逐渐提高,但会增加10%～40%的车辆数并降低1%～10%的里程节省率。大规模乘客案例和窄时间窗案例的合乘路径对不确定时间的敏感性更高,提高方案鲁棒性需要相应增加更多运营成本,但宽时间窗案例无需增加过多额外车辆和总里程就能达到较高水平的路径鲁棒性。图39幅,表17个,参考文献92篇。

关键词：合乘时间不确定性鲁棒优化需求聚类匹配机会禁忌搜索

考虑时间不确定性和安全性约束的外卖配送方案优化研究

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考虑时间不确定性和安全性约束的外卖配送方案优化研究

作者：周昕北京交通大学

学位级别：硕士

随着居民生活水平的提升与城市生活节奏的加快,外卖成为越来越多年轻群体的消费选择。随着消费群体的结构调整,外卖业务企业的发展方针也从提高销售收入、市场占有率调整到了降低经营成本、提高配送效率等方面。而降低企业经营成本、提... 详细信息

随着居民生活水平的提升与城市生活节奏的加快,外卖成为越来越多年轻群体的消费选择。随着消费群体的结构调整,外卖业务企业的发展方针也从提高销售收入、市场占有率调整到了降低经营成本、提高配送效率等方面。而降低企业经营成本、提高产业发展水平的重要途径之一就是对外卖配送方案的合理优化。考虑对外卖配送过程的重要影响因素,本文综合考虑顾客点时间窗需求、时间不确定性与安全性约束,构建基于概率网络的外卖配送方案优化模型,分别以非时变与时变、单平台与多平台的问题模型为研究对象,设计对应的改进模拟退火算法与混合智能启发式算法进行迭代求解,旨在以最少的平台运营投入成本与最佳的顾客满意度实现高效配送。本文的主要研究内容如下:首先,依据分类标准将车辆路径优化问题进行分类,分析其常用算法的特点,依据外卖餐饮的配送模式和特征进一步详细雕刻问题。其次,考虑外卖配送车辆受外卖箱容载尺寸限制与时间窗约束的影响,构建单配送中心的外卖配送方案数学模型。以综合配送成本为目标,将顾客时间窗区段需求用惩罚函数成本实现转换计算。除了常见的如时间窗约束、车辆容载约束外,研究模型特别考虑了时间不确定性因素与安全性约束。其中时间不确定性因素以随机旅行时间与不确定性服务时间构成:车辆在实际路网环境中行驶时,速度是动态改变的;配送人员在与商家、与顾客对接的环节所花费的服务时间也是动态的。安全性约束出于对外卖配送从业者的人文关怀,由安全行距约束与合理的配送工作节奏约束构成。基于以上考虑,研究分别建立了非时变和时变情况下目标为综合成本最低的单平台外卖配送方案优化模型,并针对模型特点和运算需求,设计了改进后的模拟退火算法,利用西安市实际路网数据进行求解。接着对单平台外卖配送问题模型进行了订单需求变化的扰动反应实验,实验也进一步验证了模型与算法的可行性和有效性。最后,进一步研究市场占比不可忽视的多平台外卖配送方案优化问题。相比于单平台配送模式,多平台模型问题体系更复杂,所需运力更大,同时限制条件和要求也有所改变。对此,本文通过建立MDVRPTW模型,要求其在满足混合时间窗等约束的条件下在一定区域范围内实现整体配送成本最小和顾客满意度最佳。针对多平台外卖配送方案优化模型的运算需求,引入智能水滴算法,将其和模拟退火算法进行组合设计,得到混合智能启发式算法,调试各参数以达其运算效率最佳状态。最后以Cordeau算例为实验对象,分别仿真模拟了非时变和时变情况下的外卖配送场景,结合结果对比分析,揭示了模型所考虑的约束条件的低成本投入以及改进后算法的有效性,通过数值实验给相关平台管理者提供更多的决策选择与调度方案指导。图46幅,表6个,参考文献75篇。

关键词：车辆路径问题外卖O2O 时间窗时间不确定性安全性约束

考虑智轨列车行驶时间不确定性的接运公交设计研究

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综合运输 2024年第7期46卷 59-65页

作者：殷勇岳梦凡陈卓张帆陈锦渠西南交通大学交通运输与物流学院四川成都611756 西南交通大学宜宾研究院四川宜宾644000 西南交通大学综合交通运输智能化国家地方联合工程实验室四川成都611756

为改善以智能轨道快运(Autonomous-rail Rapid Transit, ART)系统为骨干的城市公共交通系统的运输服务水平,本文研究考虑ART列车行驶时间不确定性的接运公交设计问题。首先,考虑出行需求,基于ART站点及城市公交站点的空间关系选定备选... 详细信息

为改善以智能轨道快运(Autonomous-rail Rapid Transit, ART)系统为骨干的城市公共交通系统的运输服务水平,本文研究考虑ART列车行驶时间不确定性的接运公交设计问题。首先,考虑出行需求,基于ART站点及城市公交站点的空间关系选定备选接运公交站点,其次,考虑ART列车不确定的行驶时间,以乘客出行成本最小为目标,接运公交连通性、车队规模及发车频率等为约束,构建模型用于设计接运公交的线路及发车间隔。最后,选用粒子群算法实现模型的求解。以宜宾智轨T1线为例的研究表明,本文所提出的方案能够显著提升乘客出行效率,相较于无接运公交情况,乘客的期望出行成本节省了9.8%。

关键词：智能轨道快运系统接运公交设计发车频率时间不确定性粒子群算法

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一种降低多通道信号的时间不确定性的方法

集成电路应用 2022年第2期39卷 4-7页

作者：江红倪卫华上海季丰电子股份有限公司上海201203

为了降低多通道信号的时间不确定性,提出一种信号的时间轴校准方法,在校准环节确定校准系数,采用插值法校准信号,在不增加硬件成本、仅增加有限的软件资源消耗,用软件算法进行时间轴的校准,降低了时间不确定性的影响,提高了信号的准确度... 详细信息

为了降低多通道信号的时间不确定性,提出一种信号的时间轴校准方法,在校准环节确定校准系数,采用插值法校准信号,在不增加硬件成本、仅增加有限的软件资源消耗,用软件算法进行时间轴的校准,降低了时间不确定性的影响,提高了信号的准确度,保证了电子系统数据融合的有效性。

关键词：电子系统信息融合 DSP ADC 时间不确定性信号校准

变电站建设进度计划模型中的时间不确定性研究

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广东电力 2009年第11期22卷 10-13页

作者：白林杰张兴平华北电力大学工商管理学院北京102206

针对变电站建设工期因受各种因素影响而产生的不确定性问题,分析了传统计划评审技术(program evaluation and reviewtechnique,PERT)模型的优缺点,提出了基于模糊网络计划模型,即将模糊隶属度函数引入到网络进度计划中,建立模糊关键线... 详细信息

针对变电站建设工期因受各种因素影响而产生的不确定性问题,分析了传统计划评审技术(program evaluation and reviewtechnique,PERT)模型的优缺点,提出了基于模糊网络计划模型,即将模糊隶属度函数引入到网络进度计划中,建立模糊关键线路模型及其时间参数计算方法,实际应用证明,该模型具有较高的应用价值。

关键词：变电站建设进度模型时间不确定性模糊网络计划模型