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基于混合整数规划的风流两步骤调控优化方法

黄金科学技术 2024年第2期32卷 356-365页

作者：钟德云文历学王李管长沙迪迈科技股份有限公司湖南长沙410221 中南大学资源与安全工程学院湖南长沙410083

实现按需通风是当前矿井智能通风系统推进建设过程的核心技术问题。为解决矿井通风网络优化调控非线性模型求解困难的问题,在改进两步骤通风优化方法的基础上,提出了一种基于混合整数规划的风流两步骤调控优化数学模型。该模型以通风能... 详细信息

实现按需通风是当前矿井智能通风系统推进建设过程的核心技术问题。为解决矿井通风网络优化调控非线性模型求解困难的问题,在改进两步骤通风优化方法的基础上,提出了一种基于混合整数规划的风流两步骤调控优化数学模型。该模型以通风能耗最小、调节点个数最少和调节点位置最佳等为目标,是一种多目标线性规划模型,其求解结果更加符合矿山实际调控需求。改进的两步骤通风优化方法具有以下优点:通过引入混合整数规划方法,该模型可以对调节方案的调节点个数和调节方式进行约束;通过引入分支调节级数,该模型可以根据井下实际情况对调节方案的位置进行约束,从而提高了通风网络优化调节方案的灵活性;此外,通过多次求解风量分配对应调控方案的方式,该模型既可以得到近似满足风量未知调控模型的求解方案,也可以避免非线性模型求解不收敛的问题。通过构建矿井通风优化调控计算实例模型,在通风网络模型进行分风计算的基础上验证了通风网络模型调控的可靠性。

关键词：矿井通风通风调节通风优化风流调节两步法混合整数规划

基于混合整数规划的生鲜农产品分销网络优化研究

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价值工程 2024年第9期43卷 51-53页

作者：买买提·海力力新疆财经大学工商管理学院乌鲁木齐830000

随着农产品市场的不断发展和农业供应链的复杂性增加,农产品分销网络的优化成为了一个重要的研究领域。本文基于混合整数规划方法,针对农产品分销网络进行了优化研究。首先,建立了一个数学模型,考虑了供应商、分销中心和需求地之间的关... 详细信息

随着农产品市场的不断发展和农业供应链的复杂性增加,农产品分销网络的优化成为了一个重要的研究领域。本文基于混合整数规划方法,针对农产品分销网络进行了优化研究。首先,建立了一个数学模型,考虑了供应商、分销中心和需求地之间的关系以及各个节点的运输成本、库存成本和需求量等因素。然后,通过使用Python调用Gurobi对混合整数线性规划模型进行求解,确定了拟建分销中心的地址以及其吞吐量,基本能满足新疆各地州供应以及需求地的需求,验证了该方法在农产品分销网络优化中的有效性和可行性。

关键词：网络优化混合整数规划生鲜农产品分销中心选址

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洪水过程线同频放大混合整数规划模型

水力发电 2024年第4期50卷 10-13,107页

作者：孙万光刘盈斐国俊宝栾宇辉中水东北勘测设计研究有限责任公司吉林长春130061 水利部寒区工程技术研究中心吉林长春130061 中国水利水电科学研究院北京100048 吉林省临江市水利局吉林临江134600

当设计洪水峰、量关系较差时,设计洪水过程线同频放大会出现明显的畸形。构建了设计洪水过程线同频放大混合整数规划模型,以洪水过程线各时段流量作为决策变量,提出了时序系列光滑度函数,并以此作为目标函数,以设计洪峰流量、不同时段... 详细信息

当设计洪水峰、量关系较差时,设计洪水过程线同频放大会出现明显的畸形。构建了设计洪水过程线同频放大混合整数规划模型,以洪水过程线各时段流量作为决策变量,提出了时序系列光滑度函数,并以此作为目标函数,以设计洪峰流量、不同时段设计洪量作为约束条件,首次加入了涨落同向约束条件,保证设计和典型洪水过程线具备相近模式。实例研究表明,当设计洪水峰、量关系不协调时,此模型计算的设计洪水过程线顺滑、各频率之间无交叉,与典型洪水过程线(特别在洪峰附近时段保持)相近模式。研究成果为设计洪水过程线同频放大提供了新的、可行的方法。

关键词：洪水过程线同频放大混合整数规划模型

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基于混合整数规划的终端区柔性进场航迹优化

北京航空航天大学学报 2023年

作者：赵向领周志亮中国民航大学空中交通管理学院

随着航空运输量持续增长和空域容量日渐饱和，固定进场程序对航班调配缺乏灵活性，潜在冲突多、调配困难、等待时间长、碳排放量大等问题日趋凸显。综合考虑多航班在终端区的进场、进近、排序、汇聚等运行过程，提出和描述了基于柔性进... 详细信息

随着航空运输量持续增长和空域容量日渐饱和，固定进场程序对航班调配缺乏灵活性，潜在冲突多、调配困难、等待时间长、碳排放量大等问题日趋凸显。综合考虑多航班在终端区的进场、进近、排序、汇聚等运行过程，提出和描述了基于柔性进场的4D航迹优化解决方案。基于终端区和航空器运行特征，设计终端区航班进场时空离散网络栅格。以航迹和总飞行长度最短为目标，建立柔性进场航迹的混合整数规划模型，分别考虑网络栅格规则、航空器转弯特性、飞行冲突、安全间隔、航迹连续性等限制条件。以天津机场终端区为例，基于不同的交通密度等级和终端区入口时间窗，设置多组典型实验场景，使用商业求解器Gurobi对模型进行求解验证。结果表明，柔性航迹较标准仪表进场程序，航迹长度平均缩短127.375 km，飞行总长度平均降低534.75 km，航班进场时间平均减少6.24 min；且在相同交通密度等级，入口时间窗设置合理的情况下，柔性航迹对航班量的小幅波动具有一定的鲁棒性。

关键词：空中交通管理进场航班 4D航迹进场排序柔性空域混合整数规划

基于混合整数规划的工厂产品托盘打包及装箱问题研究

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包装工程 2023年第17期44卷 143-151页

作者：张晶蓉贺占文周艳杰李玉民郑州大学管理学院郑州450001

目的针对工厂产品的托盘打包及装箱问题,提出一种优化产品在托盘上的布局以及托盘与产品整体在集装箱中的布局方法,以最大化集装箱的空间利用。方法在满足现实约束的条件下,以最大化产品装载体积为目标建立混合整数规划模型。考虑问... 详细信息

目的针对工厂产品的托盘打包及装箱问题,提出一种优化产品在托盘上的布局以及托盘与产品整体在集装箱中的布局方法,以最大化集装箱的空间利用。方法在满足现实约束的条件下,以最大化产品装载体积为目标建立混合整数规划模型。考虑问题的复杂性,本文将所研究的问题分解为2个子问题,并建立两阶段装载模型进行求解。第1阶段,建立二维集装箱装载模型,确定多种托盘类型在集装箱底面的平面布局;第2阶段,建立三维托盘装载模型,确定产品在托盘上的立体布局。鉴于精确求解该问题耗时较大,本文针对2个子问题设计两阶段启发式算法求解。为验证模型及算法的有效性,采用2组不同规模大小的算例进行测试。结果算例结果表明,在小、大2种规模算例中,装载率平均差值分别为0和-0.5%,计算时间相差较大,本文提出的模型及算法在合理的时间内获得了最优解或近似最优解。结论本研究能够为工厂产品的托盘打包及装箱提供快速高效的解决方案。

关键词：集装箱装载托盘打包工厂产品混合整数规划启发式算法

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基于混合整数规划的一般Petri网死锁检测方法

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控制理论与应用 2015年第3期32卷 374-379页

作者：庄巧莉戴文战王寿光浙江理工大学信息学院浙江杭州310018 浙江工商大学信息与电子工程学院浙江杭州310018

信标的受控性是检测柔性制造系统(flexible manufacturing system,FMS)Petri网模型是否存在死锁的关键因素.对于普通Petri网,在任何可达标识下所有信标不被清空是检测网系统非死锁的充分条件.然而,该条件对于建模能力更强的一般Petri网... 详细信息

信标的受控性是检测柔性制造系统(flexible manufacturing system,FMS)Petri网模型是否存在死锁的关键因素.对于普通Petri网,在任何可达标识下所有信标不被清空是检测网系统非死锁的充分条件.然而,该条件对于建模能力更强的一般Petri网并不适用,max可控性条件由此产生.研究证明,该条件对于一般Petri网的死锁检测过于严格了.虽然其后有很多研究者通过改进max可控性条件以求给出条件更宽松的一般Petri网非死锁的充分条件,但大部分的研究成果都仅仅局限于一种顺序资源共享分配系统Petri网模型S4PR(systems of sequential systems with shared resources)网.因此,本文在max可控性条件的基础上提出了新的名为max#可控的信标可控性条件,并在此条件的基础上实现了基于混合整数规划(mixed integer programming,MIP)的死锁检测方法.与现有研究成果相比,max#可控性条件更宽松,可适用于更多类型的一般网,为解决大规模柔性制造系统中死锁监督控制器的结构复杂性问题提供了有力的理论支撑.

关键词： Petri网柔性制造系统死锁检测混合整数规划

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混合整数规划的精确罚函数(英文)

运筹学学报 2002年第4期6卷 1-7页

作者：姚奕荣张连生田蔚文上海大学数学系上海200436

本文讨论了混合整数规划的精确罚函数:并给出了原规划的解和其相应的罚问题解的等价性的几个充分条件.此外,我们提出了线性混合整数规划情况下相应的 K-K-T条件.

关键词：混合整数规划精确罚函数 K-K-T条件

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基于混合整数规划的电动汽车有序充电方法

电力自动化设备 2017年第9期37卷 70-82,102页

作者：王晓琨翟桥柱白婕西安交通大学系统工程研究所陕西西安710000

提出了在满足电动汽车充电需求的基础上尽量降低充电站充电成本的有序充电控制策略。分析了电动汽车充电所需时间与用户给定时间的关系,结合用户所需充电量,以充电站电费成本与电动汽车充电欠缺量惩罚费用之和最小为目标函数,以充电功... 详细信息

提出了在满足电动汽车充电需求的基础上尽量降低充电站充电成本的有序充电控制策略。分析了电动汽车充电所需时间与用户给定时间的关系,结合用户所需充电量,以充电站电费成本与电动汽车充电欠缺量惩罚费用之和最小为目标函数,以充电功率以及充电电量为约束,根据运营模式不同分别建立了充电过程中可更换充电机与不可更换充电机的数学模型。通过仿真模拟充电站2天内电动汽车的充电需求,基于混合整数规划和启发式快速算法求解数学模型,得到2天中充电站的充电决策矩阵和每辆电动汽车的充电欠缺量,验证了所提有序充电控制策略的可行性。仿真结果表明:与无序充电方案相比,有序充电控制策略可以更好地利用充电站的资源为用户服务,有效地降低了充电成本,并且有助于电网负荷的削峰填谷。

关键词：电动汽车运营调度有序充电控制混合整数规划数学模型

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微电网日内调度计划的混合整数规划模型

电力系统自动化 2015年第19期39卷 21-27页

作者：孙浩张磊许海林汪隆君中国能源建设集团广东省电力设计院广东省广州市510663 华南理工大学电力学院广东省广州市510640

为进一步调和微电网日内调度计划模型求解速度与精度的矛盾,提出了一种适用于微电网日内调度计划的混合整数规划模型。构建了蓄电池充放电过程模型,能有效计及充放电循环次数和老化成本;在现有微电网经济调度模型的基础上,建立了考虑电... 详细信息

为进一步调和微电网日内调度计划模型求解速度与精度的矛盾,提出了一种适用于微电网日内调度计划的混合整数规划模型。构建了蓄电池充放电过程模型,能有效计及充放电循环次数和老化成本;在现有微电网经济调度模型的基础上,建立了考虑电压幅值的线性化潮流方程、基于解析几何的线性化支路容量、公共连接点功率交换和功率因数限制等约束模型。通过算例验证所提模型,结果表明:1所提模型求解精度高,快速稳定收敛于全局最优解,且不依赖于初值;2蓄电池充放电过程模型符合工程实际,克服了现有模型中蓄电池频繁充放电加剧老化的局限性。

关键词：微电网(微网) 日内调度计划混合整数规划线性化最优潮流