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需求不确定条件下社区应急疏散协作调度优化模型

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运筹与管理 2019年第8期28卷 93-99页

作者：张佰尚付文飙唐攀闪四清尹如法国家市场监督管理总局发展研究中心北京100088 暨南大学应急管理研究中心广东广州510632 北京航空航天大学经济管理学院北京100083 中国建筑科学研究院有限公司建筑机械化研究分院河北廊坊065000

质量安全、自然灾害、公共卫生等突发事件社区应急疏散中的灾民数量具有不确定性,但目前的研究很少关注多种运输方式协作的应急疏散中灾民数量的不确定性。针对灾民数量的不确定性,以疏散灾民数量最大化,以及疏散成本最小化作为优化目... 详细信息

质量安全、自然灾害、公共卫生等突发事件社区应急疏散中的灾民数量具有不确定性,但目前的研究很少关注多种运输方式协作的应急疏散中灾民数量的不确定性。针对灾民数量的不确定性,以疏散灾民数量最大化,以及疏散成本最小化作为优化目标,,该文构建了多种运输方式协作的社区应急疏散模糊机会约束规划模型。在模型求解时,论文使用自适应遗传算子对多目标遗传算法进行改进,以提高算法优化效率。最后,论文使用算例对提出的模型进行验证,证明了该模型和方法可以有效完成需求不确定条件下的社区应急疏散协作调度优化工作。

关键词：社区应急疏散模糊动态需求模糊机会约束规划多目标遗传算法

新能源汽车动力电池逆向物流网络设施选址研究

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新能源汽车动力电池逆向物流网络设施选址研究

作者：黄达西南交通大学

学位级别：硕士

随着能源紧张和环境污染问题的日益严重,具备节能减排特性的新能源汽车逐渐成为主流,我国也在大力推动新能源汽车的发展。动力电池作为新能源汽车的核心部件,使用寿命有限,当电池容量衰减到80%以下时将会退役。退役动力电池仍具有较高... 详细信息

随着能源紧张和环境污染问题的日益严重,具备节能减排特性的新能源汽车逐渐成为主流,我国也在大力推动新能源汽车的发展。动力电池作为新能源汽车的核心部件,使用寿命有限,当电池容量衰减到80%以下时将会退役。退役动力电池仍具有较高的利用价值,通过梯次利用、再生利用可实现资源的最大化利用。同时,退役动力电池含有大量重金属物质,若无法得到合理处置将造成严重环境污染。我国即将迎来动力电池大规模退役期,但动力电池的回收仍处于探索阶段,缺乏有效的逆向物流网络体系。因此,本文以新能源汽车动力电池为研究对象,对其逆向物流网络的设施选址进行研究,以促进退役动力电池的有效回收利用。首先,本文对国内外学者在逆向物流、新能源汽车动力电池回收和逆向物流网络构建方面的研究进行整理分析,指出当前研究存在的不足。然后,阐述了动力电池的基本特性和回收利用现状,为后续研究奠定基础。其次,本文详细介绍了新能源汽车动力电池回收的三种模式,对各回收模式的适用范围、优缺点等进行分析对比。之后,本文从经济、技术和社会三个层面选取评价指标并进行量化分析,运用熵权法得到各指标权重,再通过Topsis模型对三种回收模式进行评价决策,结果表明第三方回收模式更符合我国现阶段动力电池回收的需求。再次,本文考虑回收数量和回收质量的不确定性,基于第三方回收模式构建了多种类、多资源化利用方式的四层新能源汽车动力电池逆向物流网络设施选址模型,以总成本最小为目标。在模型求解方面,本文引入三角模糊数,利用模糊机会约束规划将模型转化为确定性模型,借助LINGO11.0软件计算得到最优解。最后,收集整理案例数据代入模型,求解得到深圳市新能源汽车动力电池逆向物流网络设施选址及物流量分配方案,验证了模型的有效性,并进行了结果分析,为深圳市建立动力电池回收体系提供了解决思路。

关键词：动力电池回收逆向物流梯次利用模糊机会约束规划选址

基于纳什议价博弈的用户侧共享储能优化配置研究

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基于纳什议价博弈的用户侧共享储能优化配置研究

作者：曹茜琳中国地质大学

学位级别：硕士

鼓励用户侧安装分布式可再生能源发电系统,促使传统用户向兼具电力生产和消费能力的“产消者(生产型消费者)”转变,对实现“碳达峰”和“碳中和”目标具有重要支撑作用。产消者通常采用“自发自用、电网调节”的运营模式,但是由于可再... 详细信息

鼓励用户侧安装分布式可再生能源发电系统,促使传统用户向兼具电力生产和消费能力的“产消者(生产型消费者)”转变,对实现“碳达峰”和“碳中和”目标具有重要支撑作用。产消者通常采用“自发自用、电网调节”的运营模式,但是由于可再生能源发电具有间歇性和随机性,大规模可再生能源并网会严重影响电网的稳定运行。用户侧储能系统可以提高可再生能源利用率,为分布式可再生能源消纳开辟了新途径。然而,储能设备前期投入费用高、投资回收期长和用户侧储能容量闲置等诸多问题,阻碍了用户侧储能的发展。在此背景下,考虑到不同产消者之间的充电和放电行为可能具有一定的差异性和互补性,本文基于共享经济理念,聚焦于构建用户侧共享储能机制,并对共享储能系统的容量配置进行优化研究,为推动用户侧共享储能的发展提供决策支持,进一步促进可再生能源大规模发展,实现能源低碳转型。本文的主要研究内容如下:(1)提出了用户侧共享储能机制,充分利用了产消者之间互补的充电和放电行为,使得在储能运营商投资实体储能设施的基础上,多个产消者根据自身意愿从储能运营商处购买虚拟电池和逆变器容量,满足存储需求,并实现利益均衡分配。(2)基于储能运营商和产消者之间的博弈关系,建立用户侧共享储能系统两阶段优化配置模型。在第二阶段中,产消者根据可再生能源发电和负荷特性,以个人成本最小化为目标,构建产消者模型,对充放电决策和虚拟储能系统购买决策进行优化,并将充放电信息反馈给储能运营商。在第一阶段中,储能运营商首先整合各个时段所有产消者的充放电行为,在满足所有产消者的存储需求的基础上,以经济效益最大化为目标,确定实体储能系统的最优容量配置以及虚拟储能系统的售卖决策等。(3)构建了基于纳什议价博弈的激励型利润分配模型,形成了储能运营商获取利润、产消者节约成本的互惠共赢局面。首先,提出共享贡献率指标来量化各个参与者的充放电行为对共享储能的贡献。其次,基于该指标和纳什议价理论,建立了可以识别博弈主体贡献的纳什议价模型。再次,利用交替方向乘子法(ADMM算法)对该模型进行分布式求解。最后,以真实社区中3个产消者在4个季节下的典型日数据为例进行算例分析,通过对比共享储能情景和个人投资储能情景的储能容量配置策略和能源系统运行策略发现:在共享储能情景下,实体储能系统的容量配置降低,产消者的虚拟储能系统的利用率提高。可见,产消者可以低于储能系统投资成本的价格享受更灵活的充放电服务,储能运营商则通过实体储能投资容量和虚拟储能售卖容量之间的差距获取利润。在用户侧实施共享储能模式不仅可以提高整体经济效益,还可以提高可再生能源自耗率和自给自足率,证实了本文提出的用户侧共享储能机制的有效性。(4)考虑共享储能系统中可再生能源出力与电力需求的不确定性,提出了基于模糊机会约束的共享储能优化配置模型,分析了不确定因素对共享储能容量配置和社区经济效益的影响,并对不确定因素的模糊程度和置信水平进行了敏感性分析。研究发现:为应对不确定因素的影响,实体储能系统容量配置增加,社区经济效益降低,但从经济性角度考虑,在社区中实施共享储能机制仍是可行的。此外,决策者应该通过调整置信水平和模糊程度来平衡能源系统的经济性和可靠性。

关键词：用户侧共享储能分布式可再生能源储能容量配置纳什议价博弈模糊机会约束规划

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模糊情况下带时序约束服务流程的构建与优化

计算机集成制造系统 2014年第7期20卷 1768-1782页

作者：梁合兰杜彦华李苏剑北京科技大学机械工程学院北京100083

为满足模糊情况下带时序约束服务流程的迫切业务需求,提出一种新的服务流程构建与优化方法。建立了模糊情况下带时序约束的服务流程优化模型,从而有效表达服务质量属性及时序约束的模糊化内涵。基于模糊机会约束理论及最大模糊满意度法... 详细信息

为满足模糊情况下带时序约束服务流程的迫切业务需求,提出一种新的服务流程构建与优化方法。建立了模糊情况下带时序约束的服务流程优化模型,从而有效表达服务质量属性及时序约束的模糊化内涵。基于模糊机会约束理论及最大模糊满意度法,将多目标模糊服务流程优化模型进行等价转化,并采用基于信息素的混合遗传算法求解。该求解算法不但利用局部优化信息,而且通过信息素记录的全局优化信息指导染色体的交叉,提高了求解效率。通过多组实验对比,说明了所提算法在求解精度及求解效率上的优越性。

关键词：服务流程模糊服务质量时序约束模糊机会约束规划遗传算法

考虑区域供热系统及不确定性因素的综合能源系统日前调度

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电力系统及其自动化学报 2020年第8期32卷 83-90页

作者：郑豪丰杨国华潘欢胡瑞琨邹玙琦易俊超宁夏大学物理与电子电气工程学院银川750021 宁夏电力能源安全重点实验室银川750004

在电热综合能源调度中,热电机组作为电热系统耦合部件,冬季时会产生“以热定电”现象,影响系统风电消纳能力提升,同时负荷和风电不确定性会对系统经济性造成负面影响。在调度中充分考虑区域供热系统热特性和不确定性因素,以最小化运行... 详细信息

在电热综合能源调度中,热电机组作为电热系统耦合部件,冬季时会产生“以热定电”现象,影响系统风电消纳能力提升,同时负荷和风电不确定性会对系统经济性造成负面影响。在调度中充分考虑区域供热系统热特性和不确定性因素,以最小化运行费用和弃风率为目标,建立了基于模糊机会约束规划的电热综合能源系统日前调度模型。通过算例对模型进行验证,算例采用Python和Gurobi仿真求解,验证了模型的有效性。结果表明:所建模型提高了系统经济性和消纳风电能力,并通过置信水平和模糊度的选择,可以实现系统在一定风险下的最佳经济性。

关键词：综合能源系统区域供热系统模糊机会约束规划不确定性因素日前调度

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含风光系统发用电一体化调度

控制工程 2020年第2期27卷 297-302页

作者：刘小瑞苏永新谭貌乔海祥湘潭大学信息工程学院湖南湘潭411105 湘电新能源有限公司湖南湘潭411101

风电、光伏出力具有不确定性,针对由此导致的可用功率与系统自然负荷失配的问题,综合风电、光伏、火电等发电侧资源和电动汽车、可调节负荷等需求侧资源,提出了一种发用电互动的一体化调度模型。一方面,基于模糊机会约束规划,将风电和... 详细信息

风电、光伏出力具有不确定性,针对由此导致的可用功率与系统自然负荷失配的问题,综合风电、光伏、火电等发电侧资源和电动汽车、可调节负荷等需求侧资源,提出了一种发用电互动的一体化调度模型。一方面,基于模糊机会约束规划,将风电和光伏出力的不确定性进行清晰等价。另一方面,在优化目标中综合考虑发电和用电的成本,在约束条件中嵌入发电侧与用电侧互动机制,从而以较低的成本改善可再生能源出力与负荷的供需关系。用数字仿真测试了电动汽车和需求响应参与程度对调度结果的影响,结果说明提出的方法既能促进负荷与风电、光伏出力的匹配,也能有效提升发用电经济性。

关键词：一体化调度需求响应电动汽车可再生能源模糊机会约束规划

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考虑伤情随机恶化的应急物资调度问题

系统工程学报 2020年第6期35卷 824-837页

作者：李艳叶春明曹磊上海理工大学管理学院上海200093 安徽工业大学管理科学与工程学院安徽马鞍山243032

针对大规模灾难事件发生后伤员伤情严重、应急物流网络不确定、救援时效性强等特点,考虑伤情随机恶化和运输时间不确定性情景下研究应急物资的调度问题.基于马尔可夫过程刻画了伤员伤情演变规律,引入转移概率计算出各灾区伤员不同伤情... 详细信息

针对大规模灾难事件发生后伤员伤情严重、应急物流网络不确定、救援时效性强等特点,考虑伤情随机恶化和运输时间不确定性情景下研究应急物资的调度问题.基于马尔可夫过程刻画了伤员伤情演变规律,引入转移概率计算出各灾区伤员不同伤情状态下的死亡率,构建了以死亡率之和最小为目标的应急物资调度模糊机会约束规划模型,并设计了一种带有混沌初始化和变邻域局部搜索的改进萤火虫算法.通过数值算例验证了所提模型和算法的可行性和有效性.

关键词：应急物资调度死亡概率函数模糊机会约束规划改进萤火虫算法

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新零售下生鲜产品闭环物流网络模糊规划

计算机工程与应用 2019年第2期55卷 198-205页

作者：杨晓华郭健全上海理工大学管理学院上海200093

针对我国新零售模式的快速发展,消费者对生鲜产品需求与退货的模糊不确定性问题,考虑最低物流总成本、最佳设施选址以及最优配送车辆运输路径的决策,构建了新零售下生鲜产品闭环物流网络模糊规划模型。为求解该模型,将需求量与退货量看... 详细信息

针对我国新零售模式的快速发展,消费者对生鲜产品需求与退货的模糊不确定性问题,考虑最低物流总成本、最佳设施选址以及最优配送车辆运输路径的决策,构建了新零售下生鲜产品闭环物流网络模糊规划模型。为求解该模型,将需求量与退货量看成三角模糊参数,利用模糊机会约束方法将模糊约束转化为等价的清晰条件。以上海市某生鲜电商企业为实例,通过置信水平的敏感性分析以及遗传算法与粒子群算法的双求解,验证了模型的有效性与可行性,进而为相关决策者提供了借鉴。

关键词：新零售生鲜闭环物流网络模糊机会约束规划遗传算法粒子群算法

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模糊环境下多周期多决策生鲜闭环物流网络

计算机应用 2019年第7期39卷 2168-2174页

作者：杨晓华郭健全上海理工大学管理学院

针对生鲜品因易腐易损性而产生的高频次物流配送及不确定需求与退货量的问题,提出了模糊环境下多周期生鲜闭环物流网络系统,以实现最小系统成本、最优设施选址与最佳配送路径的多决策安排。为求解系统对应的模糊混合整数线性规划(FMILP... 详细信息

针对生鲜品因易腐易损性而产生的高频次物流配送及不确定需求与退货量的问题,提出了模糊环境下多周期生鲜闭环物流网络系统,以实现最小系统成本、最优设施选址与最佳配送路径的多决策安排。为求解系统对应的模糊混合整数线性规划(FMILP)模型,首先将生鲜需求量和退货量设定为三角模糊值,其次运用模糊机会约束规划方法将模糊约束等价变换为清晰式,最后利用遗传算法(GA)和粒子群优化(PSO)算法搜索案例的最优解。实验结果表明,多周期闭环系统比单周期更能兼顾多决策规划,同时三角模糊量的置信水平变化对企业最优运作有着显著影响,进而为相关决策者提供借鉴。

关键词：生鲜多周期配送闭环物流网络模糊机会约束规划混合整数线性规划遗传算法粒子群优化算法