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共享单车系统的规划与调度方法优化

共享单车系统的规划与调度方法优化

作者：李晶晶北京邮电大学

学位级别：硕士

近年来,受共享经济和移动互联网飞速发展的影响,共享单车在全球范围内发展迅速。共享单车的出现在一定程度上解决了“最后一公里”的出行问题,并且在传统出行方式之间架起了连接的桥梁。与此同时,伴随大容量可充电电池技术的发展,共享... 详细信息

近年来,受共享经济和移动互联网飞速发展的影响,共享单车在全球范围内发展迅速。共享单车的出现在一定程度上解决了“最后一公里”的出行问题,并且在传统出行方式之间架起了连接的桥梁。与此同时,伴随大容量可充电电池技术的发展,共享电单车应运而生,这为用户中短途出行提供了一种更便捷、省力的方式。但其快速发展的同时,单车堆积、供需不平衡以及电池没电等问题随之而来,这不仅严重影响用户的体验,也为城市管理带来了巨大的挑战。因此,围绕共享单车系统的规划与调度问题,本文从三个方面进行了研究。(1)针对共享单车系统供需分布不平衡问题,本文提出了一种基于社区发现的时空混合整数规划方法,生成基于搬移卡车方式下的再平衡规划策略。该方法首先利用基于流量图的社区发现算法规划出虚拟站点以及多个内部自平衡、外部独立的站点社区。然后以最大化系统总利润为目标,设计了时空混合整数规划模型,整体性求解每个社区内部搬移卡车的移动路径。该方法不仅将集中式规划系统分解为多社区的分布式系统,有效降低算法复杂度,还在求解路径规划的模型中同时考虑了搬移卡车的时间和空间变化,极大的提高了调度有效性。(2)针对高峰时期供需分布变化快速时的再平衡问题,本文提出了一种结合兜底策略的多奖励级联DQN(Deep Q-networks)调度算法,并将调度分解为目的站点选择和装载水平选择进行优化。算法以多智能体的方式建立多奖励级联DQN调度模块,用来获得两个子任务的组合最优策略。当卡车完成上一调度时,立即更新其状态并生成新任务,无需等待其他卡车完成。相比整体规划,这种方法能够更及时的捕获系统动态变化,并且提高了调度效率。为了减小动作空间,可选择目的站点被限制在临近区域内,相同的供需情况可能导致卡车长时间停在原地。兜底策略模块则用于将长时间停滞的卡车调离该区域,及时恢复其再平衡能力。(3)针对共享电单车系统中电池更换以及供需不平衡问题,本文考虑一种能够同时装载电单车和可充电电池的搬移卡车,并设计了一个多目标混合整数规划方法来生成卡车移动策略。该模型包含最大化系统总利润和最大化可用电单车数量两个目标函数,并且允许搬移卡车在被访问站点同时执行电单车搬移和低电量电池更换的操作。这样求解出的搬移卡车路径是兼顾缓解系统不平衡和减少不可用电单车数量两个目标的最优路径,不仅能够有效提高系统的用户服务水平,并且大大降低了两个问题单独求解情况下的搬移卡车的移动距离。

关键词：共享单车规划与调度混合整数规划强化学习

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卫星有效载荷规划与调度的算法及仿真

卫星有效载荷规划与调度的算法及仿真

作者：刘洋中国科学院研究生院（空间科学与应用研究中心）

学位级别：硕士

在现代航天事业中，对航天器自主能力的要求越来越高。智能规划与调度是实现航天器自主控制的关键技术之一，其研究和应用具有很大的意义。本文主要研究卫星有效载荷的规划与调度问题。卫星为了完成多种飞行任务往往装备了几种类型的有... 详细信息

在现代航天事业中，对航天器自主能力的要求越来越高。智能规划与调度是实现航天器自主控制的关键技术之一，其研究和应用具有很大的意义。本文主要研究卫星有效载荷的规划与调度问题。卫星为了完成多种飞行任务往往装备了几种类型的有效载荷，这些载荷要共享卫星上的各种资源。在卫星资源受限时，规划与调度应该能够根据有效载荷的优先等级、资源请求和卫星的资源情况，合理安排各个载荷的工作状态，在满足各种资源约束的前提下最大限度的获取科学数据。对有效载荷进行规划和调度可以优化卫星的资源配置，提高有效载荷系统的整体工作效率。本文首先介绍了规划与调度技术的相关理论和在航天领域的应用情况，总结出规划与调度设计需要研究的知识。然后分析了有效载荷规划与调度问题的模型和算法，包括规划时间段的划分、卫星资源条件的计算、有效载荷资源约束的分析、任务模型的建立、任务优先级的设置和计算以及各种基于优先级的资源调度算法等内容。通过大量的研究工作，开发了一个对地观测卫星有效载荷的规划与调度演示系统。该系统可以在卫星资源受限的情况下对有效载荷进行规划与调度，实现资源的优化配置。该系统的模型和算法具有一定的通用性，经过适当的改进，成功应用在探月卫星有效载荷的规划与调度问题上。通过对仿真结果的分析，证明了该系统用于有效载荷的规划与调度是可行的、有效的。

关键词：规划与调度有效载荷动态规划自主控制航天器

规划与调度集成技术在航天器自主控制中的应用

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深空探测研究 2007年第2期5卷 14-17页

作者：李玉庆王日新徐敏强哈尔滨工业大学科学园3030信箱 150080

航天器自主运行将是未来航天器发展的趋势之一。本文在前人工作的基础上，应用交互式集成技术，针对航天器问题，提出并构建了航天器自主规划与调度系统，并通过算例，介绍了它的工作过程。该系统将规划技术和调度进行了有机结合，在规... 详细信息

航天器自主运行将是未来航天器发展的趋势之一。本文在前人工作的基础上，应用交互式集成技术，针对航天器问题，提出并构建了航天器自主规划与调度系统，并通过算例，介绍了它的工作过程。该系统将规划技术和调度进行了有机结合，在规划的同时进行调度，可尽早发现不合理规划并抛弃。能够充分利用已有的规划技术和调度技术，易于扩充和移植，能够有效地解决航天器的自主控制问题。

关键词：规划与调度自主航天器自主控制

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设备控制管理系统的规划与调度

广西工学院学报 2005年第2期16卷 39-42页

作者：周晓蓉李俚陈静广西大学机械工程学院广西南宁530004

设备控制管理系统能在线监控使用人员的权限、使用时间,以及设备使用效率评估等,规划与调度是优化设备使用效率的重要内容。针对电视台编辑节目设备而开发的采用智能卡控制设备电源的智能监控管理系统,介绍系统中设备控制规划与调度的... 详细信息

设备控制管理系统能在线监控使用人员的权限、使用时间,以及设备使用效率评估等,规划与调度是优化设备使用效率的重要内容。针对电视台编辑节目设备而开发的采用智能卡控制设备电源的智能监控管理系统,介绍系统中设备控制规划与调度的解决方案,首先简述了系统结构和规划的功能特点,然后介绍了规划与调度的设计与实现方法,最后描述了实例化的可视化界面设计方法。

关键词：设备控制实时监控规划与调度

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基于动态规划理论的规划与调度系统

基于动态规划理论的规划与调度系统

中国空间科学学会空间探测专业委员会第十八次学术会议

作者：代树武孙辉先中国科学院空间科学与应用研究中心中国科学院空间科学与应用研究中心

智能规划与调度技术是航天器自主控制的关键技术,本文开发了一种基于动态规划算法的智能规划与调度系统。文章首先描述了规划与调度的系统构成,然后利用动态规划原理解决了规划与调度问题中的多任务竞争资源问题。最后针对月球探测卫星... 详细信息

智能规划与调度技术是航天器自主控制的关键技术,本文开发了一种基于动态规划算法的智能规划与调度系统。文章首先描述了规划与调度的系统构成,然后利用动态规划原理解决了规划与调度问题中的多任务竞争资源问题。最后针对月球探测卫星进行了仿真,仿真结果和理论分析表明本文的规划与调度算法能够有效处理航天器规划与调度问题,利用动态规划算法所求的解与最优解仅存在状态量化导致的误差。

关键词：航天器智能控制规划与调度动态规划

来源： cnki会议评论

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基于约束理论的混合复杂流水线规划调度算法

计算机集成制造系统 2005年第1期11卷 97-103页

作者：刘勇谷寒雨席裕庚上海交通大学自动化研究所上海200030

针对可重入、批处理、准备时间长以及多目标混合流水生产线问题,给出了复杂生产线的一般描述,提出了一种基于约束理论的规划调度算法。整个算法框架建立在约束理论五步原则基础上,并通过目标规划的思想实现了多目标优化,为了验证算法解... 详细信息

针对可重入、批处理、准备时间长以及多目标混合流水生产线问题,给出了复杂生产线的一般描述,提出了一种基于约束理论的规划调度算法。整个算法框架建立在约束理论五步原则基础上,并通过目标规划的思想实现了多目标优化,为了验证算法解决复杂性的能力,通过估算瓶颈能力给出了生产线的上界以作比较。

关键词：可重入批处理线性规则约束理论混合流水线规划与调度

面向航天器观测规划的改进混合重调度策略研究

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宇航学报 2009年第4期30卷 1639-1646页

作者：李玉庆徐敏强王日新哈尔滨工业大学深空探测基础研究中心哈尔滨150080

为解决不确定性条件下航天器观测规划的重调度问题,对重调度请求的响应策略进行了研究分析。首先分析了现有重调度策略的特点,进而针对其存在的弊端,在引入BP神经网络的基础上,设计了基于最小间隔的改进型混合重调度策略。算例的计算表... 详细信息

为解决不确定性条件下航天器观测规划的重调度问题,对重调度请求的响应策略进行了研究分析。首先分析了现有重调度策略的特点,进而针对其存在的弊端,在引入BP神经网络的基础上,设计了基于最小间隔的改进型混合重调度策略。算例的计算表明,应用改进后的混合重调度策略,不仅能适应环境的动态变化,获得满意的调度结果,而且能有效地降低重调度的次数,验证了该方法的有效性。

关键词：航天器观测规划与调度重调度重调度策略

基于改进遗传算法的一类多资源测控调度问题研究

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宇航学报 2012年第1期33卷 85-90页

作者：李玉庆王日新徐敏强崔祜涛王海波徐瑞哈尔滨工业大学深空探测基础研究中心哈尔滨150080 北京理工大学宇航学院北京100081

研究一类测控弧段具有优先级约束的多资源、大规模测控调度问题。首先对问题中的约束条件进行分析和处理,并建立问题的数学模型。进而针对问题特点,以遗传算法为基础,通过设计选择适当的交叉、和变异算子,设计了一种改进的遗传算法。最... 详细信息

研究一类测控弧段具有优先级约束的多资源、大规模测控调度问题。首先对问题中的约束条件进行分析和处理,并建立问题的数学模型。进而针对问题特点,以遗传算法为基础,通过设计选择适当的交叉、和变异算子,设计了一种改进的遗传算法。最后通过算例计算表明,应用该方法求解此类测控资源调度问题具有较为理想的性能,是合理、有效的。

关键词：测控资源调度优先级遗传算法规划与调度测控

航天器观测重调度问题中的模糊性不确定因素及其处理

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宇航学报 2009年第3期30卷 1106-1111页

作者：李玉庆徐敏强王日新哈尔滨工业大学深空探测基础研究中心哈尔滨150080

为了处理航天器观测问题中具有模糊性特点的不确定因素,解决动态环境下的航天器观测重调度问题,提出了一种基于模糊神经网络的处理方法。该方法通过参数模糊化和径向基神经网络来评估模糊性不确定因素对系统造成的影响程度,同时将重调... 详细信息

为了处理航天器观测问题中具有模糊性特点的不确定因素,解决动态环境下的航天器观测重调度问题,提出了一种基于模糊神经网络的处理方法。该方法通过参数模糊化和径向基神经网络来评估模糊性不确定因素对系统造成的影响程度,同时将重调度响应划分为立即型、延迟型和忽略型三种类型,以处理不同影响程度的不确定事件。最后通过算例说明了所提出的模糊神经网络算法的有效性。

关键词：模糊神经网络航天器规划与调度重调度动态调度不确定性