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基于时空状态网络的电动物流车辆路径优化方法 被引量：9
1
作者 杨森炎 宁连举 商攀 《交通运输系统工程与信息》 EI CSCD 北大核心 2021年第2期196-204,共9页
针对电动物流车辆续航里程有限与充电基础设施不足的问题,综合考虑电池容量、车辆承载能力、充电站能力、客户服务时间窗、路网空间结构等约束条件,基于离散时空状态网络建立整数线性规划模型。扩展的状态维度可同时表征车辆剩余载重量... 针对电动物流车辆续航里程有限与充电基础设施不足的问题,综合考虑电池容量、车辆承载能力、充电站能力、客户服务时间窗、路网空间结构等约束条件,基于离散时空状态网络建立整数线性规划模型。扩展的状态维度可同时表征车辆剩余载重量和剩余电量的时空轨迹。通过对客户服务需求和充电站能力约束进行拉格朗日松弛,并增加二次惩罚项,构建增广拉格朗日模型。经过线性化处理二次目标函数,在块坐标下降框架下,原问题被分解为最短路径子问题,嵌入前向动态规划算法,循环依次求解。惩罚项的引入可以克服解的对称性问题,加快算法的收敛速率。通过计算最优上界与下界之间的间隙,评估可行解的质量。基于Sioux Falls网络构建测试算例,实验结果表明,该方法可以在时间、空间和状态维度上同步优化电动车辆路径和充电决策,可以有效避免车辆绕行充电,节省在途充电时间和配送成本,实现城市电动化物流资源的时空优化配置。 展开更多
关键词 物流工程 车辆路径问题 增广拉格朗日松弛 电动车辆 时空状态网络
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基于时空状态网络的高速铁路乘务交路计划优化研究 被引量：2
2
作者 张哲铭 王莹 +1 位作者 廖正文 曹文慧 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期1-11,共11页
乘务交路计划是同时考虑相对时间和绝对时间约束的混合时间问题,该类问题难以用时空网络描述。提出基于乘务规则的时空节点状态坐标递推原则和乘务任务可行转化判定条件,以此作为网络生成策略,构建融入乘务规则的时空状态网络,从而控制... 乘务交路计划是同时考虑相对时间和绝对时间约束的混合时间问题,该类问题难以用时空网络描述。提出基于乘务规则的时空节点状态坐标递推原则和乘务任务可行转化判定条件,以此作为网络生成策略,构建融入乘务规则的时空状态网络,从而控制网络规模并简化数学模型复杂度。建立基于该网络的0-1整数规划模型,设计拉格朗日松弛算法,将多乘务交路组合优化问题分解为单乘务交路时空最短路径问题集合,提高求解效率。最后,以京津城际铁路和郑州东站高速铁路网为背景进行验算。结果表明:本方法不仅能有效解决高速铁路乘务交路计划问题,在求解大规模混合时间问题时也有一定效果。 展开更多
关键词 乘务交路计划 混合时间问题 时空状态网络 0-1整数规划 拉格朗日松弛
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城轨车底出段时空路径与列车时刻表一体化优化研究
3
作者 李超 唐金金 +3 位作者 白紫熙 赵晴晴 董秋含 邵欣昀 《铁道学报》 北大核心 2025年第2期24-34,共11页
为在满足乘客出行需求的条件下降低列车运行成本,确保列车运行图的可行性,重点针对车底出段时空路径与时刻表一体化优化问题进行研究。其中,车底出段时空路径规划问题用于确定车底的出段位置及其驶入正线车站的到达时间,时刻表问题用于... 为在满足乘客出行需求的条件下降低列车运行成本,确保列车运行图的可行性,重点针对车底出段时空路径与时刻表一体化优化问题进行研究。其中,车底出段时空路径规划问题用于确定车底的出段位置及其驶入正线车站的到达时间,时刻表问题用于确定担当运输任务列车的到发时刻。车底出段时空路径及时刻表的合理性是列车运行图可行性的重要保障。引入列车区间运行模式作为状态维度,构建描述车底运行的时空状态网络。基于此,进一步考虑客流需求与列车运行约束,以最小化列车运行成本与乘客出行成本为目标,实现车底出段时空路径与列车时刻表的一体化优化。通过拉格朗日松弛,将原问题转化为经典的最短路搜索问题,并提出启发式动态规划算法进行求解。以重庆地铁3号线为例验证模型与算法的有效性,结果表明:相比基于经验编制得到的列车运行计划,该模型与算法能够有效地降低乘客的出行成本和企业的运营成本,列车运行计划的总成本降低27.18%。 展开更多
关键词 城市轨道交通 出段时空路径 列车时刻表 时空状态网络 启发式动态规划
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基于时空-状态网络的机车调配运用模型与算法研究 被引量：4
4
作者 姜安培 陈军华 王志美 《铁道运输与经济》 北大核心 2019年第9期85-92,共8页
机车调配问题是影响铁路输送能力的重要因素,多交路规划与跨区域调配是优化此活动资源的重要途径。针对重载运输通道的一类机车运用问题,提出一种非固定牵引区段的两阶段调配方法,基于时空-状态网络模型分析机车调配流程,通过引进"... 机车调配问题是影响铁路输送能力的重要因素,多交路规划与跨区域调配是优化此活动资源的重要途径。针对重载运输通道的一类机车运用问题,提出一种非固定牵引区段的两阶段调配方法,基于时空-状态网络模型分析机车调配流程,通过引进"影子列车"概念解决具有多机组合拆解的机车调配难题。结合状态网络建立数学模型,并设计模拟退火算法进行求解。最后,以包神铁路南线的重载运输通道为实例,选取一天内的列车运行图作为输入,得到投入机车数量明显减少的运用方案,验证模型和算法的有效性和适用性,为铁路企业机车调配优化提供参考。 展开更多
关键词 铁路 机车调配 模拟退火算法 时空-状态网络 机车交路
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生鲜农产品分拣车与冷藏车的协同作业优化研究
5
作者 刘万正 赵蒙 李士宁 《工程管理科技前沿》 CSSCI 北大核心 2024年第6期9-16,共8页
聚焦生鲜农产品“最先一公里”冷链运输环节中的分拣车和冷藏车协同作业优化难题,本文采用时空网络建模方法和拉格朗日松弛算法等,以多维复杂组合优化问题的降维分解为主要切入点,重点研究基于时空状态网络构造移动分拣车和冷藏车协同... 聚焦生鲜农产品“最先一公里”冷链运输环节中的分拣车和冷藏车协同作业优化难题,本文采用时空网络建模方法和拉格朗日松弛算法等,以多维复杂组合优化问题的降维分解为主要切入点,重点研究基于时空状态网络构造移动分拣车和冷藏车协同作业优化模型;设计基于拉格朗日松弛算法和贪心规则的求解方法,实现大规模高维网络的降维分解,提升算法效率;通过数值实验与CPLEX商用求解器进行对比,验证本文算法在求解较大规模问题时的性能,并通过敏感性分析研究了单位行驶成本对系统运行状态的影响。本文采用时空网络建模方法,为降低多阶段协同作业优化建模的复杂度提供新思路,为高效求解大规模多维网络优化问题提供新方法。 展开更多
关键词 生鲜农产品 最先一公里 协同优化 时空状态网络 拉格朗日松弛算法
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考虑供应链节点库存的煤炭调运方案优化
6
作者 黄月 荣文竽 刘迪 《大连交通大学学报》 CAS 2024年第3期38-45,共8页
为协调煤炭的远程运输,整合煤炭供应链的供给、运输、仓储、配送等能力,对考虑供应链多节点库存的煤炭调运优化问题进行研究,从而实现煤炭运输的“远调近均”。以配有需求端储配中心的三级煤炭供应链为研究对象,构建时间-空间-运输状态... 为协调煤炭的远程运输,整合煤炭供应链的供给、运输、仓储、配送等能力,对考虑供应链多节点库存的煤炭调运优化问题进行研究,从而实现煤炭运输的“远调近均”。以配有需求端储配中心的三级煤炭供应链为研究对象,构建时间-空间-运输状态的三维时空网络模型,以煤炭调运过程中的运输费用、时间成本费用及库存费用构成的总成本最小化为目标,建立了考虑多节点库存、多交通方式协同的煤炭动态调运优化模型。以北煤南运为实例,并使用Gurobi进行求解,验证了模型的有效性。研究表明:优化后的调运方案能够有效降低运输及库存成本,创造衍生价值,实现产、运、需三方共赢。 展开更多
关键词 煤炭运输 供应链 调运方案 时空状态网络
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考虑旅客需求的停站方案与列车运行图一体化模型与算法 被引量：13
7
作者 刘璐 孟令云 +1 位作者 李新毅 刘岗 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期518-527,共10页
考虑高速铁路旅客出行的时空敏感性较高的特点,将旅客运输状态引入运输时空网络,构建三维的时间-空间-状态网络,提出基于旅客需求的停站方案与列车运行图综合优化0-1整数规划模型,实现旅客分配、停站方案与列车运行图编制的一体化。设... 考虑高速铁路旅客出行的时空敏感性较高的特点,将旅客运输状态引入运输时空网络,构建三维的时间-空间-状态网络,提出基于旅客需求的停站方案与列车运行图综合优化0-1整数规划模型,实现旅客分配、停站方案与列车运行图编制的一体化。设计拉格朗日松弛求解算法,将复杂的列车间强耦合问题分解为单列车的最短路径子问题集合,从而降低模型求解难度。以京沪高铁北京南-曲阜东区段为背景进行验证和分析,结果表明模型不仅实现了较低的运营成本,还能够有效满足旅客需求,实现客流分配、停站方案与列车运行图编制的有机联动。 展开更多
关键词 铁路运输 列车运行图编制 拉格朗日松弛算法 综合优化 时空状态网络 旅客需求
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基于改进禁忌搜索启发式算法的无人终端配送路径优化方法研究 被引量：1
8
作者 李晨欢 王梦梅 +2 位作者 赵麒博 郑宁宁 袁世艳 《计算机时代》 2023年第7期38-41,共4页
为降低物流终端运输的“最后一公里”中的车辆配送成本,针对快递终端配送中的车辆路径优化问题,建立了带有约束的时空-状态网络模型。动态地呈现了考虑道路的时变性、车辆运行时装载量、时间、空间特征下的车辆配送服务的变化;提出了一... 为降低物流终端运输的“最后一公里”中的车辆配送成本,针对快递终端配送中的车辆路径优化问题,建立了带有约束的时空-状态网络模型。动态地呈现了考虑道路的时变性、车辆运行时装载量、时间、空间特征下的车辆配送服务的变化;提出了一种基于最近邻算法的改进禁忌搜索启发式算法,通过加入道路节点因子观察道路的动态影响,给出具有实用价值的快递终端配送路径优化方案。 展开更多
关键词 路径优化 禁忌搜索算法 最近邻算法 时空-状态网络
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电梯群控系统调度模型及其改进ADMM分解算法 被引量：2
9
作者 张家瑞 李海鹰 +2 位作者 苗建瑞 王莹 张红亮 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2023年第1期39-48,共10页
电梯群控系统调度问题(EDP)是具有非线性目标函数、较短求解时间要求的一类组合优化问题,针对此问题,提出一种基于时空状态网络的EDP问题线性化方法,并构建对应的线性0-1整数规划模型.为高效求解上述模型,在ADMM分解算法框架的基础上,... 电梯群控系统调度问题(EDP)是具有非线性目标函数、较短求解时间要求的一类组合优化问题,针对此问题,提出一种基于时空状态网络的EDP问题线性化方法,并构建对应的线性0-1整数规划模型.为高效求解上述模型,在ADMM分解算法框架的基础上,为拉格朗日乘子次梯度迭代过程引入空间膨胀法(space dilation)应对算法迭代时间较短的问题,为二次项乘子设计基于迭代时间的更新形式,进而给出更加适配短时求解的改进ADMM分解算法.数值实验结果表明,在实际问题规模与500ms系统响应时间要求下,所提出的方法相较既有启发式算法具有更好的求解效果,相较商用求解器Gurobi-9.0.1提供的分支定界算法具有更短的求解时间,能够稳定高效地求解EDP问题. 展开更多
关键词 电梯群控系统调度问题 整数规划 时空状态网络 多商品流 ADMM分解算法 空间膨胀
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