双层规划模型

摘要： 为使受到干扰事件影响的晚点城际铁路列车能够尽快恢复有序运行,降低列车晚点率,有效控制晚点在城际铁路调度区段及扩散至路网中的传播,通过深入分析城际铁路及其列车在所属调度区段的运行特征,提出采用停运部分城际列车的调整策略,构建考虑停运策略的城际列车运行计划调整双层规划模型,并设计了生成停运列车计划备选集方法与基于逻辑自映射的变尺度混沌萤火虫算法相结合的完整求解算法。最后以京津城际台实际的列车运行计划构造仿真算例,算例验证结果表明,考虑停运策略的城际列车运行计划调整模型及提出的求解算法具备可行性,能够明显降低列车的晚点率,减少列车晚点时分,能够将列车晚点有效控制在城际铁路调度区段内,避免列车晚点在路网中扩大传播范围。

摘要： 为适应城市群旅客出行需求并实现系统整体效益的最大化,提出基于边际效益理论的城市群协同范围及协同线路优化选择问题。基于超网络理论构建城市群多方式交通系统的超网络模型,考虑客流关联强度和换乘设施等因素生成协同线路备选集;将超网络的路径分为在乘段与换乘段,提出多方式出行路径的广义出行费用计算方法;利用3层巢式Logit模型构建旅客城市群出行路径选择行为。在此基础上,提出以系统效益最大化为优化目标的双层规划模型,采用遗传算法和相继平均法求解上下层模型,并基于边际效益递减理论确定协同运输范围及协同线路。最后以京津冀城市群为例对模型构建的合理性进行验证并应用于问题分析。结果表明:协同运输线路的规模存在边际效益且优选出的协同线路能够基本满足京津冀城市群旅客出行需求,以线路为导向的多方式联运模式拓展了联程运输模式,为城市群多模式协同运输的实施提供了途径。

摘要： 高速铁路列车开行方案直接影响旅客出行满意度和铁路运输企业的经济效益。通过分析旅客出行时段需求,提出影响旅客满意度的出行时段方便度、舒适度、达成度及旅行时间满意度等4个因素,构建旅客出行满意度函数;分析了影响铁路运输效益的车站设备占用成本、动车组运用成本和列车在中间站的停车成本,建立了一个双层规划模型,其中上层规划是以运营成本最小化为目标的混合整数规划模型,下层规划是基于UE规则的客流分配模型。通过该模型来描述铁路运输企业和旅客出行满意度的动态博弈关系。根据所提出双层规划模型的特点设计了一个嵌套Frank-Wolfe方法的启发式算法,并通过算例对模型和算法进行了验证和分析,得到较满意的结果。

摘要： 针对内河水运发展结构不合理的问题,考虑货主和航运企业与航道网络规划者之间的博弈关系,构建了一个航道网络优化的双层规划模型,上层模型以航道网络优化方案的建设成本和运行成本之和最小为目标函数,下层模型采用用户均衡的航道网络配流模型,并运用遗传算法对模型求解。以山东省为例进行实证分析,选择3个评价指标对优化方案结果与原规划结果进行对比评价,结果表明,该航道网络优化的双层规划模型所得山东省航道网络优化方案比原方案更优越,提升了区域航道网络的运行效率,验证了模型的有效性。

摘要： 随着机场航班密度逐渐增加,相同停机位、相邻航班发生冲突的可能性不断增大,从而影响机场的运行效率,增加停机位运行风险。基于双层规划模型,以远机位使用率和停机位分配鲁棒性作为上层模型的优化目标,以相同停机位、相邻航班推出冲突时间作为下层模型的优化目标,对停机位分配冲突进行优化,利用遗传算法来寻求整个系统的最优解。选择某机场的实际航班数据进行算例分析,结果表明:优化后,早晚高峰时段的远机位使用分别降低了31.25%和23.53%,冲突时间分别减少了16 min和24 min,提高了停机位利用率和机场运行效率,同时有效降低停机位运行风险,可为大型繁忙机场的停机位利用率和运行效率提升、停机位运行风险降低提供解决方案和技术支持。

摘要： 合理开放部分超级街区有助于缓解城市交通拥堵状况,但已有研究大多将系统中出行者视为完全理性人,且优化目标多集中在系统通行效率方面,较少考虑空气污染和交通安全问题,这与实际需求不符。为此,本文在考虑出行者出行决策惯性的基础上,兼顾街区用户感受,提出基于双层规划模型的超级街区路网优化方法。首先,将出行者分为城市出行者和街区内部出行者,构建考虑出行者决策惯性的混合用户均衡模型,探讨街区开放对其出行决策的影响,此为下层模型;其次,综合考虑出行成本、尾气排放、潜在交通安全隐患等因素,构建系统总成本最小的优化模型,此为上层模型。算例结果表明,开放超级街区能有效缓解城市交通压力,使得外部路段出行时间下降10.53%,但也使街区内尾气污染排放量增加1611 g/h,潜在交通事故数增加4.67起/年。分析发现,街区内部出行需求较低(内部路段平均饱和度小于0.6),且城市过境出行需求较高(街区外部路段平均饱和度大于0.72小于1.07)时适宜开放街区,其他情形下开放街区或无必要或严重影响街区内部出行。此外,出行者决策惯性越高,开放街区政策可应对的内外部出行需求也越高,即政策的适应性越强。本文构建的模型及分析结果可为决策者与管理者在制定城市街区规划政策、管理城市道路时提供理论支撑。

摘要： 为在配电网调度中使每种资源的价值最大化,建立一种基于双层模型的“源-网-荷-储”协同的配电网优化调度策略,通过上下层目标的相互配合达到最终优化效果。首先,主要考虑分布式风电、分布式光伏在调动配电网中的可控负载和储能配合清洁能源出力的优化调度。其次,以最低年度综合成本为模型的上层优化目标,以负荷变化量最优为下层优化目标,采用实时优化的协调优化策略。最后,结合遗传随机权重粒子群算法求解优化模型,通过对IEEE 33节点系统进行仿真分析。仿真结果表明,基于“源-网-荷-储”协同的配电网双层优化模型是一种更有效且更经济的调度模型。

摘要： HOT车道是缓解道路交通拥堵的交通管理策略之一,本文对路网中HOT车道的设置数量、位置、收费率进行联合优化。构建HOV收费策略优化的双层规划模型,其中上层规划综合考虑HOV车道设置带来的路网内总出行时间的节约和HOT车道收费总收入,下层规划为以广义出行费用最小化为目标的平衡分配模型,采用遗传算法对模型进行求解,并结合算例分析对模型构建的有效性进行验证。研究结果为交通管理部门进行路网环境下的HOV车道设置提供决策支持。

摘要： 为解决云制造环境下制造资源组合优选问题,构建了面向资源供应方、服务需求方以及云制造平台运营方三方利益的制造资源服务组合双层规划模型。该模型利用前景理论,建立了以时间、成本、交付物质量等为约束条件,服务质量为目标函数的上层规划模型,以及以资源供应方剩余负载为约束条件,资源利用率为目标函数的下层规划模型。最后,采用云遗传算法对模型进行求解,并通过应用分析和算法对比,验证了所构建模型及算法的有效性和优越性。

摘要： 针对管内零散货物快运列车开行方案问题,分析运输组织模式,在货物运到期限、车站服务等约束的基础上,考虑区间通过能力、车站接发列车能力、中转作业能力3种约束,构建上层目标为管内零散货物快运运营成本最小、下层目标为大货流OD服务频率最大的列车开行方案双层规划模型。设计基于节点并入判断的改进列车径路组合生成方法,结合单亲遗传算法求解模型。以南昌局路网为参照构建管内零散快运网络进行算例分析,验证了模型和算法的有效性。研究结果表明,该算法具有较高的求解效率,得到的列车开行方案不仅具有较小的运营成本,而且在大货流OD上具备较好的运输稳定性。

摘要： 本文基于AFC数据分析客流特点,从乘客角度出发,提出了一个双层规划模型来描述列车运行调度方法及其可靠度控制的问题.在双层规划模型中,上层模型为一个基于乘客出行时间可靠度的列车调度模型,下层模型是一个成本最小的控制发车优化模型.针对所提出的模型,设计了基于遗传算法的求解算法,并给出了实例来验证模型及算法.通过分析列车发车间隔，列车控制方法与列车系统时间可靠度以及列车系统运营成本之间的内在关系，得出列车调度属于双层决策问题，可利用双层规划模型进行优化。研究发现，列车控制发车策略的控制站点不一定设置在客流量最多的站点或线路的中间站点，还需考虑行驶时间方差比较大的路段后面的站点，这样可以减少不可靠路段对下游站点可靠度的影响。

摘要： 本文基于AFC数据分析客流特点,从乘客角度出发,提出了一个双层规划模型来描述列车运行调度方法及其可靠度控制的问题.在双层规划模型中,上层模型为一个基于乘客出行时间可靠度的列车调度模型,下层模型是一个成本最小的控制发车优化模型.针对所提出的模型,设计了基于遗传算法的求解算法,并给出了实例来验证模型及算法.

摘要： 为了解决高速公路网交通救援资源派遣问题,根据交通事故所需救援车辆的满足程度,将救援过程划分为三个阶段,并应用补货策略建立多目标双层规划模型.模型从区域路网范围内派遣救援车辆,并以派遣决策时间和救援费用最小为目标.针对模型的计算复杂性,提出求解模型的一种简化算法.根据救援三个阶段的特征,通过不断简化多目标函数和约束条件获得了最优派遣方案.以南京市周边高速公路路网事故救援为应用实例,验证了模型和算法的可行性.

摘要： 为了缓解交通需求的激增(如大型活动)或者设施通行能力的衰减(如施工)等造成网络交通供需的短时结构性不匹配问题,采用禁向变结构管控策略对网络交流空间通行权进行约束和调整.分析禁向变结构策略实施条件和优缺点,以此为基础在“特殊事件网络管控圈”建立禁向交叉口备选集.建立网络禁向变结构优化双层规划模型,以疏散交通在网络中总行驶时间最短为优化目标,确定具体禁向交叉口及进口道.丰富了网络交通变结构理论,为特殊需求下交通管控措施提供了科学依据.

摘要： 车辆调度问题是物流配送中决策者常要解决的一类问题,其属NP问题,通常采用启发式算法进行求解.万有引力算法是模拟物理学中万有引力定律的一种具有较强全局搜索能力的智能算法,并被广泛应用于各个领域.本文首先对带时间窗的车辆路径问题建立双层规划模型.其次对万有引力算法进行改进,得到一种改进的万有引力算法.然后分别利用原算法与改进算法对5组车辆路径问题算例进行求解.最后,通过对结果的分析表明了所建立模型的合理性和算法的有效性.

摘要： 提出城市公交线网优化中研究乘客利益和公交企业经济效益的组合模型。模型被表示为两层规划,低层表示为满足Wardrop均衡模型下使得乘客出行费用最小,上层表示为满足乘客出行费用最小时公交企业经济效益最大。

摘要： 对交通网络设计及其建设序列问题及其研究现状进行了分析。按照网络建设中规划者和用户间的关系,以交通网络建设下的各阶段系统总费用作为上层规划,以交通网络建设序列不同阶段的交通流用户平衡模型作为下层规划,建立了双层规划模型,并设计了模拟退火求解方法。针对网络规划算例进行了计算,结果表明,问题的双层规划模型和动态规划求解算法能够为路网规划决策提供支持。

摘要： 收费公路合理发展规模的确定,是收费公路布局规划的首要工作和前提。本文先对影响收费公路规模确定的要素进行分析,接着对现有的公路网合理发展规模的研究方法进行分析,然后结合收费公路的特点,提出应用双层规划模型对收费公路合理发展规模进行研究。

摘要： 随着通讯、电子等技术的飞速发展,交通也逐渐步入信息化时代.如何在交通网络设计中考虑交通信息化的影响,设计出可靠的交通网络是本文所要讨论的主要问题.本文首先分析了在交通网络设计中考虑可靠性的原因,给出了交通信息化对网络设计的影响,然后重点探讨了考虑交通信息化程度的可靠交通网络设计模型,分别给出了双层规划模型中的上下两层模型的具体形式.最后通过一算例,对考虑不同交通信息化程度情形下的可靠交通网络设计结果进行了比较分析.

摘要： 灾后路网重建规划可分为应急阶段和全面恢复阶段.文中建立了灾后恢复阶段多期路网重建规划的双层模型,并采用灵敏度分析方法进行求解.上层模型考虑到建设资源的限制,以工程总效益最大为目标建立多期工程效益模型；下层模型是基于出行时间可靠性的用户均衡分配模型.最后结合实际路网进行了算例分析.证明模型和算法是有效的.

摘要： 本发明公开了一种基于双层模型预测控制的双足机器人全向行走质心轨迹规划方法，上层MPC在满足ZMP稳定性约束和质心运动可行域约束的条件下，得到稀疏的质心运动轨迹和ZMP轨迹；下层MPC以跟踪上层稀疏轨迹为目标，得到密集质心位置运动轨迹；该密集轨迹经质心轨迹检测器判定无发散后，输出当前时刻的质心运动位置，供机器人使用。本发明采用变周期双层模型预测控制结构，兼顾了生成轨迹的准确性和实时性，通过质心轨迹检测可防止发散轨迹对机器人硬件造成损伤。

摘要： 本发明公开了一种基于双层多目标规划模型的排水权配置方法，包括(1)在考虑地区经济发达程度、历史排水量的公平原则的基础上兼顾效率原则，构建基于公平和效率的排水权配置双层多目标规划模型；(2)运用基于满意度的主从递阶交互式迭代算法对排水权配置模型进行求解，根据求解结果进行排水权配置。本发明在考虑社会环境、经济环境、生态环境以及排水需求、排水效率等诸多因素对排水权分配的影响的基础上，构建了公平与效率视角下区域排水权配置双层多目标规划模型，对实现流域综合效益最大化和最优化，减少洪涝灾害、促进各地区均衡发展，进行区域排水权的分配具有重要意义。

摘要： 本发明公开了一种基于运行受限的配电网规划双层优化模型构建方法，包括以下步骤：以线路、储能的投建时间和选址定容为决策变量，构建上层投资建设优化模型及下层调度运行优化模型；利用拉格朗日乘子将约束条件加入目标函数中，使原有含等式和不等式约束的优化问题转变为无约束优化问题，利用库恩‑塔克条件最终实现问题的求解；基于影子价格筛选受限运行场景，所述影子价格表示假设该资源扩容1个单位所减少的调度成本；对上层投资建设优化模型及下层调度运行优化模型进行解耦处理。

摘要： 本实用新型公开了用于双层石膏板错缝工艺工法模型，包括模型组件，所述模型组件包括龙骨架，以及连接于龙骨架的第一板组和第二板组，所述第一板组设于第二板组和龙骨架之间。本实用新型的模型组件将补缝工法和腻子基本工艺的施工，保证整体工艺的牢固性、稳定性，接缝处不开裂，平整度好、美观，提高了石膏板基本性能，不论是使用石膏板吊顶，还是制作隔断，此工艺工法的实用性很强，节约成本，物美价廉，此工艺工法对家装“回”形吊顶的制作，是最后效的施工方案。

摘要： 本发明公开了一种基于资源共享的地铁供电系统双层规划模型构建方法，涉及电网规划技术领域。所述方法包括如下步骤：进行地铁供电系统的负荷特性分析；输入地铁供电系统资源共享的优化指标；综合地铁供电系统的负荷特性以及所述优化指标构建基于资源共享的地铁供电系统双层规划模型。通过所述方法构建的地铁供电系统双层规划模型能够提高供电质量和资源利用率，证明了所提出双层规划模型的有效性和优越性。

摘要： 本说明书实施例公开了一种发电侧资源双层规划模型、改造方案确定方法及装置。本发明从调度中心和投资主体两个层面将规划和运行两个不同时间尺度的问题结合在一起构建了考虑投资主体利益的发电侧灵活性资源双层规划模型。上层模型以系统运行成本最低为目标函数，引入弃风惩罚成本，制定合理的开关机计划。下层模型以投资主体利益最大为目标函数，配置最优改造方案以确保火电机组能灵活应对辅助服务市场的变化。

摘要： 本发明公开了一种基于资源共享的地铁供电系统双层规划模型构建方法，涉及电网规划技术领域。所述方法包括如下步骤：进行地铁供电系统的负荷特性分析；输入地铁供电系统资源共享的优化指标；综合地铁供电系统的负荷特性以及所述优化指标构建基于资源共享的地铁供电系统双层规划模型。通过所述方法构建的地铁供电系统双层规划模型能够提高供电质量和资源利用率，证明了所提出双层规划模型的有效性和优越性。

摘要： 本申请公开基于双层规划模型的电动汽车充电站布局方法、电子设备及存储介质，方法包括：根据用户的地理位置和已布置充电站的分布情况，建立用户充电站选择的偏好模型；基于偏好模型得到用户满意度的计算方法，建立上层模型的第一目标函数、第一约束条件以及第一罚函数；基于偏好模型计算出每个充电站的24时刻充电需求分布，建立下层模型的第二目标函数、第二约束条件以及第二罚函数；基于粒子群优化算法对双层规划模型进行求解，并根据求解结果，输出电动汽车充电站的布局方案；其中，双层规划模型包括上层模型和下层模型。本申请可以对充电站的利用率、回收期、交通吸引能力、服务水平等进行评价，以便于从多方便考虑充电站的规划。

摘要： 本发明公开了风电集群并网控制领域中的一种基于双层规划模型的源‑荷日前有功协调控制方法。包括：读取各类电源及弹性控制负荷相关信息；计算各类电源的日前有功出力计划；对分布式弹性控制负荷进行分区聚合；构建并求解集中优化层日前有功协调控制模型，得到各类电源、高载能负荷及负荷分区的出力调节计划；构建并求解分布式优化层日前优化分配模型，得到负荷分区内各分布式负荷的调节计划；下发各类负荷日前调节计划，形成源‑荷日前有功协调控制方案。本发明提供一种基于双层规划模型的源‑荷日前有功协调控制方法，通过源‑荷协调控制，进一步提高电网对风电的消纳能力。

摘要： 本发明公开了一种基于多能流系统双层规划模型协调双边利益的优化方法，上层规划模型以能源生产者的总成本最低为目标函数，其约束条件包括各类设备运行约束和三种能源系统的系统约束；下层规划模型以用户在冬季的制热成本最低为目标函数，同时保障用户的热舒适度作为约束条件。最后，通过KKT条件将双层规划问题转化为含均衡约束的数学规划问题，基于强对偶理论，把该模型转化为混合整数线性规划问题求解。本发明通过对多能流系统构建双层规划模型可以实现各种能源的协同优化，利用各个能源系统之间在时空上的耦合机制，一方面实现能源的互补，提高可再生能源的利用率，从而减少对化石能源的利用；另一方面协调能源生产者和消费者之间的利益冲突。