基于PMADS与共轭优化法的单元上下料口布局与AGV配置联合优化

1

作者 谢洁明 陈庆新 +1 位作者 毛宁 张惠煜 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期569-580,共12页

在具有有限能力物料储运系统的单元流水式车间中,针对单元上料与下料(P/D)口位置布局与物料搬运AGV数量配置的联合优化问题,建立了以最小化平均运输总成本和AGV配置成本为目标的单元P/D口布局与AGV配置联合优化模型。由于P/D口布局与AG... 在具有有限能力物料储运系统的单元流水式车间中,针对单元上料与下料(P/D)口位置布局与物料搬运AGV数量配置的联合优化问题,建立了以最小化平均运输总成本和AGV配置成本为目标的单元P/D口布局与AGV配置联合优化模型。由于P/D口布局与AGV配置具有不同的优化特点,为了提高算法效率和结果的质量,提出一种嵌入共轭优化法和粒子群优化的网格自适应直接搜索算法(PMADS),在优化过程中分别对新解的P/D口布局及对应的AGV配置进行再优化。将所提算法与其他对比算法应用于某精密制造企业新工厂规划项目,结果显示PMADS算法在性能和求解质量上均优于其他算法,有效解决了单元流水式车间单元P/D口布局与AGV配置的联合优化问题。结果验证了所提算法在求解车间单元P/D口布局与AGV配置问题上的有效性、高效性及实用价值,所提共轭优化法加强了算法搜索的方向性,提高了算法效率和解的质量。 展开更多

关键词 上下料口布局 AGV配置 有限能力物料储运系统 粒子群网格自适应直接搜索 共轭优化法

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基于GA-MADS混合算法的既有铁路平面线形自动重构 被引量：8

2

作者 李伟 张振亚 +4 位作者 赵璐 蒲浩 彭先宝 王杰 王建西 《铁道工程学报》 EI 北大核心 2021年第1期19-24,83,共7页

研究目的:既有铁路平面线形重构是铁路养护维修与增改建设计的重要基础,重构结果对列车运行安全、养护改建工程量将产生重要影响。既有方法通常先识别确定交点坐标,再逐交点优化半径缓长,属局部重构,难以实现全局优化;同时对约束的处理... 研究目的:既有铁路平面线形重构是铁路养护维修与增改建设计的重要基础,重构结果对列车运行安全、养护改建工程量将产生重要影响。既有方法通常先识别确定交点坐标,再逐交点优化半径缓长,属局部重构,难以实现全局优化;同时对约束的处理还不全面,重构的线形需要经过大量人工调整方可应用。对此,本文提出一种遗传算法混合网格自适应直接搜索(GA-MADS)的既有线路平面重构方法,实现线路平面整体自动优化重构。研究结论:(1)在遗传算法中融入MADS,有效克服了遗传算法在优化中随机性大、早熟收敛的缺点,实现平面线形整体重构;(2)各类约束在优化过程中被自动处理,无需人工后续调整;(3)研究成果已在各大铁路设计院6 000余公里的既有线增改建设计中成功应用,结果表明该方法可以自动产生满足工程约束的优化重构线形,大幅提高效率和质量。 展开更多

关键词 铁路 既有线 重构 优化计算 网格自适应直接搜索(mads)

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基于GMADS与问题信息的车间单元上下料口布局优化方法 被引量：9

3

作者 谢洁明 陈庆新 +1 位作者 毛宁 张惠煜 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2022年第12期3847-3858,共12页

为了适应定制化、快速响应的市场需求,考虑物料储运系统有限运载能力的设施布局问题日益重要。针对具有单向多重封闭回路自动导引小车(AGV)的智能车间制造单元上料与下料(P/D)口布局问题,研究了将智能搜索算法与无导数直接搜索算法相结... 为了适应定制化、快速响应的市场需求,考虑物料储运系统有限运载能力的设施布局问题日益重要。针对具有单向多重封闭回路自动导引小车(AGV)的智能车间制造单元上料与下料(P/D)口布局问题,研究了将智能搜索算法与无导数直接搜索算法相结合的仿真优化方法。建立以最小化平均运输总成本为目标函数,以P/D口几何位置和AGV平均拥堵时间等车间运行过程性能指标为约束的优化模型;针对该模型的目标函数没有封闭的数学表达形式的特点,设计了一种基于仿真的遗传网格自适应直接搜索算法(GMADS)求解该模型;提出一种基于仿真信息与问题特征的方法,改善算法搜索方向,提高解的质量及算法的效率;通过设计对比实验和实际智能车间的应用案例,验证了所提优化算法求解车间单元P/D口布局问题的有效性、优越性及其应用价值。 展开更多

关键词 上下料口布局 仿真优化 遗传网格自适应搜索算法 无导数优化

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考虑碳交易机制的海港综合能源系统电-热混合储能优化配置 被引量：6

4

作者 林森 文书礼 +4 位作者 朱淼 戴群 鄢伦 赵耀 叶惠丽 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期1344-1356,共13页

随着港口电气化进程逐渐加速,单一的港口供能方式正在向多种能源深度融合演变.为响应我国“碳达峰、碳中和”战略目标,进一步提升海港综合能源系统的经济与环境双重效益,提出一种考虑碳交易机制的电-热混合式储能优化配置方案.首先,建... 随着港口电气化进程逐渐加速,单一的港口供能方式正在向多种能源深度融合演变.为响应我国“碳达峰、碳中和”战略目标,进一步提升海港综合能源系统的经济与环境双重效益,提出一种考虑碳交易机制的电-热混合式储能优化配置方案.首先,建立海港综合能源系统模型,并给出计及碳交易市场的交易方案;其次,构建双层优化配置框架,上层优化配置混合式储能容量,下层引入碳交易机制,满足港口综合能源系统低碳经济运行需求;最后,结合网格自适应直接搜索法与自适应混沌粒子群算法优势,利用混合式优化算法对双层优化模型进行求解.以天津港的实际运行数据为例,验证该方法的有效性.算例结果表明,所提方法不仅可以降低系统的投入成本,还能显著减少港区碳排放,从而进一步提升港口经济和环境效益. 展开更多

关键词 海港综合能源系统 碳交易机制 混合储能 网格自适应直接搜索算法 自适应混沌粒子群算法

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计及电池寿命和经济运行的微电网储能容量优化 被引量：78

5

作者 肖浩 裴玮 +2 位作者 杨艳红 齐智平 孔力 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第10期3256-3265,共10页

针对微电网系统中储能容量优化配置问题,为保证规划储能容量对于系统未来运行具有更好的适应能力,在规划阶段详细考虑了含储能微电网的经济优化运行,并量化评估了运行中的储能寿命损耗,提出了一种同时计及系统经济运行和电池寿命的微电... 针对微电网系统中储能容量优化配置问题,为保证规划储能容量对于系统未来运行具有更好的适应能力,在规划阶段详细考虑了含储能微电网的经济优化运行,并量化评估了运行中的储能寿命损耗,提出了一种同时计及系统经济运行和电池寿命的微电网储能容量双层优化模型,针对模型中运行变量与规划变量混合,且求解时微电网期望运行成本与储能容量呈现出难以解析的"黑箱"特性,提出了一种网格自适应直接搜索算法与改进粒子群算法相结合的两阶段模型迭代求解策略,通过多种场景的对比分析,结果表明:所提出的储能容量优化配置方案在保障系统运行经济性的同时,有效避免了储能的深度充放电,延长了储能使用寿命,具有更好的整体经济效益;两阶段求解方法也有效降低了模型的计算规模和求解难度,计算效率更高。仿真结果证明了模型和求解方法的有效性,可为微电网系统储能容量的配置提供一定的参考。 展开更多

关键词 微电网 储能 容量优化 经济运行 电池寿命 网格自适应直接搜索

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考虑电池寿命和运行控制策略影响的风电场储能容量优化配置 被引量：21

6

作者 沈子奇 裴玮 +3 位作者 邓卫 肖浩 赵振兴 齐智平 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第7期2236-2244,共9页

为了满足电网对风电场功率变化率的要求,提出了一种改进的风电场储能容量优化配置方法。该方法计及电池使用寿命以及由此带来的电池更换成本,能够更加精确地反映风电场寿命周期内的储能系统经济性。以风电场寿命周期内储能系统初始购置... 为了满足电网对风电场功率变化率的要求,提出了一种改进的风电场储能容量优化配置方法。该方法计及电池使用寿命以及由此带来的电池更换成本,能够更加精确地反映风电场寿命周期内的储能系统经济性。以风电场寿命周期内储能系统初始购置及更换总成本最低为优化目标,建立了储能容量优化配置模型;将电池寿命和运行控制策略纳入优化模型;并将计及风储联合长期运行的优化模型视为黑盒函数,采用网格自适应直接搜索算法对该黑盒函数进行搜索求解,得到满足风电并网相关技术规定的最佳配置容量。在算例分析中采用实际风电场1 a发电数据进行仿真计算,对比了改进前后优化方法对优化结果的影响,采用改进后的优化方法,风电场寿命周期内储能投资总成本可以降低15%~20%,验证了所提模型及其求解方法的有效性。 展开更多

关键词 风电场 功率变化率 储能容量 电池寿命 控制策略 黑盒函数 网格自适应直接搜索

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约束优化模式搜索法研究进展 被引量：20

7

作者 黄天云 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第7期1200-1215,共16页

实际工程应用中的优化问题通常包含复杂的约束条件,其目标函数可能是非线性、非连续、不可微甚至随机函数;而约束函数可能是线性、非线性、离散变量集,甚至黑盒函数(例如,由程序代码生成的值集合);约束变量也可能是包含连续、离散或分... 实际工程应用中的优化问题通常包含复杂的约束条件,其目标函数可能是非线性、非连续、不可微甚至随机函数;而约束函数可能是线性、非线性、离散变量集,甚至黑盒函数(例如,由程序代码生成的值集合);约束变量也可能是包含连续、离散或分类值的混合变量.这些复杂的情况,使得没有任何导数/梯度信息可供利用,因此无法利用现有的凸优化技术求解.文中研究如何利用模式搜索法对常见的混合变量约束优化模型进行求解.首先对直接搜索法的发展历史进行概述;特别地,给出模式搜索法统一的数学描述和收敛性分析.对约束条件从无约束(一般模式搜索)到线性约束(广义模式搜索GPS)、非线性约束(GPS过滤法)和混合约束(广义混合变量规划GMVP)的推广以及在边界约束条件下,算法搜索方向从有限集向紧致集的扩展(网格自适应直接搜索MADS),进行了全面分析;在此基础上对该领域尚存在的问题及进一步的研究方向进行了总结. 展开更多

关键词 约束优化 直接搜索法 模式搜索法 广义模式搜索GPS GPS过滤法 广义混合变量规划GMVP 网格自适应直接搜索mads

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计及充电负荷不确定性的充电站储能鲁棒优化配置方法 被引量：30

8

作者 石锦凯 鲍谚 +2 位作者 陈振 姜振宇 张维戈 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2021年第20期49-58,共10页

针对充电站充电负荷的波动性和不确定性特点,提出了计及充电负荷不确定性的充电站储能鲁棒优化配置方法。首先,建立了多面体不确定集描述电动汽车充电负荷的波动性与不确定性。随后,建立了储能系统容量优化配置模型,同时,在优化配置模... 针对充电站充电负荷的波动性和不确定性特点,提出了计及充电负荷不确定性的充电站储能鲁棒优化配置方法。首先,建立了多面体不确定集描述电动汽车充电负荷的波动性与不确定性。随后,建立了储能系统容量优化配置模型,同时,在优化配置模型中利用储能电池可变寿命模型,实现多约束条件下的储能系统综合成本最小化,使得充电站可以在增加较少综合成本的情况下应对负荷的随机波动。最后,基于鲁棒优化理论实现不确定模型从随机参数到确定性参数模型的转换,结合网格自适应直接搜索算法得到储能系统最佳配置参数。算例通过与确定性算法的对比,验证了所提方法的可行性。 展开更多

关键词 不确定集 网格自适应直接搜索 鲁棒优化 寿命预测 储能配置

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考虑机器故障的串行生产系统控制策略优化 被引量：1

9

作者 曹晓宁 薛瀚 王永明 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2017年第16期199-204,共6页

针对多级串行生产系统,考虑存在机器故障和随机需求,对生产及雇佣的控制策略进行研究。以最小平均总成本为目标,建立基于(Q,r)库存策略的优化模型;鉴于求解复杂性,提出一种改进的网格自适应直接搜索算法(MADS-GA),为避免陷入局部最优和... 针对多级串行生产系统,考虑存在机器故障和随机需求,对生产及雇佣的控制策略进行研究。以最小平均总成本为目标,建立基于(Q,r)库存策略的优化模型;鉴于求解复杂性,提出一种改进的网格自适应直接搜索算法(MADS-GA),为避免陷入局部最优和提高收敛速度,算法中加入了停滞阻止策略;对研究实例进行求解,并与已有算法比较。结果表明,所提出的算法收敛速度和寻优能力更优,能有效优化串行生产系统的控制策略,降低平均总成本。 展开更多

关键词 多级串行生产系统 机器故障 (Q r)库存策略 网格自适应直接搜索 遗传算法 停滞阻止策略 仿真

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基于近似Hessian矩阵的修正网格自适应直接搜索算法 被引量：3

10

作者 刘梅 刘红卫 +2 位作者 杨善学 刘泽显 卢晓宁 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期189-194,共6页

针对网格自适应直接搜索算法寻优效率低和收敛速度慢的问题,提出了一种基于近似Hessian矩阵的修正网格自适应直接搜索算法。基于正交三角分解,提出一种产生探测方向集的算法,用于构建搜索步目标函数的二次模型函数和约束函数的线性模型... 针对网格自适应直接搜索算法寻优效率低和收敛速度慢的问题,提出了一种基于近似Hessian矩阵的修正网格自适应直接搜索算法。基于正交三角分解,提出一种产生探测方向集的算法,用于构建搜索步目标函数的二次模型函数和约束函数的线性模型函数。运用泰勒展开式、秩一校正及线性回归的思想,并改变部分参数解决子问题,得到局部最优解。在探测步中,以试验点为中心按照新的探测方向集进行局部搜索,在理论上证明了新算法的收敛性。通过对不同维数的测试函数分析可知,与原始的网格自适应直接搜索算法相比,该算法的迭代次数明显减少。 展开更多

关键词 约束优化 修正网格自适应直接搜索算法 近似Hessian矩阵 二次模型函数 正交三角分解

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市场环境下计及参与需求侧响应的电动汽车换电站优化规划 被引量：3

11

作者 刘俊涛 《华北电力大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2016年第2期43-49,共7页

相比于电动汽车充电模式,换电模式可以实现集中有序充电,从而实现以一个整体即电动汽车换电站(battery swapping station,BSS)的形式参与电网需求侧响应。在此背景下,建立了计及参与需求侧响应的BSS双层优化配置模型,以极大化BSS的净收... 相比于电动汽车充电模式,换电模式可以实现集中有序充电,从而实现以一个整体即电动汽车换电站(battery swapping station,BSS)的形式参与电网需求侧响应。在此背景下,建立了计及参与需求侧响应的BSS双层优化配置模型,以极大化BSS的净收益为上层优化目标,极小化配电网公司全寿命经济成本为下层目标,对BSS的位置、额定充电功率、初始购买电池的数量以及BSS参与需求侧响应的合同价格和每小时的调用功率等进行优化。采用内嵌改进粒子群算法的网格自适应直接搜索算法对该双层规划模型进行求解。最后对IEEE-33节点配电系统进行仿真计算,结果表明,计及BSS参与需求侧响应过程,可以同时提高BSS和配电网公司的经济效益,并且可以促进分布式电源的消纳,验证了所提模型的可行性及有效性。 展开更多

关键词 电动汽车换电站 需求侧响应 合同电价 双层规划 分布式风电 自适应直接搜索算法

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频率捷变雷达跟踪海面低空目标的频点自适应优化技术 被引量：1

12

作者 王娜 张劲东 +1 位作者 徐婧 柏磊 《信号处理》 CSCD 北大核心 2022年第10期2041-2052,共12页

针对雷达跟踪海面低仰角目标产生多径效应引起的仰角测量误差问题,本文建立了海面多径反射和频率捷变下低角误差测量模型,提出了一种基于频率捷变自适应优化的改善低角测量误差方法。该方法通过宽带频率捷变去除目标信号与多径反射信号... 针对雷达跟踪海面低仰角目标产生多径效应引起的仰角测量误差问题,本文建立了海面多径反射和频率捷变下低角误差测量模型,提出了一种基于频率捷变自适应优化的改善低角测量误差方法。该方法通过宽带频率捷变去除目标信号与多径反射信号的相关性,利用网格自适应直接搜索算法(Mesh Adaptive Direct Search Algorithms,MADS)优化频点技术,根据不同距离、不同高度和不同海情产生多径效应的大小自动选择频点改善误差,形成了雷达自适应频率捷变对抗海面低空目标多径的方法。仿真结果表明,该方法能根据不同情况自动选择低误差频点,控制每一个距离的低角测量误差在±2 mrad内,基于网格自适应直接搜索的频点优化算法也大大提高了频点选择速度,减少了迭代次数,表明了该优化算法的有效性。 展开更多

关键词 多径效应 频率捷变 低角测量误差 海面低空目标 网格自适应直接搜索算法

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基于多目标网格自适应搜索算法的储能系统参与AGC优化控制策略 被引量：29

13

作者 路小俊 伊建伟 李炎 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2019年第6期2116-2124,共9页

为使储能系统(energy storage system,ESS)更好地辅助传统调频机组参与电网的自动发电控制(automatic generation control,AGC),提出了一种基于动态仿真滚动优化和多目标网格自适应搜索(multi-objective mesh adaptive direct search,MO... 为使储能系统(energy storage system,ESS)更好地辅助传统调频机组参与电网的自动发电控制(automatic generation control,AGC),提出了一种基于动态仿真滚动优化和多目标网格自适应搜索(multi-objective mesh adaptive direct search,MOMADS)算法的优化控制策略。该策略基于对系统功率扰动的预测数据,并结合动态仿真结果和MOMADS算法对未来1min时间段内AGC指令的最优分配比例进行滚动优化计算,使系统AGC性能达到最优。算例分析表明,该策略能够有效提高系统的AGC性能,稳定系统频率,维持ESS的SOC在较为理想的区间,并且具有较强的鲁棒性。 展开更多

关键词 自动发电控制 储能系统 优化控制策略 非劣解排序 网格自适应搜索

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