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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
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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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交通流优化膨胀控制遗传规划算法
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作者 胡晓敏 段宇晖 +3 位作者 欧炜标 黄佳玟 林晓漫 李敏 《计算机应用研究》 北大核心 2025年第1期171-176,共6页
针对遗传规划(GP)算法在大规模动态交通流分配中训练超启发式策略时,算法迭代次数的增加而个体平均大小不断膨胀的问题,提出应用不同GP控制膨胀方法来限制种群中大尺寸个体的遗传,让算法能够在训练过程中找到更小且性能更优的超启发式... 针对遗传规划(GP)算法在大规模动态交通流分配中训练超启发式策略时,算法迭代次数的增加而个体平均大小不断膨胀的问题,提出应用不同GP控制膨胀方法来限制种群中大尺寸个体的遗传,让算法能够在训练过程中找到更小且性能更优的超启发式策略。考虑到超启发式策略在如网格式、环形放射式、自由式的不同结构路网上可能存在性能差异,会影响算法在训练过程中对个体的选择,采用不同结构的路网训练出超启发式策略以进行分析比较。训练后的超启发式策略在不同规模和车流量的大城市路网上进行模拟测试。结论是基于双锦标赛的膨胀控制方法对不同结构路网的效果最优,得到的GP算法对比现有调度方法能获得路网整体更短的平均旅行时间,更精简有效的超启发式策略,提高决策效率。 展开更多
关键词 遗传规划 动态交通流优化 控制膨胀 超启发式策略 双锦标赛法
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基于机器学习的线上线下联合服务模式下医生排班算法
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作者 张越 王子翔 +2 位作者 周博 刘冉 杨之涛 《智能系统学报》 北大核心 2025年第4期800-812,共13页
线上线下联合的医疗服务模式已经成为我国大型医院普遍采用的新型医疗服务模式,为了优化大型医院在此类模式下的医生资源配置,本文研究考虑切换成本的医生排班问题。针对此问题,建立考虑服务水平限制的医生排班马尔可夫决策过程模型,并... 线上线下联合的医疗服务模式已经成为我国大型医院普遍采用的新型医疗服务模式,为了优化大型医院在此类模式下的医生资源配置,本文研究考虑切换成本的医生排班问题。针对此问题,建立考虑服务水平限制的医生排班马尔可夫决策过程模型,并设计近似动态规划算法对马尔可夫决策过程高效求解。进一步,考虑患者高度时变到达以及医疗服务时长等多维不确定性,基于合作医院的实际数据,构建数据驱动的循环神经网络模型,提出基于数据驱动的线上线下患者排队系统的性能评估方法。数值实验显示,所提出的方法能够降低医生总工作时长,并有效控制患者等待时间,保证系统的高效运行。本文研究结果可为大型医院合理配置线上线下医疗资源提供理论依据和决策支持。 展开更多
关键词 线上医疗 医生排班 时变排队系统 数据驱动 深度学习 马尔可夫决策过程 近似动态规划 启发式算法
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迁移增量启发式动态规划及污水处理应用
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作者 王鼎 李鑫 《北京工业大学学报》 北大核心 2025年第3期277-283,共7页
针对污水处理系统中的溶解氧(dissolved oxygen,DO)质量浓度控制问题,提出一种迁移增量启发式动态规划(transferable incremental heuristic dynamic programming,TI-HDP)算法。针对污水处理过程的特性,该算法通过将控制变量的更新方式... 针对污水处理系统中的溶解氧(dissolved oxygen,DO)质量浓度控制问题,提出一种迁移增量启发式动态规划(transferable incremental heuristic dynamic programming,TI-HDP)算法。针对污水处理过程的特性,该算法通过将控制变量的更新方式改进为增量形式,提升了算法的抗干扰能力,并弱化了与增量式比例-积分-微分(proportional-integral-derivative,PID)算法之间的结构差异。基于数据驱动的思想,通过利用PID算法所产生的历史数据,成功地将传统控制领域中的专家经验迁移到TI-HDP算法框架中,保证了TI-HDP算法前期控制策略的稳定性。仿真结果表明:与PID算法和传统的启发式动态规划算法相比,所提算法对DO质量浓度具有更高的控制精度。 展开更多
关键词 启发式动态规划(heuristic dynamic programming HDP) 智能控制 知识迁移 非线性系统 神经网络 污水处理
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不确定环境下模具制造项目群随机调度 被引量:14
5
作者 张沙清 陈新度 +1 位作者 陈庆新 陈新 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2009年第7期1389-1396,共8页
为确保模具按时交货,通过分析模具制造项目工期、费用与报酬的不确定性,以及项目返修频繁的特点,建立了基于离散时间马尔可夫链的模具制造项目群随机演化模型,并提出了求解该随机动态规划模型的算法框架。通过启发式策略仿真和Q学习,有... 为确保模具按时交货,通过分析模具制造项目工期、费用与报酬的不确定性,以及项目返修频繁的特点,建立了基于离散时间马尔可夫链的模具制造项目群随机演化模型,并提出了求解该随机动态规划模型的算法框架。通过启发式策略仿真和Q学习,有效解决了"维数灾难"问题。最后结合示例阐述了该算法的执行过程,及其可行性与可靠性。 展开更多
关键词 模具制造 随机动态规划 马尔可夫链 启发式策略 仿真 Q学习
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基于数据驱动的短期风电出力预估–校正预测模型 被引量:23
6
作者 高亚静 刘栋 +2 位作者 程华新 李天 李鹏 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第11期2645-2653,共9页
提高风电出力的预测精度可降低含高渗透率风电电力系统调度、优化、规划等策略的保守性和控制策略的复杂性。该文在分析风电出力历史数据与气象因素关系的基础上,建立了基于风电出力数据驱动的短期风电功率预估–校正预测模型。采用具... 提高风电出力的预测精度可降低含高渗透率风电电力系统调度、优化、规划等策略的保守性和控制策略的复杂性。该文在分析风电出力历史数据与气象因素关系的基础上,建立了基于风电出力数据驱动的短期风电功率预估–校正预测模型。采用具有较高精度的小波神经网络预测模型实现预估环节,以自适应动态规划作为附加优化结构,利用风电出力实测数据及时更新预估模型中的参数,实现校正环节,使得预估模型能够适应风机在额定风速以下运行区域内多变的运行点。测试结果表明,该方法在风机出力变化频繁时,能获得比BP、GABP预测模型更高的精度。 展开更多
关键词 风电出力预测 数据驱动 预估–校正 自适应动态规划 小波神经网络
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一种改进的近似动态规划方法及其在SVC的应用 被引量:11
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作者 孙健 刘锋 +2 位作者 SI Jennie 郭文涛 梅生伟 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第5期95-102,共8页
近似动态规划的基本思想是通过近似计算代价函数,从而避免动态规划中的"维数灾"问题。随机选取初值使得近似动态规划方法需要多次的学习才能最终收敛,极大地限制了在实际系统中的应用。针对上述问题,提出一种基于改进PID神经... 近似动态规划的基本思想是通过近似计算代价函数,从而避免动态规划中的"维数灾"问题。随机选取初值使得近似动态规划方法需要多次的学习才能最终收敛,极大地限制了在实际系统中的应用。针对上述问题,提出一种基于改进PID神经网络的直接启发式动态规划算法,将初始执行网络与PID控制器之间建立起一种等价关系,因此可以利用已经设计好的PID控制器来指导其初值选取,从而使算法收敛性大大提高。改进的神经网络与常规PID神经网络相比,结构简单且具有更好的扩展性,性能上具有更强的鲁棒性。对4机2区系统的静止无功补偿器附加阻尼控制进行仿真测试,仿真结果表明基于改进PID神经网络的直接启发式动态规划算法和初值选取方法的有效性,并且在部分状态反馈和延时两种情况下有着很好的控制效果。 展开更多
关键词 近似动态规划 直接启发式动态规划 改进PID神经网络 静止无功补偿器附加阻尼控制
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动态障碍物环境下移动机器人路径规划 被引量:6
8
作者 王于 林良明 颜国正 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第10期1430-1434,共5页
以机器人基本避障策略与启发式动态规划法相结合的方法 ,研究了在障碍物轨迹已知的动态环境中机器人的路径规划问题 .根据机器人与单个障碍物可能的碰撞情况 ,分别提出几种避障策略 ,策略内容为子目标和相应的速度 .根据这些策略 ,在机... 以机器人基本避障策略与启发式动态规划法相结合的方法 ,研究了在障碍物轨迹已知的动态环境中机器人的路径规划问题 .根据机器人与单个障碍物可能的碰撞情况 ,分别提出几种避障策略 ,策略内容为子目标和相应的速度 .根据这些策略 ,在机器人当前视窗内 ,将形成一个策略树 .采用启发式动态规划算法 ,依据时间和路径费用最小原则 ,找出一个最优策略集 ,即最优子目标集 . 展开更多
关键词 动态障碍物 移动机器人 路径规划 启发式动态规划 避障策略 时间费用最小原则 路径费用最小原则
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基于启发式动态规划方法的发电商最优竞价策略 被引量:5
9
作者 张志刚 马光文 王黎 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2009年第11期71-75,共5页
电力市场环境下的购销竞价策略是一个复杂的动态问题,传统的数学解析方法很难对其进行分析计算,这在中长期交易时间段尤为突出。文章提出了以最优潮流为基础的双层中长期最优竞价策略学习模型。采用启发式动态规划方法,将动态规划的策... 电力市场环境下的购销竞价策略是一个复杂的动态问题,传统的数学解析方法很难对其进行分析计算,这在中长期交易时间段尤为突出。文章提出了以最优潮流为基础的双层中长期最优竞价策略学习模型。采用启发式动态规划方法,将动态规划的策略行为和奖惩因子迭代过程看作智能体(agent),将外界不确定因素当作该智能体的"外部环境"。在所处的环境条件下,agent通过评价环境作出判断来选择可行的策略方案,通过学习以往的报价经验和对手的行为来指导自身达到最优生产效益。在标准IEEE5节点6支路系统中进行实例计算,证明了所提出方法的适应性和优越性。 展开更多
关键词 电力市场 启发式动态规划 近似动态规划 智能体
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采用新型自适应动态规划算法的柔性直流输电附加阻尼控制 被引量:15
10
作者 沈郁 陈伟彪 +3 位作者 姚伟 廖诗武 文劲宇 何海波 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2016年第12期3768-3774,共7页
区间振荡是大规模交直流互联电网安全稳定运行面临的主要问题之一。文章将一种新型自适应动态规划算法——Gr HDP(goal representation heuristic dynamic programming)算法应用于设计柔性直流输电的附加阻尼控制器(supplementary dampi... 区间振荡是大规模交直流互联电网安全稳定运行面临的主要问题之一。文章将一种新型自适应动态规划算法——Gr HDP(goal representation heuristic dynamic programming)算法应用于设计柔性直流输电的附加阻尼控制器(supplementary damping controller,SDC)以阻尼区域间功率振荡、提高交直流互联系统的整体动态稳定性。Gr HDP是在HDP(heuristic dynamic programming)2层神经网络的基础上发展而来的,它增加了一个目标网络,能形成自适应的内部强化信号,来调节输入信号与输出控制量之间的映射关系,从而大大改善系统的动态性能。Gr HDP-SDC相对于常规超前滞后SDC的优点是,前者的设计无需精确的被控对象模型,且对系统运行状态的改变具有很强的学习能力和适应性。以含两端柔性直流输电的四机两区域系统为例进行了仿真研究,仿真结果表明,Gr HDP-SDC与常规超前滞后SDC、HDP-SDC相比,能更好地改善系统的动态性能,且能更好地适应运行点的变化和不同的扰动情况。 展开更多
关键词 区域间振荡 交直流互联电网 附加阻尼控制 启发式动态规划 柔性直流输电
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基于爬山算法的集装箱堆场场桥调度 被引量:15
11
作者 何军良 宓为建 严伟 《上海海事大学学报》 北大核心 2007年第4期11-15,共5页
为提高集装箱码头的运作效率,采用1种基于整数规划模型和启发式算法(爬山算法)的场桥调度混合策略,将场桥调度和堆存空间分配作为整体构建场桥动态调度模型.以上海某集装箱码头堆场为例通过仿真验证该系统,结果表明该模型和算法的有效... 为提高集装箱码头的运作效率,采用1种基于整数规划模型和启发式算法(爬山算法)的场桥调度混合策略,将场桥调度和堆存空间分配作为整体构建场桥动态调度模型.以上海某集装箱码头堆场为例通过仿真验证该系统,结果表明该模型和算法的有效性和实用性. 展开更多
关键词 集装箱码头 场桥调度 动态调度 整数规划 启发式算法 爬山算法
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用动态搜索算法求解时间依赖型旅行商问题 被引量:6
12
作者 李妍峰 李军 赵达 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第2期187-193,共7页
为解决基于时段的时间依赖型旅行商问题(time-dependent traveling salesman problem,TDTSP),提出处理跨时段的方法,并建立了相应的数学模型.用动态搜索算法ds-k-opt(k=2,2.5,3)分别求解该问题.仿真算例表明,动态搜索算法中部分ds-2.5-... 为解决基于时段的时间依赖型旅行商问题(time-dependent traveling salesman problem,TDTSP),提出处理跨时段的方法,并建立了相应的数学模型.用动态搜索算法ds-k-opt(k=2,2.5,3)分别求解该问题.仿真算例表明,动态搜索算法中部分ds-2.5-opt解和绝大部分ds-3-opt解优于动态规划启发式算法,且能求解更大规模的TDTSP问题.动态搜索算法的解随k的增大而更优,但运算时间也更长. 展开更多
关键词 旅行商问题 动态搜索算法 动态规划启发式
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利用启发式方法求解带有爬升约束的火电机组多时段经济调度 被引量:5
13
作者 赖菲 王智微 +2 位作者 杨东 葛新 刘超飞 《热力发电》 CAS 北大核心 2013年第5期15-18,共4页
提出了1种求解火电机组多时段经济调度的新型启发式方法。利用动态规划法求出计算系统负荷下满足爬升约束的各个待开机组的最优起、停状态及相应的起、停费用,将效率最高的机组投入运行;对起、停状态已定的火电机组再进行满足系统约束... 提出了1种求解火电机组多时段经济调度的新型启发式方法。利用动态规划法求出计算系统负荷下满足爬升约束的各个待开机组的最优起、停状态及相应的起、停费用,将效率最高的机组投入运行;对起、停状态已定的火电机组再进行满足系统约束的最优经济分配。仿真结果表明,该方法克服了优先顺序表法难以得到起、停费用和爬升约束对机组优先级影响的不足,简单实用,计算速度快。 展开更多
关键词 火电机组 多时段经济调度 启发式方法 爬升约束 动态规划
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基于多步Q学习的模具制造项目群随机调度算法 被引量:9
14
作者 张沙清 陈新度 +1 位作者 陈庆新 陈新 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第12期1439-1445,共7页
通过分析模具制造项目工期、费用与报酬的不确定性以及模具返修、随机插单等突发事件频繁发生的特点,构建了基于离散时间马尔可夫链的模具制造项目群随机演化模型,提出了求解该随机动态规划模型的算法。通过并行启发式策略进行仿真和多... 通过分析模具制造项目工期、费用与报酬的不确定性以及模具返修、随机插单等突发事件频繁发生的特点,构建了基于离散时间马尔可夫链的模具制造项目群随机演化模型,提出了求解该随机动态规划模型的算法。通过并行启发式策略进行仿真和多步Q学习,有效解决了"维数灾难"问题,结合示例阐述了算法执行过程,说明了其可行性与可靠性。与标准Q学习方法相比,多步Q学习方法能够有效提高算法收敛速度。 展开更多
关键词 模具制造项目群 随机动态规划 马尔可夫链 并行启发式仿真 多步Q学习
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一种机组优化启停的新型启发式方法 被引量:6
15
作者 赖菲 赵晓飞 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第4期60-62,共3页
提出一种机组优化启停的新型启发式方法 .首先利用动态规划法求出计算负荷下各个待开机组的最优启停状态及相应的启停费用 ,将效率最高的机组投入运行 ,然后用拉格朗日松弛法进行最优经济分配 .新的方法克服了优先顺序表法没有考虑启停... 提出一种机组优化启停的新型启发式方法 .首先利用动态规划法求出计算负荷下各个待开机组的最优启停状态及相应的启停费用 ,将效率最高的机组投入运行 ,然后用拉格朗日松弛法进行最优经济分配 .新的方法克服了优先顺序表法没有考虑启停费用对机组优先级影响的不足 ,同时得到了较好的解 。 展开更多
关键词 机组优化启停 启发式方法 动态规划 发电机组
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考虑翻箱作业时出口箱堆场作业调度优化 被引量:3
16
作者 边展 徐奇 +1 位作者 靳志宏 李向军 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期146-153,共8页
基于出口箱的堆场操作实务,考虑堆场起重机取箱作业的现实约束,以作业过程中翻箱次数最少为目标,对堆场作业调度问题进行建模,提出了两阶段混合动态规划算法,将启发式规则嵌入动态规划算法中,以避免出现状态数"组合爆炸"增长... 基于出口箱的堆场操作实务,考虑堆场起重机取箱作业的现实约束,以作业过程中翻箱次数最少为目标,对堆场作业调度问题进行建模,提出了两阶段混合动态规划算法,将启发式规则嵌入动态规划算法中,以避免出现状态数"组合爆炸"增长的情况.通过仿真算例,并与实际调度规则及现有研究方法所得调度方案进行对比,验证了模型以及优化算法的有效性与实用性.结果表明,所提出的模型和算法可以在较短的求解时间内获得多组装船方案,且其翻箱次数显著降低. 展开更多
关键词 取箱作业调度 翻箱 启发式规则 动态规划 混合优化算法
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带不可用时间段和恶化加工时间的单机调度 被引量:5
17
作者 马英 左春荣 杨善林 《系统工程学报》 CSCD 北大核心 2010年第3期371-378,共8页
对机器带有一个不可用时间段并且加工时间恶化的不可续型单机最大完工时间调度问题进行了研究,简单说明了此问题的NP-困难性,提出了一种动态规划算法以得到最优解,并给出了最短正常加工时间优先规则的最坏情况误差界限,最后提出了一种... 对机器带有一个不可用时间段并且加工时间恶化的不可续型单机最大完工时间调度问题进行了研究,简单说明了此问题的NP-困难性,提出了一种动态规划算法以得到最优解,并给出了最短正常加工时间优先规则的最坏情况误差界限,最后提出了一种启发式算法来寻求近似解.实验结果表明该启发式算法无论从时间上还是解的质量上都是非常优异的,与动态规划给出的最优解相比,其平均相对误差仅为0.082%,最大误差也仅为3.448%,并且将近有一半的算例能得到最优解. 展开更多
关键词 单机调度 不可用时间段 恶化加工时间 动态规划 启发式算法
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基于模拟退火轧制批量计划问题的两阶段算法 被引量:8
18
作者 陈雄 徐心和 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第2期209-212,216,共5页
本文建立了一种轧制批量计划问题的数学模型 ,提出一种改进的两阶段启发式算法 ,并对其求解 .该算法是由启发式算法和模拟退火算法组成的 .基于实际生产数据的仿真结果证实了该算法的有效性 .
关键词 轧制批量计划 模拟退火算法 轧制自动化 轧钢
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时变网络环境下旅行商问题研究 被引量:5
19
作者 李妍峰 李军 高自友 《系统工程学报》 CSCD 北大核心 2010年第5期585-591,共7页
对时变旅行商问题进行描述,提出处理一般跨时段的新方法,并建立数学模型.在求解方法上构造动态搜索优化算法ds-k-opt(k=2,2.5,3)求解该问题.通过实验仿真,大部分动态搜索优化算法解质量优于动态规划启发式算法,且求解规模更大.动态搜索... 对时变旅行商问题进行描述,提出处理一般跨时段的新方法,并建立数学模型.在求解方法上构造动态搜索优化算法ds-k-opt(k=2,2.5,3)求解该问题.通过实验仿真,大部分动态搜索优化算法解质量优于动态规划启发式算法,且求解规模更大.动态搜索优化算法解随k值增大而更优,算法运行时间也随之增加. 展开更多
关键词 时变旅行商问题 跨时段 动态搜索优化算法 动态规划启发式
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基于启发式动态规划的自动化停车场调度方法 被引量:6
20
作者 禹鑫燚 卢靓 +1 位作者 朱熠琛 欧林林 《高技术通讯》 EI CAS 北大核心 2019年第4期352-361,共10页
为了降低自动化停车场中产生的能耗、车辆等待时间等代价,本文提出基于启发式动态规划的自动化停车场调度方法。该方法分别对车辆的质量和停放时间构造归一化函数,用于评价车辆与库位的匹配度,以实现对停车场中库位的整体规划。针对停... 为了降低自动化停车场中产生的能耗、车辆等待时间等代价,本文提出基于启发式动态规划的自动化停车场调度方法。该方法分别对车辆的质量和停放时间构造归一化函数,用于评价车辆与库位的匹配度,以实现对停车场中库位的整体规划。针对停车场中停放车辆不饱和的问题,提出基于贪心算法的动态调整策略。该策略通过库位划分与状态反馈,动态调整评价函数的计算结果,从而进一步优化了对库位的整体规划。实验将贪心算法与以质量、停放时间以及两者组合作为决策函数的算法相比较。结果表明,本文提出的启发式动态规划算法能够实时决策,适应进车速率波动较大的情况,同时降低整个停放过程产生的代价。 展开更多
关键词 车辆路径 启发式 动态规划 实时决策 自动化
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