导读:本文包含了联合通航调度论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:船闸,升船机,联合调度,随机Petri网
联合通航调度论文文献综述
鲁彦汝[1]（2017）在《基于随机Petri网的叁峡-葛洲坝通航系统联合调度研究》一文中研究指出叁峡-葛洲坝通航系统主要包括叁峡船闸、升船机和葛洲坝船闸。近年来长江流域货运总量飞速增长,船舶过坝需求增加,另一方面,升船机开始试运行,原有的联合调度策略逐渐显出不足。为了满足系统联合通航需求,提高系统通航能力,实现系统通航能力最大化,使船舶安全、平稳、有序地通过叁峡-葛洲坝,通航系统的联合调度问题成为重中之重。本文在借鉴相关方面已有成果的基础上,较为深入地分析了系统联合调度问题,结合随机Petri网理论、离散事件动态系统理论和系统仿真技术等,通过系统随机Petri网模型性能分析,找出影响系统通航能力的瓶颈,在此基础上建立了仿真模型并设计试验,进而确定系统最优联合调度策略。主要取得以下研究成果:(1)以复杂系统理论为指导,在分析整个通航系统的运作机理和复杂性基础上,结合系统复杂性分析了现有联合调度策略的优缺点;从闸室面积利用率最大化、平衡通航公平性和闸室面积利用率两方面,提出了两种新的调度策略并加以分析。(2)基于随机Petri网理论,建立了表达系统内实体间逻辑关系的模型,通过结构分析验证了模型的有界性、可达性等;在此基础上构造了与模型同构的马尔科夫链,求解出稳定概率对模型进行性能分析,找出了影响系统通航能力关键的是制定联合调度计划。(3)将船闸和升船机结合起来,借助面向对象建模技术,建立了系统的层次模型、对象模型和动态模型作为仿真建模基础;然后运用系统仿真技术建立了叁峡-葛洲坝通航系统仿真模型,并从多方面进行调试和验证,以确保模型的正确性和可用性。(4)基于叁峡-葛洲坝通航系统仿真模型,以不同联合调度策略对系统航运水平的影响程度作为研究问题,提出综合评价指标,确定试验条件,就面向不同联合调度策略制定的调度计划作为试验方案,进行了仿真试验,对比分析不同方案下的试验数据,找出了最优联合调度策略。文章成果面向的是通航系统联合调度,这有利于提高通航设施的运行调度和管理,便于挖掘系统通航潜力,具有一定的理论和实际应用价值。(本文来源于《武汉理工大学》期刊2017-03-01）
侯彦红[2]（2015）在《基于回溯搜索算法的叁峡—葛洲坝联合通航调度》一文中研究指出叁峡-葛洲坝水利枢纽是长江“黄金水道”的重要部分,自实施统一调度以来作为一个有机整体,合理发挥其运输能力能为我国长江水上运输事业带来可观的经济利益。随着经济的飞速发展,过坝船舶不断增加,叁峡-葛洲坝的运行任务日渐繁重,因此科学调度组织,优化船闸的匹配运行具有重要的现实意义。论文分析研究了叁峡-葛洲坝联合通航调度体系,考虑通航过程的若干相关约束,以整体船舶待闸时间与权重乘积最小化、整体闸室面积利用率最大化作为目标函数建立了联合通航调度的多目标数学模型。针对该多目标调度问题论文采用两种解决方法,第一是将多目标问题通过合理的权重转换成单目标问题,采用单目标优化算法进行优化求解,其次是采用并行优化算法直接对多个目标同时优化来求解。为满足这两方面的要求,论文对回溯搜索算法进行了如下的改进:(1)首先为解决通过权重转换的单目标优化问题,论文针对基本回溯搜索算法局部寻优效果较差,收敛速率较慢等缺陷进行了两个方面的改进。第一在选择策略上,在保留对历史种群记忆的基础上,加之保留精英个体的思想,引导种群向最优解方向进化,同时不丢失其多样性的优点。第二在交叉策略上,引入遗传算法实数编码的交叉策略与基本回溯搜索算法的交叉策略并行,两者随机选择达到既加快收敛速度,同时防止陷入局部最优,保留算法对外界开采能力优势的效果。(2)其次为解决多目标并行优化问题,论文借鉴非支配排序和拥挤度算子的思想,与改进的回溯搜索算法相结合,形成了基于非支配排序的多目标回溯搜索算法(NSBSA-IC)。并利用几个经典测试函数对该算法的性能进行了测试,结果表示,该算法适合于解决高维强耦合的多目标优化问题。为验证IBSA算法和NSBSA-IC算法在解决两坝联合通航调度问题的有效性,本文随机选取了一个计划期内申报船舶数据进行了仿真计算。实例结果表明,在满足所有约束的情况下,所测算法比其他算法得到了更好的实验结果,因此该算法用于解决叁峡-葛洲坝联合通航调度问题是可行且有效的。另外为更好适应当前两坝调度现状,本文对两坝通航能力在富余、一般、不足叁种状态进行了研究,并采用IBSA算法进行测试,结果显示,IBSA算法在解决此问题的叁种状态下均是有效可行的。(本文来源于《华中科技大学》期刊2015-05-01）
傅希德,张晓盼,袁晓辉,范宏飞[3]（2011）在《基于气象预报的叁峡工程两坝联合通航调度方法》一文中研究指出针对叁峡工程的叁峡大坝和葛州坝的联合通航调度问题,为研究高效、可行的全局优化算法,基于前期建立的统一调度数学模型和近似优化算法对正常状态下的调度计划编制取得较好的效果,扩展研究了一种新的考虑气象预报信息的调度模型和算法,并在系统仿真的基础上进行测试。结果表明,改进的模型和算法可有效地将气象预报信息纳入调度计划编制过程。(本文来源于《水电能源科学》期刊2011年02期）
张晓盼,傅希德,袁晓辉,齐欢,胡洋[4]（2009）在《叁峡工程两坝联合通航静态调度的异步滚动时域优化方法》一文中研究指出求解较长时段内的船舶过闸优化调度方案以保障船舶能够通畅有序的通过叁峡大坝和葛洲坝.针对目前普遍采用的全局优化方法存在的优化结果不稳定以及收敛速度慢等缺点,提出了一种滚动时域优化方法,并将联合通航调度系统分解为3个具有反馈回路的串联子系统,每个子系统都具有独立的滚动时域参数,从而构成了一个异步滚动时域方法模型,考虑到子系统调度顺序对优化性能的影响,提出了预测信息扰动强度排序的同步算法来降低预测信息的不确定性以提高解的质量.基于实际通航数据的比较测试表明了滚动时域优化方法在优化性能上优于全局优化方法,并且同步算法对提高优化性能有显着作用.(本文来源于《武汉理工大学学报(交通科学与工程版)》期刊2009年06期）
张晓盼,齐欢,袁晓辉[5]（2008）在《叁峡工程两坝联合通航调度的混合模拟退火算法》一文中研究指出对叁峡大坝和葛洲坝的一共5座船闸进行统一的船舶通航调度管理,是提高长江叁峡水域航运能力的关键,然而其优化调度算法还缺乏必要的研究.本文首先提出了该问题的混合整数非线性规划模型,在实际通航调度环境中,该模型属于强NP-hard复杂度的大规模组合优化问题,因此设计了一种混合模拟退火算法来搜索次优化调度方案,该算法将解分解为闸次时间表和船舶调度计划两部分,在搜索过程中用启发式规则对闸次时间表进行调整,然后用深度优先搜索(DFS)算法根据闸次时间表求解船舶调度计划,最后根据Metropolis规则对当前解进行更新.针对实际通航数据的测试结果表明其优化效果明显优于原有的启发式算法.目前该算法已经成功地应用于实际的两坝联合通航调度系统中.(本文来源于《控制理论与应用》期刊2008年04期）
肖恒辉[6]（2008）在《叁峡—葛洲坝联合通航调度问题的研究》一文中研究指出随着系统规模和复杂程度的不断增加,大规模复杂的调度问题已经成为热门的研究课题,本文以“叁峡-葛洲坝水利枢纽通航调度系统工程”项目为工程背景,对具有不确定性的网络调度问题进行了探讨,并对这类调度问题的建模和优化进行了研究。长江叁峡河段(庙河至中水门)全长59公里,是叁峡-葛洲坝梯级枢纽所在的航道,这是长江“黄金水道”的咽喉部分。叁峡-葛洲坝梯级枢纽是一个有机的整体,要充分发挥该水域的航运能力就必须对两坝的通航设施(包括叁峡大坝的双线五级船闸和葛洲坝的叁线单级船闸)和所有过坝船舶实行统一的通航调度管理。叁峡-葛洲坝联合通航调度能有效发挥“黄金水道”咽喉部分的通航能力,这将为我国长江航运带来重大的经济效益。本论文借鉴了调度问题上已有的研究工作和通航部门的调度经验,对具体的系统工程问题提出了全面有效的模型和方法,进而为交通运输中的公路、铁路、航空、航运的调度提供了新的思路和研究方法。为了高效实施两坝联合通航调度,以及为叁峡-葛洲坝水利枢纽通航调度系统的设计和改进提供理论依据,文本工作着力于联合通航调度的数学模型、联合通航调度的调度策略、不确定性下的滚动时窗调度、闸外编排和计划调整等问题的研究。本文的主要研究工作如下:(1)研究了联合通航调度系统,建立了数学模型,定义了目标函数和相应的约束条件,本文将联合调度系统的数学模型归结为一个多目标规划问题。求解叁峡--葛洲坝两坝联合调度模型就是根据船舶流序列生成时间表序列,从这个意义上看,这是个时间上的scheduling问题。由于船舶需要编排到船闸之中,根据时间表序列对二维空间(船闸闸室)进行排档(排档结果包括船舶在船闸内的位置信息),即空间上的bin packing问题。二者耦合在一起是一个非常复杂的组合优化问题,具有强NP-hard的复杂度,并且在实际的通航调度系统中变量结构相当复杂,因此精确优化算法是不现实的,针对调度模型的目标和约束条件本文采用逐步最优化算法POA(Progressive Optimality Algorithm),它是求解多阶段决策问题的一种方法,采用多层循环迭代寻优的策略,适合于多约束的时间表问题的求解。(2)设计了两坝联合调度最优策略。从船闸的分布来看,五个船闸构成一类网络结构,这类网络系统之间通过船舶流来连接,叁峡两线船闸和葛洲坝叁个船闸又因地理位置而分别绑定。两坝间距为38公里,距离“不近”也“不远”。从两坝之间距离“不近”来看,调度策略归结可为分坝调度,其特点是两坝分坝调度,其性质接近船闸的现场调度,因此其优点可以尽量发挥两坝的分坝通过能力,其缺点是两坝间衔接不够,通常会使得两坝间船舶大量积压;从两坝之间距离“不远”来看,调度策略归结可为集中调度,即统一编制调度计划,其优点是计划衔接和两坝间衔接合理,其缺点是受通过能力小的一坝约束,使得整体通过能力受到影响。本文正是针对两种调度模式进行比较分析,根据调度实际情况,引入了两坝间的面积缓冲和待闸时间的惩罚,得出了两坝联合调度最优策略—集中协调结合两坝分坝实施的策略。(3)提出了滚动时窗调度。本文通过混沌时间序列分析的小数据量方法对船舶的历史过闸数据进行计算,得出了船舶过闸的混沌特性,根据混沌时间序列的短期预报方法,获得了能保证调度计划准确性的预测时窗范围。借鉴滚动调度的思想,根据混沌时间序列预报提供的参考时窗,设计了滚动时窗调度。通过实验分析,结果表明滚动时窗调度切实可行,合适时窗的滚动调度得出的过闸计划和船舶的实际过闸记录更为接近,因此滚动时窗调度可以生成更准确的调度计划来指导船舶的现场调度。(4)从全流程调度来看,为了优化船舶现场调度,本文提出了闸外编排和计划调整的概念。分析了船舶在进闸调度中的操作流程,考虑了调度的安全性和船舶进闸耗时,建立了闸外编排的数学模型,设计了相应的启发式求解算法,将模型的目标和约束条件通过启发式方法生成船舶在闸外的排序法则。在现场调度中,计划调整的操作主要用来帮助现场船舶调度的优化和应急,相对闸外编排而言,计划调整是一种闸内编排。通过实验表明闸外编排和计划调整切实可行,考虑了船舶进闸时间和安全性原则,可以提高日开闸次数,可以生成安全高效的进闸方案。最后本文介绍了作者作为项目负责人设计和开发的长江叁峡通航管理局的“叁峡—葛洲坝水利枢纽通航调度系统工程应用软件开发项目(包括系统软件)”。在实际的航运调度管理系统中包括计划编制子系统和信息管理子系统,本章从系统设计和实现的角度给出了系统的体系结构和工程应用。结合了联合通航调度模型、调度策略和算法、滚动时窗调度,以及闸外编排和计划调整这些理论的联合调度系统,经过两年的正式运行检验,表明调度系统及其相应的调度模型与调度策略具有很好的普适性,很好地实现了理论和工程实践相结合。研究叁峡—葛洲坝水利枢纽通航调度问题解决了工程应用中的实际问题,也为这类带有不确定性的网络调度问题提供了一定的研究方法。(本文来源于《华中科技大学》期刊2008-05-22）
张晓盼[7]（2007）在《叁峡工程两坝联合通航调度算法研究》一文中研究指出叁峡—葛洲坝联合通航调度系统是长江叁峡河段上特有的一种内河航运调度系统,叁峡工程的修建大大改善了长江中上游航道的通航条件,但不可否认的是,随着长江中上游航运的日益繁忙,叁峡大坝和葛洲坝必将成为这一水域的通航瓶颈,“十一五”期间,交通部计划投资一百五十亿元人民币实施的长江黄金水道建设中,重点推进的六大工程中就包括叁峡过坝运输扩能(其他五项工程分别是航道治理、港口建设、船型标准化、水运保障及干支联动)。由于叁峡大坝和下游的葛洲坝相距不到40公里(大约为普通船只2-4小时左右的航程),两者构成了一个有机的整体,因此要充分发挥该水域的航运能力就必须对两座大坝的通航设施(包括叁峡大坝的双线五级船闸和目前尚未投入使用的升船机,以及葛洲坝的叁线单级船闸)和所有过坝船只实行统一的通航调度管理,针对船舶过坝的联合通航调度是这一管理模式中的主要环节,而设计稳定高效的调度算法是实现联合通航调度稳定高效的关键。然而由于叁峡工程的独特性,这一联合通航调度问题在理论和方法上都缺乏必要的研究,针对这一现状本文首先通过借鉴受到加工车间调度问题的研究成果,提出了联合通航调度问题的非线性混合整数规划模型,这一模型主要基于联合通航调度问题与柔性制造调度问题的相似性,从柔性制造调度问题的混合整数规划模型演化而来,同时结合二维packing模型描述了船舶在闸室中停泊位置的优化编排问题,该模型是一种强NP-hard复杂度的组合优化问题,因此对于大规模的航运调度来说,可行时间内的精确优化算法是不存在的。静态环境中的优化能力是对调度算法的基本要求,为了在可行的计算时间内得到稳定有效的优化性能,本文提出了一种混合优化算法将针对船舶过坝时间表的优化计算转化为针对船闸闸次时间表的优化计算。闸次时间表优化模型也是一种混合整数规划模型,我们提出的混合优化算法是一种具有启发式变换策略的随机局域搜索算法和模拟退火算法的合成,其中随机局域搜索算法针对整数型优化变量,而模拟退火算法针对实数型优化变量,基于实际通航数据的测算表明该算法优化性能稳定,并且计算速度和优化效果能够满足实际应用的需要。与上述针对的是全局静态调度问题的混合优化算法相比,更具有实用价值的是复杂环境中的动态调度算法。在加工制造领域,滚动时域方法(Rolling Horizon Procedure, RHP)在Job Shop问题的单机以及并行多机系统动态调度中取得了非常好的效果,本文借鉴这一思路,设计了基于闸次时间表优化的联合通航调度滚动时域算法,在滚动时段内采用具有启发式剪枝策略的分枝定界算法搜索最优解。静态调度模型下的测试结果表明该算法的全局优化能力和计算速度均优于全局混合优化算法。而在实际的动态调度环境中,由于系统参数和船舶航行的随机性,滚动时段内的短期计划往往只有部分能够准确执行,而当实际环境与预测值相差过大时就需要进行调度调整或者重调度,与Job Shop中的单机和并行多机系统不同的是,联合通航调度系统是一种双服务台(大坝)的串联结构,各服务台面临的输入输出环境是不同的,往往并不需要同时进行调度调整或者重调度,因此我们设计了一种异步滚动时域调度策略以提高滚动时域方法的灵活性并降低重调度的计算量。最后本文介绍了联合通航调度算法在实际的航运管理系统中的应用,现阶段调度算法主要用于长时段内的调度计划编制问题,从更大的时间跨度来看,这也是一种滚动时域调度,然而由于时域长度过大(通常为24小时),该问题以及具有了全局静态优化的性质,同时在实际系统中需要考虑的优化目标更加复杂,我们采取了利用较短时段内的滚动时域算法得到调度计划初值,然后运用全局混合优化算法进一步改进调度计划的方法。目前这一算法已经实际应用于长江叁峡通航管理局的“叁峡—葛洲坝水利枢纽通航调度系统”中,并取得了较好的效果,得到了调度专家们的一致认可。(本文来源于《华中科技大学》期刊2007-06-01）
张晓盼,齐欢,袁晓辉[8]（2007）在《叁峡葛洲坝联合通航调度的混合整数规划》一文中研究指出联合通航调度计划问题就是如何保持长江叁峡大坝和葛洲坝之间的船舶航行的通畅有序,它是一个十分复杂的多目标组合优化问题.文中采用一个具有双服务台5个批处理服务器的开放多类排队网络来描述该调度系统,在此基础上建立起一种基于离散时间域的多目标混合整数非线性规划模型,提出一种基于启发式变异策略的模拟退火算法,能在有限的计算时间内得到较优的调度计划,并针对实际通航数据的测算,验证了该算法的有效性.(本文来源于《武汉理工大学学报(交通科学与工程版)》期刊2007年01期）
朱张华,叶林,黄灵芝,黄强[9]（2005）在《安康、蜀河联合防洪调度对蜀河通航建筑物布置的影响研究》一文中研究指出蜀河水库是汉江上游河段开发规划中第六个梯级,其通航建筑物型式采用船闸。安康、蜀河水库联合防洪调度可减小蜀河水利枢纽的下泄流量,从而减小了蜀河枢纽泄水建筑物的规模,优化了船闸建筑物的布置,减少了边坡开挖的工程量,降低了工程成本,经济效益十分显着。(本文来源于《水与社会经济发展的相互影响及作用——全国第叁届水问题研究学术研讨会论文集》期刊2005-12-01）
联合通航调度论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
叁峡-葛洲坝水利枢纽是长江“黄金水道”的重要部分,自实施统一调度以来作为一个有机整体,合理发挥其运输能力能为我国长江水上运输事业带来可观的经济利益。随着经济的飞速发展,过坝船舶不断增加,叁峡-葛洲坝的运行任务日渐繁重,因此科学调度组织,优化船闸的匹配运行具有重要的现实意义。论文分析研究了叁峡-葛洲坝联合通航调度体系,考虑通航过程的若干相关约束,以整体船舶待闸时间与权重乘积最小化、整体闸室面积利用率最大化作为目标函数建立了联合通航调度的多目标数学模型。针对该多目标调度问题论文采用两种解决方法,第一是将多目标问题通过合理的权重转换成单目标问题,采用单目标优化算法进行优化求解,其次是采用并行优化算法直接对多个目标同时优化来求解。为满足这两方面的要求,论文对回溯搜索算法进行了如下的改进:(1)首先为解决通过权重转换的单目标优化问题,论文针对基本回溯搜索算法局部寻优效果较差,收敛速率较慢等缺陷进行了两个方面的改进。第一在选择策略上,在保留对历史种群记忆的基础上,加之保留精英个体的思想,引导种群向最优解方向进化,同时不丢失其多样性的优点。第二在交叉策略上,引入遗传算法实数编码的交叉策略与基本回溯搜索算法的交叉策略并行,两者随机选择达到既加快收敛速度,同时防止陷入局部最优,保留算法对外界开采能力优势的效果。(2)其次为解决多目标并行优化问题,论文借鉴非支配排序和拥挤度算子的思想,与改进的回溯搜索算法相结合,形成了基于非支配排序的多目标回溯搜索算法(NSBSA-IC)。并利用几个经典测试函数对该算法的性能进行了测试,结果表示,该算法适合于解决高维强耦合的多目标优化问题。为验证IBSA算法和NSBSA-IC算法在解决两坝联合通航调度问题的有效性,本文随机选取了一个计划期内申报船舶数据进行了仿真计算。实例结果表明,在满足所有约束的情况下,所测算法比其他算法得到了更好的实验结果,因此该算法用于解决叁峡-葛洲坝联合通航调度问题是可行且有效的。另外为更好适应当前两坝调度现状,本文对两坝通航能力在富余、一般、不足叁种状态进行了研究,并采用IBSA算法进行测试,结果显示,IBSA算法在解决此问题的叁种状态下均是有效可行的。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
联合通航调度论文参考文献
[1].鲁彦汝.基于随机Petri网的叁峡-葛洲坝通航系统联合调度研究[D].武汉理工大学.2017
[2].侯彦红.基于回溯搜索算法的叁峡—葛洲坝联合通航调度[D].华中科技大学.2015
[3].傅希德,张晓盼,袁晓辉,范宏飞.基于气象预报的叁峡工程两坝联合通航调度方法[J].水电能源科学.2011
[4].张晓盼,傅希德,袁晓辉,齐欢,胡洋.叁峡工程两坝联合通航静态调度的异步滚动时域优化方法[J].武汉理工大学学报(交通科学与工程版).2009
[5].张晓盼,齐欢,袁晓辉.叁峡工程两坝联合通航调度的混合模拟退火算法[J].控制理论与应用.2008
[6].肖恒辉.叁峡—葛洲坝联合通航调度问题的研究[D].华中科技大学.2008
[7].张晓盼.叁峡工程两坝联合通航调度算法研究[D].华中科技大学.2007
[8].张晓盼,齐欢,袁晓辉.叁峡葛洲坝联合通航调度的混合整数规划[J].武汉理工大学学报(交通科学与工程版).2007
[9].朱张华,叶林,黄灵芝,黄强.安康、蜀河联合防洪调度对蜀河通航建筑物布置的影响研究[C].水与社会经济发展的相互影响及作用——全国第叁届水问题研究学术研讨会论文集.2005