《中国公路学报》编辑部[1]2016年在《中国交通工程学术研究综述·2016》文中研究指明为了促进中国交通工程学科的发展,从交通流理论、交通规划、道路交通安全、交通控制与智能交通系统、交通管理、交通设计、交通服务设施与机电设施、地面公共交通、城市停车交通、交通大数据、交通评价11个方面,系统梳理了国内外交通工程领域的学术研究进展、热点前沿、存在问题、具体对策及发展前景。交通流理论方面综述了交通流基本图模型、微观交通流理论及仿真、中观交通流理论及仿真、宏观交通流理论、网络交通流理论;交通规划方面综述了交通与土地利用、交通与可持续发展、交通出行行为特征、交通调查方法、交通需求预测等;道路交通安全方面综述了交通安全规划、设施安全、交通安全管理、交通行为、车辆主动安全、交通安全技术标准与规范等;交通控制与智能交通系统方面综述了交通信号控制、通道控制、交通控制与交通分配、车路协同系统、智能车辆系统等;交通管理方面综述了交通执法与秩序管理、交通系统管理、交通需求管理、非常态交通管理;交通设计方面综述了交通网络设计、节点交通设计、城市路段交通设计、公共汽车交通设计、交通语言设计等;地面公共交通方面综述了公交行业监管与服务评价、公交线网规划与优化、公交运营管理及智能化技术、新型公交系统;城市停车交通方面综述了停车需求、停车设施规划与设计、停车管理与政策、停车智能化与信息化;交通大数据方面综述了手机数据、公交IC卡、GPS轨迹及车牌识别、社交媒体数据在交通系统分析,特别是在个体出行行为特征中的研究;交通评价方面分析了交通建设项目社会经济影响评价、交通影响评价。
焦云强[2]2012年在《炼油企业氢气系统优化研究及应用》文中指出随着含硫原油和重质原油加工比例的增大,以及市场对油品质量的要求越来越高和环境保护法规的不断加强,加氢精制、加氢裂化等深加工技术在炼油企业得到了广泛的应用,以满足日益提高的产品质量和环保要求。随着氢气消耗量的日益增大,氢气成本已经是炼油企业原料成本中仅次于原油成本的第二位成本要素。对氢气系统进行优化将极大地挖掘炼油企业降本增效的潜力,同时为其节能降耗工作发挥重大作用。本文在综述了炼油企业氢气系统优化问题的国内外研究和应用现状后,对炼油企业氢气系统优化的相关问题进行了系统而深入的研究,并通过工业实际案例的应用研究证明了本文所提策略的可行性和有效性。本文的主要研究内容和创新点如下：1)首先提出了两种改进的炼油企业氢气系统优化设计策略,将炼油企业氢气系统的优化设计分为提纯系统优化和供氢系统优化的分步优化设计策略,以及整个氢气系统的同步优化设计策略。为了使优化模型更切合炼油企业实际,将耗氢装置反应器入口的氢气流量、纯度和提纯装置的回收率视为变量,并增加了耗氢装置的最小纯氢量约束。以最小化年度成本为目标,综合考虑了氢源、氢阱、压缩机、提纯装置、逻辑变量等约束,建立了氢气系统优化设计的混合整数非线性规划(MINLP)模型。工业实际案例研究表明,相比以前的研究方法,提出的优化策略得到了更切合实际的氢气系统优化设计方案,并节省了大量的氢气成本,对实际炼油企业氢气系统的优化管理起到了重要指导作用。2)针对氢气系统优化设计过程中需要同时实现操作成本和投资成本最小化的两个相互矛盾的目标函数,提出了炼油企业氢气系统的多目标优化设计策略。对氢气系统的驰放气资源进行了详细的分析和利用,建立了氢气系统多目标优化设计的MINLP模型。采用基于变化权系数的加权法处理该多目标优化问题,将多目标优化问题转化为单目标优化问题。通过不断改变权重系数求得多目标优化问题的Pareto最优前沿,根据Pareto最优前沿来权衡投资成本和操作成本的关系,以确定兼顾操作成本和投资成本的炼油企业氢气系统优化设计方案。案例研究表明,提出的多目标优化设计策略充分考虑了投资成本和操作成本的关系,确定了兼顾操作成本和投资成本的氢气系统优化设计方案。3)针对氢气的产耗量、驰放气产量和其它价格要素受原油供应、产品需求、市场条件和操作条件的变化而随机波动的不确定问题,基于机会约束规划方法构建了一种新的炼油企业氢气系统优化设计策略。充分考虑了产氢量、耗氢量、驰放气供应量、电价、氢气价格、燃料气价格等不确定因素对氢气系统优化设计问题的影响,并引入置信度水平,将模型中的不确定性约束转化为确定性约束,使得不确定条件下的机会约束规划模型转变为可以求解的确定性混合整数非线性规划模型。案例研究表明,该方法能有效处理炼油企业氢气系统的参数波动问题,与传统的确定性方法相比更具有优越性。4)针对炼油企业氢气系统不断变化的工况和氢气需求,提出了炼油企业氢气系统柔性优化设计策略,建立了多工况下氢气系统柔性优化设计的MINLP模型。提出了一种线性化策略对柔性优化设计模型进行了线性化处理,将难以求解的MINLP问题转化为易求解的混合整数线性规划(MILP)问题,并对线性化模型的特点进行了分析。采用提出的柔性优化策略对某炼油企业氢气系统进行了优化设计,柔性优化后的氢气系统可操作性强且具有较好的柔性调节能力,既节省了大量的运行成本,又为各工况下氢气系统的安全稳定运行提供了保障。5)针对炼油企业工艺过程对氢气不断变化的需求,提出了炼油企业氢气系统调度优化策略。从炼油企业氢气系统的生产实际出发,详细分析了当前炼油企业氢气系统实际调度中的影响因素,建立了综合考虑多项影响因素的氢气系统多周期调度优化的MINLP模型。针对建立的多周期调度优化MINLP模型,提出了一种迭代求解策略,避免了对原始MINLP问题的直接求解,降低了问题的求解难度,取得了较好的求解效果。工业实例研究表明,该策略经一次迭代便可求得合乎要求的有效解,保证了产氢装置的平稳生产,避免了压缩机启停、氢源更换、氢气管网容量超限等非正常现象的发生,减少了氢气放空,取得了显着的节能减排效果,实现了有效的氢气系统调度优化,为企业带来了良好的经济效益。
魏立新[3]2005年在《基于智能计算的油田地面管网优化技术研究》文中研究指明规划设计是油田地面建设的依据,其设计质量的好坏直接影响到油田开发建设的经济效益。由于油田地面管网是涉及离散拓扑优化、非线性参数优化、多目标优化等在内的一类十分复杂的大型混合优化设计问题,其中有些子问题属于NP 难题,传统的优化设计方法难以获得较好的效果,导致目前油田地面管网仍旧停留在人工凭经验进行规划设计的阶段。随着优化技术的不断发展,以模拟退火、遗传算法、神经网络等为代表的智能计算方法以其高效的优化性能、无需问题特殊信息、具有全局搜索能力等优点,受到了各领域的广泛关注和应用,成为解决工程难解问题的有力工具,也为油田地面管网优化设计的有效解决提供了一定的手段。本文拟在对油田地面管网进行深入分析研究的基础上,采用智能计算技术,根据实际问题需求建立数学模型,通过设计适当的算法和编制相应的软件实现该系统的优化设计。论文主要从以下几个方面进行论述: 首先,在对油田地面管网的结构特点、层次关系、网络变化特征等因素进行深入分析研究的基础上,运用图论等相关知识对地面管网中常见的MS 网络、MRS 网络和MST 网络进行了严格的数学定义。在此基础上,以网络系统投资和年运行费用最小为目标建立了这叁种网络多目标规划设计的数学模型。采用计算复杂性理论对模型的计算难度进行了分析。根据模型的结构特点以及实际的规划设计过程,采取分层次优化策略,将模型求解分解为拓扑布局优化和参数优化两个子问题,两者之间通过迭代进行协调。其次,研究了油田地面管网拓扑布局优化问题。针对前面所建立的MS 网络、MRS 网络和MST网络,以管网系统投资最小为目标研究建立了相应的拓扑布局优化设计数学模型。根据模型的结构特点,提出采用分级优化法进行求解。该方法的优点是求解速度快、效率较高,但易于陷入局部优解。针对该方法的不足,将分级优化法、遗传算法和模拟退火算法有机地结合起来,形成了一种混合遗传模拟退火算法的求解策略。实例计算表明,该算法与分级优化法相比,在优化性能和初值鲁棒性等方面均有不同程度地提高。针对布局区域内存在障碍的问题,以MS 网络为例研究建立了障碍拓扑布局优化的二级混合规划模型,并提出混合遗传模拟退火算法的求解策略,给出了染色体的表达方式、可行性调整方法及评估计算方法,在实际应用中取得了较好效果。参数优化设计是管网规划设计中的一个重要问题。根据油气集输管网和注水管网的结构和工艺流程特点,采用流体力学理论推导了系统水力和热力分析计算方法。在此基础上,以降低管网投资和生产运行能耗为目的研究建立了这两个系统多目标参数优化设计的数学模型。该模型是包含离散变量和连续变量的大型混合优化设计问题。为了对模型进行有效求解,本文采用加权的方法首先将模型转化为单目标优化设计问题,然后采用混合遗传算法进行求解。实例计算表明了这种方法的有效性和可靠性。针对油田开发过程中地面工程系统的负荷率下降,效率降低,生产运行能耗升高的问题开展了研究。以生产运行能耗最小为目标研究建立了油气集输系统和注水系统生产运行方案优化问题的数学模型,并分别采用序列二次规划法和混合遗传算法进行求解,在实际应用中取得了良好的经济效益。最后,在以上理论研究工作的基础上,采用C++ Builder 语言编制完成了基于智能计算的油田地面管网规划设计和生产运行方案优化软件。应用该软件进行规划设计,不仅可以大大缩短规划方案编制周期,而且能够明显提高规划设计的质量,因而具有重要的应用和推广价值。
宋建强[4]2003年在《基于随机优化的网络控制系统最优化方法研究》文中认为随着控制系统规模的日益扩大，越来越多的控制系统将采用分布式控制方式，但对于大多数采用总线结构的以太控制网络系统来说，由于网络中的信息传输采用分时传送的方式，这就不可避免的在控制回路中引入传输时间延迟，但当时间延迟相对于采样周期而言不能忽略时，将会使闭环网络控制系统性能恶化，甚至失稳。 本论文是针对工业以太网，研究了网络的随机延迟现象，并在此基础上对网络控制系统随机优化控制方面的理论与实验进行了初步的研究和探讨。首先，我们从理论上分析了工业以太网产生随机时间延迟现象的机理，并根据网络的不同负载情况，采集了大量的随机时间延迟数据，统计了在网络负载在20％左右情况下的延迟数据。然后，采用事件驱动方式的控制器模型，对工业以太网络控制系统进行了建模分析，并针对该数学模型，结合工业以太网络的特性提出了随机优化控制律和随机次优化控制律的设计方法，仿真实验结果表明了方法的有效性。最后，我们在Matlab环境下，设计开发了基于工业以太网的网络控制系统仿真程序，并为在Matlab环境下实现网络分布计算，提供了一种新的实现方法。
姜妍[5]2006年在《基于混沌优化理论的电力控制系统设计与优化研究》文中指出混沌现象普遍存在，它揭示了非线性科学的共同属性：有序性和无序性的统一，确定性和随机性的统一。近年来，随着对混沌理论研究的不断深入，如何应用混沌理论解决工程实际问题已成为国内外关注的学术热点。本论文在对混沌理论进行初步探讨的基础上，针对五种混沌优化算法做了详细的分析，并将其在电力控制领域一些典型系统中的应用做了比较深入的研究和验证，从而揭示了混沌理论在工程应用中的美好前景。本论文主要开展了以下几个方面的研究工作：1．深入分析和研究了叁种典型混沌系统和两种混沌优化算法，在此基础上，提出了叁种改进型的混沌优化策略，通过数值仿真对上述五种算法的性能作了详细的分析和比较。2．针对单变量控制系统，以水轮机调节系统为例，运用二次载波的混沌优化方法对单神经元自适应PID控制器的参数进行寻优；以汽轮机调节系统为例，提出了基于加速变尺度混合混沌优化算法的模糊免疫PID控制策略。仿真结果表明算法简单实用，性能良好，是解决非线性优化问题的一种有效途径。3．针对复杂的多变量协调控制系统，提出了将基于退火策略的改进变尺度混沌优化算法用于对角递归神经网络PID控制器参数整定的优化策略。结果表明此算法能够有效地改善系统的控制品质。4．在电力系统动态负荷模型的参数辨识中引入混沌随机优化算法，结果表明此方法准确有效。这些工作拓宽了混沌优化的应用领域，同时也显示了混沌优化算法在实际应用中的有效性和实用性。
参考文献：
[1]. 中国交通工程学术研究综述·2016[J]. 《中国公路学报》编辑部. 中国公路学报. 2016
[2]. 炼油企业氢气系统优化研究及应用[D]. 焦云强. 浙江大学. 2012
[3]. 基于智能计算的油田地面管网优化技术研究[D]. 魏立新. 大庆石油学院. 2005
[4]. 基于随机优化的网络控制系统最优化方法研究[D]. 宋建强. 汕头大学. 2003
[5]. 基于混沌优化理论的电力控制系统设计与优化研究[D]. 姜妍. 北京交通大学. 2006