A bi-objective maintenance scheduling for power feeding substations in electrified railways

Railway infrastructure is characterized by intensive capital investment, long lifecycle and low return. It is crucial to attain a reasonable system reliability while keeping the recurrent cost manageable throughout the asset lifecycle. Power feeding substations are the key assets on electrified rail lines. As they are subject to various adverse operating conditions, maintenance works of different levels are scheduled to ensure reliability and extend the asset life time if possible. Maintenance scheduling is often regarded as a trade-off between reliability and cost. This study incorporates considerations of different levels of maintenance activities to balance between reliability and cost. In establishing the system reliability model, the contribution of individual component reliability toward the overall system reliability is extracted from the functional relationship among the components. Solution methodologies to this scheduling problem are also proposed here. Evaluation of the scheduling model and the proposed solution is discussed and analyzed through simulation. To cater for the operating conditions in different systems, the impact of weighting factors between reliability and cost on the variations of resulting schedules will be investigated.     

湘江船闸的过闸调度算法研究

船闸调度主要任务是确定排哪些船舶及其各自在船闸中相对位置,是一个多目标非线性规划问题。为解决此问题,首先建立调度数学模型,通过研究调度算法进行求解,试验证明船闸面积利用率比前期提高,工作效率得到改善。     

Short-term work team scheduling models for effective road repair and management

Abstract

In this study, we focus on the development of work team routing/scheduling models incorporating stochastic travel and repair times. Robust and expected optimization concepts, combined with a time–space network technique, are used to develop the models. We perform numerical tests based on operational data for Taoyuan County in Taiwan. The test results show the good performance of the models.     

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区域公交调度是未来城市公共交通的发展趋势,主要解决如何合理统一安排最初分布于不同车场的车辆完成所有线路固定时刻表对应班次任务,从而减少车队规模和降低营运成本.考虑现实中许多突发事件干扰车辆按时完成班次,借助双层规划模型,本文探讨区域公交车辆调度和购车计划之间的有机联系,在满足多车型、车场容量限制、燃料限制等现实因素基础上,设计求解上下层模型的遗传算法,引入满意解的概念,将下层规划产生的一组满意解供上层规划比选,进而生成最佳公交车调度方案,以及与之对应的购车计划.最后给出了一个实例,验证模型和算法的正确性和有效性.     

杭州公交信息化建设现状分析

经过多年的信息化建设,杭州公交拥有了种类繁多、功能各异的信息化系统。本文通过对现有的信息化系统进行分类,梳理他们之间的关系,找出薄弱环节,提出今后发展的方向。近几年,为了应对新形势的变化,杭州公交加大了信息化建设力度,不仅对原有系统进行了升级改造,还打造了自己的大数据平台,并以此实现了智能化调度。同时多方面考虑公众需求,提供多样化个性服务,使公众能安全、便捷、快速出行。     

基于虚拟车队的自动交叉路口车辆时序优化模型

智能网联汽车可通过彼此交互协同安全地通过交叉路口,自动交叉路口控制已成为未来发展趋势。为解决现有基于预约的自动交叉路口控制模型未全局优化车辆通过顺序及模型非线性导致求解效率低等问题,提出一种基于虚拟车队的自动交叉路口车辆时序优化模型,实现车辆通过时序的高效全局优化。首先,为构建到达安全时间间隔约束,基于车辆冲突分析计算交叉口进口道停车线到各相互作用点的距离。其次,为便于建模和求解,基于时间维度构建虚拟车队并形成车辆索引序列。然后,以交叉口车辆总延误最小为优化目标,车辆通过控制区段的最小行程时间和到达冲突区域边界的安全间隔为约束条件,构建自动交叉路口车辆通过时序非线性优化模型。在此基础上,引入0-1变量将该模型转化为混合整数线性规划模型,并基于开源求解器CBC对模型进行求解。最后,设计数值仿真试验验证模型的有效性并进行了模型的参数敏感性分析。研究结果表明:所构建模型在不同交通需求下优化效果均优于基于"先到先服务"规则的模型,车均延误和最大单车延误能够减少61.50%和39.73%;当安全间距和优化周期较大时,构建模型的延误控制效果更为显著;模型和算法为未来智能网联环境下自动交叉路口控制提供了一种可选的方法。     

排放控制区下集装箱班轮运输船期设计与燃油补给联合优化

为解决排放控制区下集装箱班轮运输船期设计和燃油补给联合优化问题,分析了多时间窗、多起讫时间和多装卸效率等合作协议条款与船舶航行、装卸及到/离港时间之间的关联性。结合燃油补给港燃油价格差异和折扣因素,以船公司航线服务周总成本最小化为目标,构建排放控制区下船期设计和燃油补给混合整数非线性规划模型,设计线性割线近似的求解方法。以中远海运集团有限公司AWE1航线为例,数值实验验证了模型及其求解方法的适用性和有效性。结果显示：船期设计与燃油补给联合优化可使船公司航线服务周总成本降低7.41%;随着船舶到港时间窗长度的增大,船公司航线服务周总成本及船舶在排放控制区内平均航速均随之降低。研 究表明,上述合作协议条款不仅有助于船公司更为灵活地调整船舶航速和船期,还有利于减少船舶在排放控制区内的温室气体排放。     

维修保障中资源调度的petri网建模研究

维修资源是维修保障系统的重要组成部分，维修资源调度效率的高低直接影响着保障能力和维修活动的经济效益。在Petri网建模理论的基础上，深入分析维修保障活动的特点，给出了针对维修资源调度的Petri网建模的基本方法和步骤。采用Petri网建立了维修资源调度的两种模型，并重点研究了MT—Petri模型的建模过程和工作原理。     

铁路长大区间通信设计优化方案

介绍了如何在尽量使用既有车站数字调度分系统设备或局部更换设备,降低工程投资的前提下设计可行性方案,以实现铁路长大区间通话的常规呼叫功能。     

基于遗传算法的应急抢修分队调度

在抢修任务的完成时间约束下完成抢修任务的基础上，寻找使人力资源消耗最低，一直以来是装备指挥管理部门关注的问题之一。通过约束转换，确立了采用遗传算法进行优化凋度的模型，并详细地说明遗传操作方法的设计，实例验证遗传算法在调度问题处理过程中的有效性。