基于序优化的原油调合调度问题中掺炼序列评价的分布研究

对于加工多种原油的炼油厂,原油调合调度可以改善进料原油性质,它对保证后续生产装置的平稳操作、先进控制的实施以及生产计划的完成具有重要意义.基于实际生产背景和需求,文献[4-5]提出了原油调合调度模型以及基于2层优化结构和序优化的求解方案.该方案中,原油掺炼序列和流量的混合优化问题转化为掺炼序列的采样和评价问题,它们分别涉及到算法的广度搜索和深度搜索,如何处理二者之间的平衡关系对于合理利用计算量并进一步提高算法效率具有重要意义.因此,作为衡量搜索深度和搜索广度的基础,本文对掺炼序列评价的分布规律进行了研究.在首先分析比较了仿真优化中参数评价与原油调合调度优化中序列评价的异同之后,本文通过蒙特卡洛仿真法统计分析了原油掺炼序列评价的分布变化规律,并利用威布尔分布对其进行了拟合.文章最后展示了基于威布尔分布描述的2个掺炼序列的评价比较,同时指出威布尔分布的参数拟合问题是接下来研究的重点.     

基于改进CAPSO的原油管道调合多性质优化方法

在仔细研究原油管道调合工艺基础上,提出一种基于改进有约束自适应粒子群优化(CAPSO)算法的原油管道调合多性质优化方法;首先,基于原油调合规则库、优化预处理及设备实际工作能力约束,建立了多原油多性质优化模型;然后,根据原油调合目标,通过CAPSO算法对优化模型进行快速、准确的优化计算,获得多种组分原油的最优配比;投运效果表明,系统能够自动、高效计算出原油调合的最优配比,避免人工计算所造成的一致性差,计算效率低并且不易获得最佳配比的问题,有效提高了加工设备的生产效率。     

汽油在线优化调合系统的开发

针对汽油调合的工艺过程,用遗传算法和复合形法相结合的方法,开发了在线优化系统。根据实时控制的要求,不论是调度指令还是组分汽油的性质发生变化,在很短的时间内,系统就能使调合油品的各项指标达到最优范围之内,且每一步调整都是在变量的可控范围内相对最优化,从而实现装置连续生产和全局最优经济效益。文中还介绍了开发的油品优化调合软件的体系结构、设计思想和使用说明。     

流程工业拟实优化调度系统

流程工业生产调度是典型的多工序、多约束、多目标的调度问题,实现优化调度非常复杂。在分析调度建模问题的基础上,提出了拟实优化调度思想和流程工业拟实优化调度原理。给出了流程工业拟实优化调度系统框架及其系统分析设计方法。实现了基于可视化生产系统建模、优化求解、过程模拟、过程监控等为一体的流程工业优化调度。在制药企业的实际应用表明,该系统建模简单、提高了生产调度能力和生产效率。     

基于MATLAB Web Server的发酵生产远程调度优化系统的开发

介绍了基于MATLAB Web Server的发酵生产远程调度优化系统的开发过程.该系统旨在为发酵生产提供实时、优化的解决方案,它利用MATLAB Web Server组件,将MATLAB科学计算软件与Internet网络无缝结合,从而实现生产调度优化方案的远程在线生成.仿真运行结果表明,应用该系统可以得到满足资源约束条件的生产调度方案,提高了调度工作的效率.     

汽油调合累积过程在线控制与优化

汽油调合具有非连续批次性的特点,并且调合头产品在罐中存在累积过程。已有汽油调合在线配方优化针对的是瞬时调合头产品而非罐中产品,无法解决罐底补偿问题,造成罐产品性质与实际目标性质存在偏差,调合生产经济效益进一步提高受到限制。为解决这一问题,文中采用具有收缩时域的模型预测全局滚动优化方式,兼顾质量过剩最小与经济效益最大化两方面要求,提出累积调合过程在线控制与优化算法。在瞬时产品配方优化层的基础上,通过增加瞬时产品目标值计算层,形成二级递阶结构。应用案例结果:证明该算法能用于累积调合过程,能兼顾罐产品质量和调合经济效益最大化,能够有效地解决罐底补偿问题。     

汽油管道调合配方优化控制及其应用

配方优化控制是汽油管道调合工艺成套技术的1个重要组成部分,详细论述了开发配方优化控制的过程和算法,并讨论了在某大型石化企业应用的实例.在线配方优化控制集罐底补偿、辛烷值非线性调合规则、非线性配方优化算法于一体,实现调合全过程的优化控制.配方优化是周期运算的过程,通过罐底补偿算法来计算每个优化周期的质量控制要求,与在线校正的调合规则一起构成产品质量约束,利用调合组分和产品的在线分析仪质量反馈信息,根据用户指定的优化目标,在调合设备和调合组分使用等约束条件下,用非线性多目标优化算法在每个优化周期内计算出调合配方,在配方保持过程中得以执行,在确保最终调合产品质量合格的前提下,实现高价值组分的节约和辛烷值过剩最小.以1个批次的调合为例说明罐底补偿控制方式下配方优化的4个阶段,并将组分实际用量与调度设定用量进行比较,MTBE节约了80.4m3,占实际MTBE用量的近20%,RON质量过剩小于0.1个单位,优化效果明显.2008年7月汽油管道调合工艺成套技术通过中国石化股份公司技术鉴定,系统长周期运行稳定,按2007年汽油组分成本计算,因节约高价值调合组分预计可降低生产成本约1 200多万元,经济效益显著.     

多任务电镀线预测调度模型及应用

计算机控制的行车调度系统广泛地应用于先进制造系统中的材料搬运,电镀行车的调度方式,已经成为提高生产率的瓶颈问题。行车调度问题不同于古典的排序问题,已被证明为NP难题,迄今尚无法用数学模型直接求解。为了解决实际应用问题,本文提出了基于预测模型,采用在线滚动优化的调度方法。该方法提前计算出行车到达各个工位的具体时刻,并和行车实际到达各工位的时刻相比较,通过预测值和实际值的偏差,在允许范围内动态调整各工位的加工时间,以期兼顾产品质量和企业生产效率。通过生产线运用证明,在多批次小批量的生产过程中,采用该调度方法能提高生产效率近20%。实例表明,该调度方法是有效的。     

流程工业计划调度技术研究与发展分析

计划调度系统是企业生产活动的组织和管理中心,是提高企业综合效益的有效途径,该文分析了流程工业计划调度系统特征,全面深入地研究了生产计划与调度问题的模型框架及求解技术,并针对目前流程工业计划调度研究中存在的问题,从系统结构、建模优化、智能求解等方面提出了流程企业计划调度技术的发展趋势,为流程企业的生产优化组织与运作提供了方法论的指导。     

FMS实时在线调度的仿真建模

为提供进行ＦＭＳ系统在线及离线分析所需的各种信息，本文给出了“最小状态信息”集合的定义。在此基础上，采用面 向对象的设计方法和Ｃ＋＋语言研制开发了具有实时在线仿真能力的ＦＭＳ仿真语言ＳＬＦＭＳ，为在线开展ＦＭＳ调度优化问题的研究提供了良好的仿真支持环境。最后，本文提出并建立了ＦＭＳ实时在线调度优化系统，为解决ＦＭＳ的实时在线调度优化问题提供了一条有效途径。     

原油混输调度建模方法的研究进展

介绍了原油混输调度问题的建模和优化方法及国内外的研究现状.综合国内外在原油混输调度研究的新成果,从建模及求解上分析了现有的研究方法,并比较了其优缺点.指出数学规划方法是原油混输调度问题的最常用方法,但其建模困难,其求解方法--数学规划算法、随机搜索法和智能算法等都有缺陷,很难又快又好的得到最优解.而基于事件树方法通过自然语言建模,用基于事件触发规则的方法求解,可以很快得到较好的解.对于原油混输调度,基于事件树的方法是一种很有潜力的方法.     

基于滚动时域优化的机场起降动态调度

为了减少作战时军用飞机实际起降时刻与计划起降时刻产生的偏差,提出一种基于滚动时域优化原理的动态机场起降调度策略,分析军用飞机起降过程中的时间窗口约束和尾流间隔约束。对进入每个预测窗口内的飞机队列,以加权提前/延误时间和最小作为目标函数,将军用飞机起降调度模型转换为带到达时间的单机加权E/T调度模型。设计一种针对自然数域的离散粒子群算法,并应用该算法进行模型求解。通过仿真实验确定了算法的参数,仿真结果说明了模型和算法的有效性。     

考虑石脑油两种用途的原油混输调度模型

针对炼厂石脑油用于催化重整和乙烯生产两种用途的原油混输调度问题建立数学模型，把重整过程和乙烯生产对石脑油芳烃潜含量的不同要求用线性规划的方法实现，以原油混输调度中对不同类的原油根据需要分别输送和储存，为常减压装置准备好“重整石脑油方案”和“乙烯石脑油方案”的原料，真正符合“宜芳则芳”、“宜烯则烯”的调度原则。建模中应用了MILP(混合整数线性规划)技术和多周期技术，并给出一个应用在6种不同的国外原油及6个生产调度周期的应用实例，考虑了原油从装置罐到厂区罐的一次混输调度，尽量保证管道和厂区罐调度周期末原油质量合格。     

粒子群优化的改进机场车辆调度模型研究

随着航空事业的迅猛发展,机场车辆调度的安全性和时效性地位已日趋突显,传统的机场车辆调度采取First in first out策略,该策略算法简易,便于实施,缺陷是全部调度的分组被相同对待,无法为实时要求较高的业务提供时延保证,算法也不具有公正性。提出了一种基于粒子群优化的改进机场车辆调度模型,把粒子群已经搜索到的全局最优地点视为一个特殊的粒子,采用梯度降低策略寻优该粒子,全局寻优特性和梯度降低算法的邻域寻优特性相融合,以提升粒子群优化算法的全局寻优效率,减少机场车辆调度计算的时间。仿真实验表明：粒子群优化的改进机场车辆调度模型,能够减少传统调度方法的寻优轮换次数,进而缩短优化调度时间,有效缓解空中堵塞造成的资源浪费。     

公交车和驾驶员集成调度算法研究

为解决公交车及驾驶员调度优化问题,本文给出了一种基于免疫计算的调度优化方案。设计了公交车和驾驶员调度问题的数学模型,给出了非劣邻域支配的多目标免疫优化算法的框架、基于实数编码的比例克隆算子和领域变异算子以及支配抗体的拥挤距离公式,并在仿真环境下进行了实验。实验结果表明,本文算法能有效地解决公交车及驾驶员调度优化问题,具有较好的应用价值。     

基于种群分类粒子群算法的物流车辆调度优化

为了获得更加理想的配送车辆调度方案,提出一种基于种群分类粒子群算法的配送车辆调度优化方法。首先建立多约束配送车辆调度的数学模型,并以配送路径最短作为目标函数,然后采用粒子群算法对模型进行求解,并对每次迭代产生的粒子群进行分类,根据分类结果对粒子群进行不同的操作,加快了算法的搜索速度,以避免陷入局部最优,最后进行仿真对比实验。结果表明,种群分类粒子群算法获得比较理想的配送车辆调度方案,具有一定的实用价值。     

基于异步时间段的原油混输调度连续时间建模研究

采用严格的数学规划方法对沿海炼厂的原油混输调度问题进行了建模和求解,提出了一个基于异步时间段的连续时间混合整数非线性规划(MINLP)数学模型。该模型具有整型变量少,求解快的优点。采用求解一系列MILP来近似求解非凸的MINLP,避免了原油混输MILP模型产生的浓度不一致问题。文中采用提出的新模型和算法对文献中的9个实例进行了计算,相同计算条件的4个实例比离散时间模型效率提高86％-1011％。     

基于光伏预测的微电网能源随机优化调度

可再生能源的间歇性和负荷的随机性对微电网能源管理系统（ EMS）产生了巨大的挑战。在随机环境下的能源优化调度问题在微电网的研究中具有重要意义。以微电网中光伏发电系统的功率预测为基础,将光伏预测误差当做随机变量,建立了一种基于期望模型的能源随机优化调度模型。用Monte Carlo模拟方法生成了光伏发电预测误差的情景集,应用粒子群优化算法来解决随机优化调度模型。通过与确定性模型产生的调度方案相对比,证明了随机优化调度模型更加有效。     

面向区域的电子侦察卫星规划系统设计与实现

电子侦察卫星对区域目标的覆盖侦察在反恐及海上搜救等领域发挥着极其重要的作用。针对电子侦察卫星区域覆盖探测需求,综合考虑各种星地资源使用约束,提出了一种面向区域覆盖的电子侦察卫星多目标规划方法,并设计实现了相应的规划仿真系统。对问题建模进行了深入分析,设计了系统的组成结构及运行流程,并详细介绍了各功能模块中的关键技术,包括基于多目标进化机制的侦察序列求解算法和基于并行车间调度模型的数传序列求解算法。最后给出了一个应用实例及仿真规划结果,从侦察规划和数传规划两方面验证了系统的有效性与适应性。该系统的运行效果已在实际项目中得到检验。