双循环策略下岸桥与跨运车的联合调度

集装箱码头采用跨运车能够减少作业环节和码头机械设备的种类与数量,同时缓存区容量的设置至关重要。首先,为降低码头总完工时间、提高码头作业效率,并解决采用跨运车作为水平运输设备与岸桥进行联合装卸作业时产生的时空协调问题,引入了双循环操作策略,对岸桥与跨运车的联合作业序列优化问题进行研究。其次,建立以总完工时间最小化为目标,考虑岸桥与跨运车双循环操作的实际约束、岸桥缓存区容量限制、安全时间等约束的混合整数规划模型。然后,针对传统禁忌搜索（TS）算法的局限性,加入贪婪算法、多种邻域搜索方式、响应性策略,设计了基于贪婪算法的响应性TS算法,并进行了数值实验。实验结果验证了所提模型与算法的有效性。最后,通过对缓存区容量与跨运车数量、岸桥与跨运车配比的实验分析,得出了最优的跨运车数量和缓存区容量、岸桥与跨运车配比。结果表明：与传统码头设备配置相比,双循环策略可减少跨运车使用数量,提高岸桥与跨运车使用率。     

Integrated mathematical optimisation approach for the tower crane hook routing problem to satisfy material demand requests on-site

Optimising decisions around the location and operation of tower cranes can improve the workflow in construction projects. Traditionally, the location and allocation problems involved in tower crane operations in the literature have been solved separately from the assignment of material supply points to demand points and the scheduling of the crane’s activity sequence across supply and demand points on a construction site. To address the gap, this paper proposes a binary integer programming problem, where location of the tower crane, allocation of supply points to material-demanding regions, and routing of hook of the crane based on activity sequencing of the hook across supply and material-demanding regions on site are optimised. The novelty in this work is in the way the crane’s activity scheduling is modelled via mathematical programming, based on routing the hook movement to meet material demand, through minimising tower crane operating costs. A realistic case study is solved to assess the validity of the model. The model is contrasted with results obtained from other solving algorithms commonly adopted in the literature, along with a solution proposed by an experienced practitioner. Results indicate that all instances can be solved when compared to other meta-heuristics that fail to achieve an optimum solution. Compared to the solution proposed by the practitioner, the results of the proposed model achieve a 46% improvement in objective function value. Planners should optimise decisions related to the location of the crane, the crane’s hook movement to meet service requests, and supply points’ locations and assignment to material-demanding regions simultaneously for effective crane operations.     

吊车钢丝绳非线性谐振建模及消谐控制

对于欠驱动吊车而言, 已有的方法都只考虑如何消除摆角. 然而当钢丝绳的摆角很小时, 钢丝绳上可能仍 然会存在严重的谐振. 针对吊车的消谐问题, 本文率先提出了一种基于钢丝绳–电机轴的非线性谐振力矩模型. 具体而言, 先利用振动力学的方法, 建立了非线性谐振力矩模型, 该模型可以将钢丝绳上的非线性谐振力矩归算到电机轴上, 然后通过电机控制器调节电机的输出力矩, 使得电机输出的基波主力矩上叠加一个大小相等方向相反的非线 性谐振力矩, 以达到消除钢丝绳上的谐振力矩的目的. 最后通过Simulink仿真和实验证明该方法具有良好的控制性 能, 不仅可以有效消除钢丝绳上的谐振, 并且能进一步减小摆角.     

换流站阀侧交流接地故障电流快速抑制方案

换流站阀侧交流接地故障下,故障点通过接地极与下桥臂组成故障回路,其故障冲击电流大,不能通过断路器切除。分析表明,接地极在对称运行时基本没有电流流过,并在单极架空线路故障和换流站阀侧交流接地故障中提供了故障回路。因此,接地极引入故障限流装置不仅对系统的正常运行没有影响,且能有效抑制单极故障电流和阀侧交流接地故障电流,降低对直流线路保护及换流站保护的要求。分析了阀侧交流接地故障下的故障电流组成,从供电可靠性、故障限流效果等方面分析了故障限流器引入接地极所具有的优势,提出了故障限流器分散组合式安装方法,利用电容器组与故障限流电感的组合投入,实现对回路中能量的吸收和故障电流上升率及峰值抑制的新型故障限流器拓扑结构。利用PSCAD/EMTDC平台搭建了双端柔性直流输电系统,仿真结果验证了接地极安装位置的优越性,并证明了新型故障限流器的有效性。     

基于行波折反射特征和网络拓扑的配电网单相接地故障定位方法

中性点非有效接地配电网单相接地故障定位中存在故障特征弱、可用测量信息不足等问题。通过分析单相接地故障行波在配电网传播过程中的折反射规律和特征,研究初始行波与反射行波传播路径和配电网拓扑结构的关系,提出了一种基于行波折反射特征的复杂配电网单相接地故障定位方法,并提出了基于配电网拓扑的测量点布置方案。在PSCAD/EMTDC仿真软件中搭建电磁暂态仿真模型进行仿真验证,结果表明所提方法定位精度较高,不受故障距离、接地电阻等因素的影响。     

具有三物种的食饵-捕食反应扩散时滞系统的稳定性与行波解

本文研究了在有界区域上带有Neumann边界条件的反应扩散三物种食饵-捕食时滞系统.利用特征值方法和Lyapunov函数找到了该系统平衡点稳定的充分条件,该条件说明时滞限制了稳定性.稳定性中的主要一个结论是当食饵和捕食者间的种内竞争大于种间竞争时正平衡点是全局渐近稳定的.进一步,通过构建上下解证明了当波速相对大时该系统具有连接零平衡点和正平衡点的行波解.     

等值应力法及其在架空电线力学计算中的应用

在解析法的基础上,利用应力与温度、比载和挡距的函数关系,求解架空送电线路导线力学计算的有效临界档距和判断控制气象条件,对其原理、应用作了分析介绍．这种方法简明、直观,在架空线路设计中有实用价值．     

双伸位堆垛机系统调度的优化设计

以某机务段段修配件自动化立体仓库(AS/RS)为例,通过分析影响双伸位堆垛机系统运作的重要因素,提出一种基于作业时间最短的优化设计,建立相应的数学模型,并采用分区平均搜索初始种群的遗传算法对其进行验证。结果证明该优化设计有利于提高双伸位堆垛机AS/RS系统的运作效率。     

基于极值动力学的自组织优化算法求解TSP问题

旅行商问题(traveling salesman problem, TSP)具有很强的理论研究和工程应用价值. 在定义离散状态变量和局部适应度的基础上, 分析了TSP优化解的微观特征; 将自组织临界(self-organized criticality, SOC)的概念引入到组合优化领域, 提出了一种基于极值动力学的自组织优化算法. 该算法利用快速下降和间断涨落的动态搜索过程, 高效地遍历解空间中的局部最优解. 针对TSPLIB中典型实例, 计算结果表明其求解效率和优化性能均优于模拟退火和遗传算法等优化方法. 文中算法提供了一种全新的思路, 有助于从系统角度理解组合优化问题的复杂性, 并分析合理的优化动力学过程.     

基于改进离散粒子群算法的炼钢连铸最优浇次计划

提出了浇次数未知的最优浇次计划模型. 在分析该模型求解困难的基础上, 提出了用伪旅行商表示该模型的方法. 针对离散粒子群优化具有收敛速度、精度低, 但能充分利用各粒子的局部最优值和全局最优值信息的特点,而序列倒置算子具有收敛速度和精度较高, 但学习具有盲目性的特点, 结合二者优点, 提出了一种基于序列倒置的改进离散粒子群优化算法. 实验研究表明, 该算法与普通离散粒子群优化算法相比, 不论是收敛速度和还是求解精度都有了较大提高. 基于该改进算法求解最优浇次计划模型的研究表明: 所提伪旅行商问题模型非常适合用于组浇模型描述. 应用实际生产数据的计算表明该模型及其求解方法均非常有效.