整数规划

摘要： 为提升城市出行及停车供需匹配的效率,提出了一种面向出行系统最优配置的停车选择及泊位分配整合模型。构建考虑共享停车用户出行费用和非共享停车用户出行费用的停车选择均衡模型,并设计下降算法求解停车选择均衡模型;对共享停车用户,建立共享停车平台运营商、泊位供给者和泊位需求者综合泊位分配整数规划模型,出行选择模型与泊位分配模型之间通过共享停车泊位分配决策变量建立联系。算例分析结果表明,提出的泊位分配模型对用户预约请求接受率达到83%,且模型能够高效应用于实际停车问题;出行用户更倾向于选择行驶距离和步行距离近的停车场,共享停车与非共享停车流量增速差距最大的停车请求规模既可以使运营商获得较高利润,又能够提高共享停车与非共享停车流量之间的平衡性。

摘要： 随着互联网的发展,电商行业在国内得到蓬勃发展,物流是助力电商行业发展的重要环节,尤其对某电商平台采用自营采销的商业模式来讲,实现物流运输的供销平衡时,如何分配运输商品,实现物流运输成本最低显得尤为重要。本文针对一项具体的供销平衡问题,利用整数规划方法研究如何实现不同供应地和需求地的调运问题,使得总运输成本最少。

摘要： 随着上海烟草集团产销规模的扩大,客户对卷烟的需求朝着多样化、小批量、多频次和个性化方向发展,烟草物流业务的运营体量和复杂程度与日俱增,如何依据全国各地客户点订单情况,并结合物流线路、运输工具、货物(烟件)规格等若干因素,进行快速、有效的车辆配载及货物装车成了上烟物流业务中一个迫切需要解决的问题。为了解决上烟多尺寸烟草的装箱问题,文中充分考虑烟草配载装车场景,建立符合实际业务需求的配载运输模型;确定优化目标与约束条件,建立车货匹配的混合整数线性规划装车模型;基于三维装箱的特性,提出了一种启发式算法,保证车箱空间利用率足够高。实验结果表明,该算法可以求得满意的可行解。

摘要： 城市内河周边环境常常受到破坏和污染,如何有效地对河道进行监测逐渐引起公众、政府和学术界的关注。目前传统的监测方式存在成本高昂、覆盖面不足等缺陷。鉴于智能移动设备的不断普及,文中提出利用群智感知来高效监测河道环境的新思路。该问题可描述为假定每一河段附近有c个位置点可监测该河段,然后根据大量用户的移动轨迹选择出其中r个用户来共同完成s个时段对所有河段的监测。文中规定用户数r越小,监测成本越少。设计了逐步贪心策略、全局贪心策略和整数规划策略用于解决该问题,即选择最少参与者达到“s时长-c范围-r用户”的监测目标。将上述策略应用于福州市台江区部分河道的环境监测,实验结果表明,上述策略均能获得比随机策略更好的解,其中整数规划策略的表现最好。但是,随着问题规模的变大,解决小规模整数规划的隐枚举算法会出现无法求解的情况,因此提出了基于贪心初始化的离散粒子群算法(Greedy Initialization-Discrete Particle Swarm Optimization,GI-DPSO)。虽然该算法可以求解大规模整数规划,但计算费时。综合考虑监测成本和计算代价,建议对小规模问题采用整数规划策略,对大规模问题采用全局贪心策略。

摘要： 尾坯切割是钢坯切割的重要组成部分,本文在合理假设的前提下,分三种情况建立了整数线性规划模型:第一种情况是对不同长度的尾坯,制定了在满足基本要求和客户需求的条件下使切割总损失最少的优化切割模型;第二情况是针对尾坯的形成过程中出现异常结晶点时,制定了任意两异常结晶时刻间在满足基本要求和客户要求的条件下使尾坯的总损失最少的优化切割模型;第三种情况是约束条件同第二种情况时增加客户的不同需求时,制定了尾坯切割的损失最少的优化切割模型。这三种整数优化模型都通过编写LINGO程序并利用LINGO软件运行得到最优切割方案。

摘要： 在考虑加工设备对钢筋影响的基础上,建立了基于梯度提升决策树及整数规划的钢筋一维下料优化模型,以提高原材利用率;并在此基础上,结合课题组自主研发的智能分拣装置,建立了基于动态贪心策略的分拣优化模型,以促进钢筋优化在生产现场的良好应用,并提升生产效率。工程实例分析表明,优化切割方案原材利用率得到有效提升,且相较传统优化算法,下料优化方法寻优效率及稳定性更好;分拣优化减轻了现场人员工作强度,并大幅提升了分拣效率。该方法实现了对加工成本、质量、效率的有效保证,为工程中的一维下料钢筋生产提供了一条新的途径。

摘要： 在印制电路板钻孔任务调度等工程实际中,普遍存在一类具有任务拆分特性与簇准备时间的并行机调度问题,尚缺乏高效的优化模型和方法。针对该问题,首先建立以总拖期最小为目标的数学模型,以约束的形式将两个现有优势定理嵌入其中。为了高效求解实际规模问题,进一步提出嵌入优势定理的模拟退火算法。最后,基于随机生成的算例构造计算实验,以验证所建模型和算法的有效性。实验结果表明,嵌入优势定理的数学模型在问题求解规模和计算效率方面均优于现有数学模型,嵌入优势定理的模拟退火算法同样优于现有模拟退火算法。

摘要： 传统的“站站停”轨道交通列车运行模式虽然可以满足乘客的出行需求,但是由于忽略了不同车站客流时空分布的不均衡性,影响了列车运力与乘客需求的匹配效果,造成乘客旅行时间增加、列车运行时间增加等问题。考虑高峰期轨道交通客流的时空分布特性,在描述列车到发时间约束以及精细化刻画客流约束的基础上,以最小化乘客总旅行时间和最大站台人数为目标,本文构建了列车灵活跳站运行整数规划模型,并设计了一种改进的混合蛙跳算法。最后,以北京地铁亦庄线为例验证了模型和算法的有效性。数值结果表明:优化后的列车跳站运行方案减少了乘客总旅行时间,并且最大站台人数也控制在合理的范围之内。虽然列车跳站运行导致复杂的乘客换乘行为,但是只有极少数乘客需要采用换乘方案完成出行。最后,通过对两种需求模式的对比分析,给出了列车跳站运行的适用条件,即客流需求更靠近始发站的需求模式更适合列车跳站运行。

摘要： 针对任务部队的军用物资时变性需求特点,结合军用物资保障体系的一般运转过程,综合经济性、时效性优化目标,构建一种基于混合整数规划的军用物资保障体系优化模型,并运用算例进行计算求解和对比分析,得到军用物资保障体系优化方案。计算结果表明,该方法能够对军用物资保障体系进行科学合理地调整优化,有效提升保障体系的稳健性和可靠性。

摘要： 随着社会的发展,人们对医疗资源的需求日益增高。手术室作为医院紧缺资源,必须合理分配。医院往往设有专门的工作部门,通过人工方式或购买商业排程规划系统解决此问题。然而,商业系统往往售价昂贵且需专人指导,这对于广大中小型医疗机构来说有一定的困难。本文以整数规划方式对该问题建模,开发了一套快速手术室排程系统。该系统使用简单,性能可靠,可供各大中小型医院使用。

摘要： 随着我国城市化进程的不断发展,对于传统民居聚落的保护性设计逐渐得到社会的广泛关注.本研究以苏州地区为例,对具有代表性的民居及其聚落空间进行原型提炼.针对区域空间排布问题,建立整数规划数学模型,通过计算机数学运算器优化求解,实现规则限定下的区域空间优化排布设计.研究对传统民居及其聚落的保护性规划设计提出了新的参考思路.

摘要： 整数规划是对全部或部分决策变量为整数的最优化问题的模型、算法及应用等的研究,是运筹学和管理科学中应用最广泛的优化模型之一.首先简要回顾整数规划的历史和发展进程,概述线性和非线性整数规划的一些经典方法.然后着重讨论整数规划若干新进展,包括0-1二次规划的半定规划(SDP)松弛和随机化方法,带半连续变量和稀疏约束的优化问题的整数规划模型和方法,以及0-1二次规划的协正锥规划表示和协正锥的层级半定规划(SDP)逼近.最后,对整数规划未来研究方向进行展望并对一些公开问题进行讨论.

摘要： 本文利用含第三类边界条件的热方程模型与热平衡法,分别从定性与定量的角度分析了不同形状的烤盘在烤箱内的温度分布情况.通过运用整数规划模型和比较不同温度场的方差,探讨了满足面积利用率最大与烤盘受热最均匀的烤盘形状.研究了烤盘形状为长方形、正方形、圆形、六边形以及椭圆形时烤盘的温度场分布情况.在满足烤架面积利用率最大的基础上,加入温度场受热均匀条件,逐步修改矩形形状,设计出圆角矩形为最优形状的烤盘.

摘要： 配电网重构是配电系统运行和控制的重要手段，具有非常重要的研究意义。本文在阐述了配电网重构的基本理论特征和各种流行算法及其优缺点后，建立了以网损最小为目标函数的配电网重构的整数规划数学模型,利用整数规划的方法，选取配电系统网损最小为目标函数来完成配电网络的重构。以IEEE3母线16节点系统为实例建模，采用LINGO软件编程，给出了该整数规划问题的解，结果表明基于整数规划的配电网重构方法可有效地降低配电系统的网损。

摘要： 针对不同规格轿运车对不同规格乘用车进行整车运输的物流规划问题,采用逐层递进的分析方法,对两种情形进行规划.首先,考虑点对点规划问题,基于规划单元对少量乘用车和少量轿运车进行整数规划建模;其次,针对多种车辆类型的复杂情形,通过两阶段法进行求解,即在整数规划的基础上对冗余车辆使用贪婪算法进行求解.建立了通用模型和算法,可为不同复杂度情形下整车物流问题提供良好的装载方案.实例结果得到近似最优解,各类轿运车使用率均达到了90％以上,平均使用率为97.91％.

摘要： 本文首先构建DRSCNI集成网络设计和调度问题的整数规划数学模型。其次，介绍解决模型的优化方法，包括构建启发式调度规则和相关有效不等式以提高求解该问题的效率。最后，通过算例以验证所构建模型及方法的有效性。通过有效不等式的构建，期望将接DRSCNI设计与调度决策有效的联系起来。所构建的整数规划模型对DRSCNI的管理者来讲，有助于实施长期的救灾方案规划活动，并使得相关人员的备灾活动更加充分，而当实际的灾害事件发生后能也做出更有效的决策。然而，当DRSCNI异常复杂时，所需要花费用以求解该问题的整数规划模型的时间较长，可能会降低其在一个灾害事件后进行实时救灾恢复活动时的效果。因此，针对该问题，本文拟以剩余网络最佳条件和加权最短处理时间调度规则作为基本概念，提出一个启发式调度规则。该规则与传统调度规则的区别在于，其重点是根据资源选择下一组将要被处理的任务，而不是仅仅集中于选择要处理的下一个单独的任务。该调度规则能提供与现实数据集接近最优的解决方案，并可用以灾后的实时恢复活动。经过算例分析表明，本文所提的调度规则已被证明适用于小型DRSCNI网络的接近最优的解决方案，同样也适用于大型DRSCNI网络的解决方案，并有助于灾后实时恢复活动。而与调度规则相比，本研究开发的有效不等式有助于加强整数规划模型的求解，但较短时间内并不能够显著地帮助其求解大型DRSCNI网络模型的最佳方案。另外，通过算例分析结果也观察到，这些DRSCNI的修复工作可以与优先级相连，而对于在灾后恢复工作中满足需求数量并没有不利影响。

摘要： 本文利用层次分析法,通过确定各应聘人员对各部门的权重,将笔试成绩和面试成绩权重结合,针对各类工作的要求,分别给出四类工作的综合成绩权重,以总权重和为目标,建立起整数规划的数学模型.

摘要： 根据秘密图像分享过程中的信息损失，本文给出了无损分享视觉密码的概念，从而将视觉密码两个参数的优化问题简化为一个，并提出了矩阵转化算法和整数规划模型，实现了一种像素扩展度的优化算法。实验结果表明，该算法能够实现无损分享下的像素扩展度最优化，且适用于通用存取结构。

摘要： 为提高基于服务质量的Web服务组合效率，提出一种基于局部服务质量优化的web服务组合方法。rn 通过局部服务质量优化缩小Web服务组合的候选服务空间，以局部服务质量优化后的web服务作为服务组合的新候选服务空间，以Web服务组合方案的聚合效用值作为最大化目标函数，以用户提出的全局服务质量约束作为约束条件，将基于服务质量的Web服务组合问题建模为一个整数规划问题。最后，求解该整数规划问题，得到一个近似服务质量最优的Web服务组合方案，将该web服务组合方案绑定到服务组合引擎，参与跨组织业务流程的具体执行。通过仿真实验验证了所提方法的有效性。

摘要： 该文提出一种基于连续时间描述的MILP再调度方案,该算法以当前的调度计划为基础同时将新订单到达、设备故障两种实时动态因素考虑在内,这种方法适用于需要考虑订单交货期和顺序相关的设备调整时间的情况.算法核心思想是从提高效率避免完全再调度出发,对当前调度任务进行局部调整,包括变化任务开工时间、任务再排序等；通过一个印染生产线上的再调度实例验证该方法的可行性,并与现有方法做了对比.

摘要： 本发明涉及一种结合混合整数线性规划的产科多类型病房规划方法，属于人工智能技术支持下数据驱动的智慧医疗管理与决策领域。本方法首先依据精益思想将产科病房细分为待产病房，剖腹产病房和顺产病房三种类型病房。依据待产病房房间个数、容纳患者人数和人天数生成与待产病房相关约束关系；依据剖腹产病房房间个数、容纳患者人数、人天数和剖腹产比例生成与剖腹产病房相关约束关系；依据顺产病房房间个数、容纳患者人数、人天数和顺产比例生成与顺产病房相关约束关系；根据三种类型病房数量和总病房数量，生成病房数量间约束关系；为最大化入院孕妇患者总人数，生成所能容纳最大总人数约束关系；基于以上约束关系，利用混合整数线性规划求解器进行求解，进而得到最大入院总人数。

摘要： 本发明公开了一种混合整数非线性规划问题的群智能与线性规划协同方法，包括求解外层问题的改进粒子群算法与求解内层问题的线性规划算法；算法具有启发式算法的全局寻优能力，并且比单纯启发式算法有更快的收敛速度与更少的计算时间；算法引入速度扰动概率函数，提高算法避免陷入局部最优的能力，并备份最优粒子，防止速度扰动后收敛速度变慢的问题；算法考虑到解的鲁棒性，通过改进粒子群的适应度函数，有效排除解空间中的尖锐值；算法进一步引入双重适应度函数和系统容忍度，根据更合理的规则来进行粒子的选取。本发明作为一种通用的混合整数非线性规划问题的求解策略，可在混合整数非线性规划问题中广泛应用，求解效率高，结果可靠，鲁棒性好。

摘要： 本发明公开了一种采用混合整数线性规划方法来求解该换料方案优化问题的方案，将整个问题分解成两步求解：第一步，为考虑通道换料的后效，以换料通道数目最少为目标建立候选通道选择模型，进行连续16周的换料方案优化；第二步，堆物理工程师首先依据反应堆未来一周的运行要求给出周换料计划，然后以平均卸料燃耗最深为目标建立周换料方案优化模型，同时考虑反应堆运行的诸多要求，在模型中加入相应的约束条件。考虑到换料方案设计的时效性要求，为了快速评价大量的换料方案，提出了一个三维堆芯计算模型-线性敏感矩阵方法。本发明能准确快速的预计通道换料时堆芯关键参数的响应，从而实现对海量换料方案的快速评价。

摘要： 本发明提出一种基于混合整数规划的能源互联网规划方法，包括以下步骤：S1，收集建模所需的相关数据信息；S2，根据相关数据信息的约束关系，建立能源基于混合整数规划的能源互联网模型；S3，对能源互联网模型进行线性化处理；S4，利用线性化处理好的能源互联网模型对能源互联网进行规划。本发明以系统运行成本最低为目标函数，不仅涉及电力系统问题，同时考虑了天然气系统约束，和电力、天然气系统的耦合以及两者系统对能源互联网系统运行的影响，从而实现对能源互联网系统的优化规划。

摘要： 本发明实施例公开了一种基于混合整数规划的公交主干线规划方法，包括：步骤1：采用预设的客流聚集算法将客流聚集到公交主走廊上；步骤2：设定公交的路线的数量、公交路线经过最多的站点数以及混合整数规划求解器中需要的其他成本参数；步骤3：生成混合整数规划变量、目标函数及限制条件；步骤4：将目标函数及限制条件输入混合整数规划求解器进行求解，得到主干线线网。本发明无需预先确定线路起点，可以自由选择线路长度、线路数量等参数，能够从数学上求得全局最优解，使公交主干线线网得规划更为合理、整齐。

摘要： 本发明提出广义两阶段混合整数规划求解方法，通过构建主问题并求解得到下界、求得第二阶段最优值并加上第一阶段的值得到上界、当上界与下界未收敛至预设阈值时，向主问题添加行生成的比例割、利用列生成向主问题添加原始割、并维护主问题，不断迭代，直到上界和下界收敛到预设阈值，便返回第一阶段最优解及上界UB，算法结束。本发明能够准确、快速地求解两阶段混合整数规划问题，具体的，在进行输电网络规划应用时，可以准确、高效的求解输电系统规划问题。

摘要： 本发明涉及一种基于整数规划的热区规划方法、系统及电子设备，涉及电商仓储技术领域，方法包括：获取历史订单集合以及与历史订单集合对应的商品集合；根据所述商品集合和预设热区商品数量，确定热区商品数量约束；根据所述历史订单集合和所述商品集合，确定热区订单约束；根据多个所述历史订单，确定热区商品目标函数；基于所述热区商品数量约束、所述热区订单约束和所述热区商品目标函数，确定热区规划模型；对所述热区规划模型进行求解，以确定仓库热区中最优的商品布局结果。本发明通过筛选出放置于热区中的多种商品，从而确定一个能够达到更高订单覆盖率的新热区，进而提高拣货时的效率。

摘要： 本发明公开一种基于GSO和混合整数规划的园区综合能源规划方法及系统，包括：根据固定容量设备、可变容量设备及容量范围确定可行域；以电力功率平衡、供热和供冷平衡为约束条件，以产能和储能效益最优为第一目标函数，采用萤火虫算法求解第一目标函数；其中，对以供电成本最小的第二目标函数求解得到当前设备类型和容量配置下的产能和储能效益，将其作为萤火虫的初始荧光素，根据迭代次数确定萤火虫的决策域，根据决策域和初始荧光素得到萤火虫的相对亮度和吸引度，选择目标邻居，向目标邻居移动后得到萤火虫新位置，更新荧光素，得到可行域内设备类型和容量的最优组合配置。采用内外层相结合的方法，快速计算出最优配置方案，缩短优化时间。

摘要： 本发明提出一种基于混合整数规划的能源互联网规划方法，包括以下步骤：S1，收集建模所需的相关数据信息；S2，根据相关数据信息的约束关系，建立能源基于混合整数规划的能源互联网模型；S3，对能源互联网模型进行线性化处理；S4，利用线性化处理好的能源互联网模型对能源互联网进行规划。本发明以系统运行成本最低为目标函数，不仅涉及电力系统问题，同时考虑了天然气系统约束，和电力、天然气系统的耦合以及两者系统对能源互联网系统运行的影响，从而实现对能源互联网系统的优化规划。

摘要： 本发明实施例公开了一种基于混合整数规划的公交主干线规划方法，包括：步骤1：采用预设的客流聚集算法将客流聚集到公交主走廊上；步骤2：设定公交的路线的数量、公交路线经过最多的站点数以及混合整数规划求解器中需要的其他成本参数；步骤3：生成混合整数规划变量、目标函数及限制条件；步骤4：将目标函数及限制条件输入混合整数规划求解器进行求解，得到主干线线网。本发明无需预先确定线路起点，可以自由选择线路长度、线路数量等参数，能够从数学上求得全局最优解，使公交主干线线网得规划更为合理、整齐。