【摘要】： 三峽—葛洲壩聯(lián)合通航調(diào)度系統(tǒng)是長江三峽河段上特有的內(nèi)河航運(yùn)調(diào)度系統(tǒng),隨著長江中上游航運(yùn)的日益繁忙,三峽大壩和葛洲壩必將為這一水域的通航瓶頸,要充分發(fā)揮該水域的航運(yùn)能力就必須對兩座大壩的通航設(shè)施和所有過壩船舶實(shí)行統(tǒng)一的通航調(diào)度管理,設(shè)計(jì)穩(wěn)定高效的調(diào)度算法是實(shí)現(xiàn)聯(lián)合通航調(diào)度的關(guān)鍵。 論文研究了聯(lián)合通航調(diào)度系統(tǒng),將聯(lián)合通航調(diào)度歸結(jié)為一個(gè)多目標(biāo)規(guī)劃問題,建立了數(shù)學(xué)模型,以平均閘室面積利用率、平均船舶待閘時(shí)間與船舶權(quán)重的乘積之和與船閘運(yùn)行成本為系統(tǒng)的目標(biāo)函數(shù),并設(shè)定了船舶通航以及船閘的一些基本約束。求解三峽-葛洲壩聯(lián)合調(diào)度模型就是根據(jù)船舶流序列生成開閘時(shí)間表和船舶排檔計(jì)劃。 影響船舶權(quán)重的因素很多,且部分因素會隨著時(shí)間及外部環(huán)境的變化而變化,因此需要把船舶過壩權(quán)重屬性分為靜態(tài)和動態(tài)兩個(gè)部分。根據(jù)船舶的基本信息,進(jìn)行二進(jìn)制編碼,獲得船舶的靜態(tài)權(quán)重。然后考慮船舶的動態(tài)屬性,根據(jù)船舶的靜態(tài)權(quán)重和待閘時(shí)間,建立了動態(tài)權(quán)重評價(jià)模型,最終求得船舶的綜合權(quán)重。 論文在分析仿真優(yōu)化的特點(diǎn)與難點(diǎn)的基礎(chǔ)上,提出了一種基于仿真優(yōu)化的啟發(fā)式智能算法。優(yōu)化問題的決策變量為每個(gè)站點(diǎn)每個(gè)計(jì)劃期內(nèi)總的開閘次數(shù)、開閘的時(shí)間點(diǎn)、參與調(diào)度的船舶排檔情況。應(yīng)用遺傳算法和蟻群算法對各決策變量的取值進(jìn)行優(yōu)化組合,得到?jīng)Q策變量的可行解,把它們作為仿真模型的輸入?yún)?shù),仿真模型的輸出與歷史最優(yōu)輸出進(jìn)行比較,直到滿足尋優(yōu)條件。 論文采用Matlab來對船舶調(diào)度模型進(jìn)行仿真優(yōu)化。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,論文設(shè)計(jì)的優(yōu)化調(diào)度方案是可行且有效的,算法求解質(zhì)量高,計(jì)算速度快,適應(yīng)性強(qiáng),為三峽-葛洲壩聯(lián)合調(diào)度計(jì)劃的生成、優(yōu)化和改進(jìn),提供了一種新的方法。
【圖文】：

圖 2-1 三峽—葛洲壩聯(lián)合通航調(diào)度系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖上游的三峽大壩有南線和北線兩座五級永久船閘。下游的葛洲壩由西向東依次有、 和 三條單級船閘。正常情況下三峽船閘是單向運(yùn)行，其中上行船舶通過北線船閘，下行船舶通過南線船閘，，而葛洲壩船舶是雙向交替運(yùn)行，每條船閘都交替的為上行和下行船舶服務(wù)，也可根據(jù)具體船舶流量調(diào)整為單向運(yùn)行，兩壩間水域有黃柏河支流，船舶可以由此進(jìn)入或者離開主航道[22]。#1#2#32.3 三峽—葛洲壩聯(lián)合調(diào)度的數(shù)學(xué)模型以船閘閘室面積利用率最大化、平均船舶待閘時(shí)間與船舶權(quán)重的乘積之和最小化和船閘運(yùn)行成本最小化為目標(biāo)，并且考慮船舶通航以及船閘的一些基本約束，聯(lián)合調(diào)度的數(shù)學(xué)模型歸結(jié)為一個(gè)多目標(biāo)的非線性規(guī)劃問題[23]。

[30]。圖3-1 群體行為機(jī)制圖3-1(a)在銅綠假單細(xì)胞中交疊的具有群體行為機(jī)制的系統(tǒng)。圖3-1(b)由群體行為機(jī)制協(xié)調(diào)的不同等級反應(yīng)。在周圍的環(huán)境中，一組細(xì)胞群中的一個(gè)細(xì)胞會感知到誘導(dǎo)分子的增加。內(nèi)部的反饋環(huán)被激活。依次下去，將產(chǎn)生更多的誘導(dǎo)分子到外部媒介中，誘導(dǎo)分子不斷增加，聚集在一起又將順次觸發(fā)其他細(xì)胞反應(yīng)，從而引起一連串的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。圖3-1(a)中展示了這種循環(huán)放大作用。在高細(xì)胞濃度下，一旦群體行為機(jī)制被激活，正的反饋反應(yīng)就將有效地觸發(fā)一系列的反應(yīng)，這些反應(yīng)將各種不同的物理等級聯(lián)系起來，換句話說，群體行為機(jī)制是一種在短時(shí)期內(nèi)處理并整合從細(xì)胞內(nèi)納米級到細(xì)菌群體這樣有時(shí)可以用肉眼觀察到的大級別范圍的信號。圖3-1(b)給出了這種現(xiàn)象的圖形表示。這種由高活性S分子調(diào)控的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，確保越來越多的細(xì)菌個(gè)體在短時(shí)間內(nèi)被激活
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號】：F224;F552.7

【引證文獻(xiàn)】

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1 李幸群;王小平;張力;孫鵬;;多站點(diǎn)航運(yùn)協(xié)調(diào)調(diào)度模型與算法[J];交通信息與安全;2010年06期

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1 李幸群;基于京杭運(yùn)河的多站點(diǎn)航運(yùn)協(xié)調(diào)調(diào)度問題的研究[D];華中科技大學(xué);2011年

本文編號：2620482