实际调度 篇1
1) 带容量限制的车辆路由问题 (Capacitated VRP) , 每辆车子都有最大载货量的限制, 任何时候不能超载;
2) 带时间窗口限制的车辆路由问题 (VRP with Time Windows) , 每个客户必须在某个时间段访问;
3) 多仓库的车辆路由问题 (Multiple Depot VRP) , 仓库点不只一个;
4) 带接送的车辆路由问题 (VRP with Pick-Up and Delivering) , 车辆需要从某地接起货物并运送到指定位置。
该文的第二节描述研究问题;第三节介绍算法;第四节分析实验结果;第五节总结全文。
1问题描述
多路程的MT-PDPTW (Mutil-Trip Pick-Up and Delivering with Time Windows) 是一个某地医院的实际需求中抽象得来的问题。问题本身如下描述:医院在每天能得知第二天所有需要服务的病人, 每个病人需要从医院用车从某地接送到另外一个地方, 已知当天能够提供服务的车辆数目及每辆车的具体工作时间, 目标是尽可能多的满足接送病人的数目, 与此同时使路上的费用最短。问题约束条件如下:
1) 每个病人都有一个时间窗口, 及必须在这个时间段内去接送, 可以提早到达进行等待;
2) 每辆车在外时间最多不能超过2个半小时, 且在完成接送任务后必须回到医院另要进行半个小时的消毒时间, 之后这辆车可以继续为其他病人们服务;
3) 车辆可以同时接送多个病人, 但是同一时间点上车上的病人数目不能超过车辆的座椅数目 (即容量限制) ;
4) 每辆车在中午必须回到医院进行1个小时的午餐时间。
根据上述约束条件, 我们可以建立如下数学模型:
给定车辆集合K和无向图G= (V, E) , V={0, 1, ...2n}是的节点, 节点0表示仓库, 节点1-2n表示需要接和送的点, 每个点都有一个请求大小qv和服务时间sv。每条路径 (i, j) 都有一个长度dij与旅行时间tij。H={1, 2...n}表示每个接送的请求, ph和dh分别是请求h的接与送的点, 同时qph=-qdh。K={1, 2...m}表示可供使用的车, 每辆车子都有一个属性为最大载客量Qk和车子可供服务的时间段[sk, ek]。
2算法设计
遗传算法是一种借鉴进化生物用于解决组合优化问题的搜索算法。进化从随机的个体种群开始, 使用杂交和突变产生新的个体, 然后通过计算适应度来选择产生下一代种群, 直至解收敛或某个特定条件被满足。遗传算法的优点在于子代可以通过迭代保留父代的某些优秀遗传因素并累积到后代。
遗传算法的大体框架如下:
1) 构造初始解
2) 随机选取部分解杂交出下一代
3) 一定概率和方法进行变异
4) 对子代的解进行选择, 保持种群数目基本不变
2.1解的表示
根据问题描述, 令Tripi-> (n1, n2, n3, ...ni) 表示一辆车出去至回到医院消毒这一趟行程。令TW (Trip) 表示Trip的时间窗口, TW (node) 表示node的时间窗口, TS (Trip) 表示TS完成需要的时间, TS (node) 表示node需要的服务时间, Travel_Time (n1, n2) 表示n1->n2需要的时间。
定义操作:
每个解包含k辆车, 每辆车包含fk个小回路。根据每个小回路上面每个点的信息我们可以计算出这次回路总共需要的时间和费用及最早和最晚出发的时间窗口。
如某一趟车需要经过4个点a, b, c, d, 假设车辆在每两个相邻的点需要的时间是10, 每个点需要的服务时间是5, 每个点的时间窗口如下:
我们可以用递推的方法计算出这趟路程的时间及出发时间窗口。
由图1所示一共需要85时间单位。
这样判断一个解是否合法就是对每辆车判断n个Trip能否安排在这辆车上。设V是车辆, t1, t2, t3...tn是目前需要安排的n个trip, S是{t1, t2, t3, .., tn}。
对于任意S的一个子集s有:
设F (s) 表示做完s中所有trip的最早结束时间, 此时我们可以使用动态规划的方法来计算F (s) , 算法如下:
2.2构造初始解
采用随机顺序插入的方法来构造初始解, 算法如下:
2.3染色体定义与杂交
与传统TSP问题不同, 另由于问题本身每个小回路路程较短。为了让父代的信息更多的传递到子代, 我们把每个小回路看作一个单位。
随机从当前种群中选择2个不同的解P1, P2作为父代, 例如P1为{[0, 1, 2, -1, -2, 0], [0, 3, 4, -4, -3, 0]}, {[0, 6, 5, -6, 7, -5, -7], [0, 8, -8, 0]}P2{[0, 1, 3, -1, -3, 0], [0, 2, 5, -2, -5, 0]}, {[0, 4, -4, 0], [0, 8, 6, -6, -8, 7, -7, 0]}
P2为{[0, 1, 3, -1, -3, 0], [0, 2, 5, -2, -5, 0]}, {[0, 4, -4, 0], [0, 8, 6, -6, -8, 7, -7, 0]}
随机选取P1中x个小回路, 同时删除P2中已经被选择的点
如上例, 我们随机选择到了[0, 3, 4, -4, -3, 0]与[0, 8, -8, 0], 删除对应被选择的点后P2剩余
{[0, 1, -1, 0], [0, 2, 5, -2, -5, 0]}, {[0, 0], [0, 6, -6, 7, -7, 0]}
[0, 0]是没有意义的所以可以删除
{[0, 1, -1, 0], [0, 2, 5, -2, -5, 0]}, {[0, 6, -6, 7, -7, 0]}
此时我们得到了C'={[0, 3, 4, -4, -3, 0], [0, 8, -8, 0], [0, 1, -1, 0], [0, 2, 5, -2, -5, 0], [0, 6, -6, 7, -7, 0]}如此5个小回路。此时我们需要将它们分别安排到对应的车辆上。
算法实现如下:
2.4变异
我们对解进行一次局部搜索进行改进。这里我们选择了VRP问题中常用的几种邻域。
1.删除一个请求并重新插入
2.交换两个请求
3.删除某一次回路并重新插入
局部搜索使得杂交出来的解得到进一步的改进。
2.5选择
根据解的目标值即满足的请求数量及总共的费用成本来表示解的适应度。为了增加种群多样性, 选择的同时我们令种群中不得出现适应度过于接近的解, 只允许保留一个。
3实验结果
为了验证算法的有效性, 我们将本算法与多次迭代的局部搜索算法进行对比, 算法迭代次数为500次。实验数据来源于实际数据, 结果如下图:
由上述图表可以得出, 遗传算法在解的质量上远超过了局部搜索算法。算法时间上由于遗传算法的优势, 随着种群不断进化, 直接杂交得到的解大部分均已接近局部最优, 从而节约大量计算时间。
4结束语
VRP问题随着与实际问题结合的更加紧密而出现了更多的变化, 而这些变化恰好又是解决问题的关键所在。该文在描述问题的基础之上, 提出了一种基于遗传算法并与实际结合的启发式算法, 并用实验证明了算法的有效性。
参考文献
[1]Christian Prins.A simple and effective evolutionary algorithm for the vehicle routing problem[J].Computers&Operations Research, 2004, 31:1985-2002.
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[4]吴璟莉, 李陶深.有时间窗物流配送车路由问题的改进遗传算法[J].小型微型计算机系统, 2004 (10) .
实际调度 篇2
摘 要：防汛预案是指为了应对暴雨洪水等发生的自然灾害以及其带来的次生灾害，而提前制定好应急策略，编制好相关文件，减少自然灾害带来的损失。
关键词：水库；防汛；调度；预案
中图分类号： TV697.1+3 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）26-58-2
0 引言
防汛预案是指为了应对暴雨洪水等发生的自然灾害以及其带来的次生灾害，而提前制定好应急策略，编制好相关文件，减少自然灾害带来的损失。防汛预案一般包括工程概况、指导思想、启动条件、组织体系、具体措施等内容。
西北口水库位于湖北省宜昌市夷陵区境内，系长江北岸一级支流黄柏河流域梯级开发的骨干工程。水库坝址以上承雨面积862平方千米，多年平均径流量3.88亿立方米，水库总库容2.1亿立方米，设计水位322米，相应库容1.6亿立方米，为大（Ⅱ）型水库。工程以蓄水灌溉为主，兼有发电、养殖、防洪、拦砂等综合效益。1987年开始填筑坝体，1989年6月混凝土面板浇筑结束，1991年9月下闸蓄水，1992年6月20日电站初步并网发电。1996年12月该大坝主体工程通过竣工验收。西北口水利枢纽工程由混凝土面板堆石坝、右岸溢洪道、左岸泄洪兼导流隧洞、左岸发电兼放空隧洞和发电站等五大建筑物组成.大坝坝高95米，坝顶长222米，坝顶宽8米。溢洪道坐落在右岸山体上，由进水口、闸室、明渠陡槽和挑流鼻坎四部分组成，闸室宽24米，装有2扇12×14米（宽×高）弧形钢闸门，最大泄洪流量4466立方米每秒。泄洪洞布置在左岸，为表孔堰流结合施工导流的“龙抬头”式无压隧洞，洞长520.5米，进口装有一扇10×12米弧形钢闸门，最大泄量1594立方米每秒。发电兼防空遂洞，洞长490米，圆形断面，洞径5m.进水口为深式进水口，分上、下两层（即“龙抬头”式）进水，下层为导流、放空、冲砂孔，上层为发电进水口。电站厂房为地面式，安装三台单机容量为6300千瓦混流式水轮发电机组，设计水头62.5米，单机发电流量12立方米每秒。总装机1.89万千瓦，多年平均发电量5510万度。西北口水库为多年调节性水库，库容大，调节能力强，近几年在流域内充分起到了骨干作用。自发电以来，共为灌区提供农业灌溉用水和为宜昌市城区提供生活用水37亿立方米，与水库配套的电厂累计发电5.6亿度，创产值1.1个亿，社会效益与经济效益显著。
根据水库多年运行情况并结合当地历年水雨情，我们编制了如下调度预案：
1 编制依据
《宜昌市西北口水库除险加固工程初步设计修改报告》（2001年5月湖北省水利水电勘测设计研究院）；《宜昌市西北口水库调度规程》（2014年1月）；市防办下达的年度调度运用方案及水库实际运用管理经验。
2 渡汛指标参数
设计洪水标准1%，校核洪水标准0.01%。汛期防洪限制水位：322.00m，坝顶高程330.50m ，总库容1.9627亿m3；正常高水位322.00m，相应库容1.6076亿m3；设计洪水位322.55m，相应洪峰流量3300m3/s；最大下泄流量2870m3/s，相应下游水位251.95m；校核洪水位328.07m，相应洪峰流量7340m3/s；最大下泄流量5075m3/s，相应下游水位255.15m；闸门顶部高程324.00m，主厂房地面高程253.50m。
3 防洪预案分级
Ⅳ级：从4月15日开始，水库进入防汛临战状态，实行24小时防汛值班。成立以处领导为第一责任人的防汛组织机构，落实好防汛第一、二线抢险劳力，配备好各类防汛物资，检查通信设备、备用电源及闸门操作系统等工作是否正常，保证通讯畅通，泄洪闸门能正常启闭。做好防汛宣传、发动工作，在危险地段设立警示标志。
Ⅲ级：当库水位达到321.50m、日降雨量大于50mm或入库流量大于500m3/s，现场指挥防汛的处领导到岗，工管科防汛值班人员要随时掌握水库的水、雨、工情，做好泄洪准备工作。管理处要安排防汛车辆现场待命，并对上下游行人、船只做好警戒转移工作。电站值班人员应加强厂区巡视并监视三泉溪洪水。
Ⅱ级：当库水位达到322.00m、日降雨量大于100mm或入库流量大于1000m3/s，全处处于紧急状态。黄管局防汛领导小组分管领导要亲临现场指挥防汛，处领导要到坝顶或厂房协同参加防汛指挥，并作好后勤保障。工管科防汛值班人员根据库内水、雨情的变化，及时拟定泄洪方案，并严格按泄洪工作流程执行。泄洪前若遇主电源失电，应立即启动备用电源。
Ⅰ级：当库水位超过322.00m、日降雨量大于150mm或入库流量超过2000m3/s，全处处于紧急戒备状态。市防汛抗旱指挥部领导要到防汛第一线亲自指挥，黄管局防汛领导小组分管领导和管理处领导组织全处职工参加防汛抢险，并作好后勤保障。必要时向市防办申请人力物力支援，若棠西公路被山洪冲毁或者被垮落的土石方阻断，则对外交通路线改为从雾渡河经上洋至西北口坝顶。工管科全体人员要坚守在坝上泄洪，并持续密切监视水雨情直至入库洪峰消退。电站做好厂房被淹前的一切准备工作，当水势无法控制，危及人员安全时，及时组织人员撤离到安全地带。
4 洪水调度方案
汛期库水位控制在正常蓄水位322.00m以下，相应库容1.6亿m3。当库水位低于322.00m且无洪水来临时可通过发电进行调节。当库水位接近322.00m且上游有洪峰来临时，采用以下方式调洪：
①若入库流量小于1563m3/s（10年一遇洪水），采用溢洪道右孔泄洪，控制下泄流量不超过900m3/s。
②若入库流量大于1563m3/s小于2814m3/s（10～50年一遇洪水），采用溢洪道两孔控泄，并尽可能与三泉溪洪水错峰，控制厂房前水位在253.50m以下，同时，电站要做好防止洪水进入厂房的措施。
③若入库流量大于2814m3/s小于3300m3/s（50～100年一遇洪水），溢洪道两孔闸门全开敞泄，并通知电站人员做好停机撤离前的准备工作。
④若库水位超过设计洪水位322.55m，且入库洪峰大
于3300m3/s时，一切服从大坝安全，除采用溢洪道两孔泄洪外，还要及时开启左岸泄洪洞闸门，原则上来多少泄多少。
当水库在高水头状态下运行时，若坝后发生异常情况且大量涌水，危及大坝等建筑物安全时，也应及时开启溢洪道、泄洪洞闸门泄水，尽快降低库水位，以确保大坝安全。
西北口水库自1991年蓄水至今，已安全运行了26年，每一年防汛我们都严格按照预案提前准备、提前培训，让所以人员都熟悉预案。其间虽然经历了如1998年特大洪水的几次考验， 但都能做到熟记预案，执行预案，从而保证了水库大坝的安全运行。保证了下游地区人民群众的生产生活的安全性。根据多年水库运行和防汛实际工作经验，笔者对水库防汛调度预案的重要性认识更加深刻，觉得我们应从以下几个方面加以加强和完善：
第一，明确职责，严格纪律。这就包括我们水库各个部门以及具体到个人的职责，只有明确了职责，在水库面对洪水和危险的时候，我们每个部门、每一个人才知道自己该做什么，该负什么责任；俗话说“没有规矩就不成方圆”。我们也只有制定了严格的防汛纪律，并有一个强有力的监督机制，才能保证我们每个部门每个人都严格执行预案。
第二，根据实际，完善预案。所谓预案，就是对潜在的或可能发生的突发事件的类别和影响程度而事先制定的应急处置方案。所以我们一定要提前了解未来的气候变化，来制定我们的防洪预案，让其真正具有实践意义，而不是一个纸面上的预案。
第三，加强宣传，组织学习。采用多种方式方法进行宣传，组织相关人员加强学习，让更多的人知道防汛预案的相关类型，以便于预案的执行。
第四，定期开展防汛演习。防汛演习也是一项重要的工作，他能够使我们及时发现预案存在的问题、完善措施积累抗洪抢险的经验。
调度员实际考试题 篇3
一、油田变110kVⅠ、35kVⅠ母线及#1主变停电检修。运行方式：
110kV油田Ⅰ线运行(负荷1.7万KW)，110kV油田II线热备用，1#、2#主变（2×31500KVA）并列运行，35kV母联50开关在合位，6kV母联60开关在热备用。35kV油西线负荷0.4万KW，35kV油东线负荷0.7万KW，35kV油西线负荷0.6万KW。35kV东南线、东西线在油东变充电备用，35kV西南线在油西变充电备用。35kV线路CT变比都是：300/5。
评分标准：
1、系统方式（进、出线负荷调整）。
2、主变负荷调整。
3、保护投、切。
4、主变中性点的操作顺序。
5、详细、正确填写操作票。
二、油东变侧35kV油东线穿墙套管发热，如何处理？ 运行方式：
35kV油东线运行(负荷0.7万KW)，35kV油南线负荷0.9万KW、油西线负荷0.9万KW，35kV东南线、东西线在油东变充电备用，1#、2#主变（2×5000KVA）并列运行，35kV母联50开关在合位，6kV母联60开关在合位。6kV采油Ⅰ、II线负荷各0.15万KW，6kV东城I、II线负荷各0.1万KW，6kV注水I、II线负荷各0.1
万KW。
评分标准：
1、系统方式调整（根据接线图，选择最佳运行方式）。
2、负荷调整（不压负荷、少压负荷、多压负荷）。
3、油东线停电操作。
三、油田变汇报35kV系统B相接地，如何处理？
运行方式：
110kV油田Ⅰ线运行(负荷1.7万KW)，110kV油田II线热备用，1#、2#主变（2×31500KVA）并列运行，35kV母联50开关在合位，6kV母联60开关在热备用。35kV油西线负荷0.4万KW，35kV油东线负荷0.7万KW，35kV油西线负荷0.6万KW。35kV东南线、东西线在油东变充电备用，35kV西南线在油西变充电备用。评分标准：
1、判断为真接地
2、通知有关厂、站检查。
3、油田变断开50开关，判断接地段。
4、试拉空载线路。
5、调整双电源线路。
6、通知巡线，汇报领导。
四、写出油南变35kVⅠ段PT故障处理步骤。
评分标准：
1、检查母联开关在合位。
2、将35kVⅠ段PT二次负荷调35kVⅡ段PT运行。
3、判断35kVⅠ段PT是否接地（接地时不能直接拉PT刀闸，需停母线）。
4、拉开PT一次刀闸。
5、取下PT一、二次保险。
6、将PT转检修。
五、油田变油东线速断保护动作跳闸，重合不成功，怎样处理？ 运行方式：
35kV油东线运行(负荷0.7万KW)，35kV油南线负荷0.9万KW、油西线负荷0.9万KW，35kV东南线、东西线在油东变充电备用，1#、2#主变（2×5000KVA）并列运行，35kV母联50开关在合位，6kV母联60开关在合位。6kV采油Ⅰ、II线负荷各0.15万KW，6kV东城I、II线负荷各0.1万KW，6kV注水I、II线负荷各0.1万KW。
评分标准：
1、油南变断开油南线开关。
2、调整负荷，恢复油南变送电。
3、开放负荷。
4、通知有关单位巡线并处理。
5、了解基地变侧基南线开关跳闸次数，以决定开关是否需要检修。
六、油田变汇报35kVⅠ段母线发接地信号，怎样处理？
评分标准：
1、判断为谐振。
2、投切电容器。
3、拉空载线路。
4、合35kV母线开关。
5、本系统内环网。
1、外系统内环网。
七、油南变在现方式下：（东南线带负荷）
1、事故现象：油东变汇报：东南线过流保护动作跳闸，重合成功。油南变汇报#
1、#2主变过流保护动作跳闸。（东南线、主变过流保护时限相同）
2、要求：分析保护动作情况，指出问题，并组织处理该事故。
3、评分标准：
1)初步判断东南线过流动作跳闸为越级跳闸。
2)指出油南变主变过流跳分段失灵，并派人处理。
3)对油南变主变外观略做检查后试送主变。
4)检查母线设备。
5)拉开油南变6kV各出线母线刀闸后，拉合各开关看是否正常。
6）试送6kV各出线，判断事故线路。
八、油南变方式如下：
1、油南线带本站，东南线、西南线开关热备用。
2、6kV站用变故障停运。
3、35kV站用变在35kVII段母线上运行。
4、本站无足够蓄电池供合闸操作。
事故现象：油田变汇报：油南线过流掉闸，重合不成功。油南变汇报：全站失电。
要求：分析并处理该事故。
评分标准：
1、油南变断开油南线开关。
2、油西变断开西南线开关。
3、手动合上油南变西南线开关。
4、油西变合上西南线开关。
5、监视油西线负荷。
6、通知线路单位寻线。
九、某时油南变汇报，35kV母线发接地信号，如何处理？ 评分标准：
1、了解其它变电站，判断不是系统接地。
2、询问油南变变电站值班员35kV母线情况；得知35kVⅠ段母线电压A相为零，B、C两相不变，判断为35kVI段PT的A相二次侧保险熔断所致；
3、继续询问得知35kVⅡ段母线电压A、B两相不变，C相有电压指示为11kV指示，判断为35kVⅡ段PT的C相高压保险熔断所致；
4、安排值班员更换35kVI段PT的A相二次小保险及Ⅱ段PT的C相高压保险，将缺陷消除。
十、在油南变调电过程中，合环开关没有合环电流，如何进行处
理？
评分标准：
1、检查开关和刀闸是否合好。
2、投停6KV无功补偿设备。
3、将有关线路合环。