به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت
جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه

mixed-integer linear programming

در نشریات گروه فنی و مهندسی
  • سید پدرام جزائری فارسانی*، حمیدرضا صفوی، محمدرضا ناظمی زاده، محمدصالح ابراهیمی، علیرضا رحمت پناه

    در سال های اخیر مهندسین و بهره برداران علاقه بیشتری به استفاده از روش های هوشمندسازی و بهینه سازی شبکه ها در برابر سایر روش های پرهزینه و زمان بر از جمله بازسازی و نوسازی شبکه، مدیریت دارایی و تجهیز شبکه به المان های جدید نشان داده اند. در پژوهش حاضر، ابتدا براساس روش های میانگین متحرک و رگرسیون خطی، برخی روش های شبکه عصبی مصنوعی از جمله شبکه عصبی پرسپترون چندلایه، شبکه عصبی تابع پایه شعاعی، میزان آب مصرفی در شبکه توزیع آب شهری براساس چهار دسته ویژگی ورودی های مدل از جمله شماره روز در سال، شماره روز در هفته، تداوم تعطیلی و میزان دمای هوای بیشینه روزانه پیش بینی می شود. سپس براساس مقدار پیش بینی شده، الگوی مصرف ساعتی و تراز آب موجود در مخزن پایین دست ایستگاه پمپاژ، برنامه بهینه زمان بندی برای ساعات روشن شدن پمپ های دور ثابت ایستگاه پمپاژ تعیین می شود تا هزینه برق مصرفی ایستگاه پمپاژ بر اساس تعرفه های مختلف برق، کاهش یابد. برای بررسی روش مذکور از شبکه آب شهری نجف آباد استفاده شده است که هزینه برق مصرفی ایستگاه پمپاژ آن با توجه به انتخاب مقدارهای مختلف برای پارامتر تناوب تغییر حالات پمپ ها، از 2/1% تا 3/13% نسبت به حالت بهره برداری سنتی کاهش یافته است.

    کلید واژگان: شبکه عصبی پرسپترون چندلایه، شبکه عصبی تابع پایه شعاعی، بهینه‎سازی خطی عدد صحیح مختلط، شبکه آب، ایستگاه پمپاژ
    Pedram Jazayeri *, Hamidreza Safavi, Mohamadrez Nazemizadeh, Mohamadsaleh Ebrahimi, Alireza Rahmatpanah

    In recent years, engineers and operators have shown a greater interest in employing optimization method and making networks smart over other costlier and time-consuming approaches such as network rehabilitation, asset management, and network equipment upgrading. In the present study, the daily water consumption in the urban water distribution network is predicted based on four input features: day of the year, day of the week, continuity of holidays, and maximum daily air temperature, using moving average methods, linear regression, some artificial intelligence methods including multilayer perceptron neural network, and radial basis function neural network. Subsequently, based on the predicted values, the optimal scheduling of pump station activation hours is determined considering the hourly consumption pattern and the water levels in the upstream and downstream reservoirs of the pumping station. This scheduling aims to reduce the electricity cost of the pumping station with the fixed speed pumps based on different electricity tariffs. The method has been applied to the Najaf Abad urban water network, resulting in a reduction of 1.2% to 13.3% in the electricity cost of the pumping station compared to the traditional operational mode due to the different time interval parameter values for pumping.

    Keywords: Multi-Layer Perceptron, Radial Basis Function, Mixed Integer Linear Programming, Water Network, Pump Station
  • F. Ghiasvand Ghiasi, M. Yazdani *, B. Vahdani, A. Kazemi

    Providing appropriate home health care is one of the increasing concerns in the health care organizations. Home Health Care provides various services for disabled or elderly individuals at their homes. Also, deal with the current critical situation of the coronavirus disease (COVID-19) due to the limited capacity of hospitals and the feeling of insecurity in crowded places, home health care is more recommended. This paper addresses a Home Health Care Routing and Scheduling Problem (HHCRSP) with two modes of transportations including public and private modes. Also, multi-depot version of the problem is studied to enhance the service delivery in scattered points. In this study, a mathematical model is presented based on a Mixed Integer Linear P rogramming (MILP) whose objective function is minimization of the sum of the travel distance and overtime costs. Furthermore, three meta-heuristic algorithms including Invasive Weed Optimization (IWO), Grasshopper Optimization Algorithm (GOA) and Simulated Annealing (SA) are presented for solving the large-sized problems. Since the performance of meta-heuristic algorithms depends on setting the parameters, Taguchi method is used to statistically set parameters of the developed algorithms. The computational results have shown that the proposed IWO has worked better than the other two proposed algorithms statistically.

    Keywords: Home Health Care, Multiple Depots, Multimodal Transportation, Routing, Scheduling, Mixed Integer Linear Programming, Meta-Heuristic
  • R. Behmanesh, K. Kianfar *
    In this paper, we address the weighted multi-objective re-entrant flow-shop scheduling problem considering release dates in order to minimize makespan, total completion time, total tardiness, maximum idle time, and number of tardy jobs. Each job is taken into account with deterministic processing times, and release dates. The flow-shop comprised of two workshops in whose jobs are entered to the main workshop and after the first part of the processing, they are transferred to the second workshop and after this stage, the jobs are returned to the main workshop for the last part of the processing. We model the problem by a new mixed integer programming based on formulating sum of idle time as a new concept. Moreover, a hybrid evolutionary algorithm is proposed based on some dispatching rules, ant colony optimization, and genetic algorithm. The performance of the proposed algorithm on some test instances is compared to the mixed integer linear programming model as well as the state-of-the-art algorithms called genetic algorithm, tabu search, bio-geography based optimization, and artificial bee colony. The computational experiments show that our proposed approach outperforms other algorithms and the results indicate efficiency and capability of the proposed algorithm in comparison with the traditional algorithms.
    Keywords: Re-entrant flow-shop scheduling, Idle time, Release date, Makespan, Tardiness, Hybrid evolutionary algorithm, mixed integer linear programming
  • رضا غفارپور، سجاد سعدی*، سعید زمانیان، مهرداد محمودیان

    حوادث ناگوار اعم از بلایای طبیعی یا حملات مخرب، خطرات فراوانی را برای عملکرد قابل قبول شبکه های قدرت الکتریکی ایجاد می کنند. علاوه بر این، تجربه های تلخ کسب شده از حوادث فاجعه بار همچون سیل و زلزله در ایران در سال های اخیر، موجب سوق دهی بیشتر تمرکز و توجه به مفهوم تاب آوری شده است. در همین راستا، در این مقاله با توجه به پتانسیل های موجود در شبکه توزیع کشور به همراه تکنولوژی هایی همچون کلیدهای کنترل از راه دور و منابع تولید سیار با توجه به سیاست های توانیر، روشی منعطف را جهت بهبود تاب آوری شبکه های توزیع پیشنهاد می شود. توجه به تغییر آرایش شبکه در زمان واقعی به کمک کلیدهای کنترل از راه دور در کنار استفاده از منابع تولید سیار که قابلیت انتقال در طول شبکه را دارا هستند، قابلیت انعطاف و اتکای بالایی را به ارمغان می آورد. قیود و تابع هدف مساله بهبود تاب آوری سیستم، بطور کامل خطی سازی می شوند تا ضمن کاهش پیچیدگی فضای مساله، زمان حل آن نیز کاهش پیدا کند. برای حل مساله تاب آوری بهینه سیستم توزیع نیز از روش برنامه ریزی خطی آمیخته عدد صحیح استفاده می شود. جهت ارزیابی کارایی روش پیشنهادی، از سیستم توزیع اصلاح شده 33 باس استاندارد استفاده می شود. با توجه به نتایج، زمانی که ژنراتورهای اضطراری با استفاده از روش پیشنهادی پس از وقوع حوادث فاجعه بار در کنار اعزام گروه تعمیرات به محل های مربوطه و انجام عملیات کلیدزنی، در محل های مناسب قرار می گیرند، مقدار تابع هدف و بارهای تامین نشده در حدود 85 درصد کاهش پیدا می کنند. بنابراین، روش پیشنهادی کارایی مناسبی در افزایش  تاب آوری سیستم های توزیع الکتریکی دارد.

    کلید واژگان: تاب آوری، منابع تولید سیار، کلیدهای کنترل از راه دور، هزینه خاموشی مشترکین، برنامه ریزی آمیخته عدد صحیح
    Reza Ghaffarpour, Sajad Sadi *, Saeid Zamanian, Mehrdad Mahmoudian

    Natural disasters and cyber-attacks pose many risks to the acceptable performance of power grids. In addition, the bitter experiences, gained from the recent Natural disasters in the country, lead to a greater focus on the concept of resilience. In this paper, a flexible method for improving the distribution network distribution resilience is proposed considering remote control switches and mobile power sources according to Tavanir Company policies. In the proposed method, changing the network configuration in real-time, controlling switches, and utilizing mobile power sources bring high flexibility and resilience to the network. The objective functions and constraints of the problem are completely linearized to reduce the complexity and solving time of the resilience problem. The mixed-integer linear programming method is used in the proposed method to optimize the objective functions. A modified IEEE 33-bus distribution system is utilized to evaluate the efficiency of the proposed method. According to the results, when the mobile power sources are located in the network based on the proposed method along with sending the repair team and operating switches after a disaster, the value of the objective functions and un-supplied loads are reduced by about 85 %. Therefore, the proposed method has a proper performance in increasing the resilience of distribution systems.

    Keywords: resiliency, Mobile power sources, Remote control switch, Customer interruption cost, Mixed Integer Linear Programming
  • شیما روستا*، سید میلاد میرنجفی زاده، حمید بازرگان هرندی
    هدف

    مساله مکان یابی-مسیر یابی (LRP) یک مساله استراتژیک در طراحی زنجیره تامین برای پاسخ گویی به نیاز مشتری است. این گونه مسایل شامل انتخاب بهینه یک یا چند انبار از بین تعدادی نقاط بالقوه و تعیین کوتاه ترین مسیرهای تامین نیاز مشتری است. با توجه به نقش حمل ونقل در تولید آلاینده ها در طی سال های گذشته، اهمیت در نظر گرفتن لجستیک سبز برای کاهش اثرات زیست محیطی حمل ونقل بسیار مهم شده است.

    روش شناسی پژوهش:

     برای جبران شکاف موجود در ادبیات، این مقاله یک مدل برنامه ریزی خطی عدد صحیح مختلط دوهدفه (MILP) برای مساله مسیریابی مکان یابی ظرفیت سبز (G-CLRP) با عدم قطعیت تقاضا و احتمال شکست در انبارها و مسیرها ارایه می کند.

    یافته ها

    نتیجه نهایی این مدل چندهدفه استوار، راه اندازی انبارها و انتخاب مسیرهایی است که بالاترین قابلیت اطمینان (به حداکثر رساندن خدمات شبکه) را ارایه می دهند و در عین حال، کمترین هزینه و آلودگی زیست محیطی را تحمیل می کنند. این مقاله همچنین یک تحلیل عددی و یک تحلیل حساسیت راه حل های مدل را ارایه می کند.

    اصالت/ارزش افزوده علمی:

     تعیین انبارهای پشتیبان و افزایش قابلیت سرویس دهی شبکه برای مشکلات مسیریابی مکان.

    کلید واژگان: ارزش زمانی پول، برنامه ریزی عدد صحیح مختلط، بهینه سازی استوار، مکان یابی-مسیر یابی ظرفیت دار سبز، مدیریت بحران
    Shima Roosta *, Seyed Milad Mirnajafi Zadeh, Hamid Bazargan Harandi
    Purpose

    Location-Routing Problem (LRP) is a strategic supply chain design problem aimed at meeting customer demands. LRPs involve selecting one or more depot sites from a set of potential locations and determining the best routes to connect them to demand points. With the rising awareness about the environmental impacts of transportation over the past years, using green logistics to mitigate these impacts has become increasingly important.

    Methodology

    To compensative a gap in the literature, this paper presents a robust bi-objective Mixed-Integer Linear Programming (MILP) model for the Green Capacitated Location-Routing Problem (G-CLRP) with demand uncertainty and the possibility of failure in depots and routes.

    Findings

    The final result of this robust multi-objective model is to set up the depots and select the routes that offer the highest reliability (maximizing network service) while imposing the lowest cost and environmental pollution. The paper also provides a numerical analysis and a sensitivity analysis of the solutions of the model.

    Originality/Value: 

    Determining backup depots and increasing network serviceability for LRPs.

    Keywords: mixed integer linear programming, Green Capacitated Location-Routing, crisis management, robust optimization, Time value of money
  • Morteza Enayati, Mahdi Yousefi Nejad Attari *, Fahime Lotfian Delouyi
    This paper addresses the open shop scheduling problem, considering parallel machines within each stage and integrating job transportation times between stages, independent of job specifics. In this scheduling problem, all jobs traverse each stage, and once a job commences on a machine, it must complete without machine breakdowns. To meet this challenge, a mixed-integer linear programming (MILP) model is introduced to minimize the makespan, which represents the maximum job completion time. Given the NP-hard nature of the open-shop scheduling problem, this study employs the whale metaheuristic algorithm to solve instances across various dimensions, spanning small, medium, and large scales. The algorithm parameters are systematically optimized using the Taguchi Method. Results from comparing the whale algorithm with the linear model implemented in GAMS highlight its exceptional efficiency in handling randomly generated small and medium-sized instances. Moreover, in a comparative analysis with other algorithms such as PSO and DE, the whale algorithm not only competes effectively but, in some instances, outperforms its counterparts. This observation underscores the algorithm's prowess in maintaining efficiency and high performance, particularly when addressing large-scale open-shop scheduling challenges. It excels in achieving a delicate balance between exploration and exploitation, thereby avoiding local optimal solutions.
    Keywords: Open Shop-Scheduling, Parallel Machines, Transportation Time, Mixed-Integer Linear Programming, Whale Optimization Algorithm
  • علی غلامی تروجنی، محمود سمیعی مقدم*، جواد محمدی بایگی

    در این مقاله یک فرمولاسیون و الگوریتم جدید برای مسیله مشارکت واحدها با قیود امنیتی، ارایه شده است، که قادر است بدترین پیشامد خروج خطوط شبکه انتقال را بدست آورده و مسیله را تحت چنین شرایطی حل نماید. شارژ و دشارژ بهینه خودروهای برقی، شارژ و دشارژ بهینه سیستم ها ذخیره سازی انرژی و بارهای انعطاف پذیر به همراه منابع انرژی تجدیدپذیر در مسیله در مدار قرار گرفتن واحدها در نظر گرفته شده است. عدم قطعیت منابع انرژی پراکنده به صورت روش مبتنی بر سناریو مدل سازی شده است. در این مقاله یک تابع چند هدفه شامل، کاهش هزینه بهره برداری، بی باری و راه اندازی/خاموش سازی واحدها، هزینه های قطع بار، جابه جایی بار، آلایندگی واحدها، شارژ و دشارژ بهینه ذخیره سازها و قطع توان منابع انرژی تجدیدپذیر در نظر گرفته شده است. فرمول بندی پیشنهادی یک مدل برنامه ریزی خطی عدد صحیح مرکب (MILP) می باشد، که جواب بهینه مطلق آن توسط حل کننده های قدرتمند Gurobi تضمین شده است. به منظور صحت سنجی فرمولاسیون پیشنهادی چندین مورد مطالعاتی و شبکه آزمایشی 6 و 24 شین برای تجزیه و تحلیل در نظر گرفته شده است. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که الگوریتم پیشنهادی برای شناسایی بدترین احتمال خروج خط شبکه انتقال کارآمد می باشد به طوری که تابع هدف مسیله پس از خروج بدترین حالت خط از شبکه در حدود 8 درصد افزایش یافته است.

    کلید واژگان: در مدار قرارگرفتن واحدها، سیستم های ذخیره انرژی، انرژی تجدیدپذیر، بارهای انعطاف پذیر، قیود امنیتی
    Qolami Trojani, Masoud Samiei Moghaddam*, Javad Mohamadi Baigi

    This paper presents a new formulation and algorithm for the problem of unit commitment with security constraints, which can obtain the worst case of transmission network line outage and solve the problem under such conditions. Optimal charging and discharging of electric vehicles, optimal charging and discharging of energy storage systems, and flexible loads along with renewable energy resources are considered in the problem of unit commitment. Uncertainty of energy resources is modeled as a scenario-based method. In this paper, a multi-objective function that includes reduction of operating cost, no-load and unit start-up/shutdown, load shedding costs, load shifting, unit pollution, optimal charging and discharging of storages, and the power cut of renewable energy resources is considered. The proposed formulation is a mixed integer linear programming (MILP) model whose absolute optimal solution is guaranteed by powerful Gurobi solvers. To validate the proposed formulation, several study cases and test 6- and 24-bus networks are analyzed. The simulation results show that the proposed algorithm is effective in identifying the worst possible line exit of the transmission network so that the objective function of the problem increases by about 8% after the worst-case line exit from the network.

    Keywords: Unit commitment, Stochastic security-constrained, optimization, renewable resources, mixed integer linear programming
  • حمید رادمنش*، احمد نصیری

    شارژ خودروهای برقی در شبکه توزیع یکی از اساسی ترین راه کارها جهت مدیریت فنی و اقتصادی توزیع انرژی است که در صورت اجرای صحیح، مزایای متعددی را از قبیل کاهش پیک بار شبکه، کاهش هزینه های شارژ، کاهش تلفات و... به ارمغان خواهد آورد. دربسیاری از روش های شارژ سنتی، قید شارژ شدن کامل خودروها در هنگام خروج از پارکینگ همواره در مساله لحاظ شده است اما واقعیت آن است که لزومی به شارژ کامل خودروهای برقی نیست و بهتر است هر خودرو به صورت هوشمند تنها بر اساس مقدار انرژی مورد نیاز پیمایش سفرهای روزانه خود شارژ شود. به منظور پیاده سازی این روش هوشمند، مالکان خودروی برقی اطلاعاتی را در مورد تعداد سفرها و طول مسیر آنها در اختیار مدیریت شارژ پارکینگ قرار می دهند، و بر اساس مشخصات خودروها و سطح انرژی اولیه باتری آنها در زمان ورود به پارکینگ، میزان شارژ مورد نیاز آنها تعیین می گردد.  سپس مسیول شارژ بر اساس تعرفه زمان مصرف انرژی، محدودیت ترانسفرمرهای شبکه توزیع، نوع سطح شارژ انتخابی (نرمال یا سریع) و... اقدام به برنامه ریزی شارژ می نماید به طوری که هزینه های شارژ با رعایت محدودیت های فنی و اقتصادی کمینه گردد. نتیجه شارژ هوشمند خودرو در شرایط شارژ نرمال و سریع و در محدودیت های مختلف شبکه توزیع و در حضور یا غیاب برنامه ی پاسخ گویی بار با یکدیگر مقایسه شده است. از نرم افزار YALMIP و MOSEK برای حل مدل برنامه ریزی خطی عدد صحیح استفاده شده است.

    کلید واژگان: شارژ هوشمند خودروهای برقی، برنامه ی پاسخ گویی بار، برنامه ریزی خطی عددصحیح، شبکه توزیع
    Hamid Radmanesh*, Ahmad Nasiri

    Electric vehicle charging in the distribution network is one of the common techniques for technical and economic management of energy distribution, which, if implemented properly, will bring several benefits such as reducing network peak load, charging costs reduction, loss minimization, and etc. In most traditional charging methods, the constraints of fully charging electric vehicles at departure time from the parking lot have always been considered, while, in fact, it is not necessary to fully charge electric vehicles. Instead, it is better for each vehicle to be charged smartly based on its required energy for daily trips. In order to implement this smart method, electric vehicle owners provide information about the number of trips and the length of their route for the parking charge management unit. Then, the desired charge calculation is done according to the vehicle's specifications and their initial state of charge of the battery at arrival time to the parking lot. Finally, the charge manager will schedule charging based on the time of use tariff, the limitation of the distribution transformers, the charging level (normal or fast), etc. to so minimize the charging cost in compliance with the technical and economic constraints. The result of smart charging is compared in normal and fast charging mode and several limitations of the distribution network in the presence/absence of the demand response program. YALMIP and MOSEK software have been applied as solvers of the mixed-integer linear programming model.

    Keywords: Smart Electric Vehicle Charging, Demand Response Program, Mixed-Integer Linear Programming, Distribution System
  • مرتضی حق شناس، رحمت الله هوشمند*، مهدی قلی پور

    ویژگی تاب آوری در سیستم های قدرت به قابلیت های سیستم در مقابله با اغتشاشات شدید با احتمال رخداد کم اشاره دارد. از آنجا که در چند سال اخیر ریزگردها و طوفان های گرد و غبار شدید در مناطق جنوب و جنوب غرب خسارت های سنگینی را به صنعت برق کشور تحمیل کرده است، در این مقاله یک مدل برنامه ریزی دوسطحی برای تقویت همزمان خطوط و پست های توزیع در مقابل این پدیده پیشنهاد شده است. در سطوح اول و دوم مدل پیشنهادی به ترتیب هزینه های سرمایه گذاری برای تقویت سیستم توزیع و هزینه های بهره برداری مورد انتظار از آن در شرایط وقوع طوفان گرد و غبار در چارچوب محدودیت های مالی و عملیاتی سیستم حداقل می گردند. نتایج برنامه ریزی در موارد مطالعاتی مختلف نشان داده است که برنامه ریزی تقویت همزمان پست ها و خطوط توزیع می تواند علاوه بر کاهش هزینه های بهره برداری در شرایط حادثه، نقش قابل ملاحظه ای در کاهش هزینه های سرمایه گذاری برای افزایش تاب آوری سیستم توزیع در مقابل طوفان های گرد و غبار داشته باشد. نتایج شبیه سازی و مطالعات عددی بر روی یک شبکه توزیع فشار متوسط با ابعاد بزرگ واقع در استان خوزستان، کارایی روش پیشنهادی را در سطوح مختلف بودجه تایید کرده است.

    کلید واژگان: طوفان های گرد و غبار شدید، ریزگرد، شکست عایقی، تاب آوری، برنامه ریزی خطی آمیخته با عدد صحیح
    Morteza Haghshenas, RahmatAllah Hooshmand*, Mehdi Gholipour

    Resilience characteristics in power systems refer to the system's ability to withstand against severe disturbances with a low probability of occurrence. As extreme dust storms in the south and southwest in recent years have caused heavy damage to the IRAN's electricity industry, in this paper, a bi-level planning model is proposed to simultaneous hardening of distribution lines and substations against this phenomenon. In the first and second levels of the proposed model, the investment costs of distribution system hardening and total expected operating costs are minimized subject to financial and operational constraints, respectively. The planning results in different case studies have shown that the simultaneous hardening planning of substations and distribution lines can, in addition to reducing operating costs in the emergency conditions, play a significant role in reducing investment costs. The proposed model is implemented on a large-scale power distribution system in Khuzestan province, and the simulation results confirm the efficiency of the proposed scheme at different budget levels.

    Keywords: Extreme dust storms, Dust, Insulators flashover, Resiliency, Mixed integer linear programming
  • Mehrdad Manshor, Mahmood Joorabian *, Afshin Lashkarara
    Power management in microgrids is a major challenge due to its low total inertia and capacity. The lower the microgrid generation capacity is, the higher the share of each generation unit in total power will be, and the higher the frequency deviation in less time will be when an outage occurs. So, preventive actions can be more reasonable and affordable than corrective actions for microgrid power and frequency control. In this regard, a new primary frequency response-constrained unit commitment model is presented here to prevent excessive frequency deviations by more commitment of higher inertia power plants and more contribution of renewable energy resources or energy storage systems’ fast inertia response. To have a mixed-integer linear programming model, the primary frequency response constraints are linearized. The model is solved by the combination of two commercial solvers named MOSEK and YALMIP in the MATLAB 2018 environment. The proposed model is examined on a real isolated microgrid (an island). The results show that by activating the primary frequency support of distributed energy resources, the power can be managed with lower costs because there will be less need to start up fast (and expensive) gas turbine generation units. In addition, although comparing the model with others shows the more expensive management procedure, better frequency stability is obtained in contingencies.
    Keywords: Microgrid Power Management, Mixed-Integer Linear Programming, Primary Frequency Response, reliability
  • Zohreh Sahraei, Parvaneh Samouei *

    Incidents that occur suddenly due to natural and human functions and impose hardships on society are called crises. As the Earth’s climate changes have increased the number of natural crises, including earthquakes, floods, hurricanes, etc., in recent years, human beings have felt the need for crisis management and the necessary planning in critical situations more than ever. This research aims to model and solve the problem of location, allocation, and inventory in post-crisis conditions. To meet this purpose, first, we have conducted a review of the previous papers. Then, we have identified the research gaps in management and planning in critical situations. In this study, uncertain budgets and demands and bi-level programming decision-making are the innovations. As a result, we have developed mixed-integer linear mathematical models to cover the research gaps. Finally, several problems have been solved in small dimensions by GAMS software and large-sized problems by genetic and electromagnetic meta-heuristic algorithms. Then, we analyzed the algorithms’ performance which indicates the genetic algorithm is better than the electromagnetic algorithm in this issue.

    Keywords: Crisis, Location, Allocation, Inventory, Mixed-Integer Linear Programming, meta-heuristic algorithms
  • FERDA CAN ÇETİNKAYA*, GÜNCE BORAN YOZGAT

    This paper considers a customer order scheduling (COS) problem in which each customer requests a variety of products processed in a two-machine flow shop. A sequence-independent attached setup for each machine is needed before processing each product lot. We assume that customer orders are satisfied by the job-based processing approach in which the same products from different customer orders form a product lot (job). Each customer order for a product is processed as a sublot (a batch of identical items) of the product lot by applying the lot streaming (LS) idea in scheduling. We assume that all sublots of the same product must be processed together by the same machine without intermingling the sublots of other products. The completion time of a customer order is the completion time of the product processed as the last product in that order. All products in a customer order are delivered in a single shipment to the customer when the processing of all the products in that customer order is completed. We aim to find an optimal schedule with a product lots sequence and the sequence of the sublots in each job to minimize the sum of completion times of the customer orders. We have developed a mixed-integer linear programming (MILP) model and a multi-phase heuristic algorithm for solving the problem. The results of our computational experiments show that our model can solve the small-sized problem instances optimally. However, our heuristic algorithm finds optimal or near-optimal solutions for the medium- and large-sized problem instances in a short time.

    Keywords: Customer order scheduling, Job-based processing, Lot streaming, Two-machine flow shop, Total completion time, Mixed-integer linear programming, Heuristic algorithm
  • موید محسنی، محمود جورابیان*، افشین لشکر آرا محمره

    شارژ خودروهای برقی در شبکه توزیع یکی از اساسی ترین راه کارها جهت مدیریت فنی و اقتصادی توزیع انرژی است. دربسیاری از روش های شارژ سنتی، قید شارژ شدن کامل خودروها در هنگام خروج از پارکینگ همواره در مساله لحاظ شده است. اما در این مقاله هر خودرو به صورت هوشمند تنها بر اساس مقدار انرژی مورد نیاز پیمایش سفرهای روزانه خود شارژ می شود. به منظور پیاده سازی این روش هوشمند، مالکان خودروی برقی اطلاعاتی را در مورد تعداد سفرها و طول مسیر آنها در اختیار مدیریت شارژ پارکینگ قرار می دهند، و بر اساس مشخصات خودروها و سطح انرژی اولیه باتری آنها در زمان ورود به پارکینگ، میزان شارژ مورد نیاز آنها تعیین می گردد.  سپس مسیول شارژ بر اساس تعرفه زمان مصرف انرژی، محدودیت ترانسفورماتورهای شبکه توزیع، نوع سطح شارژ انتخابی (نرمال یا سریع) اقدام به برنامه ریزی شارژ می نماید به طوری که هزینه های شارژ با رعایت محدودیت های فنی و اقتصادی کمینه گردد. نتیجه شارژ هوشمند خودرو در شرایط شارژ نرمال و سریع و در محدودیت های مختلف شبکه توزیع و در حضور یا غیاب برنامه ی پاسخ گویی بار با یکدیگر مقایسه شده است. از نرم افزار YALMIP و MOSEK برای حل مدل برنامه ریزی خطی آمیخته با عدد صحیح استفاده شده است.

    کلید واژگان: شارژ هوشمند خودروهای برقی، برنامه ی پاسخ گویی بار، برنامه ریزی خطی عددصحیح، شبکه توزیع
    Moaiad Mohseni, Mahmood Joorabian*, Afshin Lashkarara

    Charging electric vehicles in the distribution network is one of the most basic solutions for technical and economic management of energy distribution. In many traditional charging methods, the condition of fully charging cars when leaving the parking lot has always been a problem. But in this article, each car is intelligently charged only based on the amount of energy required to travel its daily journeys. In order to implement this smart method, owners of electric vehicles provide information about the number of trips and the length of their route to the parking charge management, and based on the specifications of the vehicles and the initial energy level of their battery when entering the parking lot, the amount The charge required for them is determined. Then, the charging manager plans the charging based on the tariff of energy consumption time, limitation of distribution network transformers, type of charge level selected (normal or fast) so that charging costs are minimized by observing technical and economic constraints. . The result of intelligent car charging in normal and fast charging conditions and in different limitations of the distribution network and in the presence or absence of load response program is compared with each other. YALMIP and MOSEK software have been used to solve the mixed integer linear programming model.

    Keywords: Smart Charging Vehicles, demand Response program, mixed integer linear programming, Distribution Network
  • Sanaz Hamidi, Seyed Mohammad Taghi Fatemi Ghomi *
    Increasing software as a service (SaaS) requires the provision of more updated models for services, so trying to develop a model customized for the customer is important. We used the linear Knapsack problem model proposed by Mike Hewitt and Emma Frejinger in 2020. Then historical data of Digikala was applied and shown that how the model works on it.
    Keywords: Optimization modeling, statistical learning, mixed integer linear programming, Third-party Logistics
  • رضا اسدی، اسماعیل خان میرزا*، رضا معدولیت
    با توسعه ی روز افزون سیستم های هم کار در دهه های اخیر، توجه به ایجاد راهکار برای انجام بهینه و مناسب ماموریت ها، بیش تر از همیشه مورد نیاز می باشد. سیستم های هم کار، هم چون ربات ها و پهپاد ها در بسیاری از ماموریت های هم کاری هم چون عکس برداری و نقشه برداری هوایی و ارایه ی خدمات شهری مورد استفاده قرار می گیرند. اختصاص وظایف و طراحی مسیر، دو شاخه ی مهم در مسایل هم کار برای ایجاد بستر مناسب هم کاری هستند. در این مقاله، یک الگوریتم سلسله مراتبی اختصاص وظایف برپایه ی برنامه ریزی خطی صحیح توسعه داده شده است. هدف از این پژوهش، ارایه ی راهکاری جامع به منظور حل مساله ی اختصاص وظایف با در نظر گرفتن وجود وظایف چندگانه برروی اهداف متحرک خواهد بود. اهداف در این پژوهش به صورت ذرات متحرک که در هر مرحله از اجرای مساله ی اختصاص، دارای موقعیت متفاوت می باشند، فرض شده است. تمام محدودیت های زمانی و غیر زمانی مورد نیاز این مساله، به طور کامل خطی سازی شده و در طول روند حل، تمامی آن ها ارضا خواهند شد. با در نظر گرفتن زمان بیشینه ی حرکت مناسب هر پهپاد، اولویت های مد نظر و تعیین نحوه ی حرکت اهداف و عامل ها، به حل بهینه ی اختصاص های مدنظر پرداخته می شود.مساله ی پیش رو ماهیتی غیرخطی دارد و با در نظر گرفتن رویکرد حل سلسله مراتبی در هر پنجره ی زمانی، خطی سازی لازم در این زمینه ایجاد می گردد.
    کلید واژگان: اختصاص وظایف، پهپادهای همکار، برنامه ریزی خطی صحیح، اهداف متحرک
    Reza Asadi, Esmaeel Khanmirza *, Reza Madoliat
    According to recent achievements in multi-agent systems, the use of cooperative arrangement of the multi-agent systems like robots and UAVs such as rescuing, aerial mapping, aerial photography, and goods delivery missions is growing as fast as possible. Implementation a cooperative mission involves two Characteristic: Assigning tasks to each agent in optimally way and path planning of agents to their related tasks. In this article, a hierarchical approach based on linear programming algorithm is developed in order to solve task assignment problem with moving targets and multiple tasks on each target, which has a non-linear structure. Dynamic targets, which have variable position and their position change in every stage of algorithm as a time varying parameter, are considered. All the timing and non-timing constraint with the consideration of flight endurance time, priorities and the moving states of each agent and target will be satisfied. The most part of forming this hierarchical approach is assuming variable position for each target and solving the dynamic task assignment by linearization and discretization of time variables and using time windows for solving stage by stage.
    Keywords: task assignment, Cooperative agents, Mixed-Integer Linear Programming, Moving targets, Multiple tasks
  • الهه نادری، سید جلال سیدشنوا، حسین شایقی

    امروزه بنا به دلایل فنی، اقتصادی و زیست محیطی میران تولید از انرژی های تجدیدپذیر در سیستم های قدرت در حال افزایش است. از طرف دیگر، استفاده از این منابع فواید متعددی در صورت استفاده به شکل ریزشبکه مجزا در نواحی دورافتاده و مستعد دارند. در این مقاله، یک ریز شبکه ترکیبی شامل فتوولتاییک/بادی/ذخیره ساز بررسی می شود. این ریزشبکه برای منطقه خلخال در ایران طراحی می شود. هدف این مطالعه طراحی و مدیریت انرژی بهینه این ریزشبکه است. از آنجایی که میزان انرژی تجدیدپذیر استحصالی به شدت و به صورت پیچیده با فصل و شرایط آب و هوایی در ارتباط است، برنامه ریزی برای این ریزشبکه با در نظرگرفتن مقادیر قطعی برای این متغیرهای  بسیار ساده انگارانه است. بنابراین، تخمین آماری سرعت باد در سایت علاوه بر قیود بهره برداری و محیطی مورد توجه قرار گرفته است. روش مونت کارلو برای مدل کردن و تخمین رفتار باد استفاده می شود. برای مشارکت هرچه بیشتر منابع تجدیدپذیر، برنامه پاسخ تقاضا برای تنظیم تولید و مصرف در ریزشبکه  اجرا می شود. طراحی این ریزشبکه به عنوان یک مساله بهینه سازی در قالب برنامه ریزی خطی آمیخته با عدد صحیح تشکیل می شود. با حل کردن این مساله بهینه سازی، اندازه و میزان تولید هر کدام از منابع انرژی و نیز وضعیت ذخیره ساز تعیین می شود. در نهایت روش پیشنهادی برای تمامی فصول در دو سناریو توسط نرم افزار GAMS  شبیه سازی می شود. نتایج نشان دهنده مدیریت انرژی  مطلوب و کاهش هزینه های ریزشبکه مورد مطالعه است.

    کلید واژگان: پاسخ گویی بار، ریزشبکه ترکیبی، روش مونت کارلو، برنامه ریزی خطی عدد صحیح مختلط، تخمین سرعت باد.‏
    E. Naderi, A. Dejamkhooy *, S.J. Seyedshenava, H. Shayeghi

    Recently due to technical, economical, and environmental reasons, penetration of renewable energy resources has increased in the power systems. On the other hand, the utilization of these resources in remote areas and capable regions as isolated microgrids has several advantages. In this paper, a hybrid microgrid, which includes photovoltaic (PV)/wind/energy storage, is investigated. It has been located in Iran-Khalkhal. The purposes of this study are optimal energy management and sizing of the microgrid. Since the magnitude of the harvested renewable energy deals severely and complexly with season and climate issues, planning of the system based on their specific values is an oversimplification. Therefore, in addition to conventional constraints such as environmental and operational ones, estimation of the wind speed at the site is considered. The Monte Carlo method is employed to model and estimate wind behavior. Also, for regulating production and demand in the microgrid the Demand Response (DR) program is conducted to improve the contribution of the renewable energy resources. The planning is constructed as an optimization problem. It is formulated as a Mixed Integer Linear Programming (MILP). By solving it, the size and production magnitude of energy sources, as well as storage conditions, are determined. Finally, the proposed method is simulated by GAMS for all seasons of two scenarios. The results show desirable energy management and cost reduction in the studied grid.

    Keywords: Hybrid Microgrid, Wind speed model, Monte Carlo method, Mixed integer linear programming, demand response
  • حسین جوکار، بهمن بهمنی فیروزی*، محسن سیماب

    مسیله مشارکت واحدها UC یکی از مسایل مهم در بازار برق به شمار می آید که با هوشمند شدن و تجدیدساختار شبکه ها اهداف و متغیرهای آن دستخوش تغییراتی شده است. در این مقاله حل و مدل سازی مسیله مشارکت واحدها با در نظر گرفتن شبکه های هوشمند پیشنهاد شده است. همانطور که می دانیم در شبکه های هوشمند مسایل جدید همچون مدیریت سمت تقاضا و منابع ذخیره ساز انرژی (باتری) و همچنین اهداف جدید همچون کاهش آلایندگی های زیست محیطی واحدها وجود دارد که می بایست مدنظر قرار گیرد. در این مقاله مسیله مشارکت واحدها با مدل سازی مدیریت سمت تقاضا در کنار شارژ و دشارژ بهینه سیستم ذخیره ساز باتری با هدف کمینه کردن هزینه های اقتصادی واحدها و باتری و آلایندگی زیست محیطی ارایه شده است. مدل پیشنهادی یک مدل برنامه ریزی خطی عدد صحیح مرکب MILP می باشد که با استفاده از نرم افزارهای تجاری قدرتمند همانند Gurobi حل شده و جواب های بهینه سراسری تضمین می شود. مدل پیشنهادی روی دو شبکه استاندارد 6 و 118 شینه IEEE اجرا شده که نتایج نشان از کارآمدی مدل پیشنهادی می باشد.

    کلید واژگان: مشارکت واحدها، مدیریت سمت تقاضا، منابع ذخیره ساز انرژی، برنامه ریزی خطی عدد صحیح
    Hossein Jokar, Bahman Bahmani-Firouzi*, Mohsen Simab

    The issue of unit commitment (UC) is one of the most important issues in the electricity market, and with the smartening and restructuring of networks which its goals and variables have undergone changes. In this paper, solving and modeling the problem of unit commitment by considering smart networks is proposed. As we know, in smart grids, there are new issues such as demand side management and energy storage systems (batteries) as well as new goals such as reducing the environmental pollution of the units that must be considered. In this paper, the issue of unit commitment with demand side management modeling along with optimal charging and discharging of battery storage system with the aim of minimizing the economic costs of units and batteries and environmental pollution is presented. The proposed model is a Mixed Integer Linear Programming (MILP) model that is solved using powerful commercial software such as Gurobi and guarantees optimal global solutions. The proposed model is implemented on two standard IEEE 6 and 118 bus networks, the results of which show the efficiency of the proposed model.

    Keywords: Unit commitment, demand side management, energy storage system, mixed integer linear programming
  • علیرضا رودباری راد، محسن دهقانی محمدآبادی

    اختصاص وظایف بهینه، از مهمترین عوامل دراجرای موثر ماموریت تیمهای همکار میباشد. شرایط دینامیکی، ازعوامل موثر درشبیهسازی واقعیتر پدیده های مکانیکی میباشد. دراین مقاله، به بررسی اختصاص وظایف به تیم پهپادها، در محیطی بااهداف متحرک، پرداخته شده است و از یک رویکرد ابتکاری در برنامه ریزی خطی، برای حل استفاده شده است. جهت افزایش چشم انداز حل و نتایج بهینه تر، از تلفیق معماری موردنظر با سیستم استنتاج فازی تی-اس-کا استفاده شده است. نتایج، موید بهبود 10 تا 35 درصدی عملکرد معماری مدنظر میگردد. در انتها، به طراحی یک پانل کاربری پرداخته شده و توانایی اجرای عملی این رویکرد ارایه شده است.

    کلید واژگان: اختصاص وظایف، پهپاد های هم کار، برنامه ریزی خطی صحیح، اهداف متحرک، سیستم استنتاج فازی تی-اس-کا
    Alireza Roudbari Rad, Mohsen Dehghani Mohammadabadi

    Recent developments in control and the use of automatic agents result in attracting attention to the cooperative systems and their abilities in performing efficient missions. Optimal task assignment of multiple cooperative agents is among the most important factors in effective performing of robots and UAVs' cooperative missions. Uncertainty and dynamic conditions are some of the most essential criteria during the simulation of mechanical phenomena.In this paper, the task assignment of a fleet of cooperative heterogeneous UAVs in a dynamic environment including moving targets was examined. An appropriate architecture was applied by using a hierarchical mixed-integer linear programming in order to solve task assignment problems within the reasonable range. To enhance the outlook of solution architecture and therefore achieving some near optimum assignments, a combination of the proposed architecture and a TSK-type Fuzzy inference system was introduced. The results approved a conflict-free and optimal solution in the task assigning problems. Efficiency increase of the proposed innovative architecture in existence of Fuzzy inference systems ranges from 10 to 35 percent. In order to evaluate the proposed approach in experimental and practical terms, a user panel has been designed and used and with the help of this panel, the capability of practical implementation of this approach has been presented.

    Keywords: Task assignment, UAV, Mixed-integer linear programming, Moving targets, TSKem fuzzy inference syst
  • رعنا حیدری، جواد نیکوکار*، مجید گندمکار

    با توجه به روند پیشرفت تکنولوژی های استفاده از انرژی های تجدیدپذیر و حمایت سیاست گذاران حوزه انرژی جهت استفاده بیشتر از این منابع پاک و ارزان، تحقیقات بسیاری درجهت بهره گیری هرچه بیشتر از این گونه انرژی ها در حال انجام است. محدودیت هایی از قبیل ظرفیت پایین، عدم قطعیت توان خروجی و مشکلات پایداری، استفاده از منابع انرژی پراکنده را پرهزینه و دشوار ساخته است. برای رفع این مشکلات،  مفهومی جدید با عنوان نیروگاه مجازی پیشنهاد شده است. در این مقاله یک مدل کامل برای برنامه ریزی بهینه یک نیروگاه مجازی ارایه شده به صورتی که عدم قطعیت های منابع تولید پراکنده نظیر انرژی باد و خورشید و همچنین خودرو های الکتریکی در نظر گرفته شده است. علاوه بر این، از پاسخ گویی بار که مدلسازی آن بر مبنای پاسخ گویی بار مبتنی بر قیمت برای بارهای معمولی و مبتنی بر تشویق برای خودروهای الکتریکی می باشد استفاده شده  و در نهایت تابع هدف ارایه شده با روش برنامه ریزی خطی صحیح مختلط  بهینه گردیده و یک شبکه 32 شینه مورد مطالعه قرار گرفته که هدف بیشینه سازی سود نیروگاه مجازی بوده که برای این کار از استفاده همزمان از پاسخ گویی بار و خودروهای الکتریکی با قابلیت اتصال به شبکه استفاده شده است.

    کلید واژگان: نیروگاه مجازی، پاسخ گویی بار، خودروی الکتریکی، برنامه ریزی خطی صحیح مختلط
    Rana Heydari, Javad Nikoukar*, Majid Gandomkar

    Due to the progress of renewable energy technologies and the intention of energy policymakers to use these clean and cheap resources, many studies have focused on ways to take advantage of these energies. Limitations, such as low capacity, output power uncertainty, and sustainability problems, make the use of distributed energy resources costly and difficult. Among distributed generation resources, renewable energy resources such as wind energy and solar energy are more environmentally friendly and are used more than other technologies. Despite the many advantages of these resources, their output power depends on such factors as wind speed and solar intensity, which cannot be accurately predicted. For this reason, the infiltration[MSH1]  of high levels of these resources into power systems increases system uncertainty and can reduce reliability while system reliability is very important for power system designers and operators, as well as energy consumers. To solve these problems, a new concept, named virtual power plant, is proposed. A virtual power plant is a collection of distributed energy resources that come together to participate in the market. Virtual power plants can efficiently coordinate, aggregate, and manage different distributed energy resources such as distributed generation, energy storage systems, and controllable loads. These plants are flexible agents for a range of distributed energy sources that can be used in wholesale markets to provide services to system operators. The energy management system is the heart of a virtual power plant that coordinates the flow of power from generators, controllable loads, and energy storage devices. This paper proposes a full model for optimal planning of a virtual power plant if uncertainties of distributed generation sources such as wind and solar energy, as well as electrical vehicles, are considered. To prevent the negative effects of the presence of electric vehicles on electricity networks, especially in virtual power plants, it is necessary to charge these vehicles in a controlled manner and with careful planning. In addition, the demand response whose modeling is based on price-based demand response for non-users and encouragement-based for electric vehicles is optimized on two scenarios, and a 32-bus network is studied. The main goal of the research is to maximize the profit of the virtual power plant for the simultaneous use of load response and electric vehicles with the capability of connecting to the grid.

    Keywords: Virtual power plant, Demand respons, Electric vehicles, Mixed integer linear programming
  • Mouad Benbouja *, Abdelwahed Echchatbi, Abdelkabir Charkaoui
    Product customization is considered as the widespread strategy for the actual market trend oriented toward customer focus. In this field, mass customization sights mainly to emerge economy of scale and economy of scope in order to integrate mass production principles with customization abilities. This research views the collaborative management through an integrated procurement, production and distribution mixed integer linear programming (MILP) as a planning modeling approach for a multi-echelon and multi-site supply chain within tactical decision level. The model formulation is based on dyadic relationships according to leaders and followers tradeoffs where the supply chain’s stakeholders are depicted as follows, a) customers: Original Equipment Manufacturers (OEMs) identified as leaders and (b) first-tier suppliers: customized products manufacturers (c) second-tier suppliers: raw material suppliers, identified as followers. The feasibility of the proposed model has been provided through its resolution to optimality by an exact method, the decision-making process is focused on the first-tier suppliers’ operations in order to satisfy the customized demands taking into account realistic characteristics of mass customization environment for the internal and external constraints through the supply chain. The illustration of the model is performed with an example from the automotive industry, a sensitivity analysis has been conducted in order to provide the main decision points through key parameters, for instance, the capacities threshold according to a defined demand level and its customized structure which contribute to highlight a constructive managerial insights.
    Keywords: Multi echelon supply chain, integrated supply chain, mass customization, product variety, Mixed integer linear programming
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال