交通网络优化模型的研究与应用

第３３卷第３期　２０１１年６月　山　东　Ｓｈａｎｄｏｎｇ　冶　金　Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｙ　Ｖ０ｌ－３３　Ｎｏ．３　Ｊｕｎｅ　２０１１　

试验研究；　

烧结资源配比优化模型的研究与应用冰　

冯朝辉，张华，王艳红，江志刚　（武汉科技大学机械自动化学院，湖北武汉４３００８１）　

摘要：针对钢铁企业烧结工艺原料供应不稳定、用料复杂、成分多变、资源消耗大、生产成本高等问题，提出了一种基于成　本最优的烧结资源配比模型，该模型运用线性规划算法，以成本最优为目标进行烧结配料，可准确计算出在现有资源条件　下，既满足产品成分工艺要求，又兼顾降低成本、合理使用原料等目标的优化配比。应用表明，该模型优化后的烧结配比在　提高烧结矿碱度的同时，每吨烧结矿降低原料成本２５．５４元，原材料单耗节约５．５９　ｋｇ，含铁原料节约２３．４５　。　关键词：烧结；资源配比；优化模型；成本最优　中图分类号：ＴＦ０４６．４　文献标识码：Ａ　文章编号：１００４—４６２０（２０１１）０３—００２４—０３　

１　前言　

烧结是我国铁矿粉造块的主导生产工艺，是整　

个钢铁生产流程中重要的一环。烧结工序的物料　

处理量在钢铁企业中处于第二位　，仅次于高炉炼　铁，而能源消耗也仅次于炼铁及轧钢而居第三位，　

约占钢铁生产总能耗的９％～１２％（我国为１５％）　］，　

是现代钢铁制造流程中物质流、能量流流通量最大　

的工序之一。研究烧结工艺过程中的物质输入特　

性，特别是烧结资源的优化配比问题对企业降低成　本、节能降耗等具有重要意义。　

烧结生产系统是主料资源在辅料资源的配合　

下，经过一系列物理化学反应而生成主副产品的输　入输出系统ｂ　。主料资源主要指含铁元素的原材　料，包括铁矿石（精矿粉、富矿粉）、高炉炉尘、氧气　

转炉炉尘和钢渣、轧钢皮、硫酸渣等。烧结生产系　

统的辅料资源是配合主料资源转化所必需的能源　

或辅助材料，如石灰石、白云石、生石灰、天然气、煤　气、煤、空气、水等，是生产工艺所必需的。主料资　

虚拟网络映射模型及优化研究　

◆孙昌会尹春鹏　（郑州市电子信息工程学校河南郑州４５０００７）　【摘要】网络虚拟化是构建互联网络体系的重要技术，也是促进网　络底层资源共享的重要应用，针对当前网络用户定制化服务的发　展需求，建立虚拟网络映射，能够从当前网络资源现状来构建虚拟　解决方案，突破在线请求、资源约束等问题。为此，本文将从虚拟网　络映射模型及技术优化上来探讨相应热点问题，并提出解决虚拟　网络映射模型优化的思路和方法。　【关键词】网络虚拟化虚拟网络映射问题整数规划　

虚拟网络技术在构建新一代互联网络体系架构中，能够从底　层物理物理结构上创建多个虚拟网络，从而满足用户自定义的端　到端的服务。作为当前重要的网络技术，在底层物理层进行网络系　统共享中，通常可以实现多个节点对连接节点的虚拟链路生成。如　借助于路由协议可以共享专线资源，实现虚拟网上ＩＰ语音的多通　道服务，同时还可以利用自认证地址和路由协议来提供安全保障　因此，虚拟网络技术中的虚拟网络映射在实现底层物理物理共享　中发挥了重要作用。　一、当前虚拟网络映射面临的问题及挑战　虚拟网络映射是构建虚拟网络植入的主要内容，也是实现底　层物理物理中各节点及数据链路连接的重要技术，其主要目标在　于从虚拟技术上实现底层物理网络的高效利用。然而，在研究虚拟　网络映射中，还有几个难题一直制约着其应用。主要有：一是对底　层资源的约束，从技术上来看，虚拟网络映射必须满足虚拟网络请　求，如对某一节点或链路带宽资源的使用，从实验中来看，对于某　一一虚拟节点所占资源是有限的，而这个限值往往给虚拟网络带来　特定的约束；二是准入控制难题，对于网络实体底层各资源的分　配，在虚拟网络下需要设置准入控制，以确保可用资源的充足和有　效，然而，对于底层资源来说本身是有限的，因此每一虚拟网络请　求都将被延迟或拒绝，从而造成虚拟网络请求门槛难题；三是在线　请求过多带来的动态响应不及时，虚拟网络请求是动态的，对于物　理资源的占用也是随机的，有时很长，而在资源提供上所采用的映　射算法往往难以保障及时响应，特别是对于大量请求并发时则更　无法进行在线满足；四是网络拓扑结构多样化，针对虚拟网络环境　下的网络拓扑结构，不同映射算法所设置的结构也不尽相同，如星　型、树型及其他类型等，而对于各拓扑结构下的虚拟网络，如何更　好的发挥各自的效率都是映射算法面临的难题。　二、虚拟网络映射模型的定义及整数规划　虚拟网络映射模型的构建主要针对约束条件、优化目标及复　杂性等特点，从映射算法的优化上＝来动态分配网络资源，提高系统　容错性。其定义形式为一个无向图ｇｓ＝（Ｎｓ，Ｌｓ，Ａｓ　，Ａｓ　），对于　和Ｉ　ｓ　主要是针对底层物理网络上的节点及链路集合，并对链路路径记　为Ｐ　；对于　主要是针对节点属性进行定义，如占用的物理地址　等；对于Ａ　表示底层链路属性，如网络延迟、带宽资源。假设底层　某一物理网络为Ｇ。，虚拟网络为６　，则对于虚拟网络映射集合就满　足Ｍ：６　（Ｎ’，Ｐ’，Ｒ　Ｒ　），其中Ｎ＇ＣＮｓ，Ｐ’ＣＰｓ，而式中的　和Ｒ。分　别表示节点资源集合和链路资源集合。　对于虚拟网络映射目标的约束是结合虚拟网络资源的最大带　宽来说实现的。假设ｔ时刻的虚拟网络请求的效益为Ｒ（Ｇｖ（ｔ）），则　

城市公共交通网络优化研究

在城市化进程中，城市公共交通网络扮演着极为重要的角色。城市公共交通网络涉及城市居民的出行、交通运输效率、城市环境污染等问题。因此，建立高效、便捷的城市公共交通网络成为当今城市规划的重要议题。本文旨在研究并探讨城市公共交通网络优化的相关问题。

一、城市公共交通网络的现状

城市公共交通网络的现状可以从以下几个角度来考虑：

1.交通拥堵现状

在一些大城市中，交通拥堵现状普遍存在。出行效率低下已成为困扰城市居民的头号难题，而城市公共交通网络却并未给予有效的缓解。城市公共交通网络不仅需要先进的技术手段来实现效率提升，还需要因地制宜的规划来满足不同人群的需求。

2.公交线路分布状况

在城市公共交通网络规划中，公交线路的科学设计、布局与调配都至关重要。良好的线路规划可以有效避免客流拥堵，同时也能满足居民的个性化需求。而如何根据城市特点与居民出行需求设置公交线路，则需要在大量数据分析基础上进行科学规划。

3.公交站点覆盖情况 除了公交线路的规划与调配，公交站点的覆盖范围也是非常重要的，良好的站点分布能够提高乘客的换乘效率、方便老年人、行动不便人士的出行、降低运营成本等多重效益。

4.票价管理

票价的设定也是城市公共交通网络运行所面临的问题之一。合理的票价对于运营方、乘客及政府都非常关键。为了让城市公共交通网络更具有竞争力，提高出行效率，票价的合理调整是必须的。

二、城市公共交通网络优化方案

实现优质的城市公共交通网络需要在上述城市公共交通网络现状的基础上，对其进行相应的优化。其具体方案如下：

1.将技术手段应用到城市公共交通网络中

在城市公共交通网络中，技术手段的应用是必须的，智能化公共交通系统、智能化公交调度等方案都可以有效地解决城市公共交通问题。比如，目前一些城市已使用可视化运营指挥系统对公交车路线实时监控与调度，使获得了优化的配线方案，并提供及时准确的实时信息，以减少乘客等候时间。

城市交通拥堵的网络模型研究及优化策略

城市交通拥堵长期以来一直是城市化进程中的一个难题。近些年来，随着互联网技术的发展，交通拥堵问题的研究也发生了变革。网络模型作为一种重要的研究手段，被广泛应用于城市交通拥堵问题的研究中。本文将结合相关实例，探讨城市交通拥堵网络模型的研究及其优化策略。

一、城市交通拥堵网络模型的定义

城市交通拥堵网络模型是指将城市交通网络抽象为一个数学模型，以便研究城市交通流的变化情况。该模型通常包括两个主要部分：路网网络和交通流模型。路网网络是指由一组路线、拓扑结构及路况参数构成的网络，交通流模型是指由车辆流及交通速度信息构成的模型。

二、城市交通拥堵网络模型的研究

城市交通拥堵网络模型的研究已经有了相当长的历史，并在不断地发展。具体来说，城市交通拥堵网络模型的研究可分为以下几个阶段。

1. 宏观模型

宏观模型是城市交通拥堵网络模型的一种较粗略的抽象方式。该模型通常采用一些简单的数学公式，描述交通流的状态，具体表现为交通阻力的函数。宏观模型是城市交通流有效性评估的常见方法，其理论基础是不断完善的，例如BPR模型、PCU模型等。

2. 混合宏观-微观模型

混合宏观-微观模型是宏观模型与微观模型的综合，它通过建立一个包含交通流的微观元素的系统，使宏观交通流模型能够更准确地表现交通流的动态性。混合宏观-微观模型的研究和发展一直是城市交通流研究的前沿，例如通过Cell Transmission Model进行模拟的模型，通过偏微分方程描述交通流，通过改进的自适应分数次微积分算法来进行模拟等等。

3. 微观模型

微观模型是一种基于车辆驾驶行为的模型，更贴近实际交通状况下的驾驶行为和进退场细节，因而未来可能是研究的热点。该模型通过描述车辆每个行为的详细细节，包括基于驾驶员的行为、车辆间互动与覆盖的距离等。近年来，随着智能交通系统技术的发展，微观模型的研究也取得了长足的进展。

三、城市交通拥堵网络模型的优化策略