Electric utility companies perform numerous technical interventions every day. Since it is generally not possible to complete all planned interventions within a single day, companies face two objectives: maximizing the total duration of completed interventions (primary objective) and minimizing the associated operational cost (secondary objective). In this paper, we introduce a multi-objective variant of the technician routing and scheduling problem in which both objectives are optimized in lexicographic order. We propose a compact mixed-integer linear formulation and an extended set-packing-based formulation. To handle the objectives within a single-objective framework, we consider weighted-sum reformulations that preserve lexicographic priorities as well as sequential reformulations that individually optimize each objective while maintaining the optimal value of higher-priority ones. For the extended formulation, we develop an exact column-generation-based algorithm, in which the pricing subproblems are solved via a labeling algorithm based on dynamic programming. As technician schedules are typically generated on a daily basis, the algorithm is designed to deliver high-quality solutions within short computation times (e.g., 5 minutes). Computational experiments on real-life instances provided by the French electric utility company show that the CG-based algorithm proves optimality on a larger number of small instances than the compact formulation and consistently outperforms it on larger instances. In particular, the sequential CG-based variant finds the best-known solutions on more instances and achieves lower mean gaps relative to the best solution found in each instance category.


翻译:电力公司每天需执行大量技术干预任务。由于无法在单日内完成所有计划干预,企业面临双重目标:最大化已完成干预的总时长(首要目标)和最小化相关运营成本(次要目标)。本文引入一种多目标变体的技术人员路径规划与调度问题,其中两个目标按词典序优化。我们提出了一种紧凑的混合整数线性规划模型和一种基于集合覆盖的扩展模型。为在单目标框架下处理多目标,我们考虑了保留词典优先级的加权求和重构方法,以及依次优化各目标同时保持更高优先级目标最优值的序列化重构方法。针对扩展模型,我们开发了一种基于列生成的精确算法,其中定价子问题通过动态规划的标记算法求解。由于技术员日程通常按日生成,该算法设计为可在短计算时间(如5分钟)内输出高质量解。在法国电力公司提供的真实场景实例上的计算实验表明,基于列生成的算法在更多小规模实例上证明了最优性,且在大规模实例上始终优于紧凑模型。特别地,序列化列生成变体在更多实例上找到了已知最优解,并在每个实例类别中相对于最佳解实现了更低的平均差距。

0
下载
关闭预览

相关内容

在数学和计算机科学之中,算法(Algorithm)为一个计算的具体步骤,常用于计算、数据处理和自动推理。精确而言,算法是一个表示为有限长列表的有效方法。算法应包含清晰定义的指令用于计算函数。 来自维基百科: 算法
《优化战术路径规划》
专知会员服务
26+阅读 · 3月29日
AI大模型技术在电力系统中的应用及发展趋势
专知会员服务
18+阅读 · 2025年6月23日
电力人工智能技术研究框架、应用现状及展望
专知会员服务
17+阅读 · 2025年5月15日
大语言模型在规划与调度问题上的应用
专知会员服务
53+阅读 · 2025年1月12日
《优化军事规划员的作战方案决策》46页论文
专知会员服务
50+阅读 · 2024年5月8日
中国电力产业数字化研究报告
专知会员服务
63+阅读 · 2022年7月13日
电力数字化2030白皮书(附报告),58页pdf
专知
13+阅读 · 2022年12月4日
深度学习时代的目标检测算法
炼数成金订阅号
40+阅读 · 2018年3月19日
综述:深度学习时代的目标检测算法
极市平台
27+阅读 · 2018年3月17日
基于区域的目标检测——细粒度
计算机视觉战队
14+阅读 · 2018年2月1日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2016年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
20+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
最新内容
学习数据的几何:形状空间分析数学综述
专知会员服务
6+阅读 · 6月17日
定向能反无人机系统最新发展动态
专知会员服务
7+阅读 · 6月17日
从燃煤战舰到算法战争:水面指挥的永恒要求
专知会员服务
4+阅读 · 6月17日
相关VIP内容
《优化战术路径规划》
专知会员服务
26+阅读 · 3月29日
AI大模型技术在电力系统中的应用及发展趋势
专知会员服务
18+阅读 · 2025年6月23日
电力人工智能技术研究框架、应用现状及展望
专知会员服务
17+阅读 · 2025年5月15日
大语言模型在规划与调度问题上的应用
专知会员服务
53+阅读 · 2025年1月12日
《优化军事规划员的作战方案决策》46页论文
专知会员服务
50+阅读 · 2024年5月8日
中国电力产业数字化研究报告
专知会员服务
63+阅读 · 2022年7月13日
相关基金
国家自然科学基金
1+阅读 · 2016年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
20+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员