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一种求解带嵌套约束二次资源分配问题的快速算法

最优化与控制 2021-10-01 v1

摘要

我们研究二次资源分配问题及其对变量嵌套和施加上下界约束的变体。该问题出现在许多应用中,特别是智能电网去中心化能量管理(DEM)中的电池调度。我们提出一种求解该问题的算法,其运行时间为 O(nlogn)O(n \log n),且与现有算法不同的是,该算法使用相对简单且易于实现的子程序和数据结构达到了这一时间复杂度。这使我们的算法非常适于实际适配与实现。我们的算法与现有 DEM 研究工具中用于电池调度的子程序进行的数值比较表明,我们的算法显著降低了 DEM 系统的整体执行时间,尤其在最优调度中电池预期多次完全充满或放空时。此外,使用合成数据的计算实验显示,我们的算法比当前最高效的算法快一个数量级以上。特别是,我们的算法能够在个人计算机上以不到 17 秒的时间求解所有考虑的最多达一百万变量的算例。

关键词

引用

@article{arxiv.2009.03880,
  title  = {A fast algorithm for quadratic resource allocation problems with nested constraints},
  author = {Martijn H. H. Schoot Uiterkamp and Johann L. Hurink and Marco E. T. Gerards},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2009.03880},
  year   = {2021}
}