Increasing reliability and reducing disruptions in supply networks are of increasing importance; for example, power outages in electricity distribution networks cost \$35-50 billion annually in the US. Motivated by the operational constraints of such networks and their rapid adoption of decentralized paradigms and self-healing components, we introduce the "minimum reconnection time" (MRT) problem. MRT seeks to reduce outage time after network disruptions by programming reconnection times of different edges (i.e., switches), while ensuring that the operating network is acyclic. We show that MRT is NP-hard and is a special case of the well-known minimum linear ordering problem (MLOP) in the submodular optimization literature. MLOP is a special case of a broader class of ordering problems that often admit polynomial time approximation algorithms. We develop the theory of kernel-based randomized rounding approaches to give a tight polynomial-time approximation for MRT, improving the state-of-the-art approximation factor for a broad class of MLOP instances. Further, motivated by the reliability incentive structure for utility companies and operational energy losses in distribution networks, we propose local search over spanning trees to balance multiple objectives simultaneously. We computationally validate our reconfiguration methods on the NREL SMART-DS Greensboro synthetic network, and show that this improves service equity by a factor of four, across industrial and residential areas.


翻译:供应网络的可靠性和减少中断越来越重要;例如,美国电力分配网络的停电每年耗资350至500亿美元。由于这些网络的运作限制以及迅速采用分散的范式和自愈合组件,我们引入了“最小再连通时间”(MRT)问题。MRT试图通过不同边缘(即开关)的重新连通程序,减少网络中断后的停电时间,同时确保运行网络周期性运行。我们表明MRT是硬的,是亚模版优化文献中众所周知的最低线性订购问题的一个特殊案例。MLOP是一个特别案例,它涉及一系列更广泛的订购问题,往往包含多线性时间近似算法。我们开发了基于内核的随机圆环法理论,为MRT提供了紧凑的多线性时间近似,改善了运行网络的全局性近效系数,为广度的MLOP实例。此外,我们基于可靠、最小线性线性订购问题的最低线性订购问题,我们提出了跨多线性网络的绿色网络的搜索结构,并展示了我们跨多面的互联网销售的绿色结构,从而展示了我们跨行业销售的网络的绿色结构,并展示了我们跨了跨了跨互联网的网络的网络的能源的计算方法。

0
下载
关闭预览

相关内容

Networking:IFIP International Conferences on Networking。 Explanation:国际网络会议。 Publisher:IFIP。 SIT: http://dblp.uni-trier.de/db/conf/networking/index.html
不可错过!《机器学习100讲》课程,UBC Mark Schmidt讲授
专知会员服务
73+阅读 · 2022年6月28日
【2022新书】高效深度学习,Efficient Deep Learning Book
专知会员服务
118+阅读 · 2022年4月21日
专知会员服务
161+阅读 · 2020年1月16日
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
ACM TOMM Call for Papers
CCF多媒体专委会
2+阅读 · 2022年3月23日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Tutorial
中国图象图形学学会CSIG
3+阅读 · 2021年12月20日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Industry Talk2
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年7月29日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Industry Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年7月28日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
27+阅读 · 2019年1月4日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
17+阅读 · 2018年12月24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
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2022年11月4日
Arxiv
0+阅读 · 2022年11月3日
VIP会员
相关资讯
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
ACM TOMM Call for Papers
CCF多媒体专委会
2+阅读 · 2022年3月23日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Tutorial
中国图象图形学学会CSIG
3+阅读 · 2021年12月20日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Industry Talk2
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年7月29日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Industry Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年7月28日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
27+阅读 · 2019年1月4日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
17+阅读 · 2018年12月24日
相关基金
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
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员