城市高速公路网络入口流量控制的双层规划模型及求解算法

采用双层规划模型描述城市高速公路网络的入口（匝道）流量控制问题,设计了基于灵敏度分析法的启发式算法,并给出了一个简单的算例．在双层规划模型中,上层模型使整个网络系统最优,同时使从各个入口（匝道）进入网络的流量最大;下层模型是一个标准的用户平衡模型,用于表示网络中用户的路径选择行为     

A trust region algorithm for bilevel programing problems

A trust region algorithm is proposed for solving bilevel programming problems where the lower level programming problem is a strongly convex programming problem with linear constraints. This algorithm is based on a trust region algorithm for nonsmooth unconstrained optimization problems, and its global convergence is also proved.     

Exact penalty method for the nonlinear bilevel programming problem

In this paper, following the method of replacing the lower level problem with its Kuhn-Tucker optimality condition, we transform the nonlinear bilevel programming problem into a normal nonlinear programming problem with the complementary slackness constraint condition. Then, we get the penalized problem of the normal nonlinear programming problem by appending the complementary slackness condition to the upper level objective with a penalty. We prove that this penalty function is exact and the penalized problem and the nonlinear bilevel programming problem have the same global optimal solution set. Finally, we propose an algorithm for the nonlinear bilevel programming problem. The numerical results show that the algorithm is feasible and efficient.     

一种求解随机线性二层规划问题的分支定界-粒子群混合算法

将一类随机线性二层规划模型转换为带期望约束的确定性线性二层协方差规划模型,并进一步利用KKT条件将二层协方差规划模型转化为单层规划模型,然后利用分支定界-粒子群混合算法对该模型进行求解.与传统分支定界算法的对比实验表明,该算法有效改善了上层问题的方差结果,且计算效率得到了较显著提高.     

两层多目标集值优化问题的最优性条件

在集值分析的框架下,针对上、下层均为多目标且上层问题的集值函数是由下层问题的有效前沿隐性确定的这类两层多目标优化问题,建立了一个通用性结构化模型．研究了模型中构成函数的伴随导数、锥凸性、锥单调性和上局部Ｌｉｐｓｃｈｉｔｚ性．利用参数规划、非光滑分析和非线性分析的理论和方法,获得了模型锥有效解存在的最优必要条件和充分条件     

二维水平井轨道设计的优化模型及算法

建立了设计二维水平井轨道的非线性优化数学模型,并构造了两种求解算法．第一种方法是依据Ｌｉｐｓｃｈｉｔｚ 条件及可行域的特点构造的网格算法,第二种方法是将原问题化为与之等价的双层规划问题,然后依据上下层规划的最优性条件,建立了一种更为切实有效的求解算法,数值结果验证了模型及算法的正确性和有效性     

弱线性双层规划问题的罚分解方法

主要研究弱线性双层规划问题的求解方法.首先利用线性规划的对偶理论和罚函数方法思想,将弱线性双层规划问题转化为一个单层非线性规划问题.进一步把该单层优化问题分解为两个含有罚参数的线性规划问题,设计了一个罚分解方法,并用一个简单算例说明了所提出方法的可行性.     

用带权极大模理想点法求解多目标双层规划问题

研究一种具有多个决策者卷入、 各决策者的目标不止 一个、 决策者之间存在二层递阶关系系统——双层多目标规划问题. 给出双层多目标决 策问题数学模型的一种解决方法, 把带权极大模理想点法和Kuhn-Tucker条件结合起来, 从 而把双层多目标规划问题转化为单层单目标约束规划问题, 进而求得原问题的弱有效解.     

Maximum entropy approach for solving pessimistic bilevel programming problems

Bilevel programming problems are of growing interest both from theoretical and practical points of view. In this paper, we study a pessimistic bilevel programming problem in which the set of solutions of the lower level problem is discrete. We first transform such a problem into a single-level optimization problem by using the maximum-entropy techniques. We then present a maximum entropy approach for solving the pessimistic bilevel programming problem. Finally, two examples illustrate the feasibility of the proposed approach.     

优先发展策略下的高等教育最优投资双层规划模型

高等教育投资具有“双层”的特点，上层为主管部门，下层为高等学校．分析了优先发展策略下高等教育最优投资的层次及步骤，分别建立了保证优先发展学校最优投资和用剩余资金对全部学校无差别最优投资双层规划模型，给出了上、下层最优投资方案的确定方法．通过扩大可行解范围，将双层规划模型转换为单层线性规划模型，证明了两者最优解的等价性，设计了求得模型最优解的多项式算法，最后给出了应用举例．     

Genetic Algorithm for Solving Quadratic Bilevel Programming Problem

By applying Kuhn-Tucker condition the quadratic bilevel programming,a class of bilevel programming,is transformed into a single level programming problem,which can be simplified by some rule. So we can search the optimal solution in the feasible region,hence reduce greatly the searching space. Numerical experiments on several literature problems show that the new algorithm is both feasible and effective in practice.     

一类二层多目标规划的混沌遗传优化算法及其应用

针对求解一类二层多目标规划问题,首先将其转化为等价的单目标规划问题,然后利用遗传算法优化的反演性和混沌优化方法的遍历性,并结合精确罚函数求解非线性约束优化问题,提出了求解此类问题的混沌遗传算法.该方法能够有效改善遗传算法的局部搜索能力和搜索精度,求解精度和可靠性较高.实际算例表明,算法是有效可行的.     

A New Variant of Penalty Method for Weak Linear Bilevel Programming Problems

We present a new variant of penalty method, which is different from the existing penalty methods, for solving the weak linear bilevel programming problems. We then transform it into a single-level optimization problem using Kuhn-Tucker optimality condition and discuss the relations between them. Finally, two examples are used to illustrate the feasibility of the proposed penalty method.     

一类混合整数二层线性规划问题的等价形式

考虑一类上层所有变量为0-1型变量和下层所有变量为连续型变量的混合整数二层线性规划问题(MI-BLPP),把该问题松弛为一个特殊的二层线性规划问题(BLPP2),证明了BLPP2与MIBLPP具有相同的最优解,最后给出了数值算例验证了结论是正确可行的。     

一个求解线性双层规划的全局收敛算法

用线性规划对偶理论讨论了线性双层规划的最优性条件，利用下层问题的对偶间隙，将线性双层规划转化为目标函数带惩罚项的单层问题，通过对转化后的单层问题进行求解，给出了一个求解线性双层规划局部最优解的方法，然后引进一种割平面约束来修正当前局部最优解，直到求得线性双层规划的全局最优解。提出的算法具有全局收敛性，并通过一个算例说明了算法的求解过程。     

灰色多随从二层线性规划问题及其解法

针对多随从二层线性规划问题, 结合灰色特征, 提出了灰色独立多随从二层线性规划问题. 建立了该问题的数学模型, 并证明了漂移型灰色独立多随从二层线性规划问题等价于漂移型灰色二层线性规划问题. 对于漂移型灰色独立多随从二层线性规划问题, 基于单纯形法设计了一种求解算法. 数值算例表明该算法是可行有效的.     

一类灰色二层线性多目标规划问题及其算法

将下层带多目标函数的二层线性规划与灰色理论相结合,提出了一类灰色二层线性多目标规划问题,给出了该问题的数学模型和相关概念。在约束域为非空紧集的条件下,证明了漂移型灰色二层线性多目标规划问题的最优解一定可以在约束域的极点达到,并提出了一个基于k次最好法的求解算法,证明了该算法具有全局收敛性,算例分析验证了所提算法是有效的。     

具有周期性双层优化结构的无人机集群航路规划模型

 针对多种威胁条件下的无人机集群航路规划问题,提出了集群控制方法和周期性双层优化算法。以定点抵达任务为背景,将d-范数、冲击函数与反曲函数结合起来,构建了能够实现雷诺兹准则的集群动态控制模型,并采用设计出的周期性双层优化算法求解中心无人机的航路规划问题。通过仿真算例,验证了该模型的实效性和优化算法的可行性,与遗传算法-人工势场混合算法相比,周期性双层优化算法求解效率更高且优化效果更好。     

具有对策关系的决策问题

针对上层决策人与下层 决策人具有对策关系的两层次决策问题，建立了该问题的数学模型和决策机理，并定义了有关解的概念，在此基础上，把两层决策问题转化为单层优化问题，采用外部逼近法求解此单层优化问题，可获得两层决策问题的最优解。     

一种0-1型双层线性规划的分支-定界法

针对上下层变量都是0-1变量的双层线性规划问题,在通过对其模型结构特点研究的基础上,结合双层线性规划问题的定界理论,给出了一种便于求解、结构简单的定界函数和寻找问题全局最优解且基于深度优先的搜索准则,由此提出了一个求解0-1型双层线性规划的分支-定界法.提出的算法具有全局收敛性,并通过算例说明了算法的求解过程.