城市道路单行系统布局优化的双层规划模型和混合算法

研究了基于出行者路径选择行为的单行道布局优化问题.借助于双层规划思想,以最小化研究区域内的总旅行时间为交通管理者的决策目标,建立了单行道布局优化的混合整数非线性规划模型,用0-1变量表征路段单行与否,用Logit型随机用户均衡网络模型刻画在交通管理者确定的某一单行道布局方案下的网络均衡流量模式.设计了GA-MSA组合式算法, 其中遗传算法求解上层问题,MSA算法求解在上层给定的单行布局方案下的路段均衡流量模式.为使初始化和遗传操作得到的染色体可行, 设计了相应的染色体修复程序.算例分析验证了用定量化方法优化单行道布局的必要性,参数敏感度分析解析了参数取值对优化结果的影响趋势和程度.     

一种计算复杂网络可靠性的新方法

修正了RBAP算法和RBAC算法中的错误,提出了一种分析网络可靠性的新方法。这种算法通过构造树的方法产生不交和。     

数据传输选择问题:算法设计和复杂性分析

数据和信息传输业务对网络的要求越来越高，在满足实时性、可靠性的同时，还要求充分利用网络资源，降低传输成本．文章首先建立了数据传输网络选择的最小成本模型，给出了有效支撑树代表集的概念，并给出了一个时间复杂性为O(mlogn)的算法产生代表集，其中m，n分别代表网络的边数和顶点数．然后对静态数据传输支撑树问题和动态数据传输支撑树问题，分别给出了一个时间复杂性为O(mlog n)和O(m^2 mlogn)的多项式时间的好算法．     

高山流域降水无线传感器网络节点布局优化方法

降水无线传感器网络节点布局对于准确分析降水时空分布规律和降低运维成本至关重要,是智慧流域物联网观测系统建设的关键问题和难点.针对高山流域的特点,在考虑路网约束的基础上,耦合回归克里格和模拟退火算法,提出了一种基于并行计算架构的流域降水无线传感器网络优化布局方法.利用该方法分析了雅砻江中下游流域现状站网的合理性,并进行站点优化布局研究.结果表明,基于回归克里格的优化布局方法可以对降水无线传感器网络进行合理优化布局,优化布局站点以相对较低的站网密度很好地捕捉了降水在空间上的分布规律;采用并行设计模拟退火算法进行降水无线传感器网络优化布局可以成倍的节省程序运行时间,显著提高优化布局效率.     

最短路树的计数、产生和优化问题

首先给出了在非负网络中构造最短路网络的算法，然后将树形图的计数算法到最短路网络中，设计出了最短路树计数问题的算法，将Gabow算法应用到最短路网络中，设计出了产生全部最短路树的算法，最后研究了最短路树的优化问题。     

动态系统最优的疏散路线与出发时间综合优化模型

疏散是应急管理的重要内容.区域性疏散涉及到大批车辆的集体性出行,为保证疏散的安全、有序,有必要在疏散规划中合理规定源点车辆的分批次出发时间和路线安排.以往大量研究将疏散路线和出发时间的优化描述为动态网络流优化问题.但在这些模型中,交通流的一个重要特征却没有得到合理反映,即路段走行时间等路网特征的变化不但与时间有关,还依赖于路段或路网的交通负荷.本文提出了一个动态系统最优的疏散路线与出发时间综合优化模型,其中采用基于加载仿真的非解析式子表示流量传播约束,通过其反映路段走行时间随道路负荷变化的实际.设计了基于加载仿真的启发式算法,并给出了一个数值算例.     

网络中的最优控制树问题

众所周知,从通讯网络建设中提出著名的最优支撑树问题,即在一个赋权连通图中求一个包含所有顶点而权(费用)最小的连通子图(支撑树).进而,在交通、通讯、供销系统的干线设计中,考虑的连线(干线)不一定连接网络的所有顶点,但被连接的顶点必须构成一个控制集,即其余任一顶点都有一条边直接与此主干部分相连.这就提出了最优控制树问题.似乎此问题与最优支撑树问题十分类似,但我们将证明它是NP-困难的,并给出一个分枝定界算法及相关性质.     

交通运输网络级联失效影响规律及影响范围

基于耦合映像格子模型,研究了交通运输网络路段级联失效的规律并给出了预测交通运输网络路段级联失效影响范围的算法流程。基于耦合映像格子,建立了交通运输网络的级联失效模型,结合交通运输网络的特征,分析了相应的耦合映像格子模型中的参数,通过仿真分析了不同的网络拓扑结构、不同的路段移除方式与不同的外部扰动,以及不同的耦合强度对网络级联失效的影响规律。结果表明:最容易造成网络级联失效的是饱和度和节点度组合最大的节点;外部扰动R越大,网络越容易发生级联失效,当外部扰动R的值大于某个阈值之后,网络就会发生级联失效;耦合强度ε越大,网络也越容易发生级联失效,当耦合强度ε的值大于某个阈值之后,网络也会发生级联失效。最后,给出交通运输网络失效传播范围的预测算法流程,并用Transmodeler软件对实际路网进行仿真分析说明了算法的有效性。     

采用R树和轨迹分段的HMM高效地图匹配方法

针对传统隐马尔可夫模型(hidden-Markov model,HMM)地图匹配算法无法高效处理大量轨迹数据的问题,提出了一种改进的HMM地图匹配算法。采用R树空间索引方法为路网建立空间索引,基于轨迹点位置变化率对GPS轨迹数据进行分段,并利用R树索引快速确定子轨迹所属的候选路段,在子轨迹中挑选关键点代替整段子轨迹判断所属路段,根据结果完成各子轨迹的地图匹配。仿真结果表明：与传统HMM地图匹配算法相比,改进算法可以同时减少道路搜索和轨迹点遍历的工作量,大幅提高算法效率。     

液压集成系统智能化虚拟设计中的核心算法研究

通过对液压集成系统设计中存在的问题进行分析,提出以集成块布局布孔集成方案的智能优化设计算法为核心,以具有沉浸感的虚拟现实环境为人机交互界面的智能化虚拟设计新方法。针对集成块这种复杂的立体空间带约束布局问题,介绍了智能型虚拟设计系统的构造方案,重点对其核心算法—运用智能计算方法及其混合优化策略实现集成块布局布孔自动优化设计的方法和实现技术进行阐述,为建造高度智能的液压集成块虚拟设计系统提供了可靠的理论依据。     

考虑复杂交通的废弃电器电子产品回收网络模型

中国废弃电器电子产品(WEEE)数量逐年上升,但尚未完全建立起正规WEEE回收体系,面临资源浪费和环境污染问题。基于此,考虑到复杂交通对WEEE运输的影响,构建了考虑现实复杂交通和节能减排情形下的WEEE回收网络模型,并与理想交通下的WEEE回收网络模型进行对比。设计了智能优化算法,优化WEEE回收网络一体化布局求解过程,在保证WEEE回收处理作业高效完成的前提下,最大限度地降低WEEE回收网络建设成本。最后通过系统仿真验证了模型与算法的有效性。     

最优信号控制条件下城市交通离散网络设计问题的备用能力模型

将备用能力的概念与城市交通离散网络设计问题结合在一起,一方面通过对路口的信号进行最佳设置使交通网络可以容纳最大的交通需求量;另一方面,通过在交通网络中添加新的路段来提高整个交通网络的通行能力.给出了最优信号控制条件下城市交通离散网络设计问题备用能力的优化模型及其启发式求解算法.最后,通过一个简单的算例,说明该算法是可行并且有效的.     

基于IFOA-SA-BP神经网络的雷达信号识别

为提高雷达信号的识别率,提出一种改进的果蝇优化算法(improved fruit fly optimization algorithm, IFOA)和模拟退火(simulated annealing, SA)算法相融合并用于优化反向传播(back propagation, BP)神经网络的雷达信号识别算法。首先,该算法提取雷达信号的调和平均盒维数、信息维数和差分近似熵特征作为信号识别的三维特征。然后,改进果蝇优化算法的寻优步长并添加逃脱系数以修改适应度函数,同时引入三维空间的搜索概念扩大果蝇的搜索范围,再对果蝇算法所求解的接受机制通过SA算法进行修正。最后,将融合后的算法IFOA-SA用于优化BP神经网络得到网络最优的初始权值和阈值,并用此网络进行雷达信号的分类识别。通过与BP和FOA-BP进行对比,结果表明IFOA-SA-BP能够提高雷达信号的识别率,证实了该算法的有效性。     

基于IFOA-SA-BP神经网络的雷达信号识别

为提高雷达信号的识别率,提出一种改进的果蝇优化算法(improved fruit fly optimization algorithm, IFOA)和模拟退火(simulated annealing, SA)算法相融合并用于优化反向传播(back propagation, BP)神经网络的雷达信号识别算法。首先,该算法提取雷达信号的调和平均盒维数、信息维数和差分近似熵特征作为信号识别的三维特征。然后,改进果蝇优化算法的寻优步长并添加逃脱系数以修改适应度函数,同时引入三维空间的搜索概念扩大果蝇的搜索范围,再对果蝇算法所求解的接受机制通过SA算法进行修正。最后,将融合后的算法IFOA-SA用于优化BP神经网络得到网络最优的初始权值和阈值,并用此网络进行雷达信号的分类识别。通过与BP和FOA-BP进行对比,结果表明IFOA-SA-BP能够提高雷达信号的识别率,证实了该算法的有效性。     

航运资产整合下海运网络的航线、路径和船舶的集成优化

针对航运资产整合后新企业的海运网络重建问题,从营运船舶的角度提出了轴-辐式网络和多港挂靠相结合的混合模式.结合混合模式对基于航线、路径、船舶一体化决策的可能约束,建立了总成本最小化为目标函数的线性混合0-1规划问题,设计了拉格朗日分解、次梯度、预处理与可行解构造的求解算法.通过一组准实例的数值仿真,验证了该求解算法在解决大规模问题时具有较强的计算性能.结果表明:航运资产整合可为新企业带来明显的规模优势,但海运网络重建成本控制的关键在于船队规模及其结构的再优化;新企业应选择合适数量的枢纽港口来布局主干网络,并通过优先保证分支网络上适当船型的配置和兼顾主干网络上大型船舶的充分利用的方式来提升船舶利用率.     

声纳浮标多普勒最接近法的一种新算法

在声纳浮标多普勒最接近点方法基础上,提出一种新算法.与原算法相比:(1)新算法推导出一个无误差的求解公式,而原算法是一个近似公式;(2)新算法在使用上较原方法更为方便,公式需要的输入在实际中更容易得到.比较了新算法和原算法的关系,原算法主要使用测量两个关于最接近点对称的多普勒频移及最接近点的频率变化导数;新方法在使用多普勒频移的同时还利用了测量点的时间信息.最后给出了仿真结果,表明新算法可以精确求解目标的运动参数.     

基于电流重新分配的电磁轴承的线圈容错控制

电磁轴承是通过控制线圈的电流,在预定的方向产生指定大小的力,以支撑转子的正常悬浮.线圈出现故障,将使整个系统失去稳定而崩溃.文中运用广义偏流线性化的方法提出了电磁轴承系统控制器重构的一种算法,并基于此算法设计了线圈容错控制的方案.该方案不依赖线圈的冗余,只通过对磁极线圈电流的重新分配,来达到系统所提供轴承力不变的目的.为此,利用MATLAB中的Simulink模块和S-function功能对此方案进行了仿真研究,得到了较好的结果电磁轴承系统在有一个线圈或两个线圈发生故障时,仍然能保持稳定,证明了这种方案的可行性.     

创新驱动升级的SD建模和策略的反馈仿真组合分析——以江西合力有限公司创新升级为例

中国正在全面推进创新发展战略,创新系统是一个动态的复杂系统,创新策略如何作用于系统结构及效果需进行深入的仿真研究.通过对江西合力有限公司技术创新活动分析,运用逐树设撤关联数结构行为检验建模法,建立可靠性高的六棵流率基本入树模型及等价流图仿真模型.新引入图论的关联矩阵算法,计算得到复杂系统的三十三条反馈环.然后,结合实际设置仿真调控参数变化区间,进行反馈结构和策略仿真的关联分析.结果表明:定量实施"提高创新投融资力度、提升创新人才支撑能力、深化产学研合作"三条发展策略,能够有效促进企业升级.此为企业科技创新发展提供了决策依据,并有效验证和实施了SD建模、反馈环新算法、策略仿真与反馈结构组合分析新方法.     

区域物流中心分工布局

在物流中心布局规划的基础上,结合物流需求的结构和分布情况,考虑物流中心分工,提出了物流中心的分工布局问题,旨在综合确定物流中心的数量、位置、类型及规模,以及各品类货物流在物流网络上的流量流向.建立了基于双层规划的物流中心分工布局优化模型,并设计了模拟退火求解算法,最后通过算例分析说明了模型和算法的有效性.     

一种适用于无线传感器网络定位的新方法

针对无线传感器网络,提出了一种基于恒模算法(constant modulus algorithm,CMA)的新定位方法(CMA-MAP)以及它的一种增强型算法(CMA-MDS)。其中CMA-MAP算法利用通信节点间距离的恒模性质,通过计算求出满足网络拓扑结构的多个局部最优解,并通过比较获得全局最优解。增强型算法(CMA-MDS)则是恒模算法与多维尺度分析技术相结合的一种新方法,模拟表明CMA-MDS可以提高估计的精度,且具有很强的鲁棒性。