基于折衷规划的公路养护资源最优分配

为将有限养护资源合理分配到路面或桥梁等设施中,给出基于折衷规划的最优分配方法。以路面和桥面为例建立两阶段优化模型,第一阶段对路面和桥面独立进行资源分配,第二阶段以二者加权性能最大化为目标函数,实现资源共享基础上的最优分配。计算结果表明:本方法能够使路面和桥面养护后性能较常规方法分别提高3.4%和0.9%,并且资源利用效率也有了显著提高。本方法具有较强的工程应用性,有助于管理者在资金预算以及资源分配时的科学决策。     

两种基于遗传算法的路面性能综合评价方法

分别采用遗传算法参数估计方法与遗传神经网络方法，并通过对实验数据进行的分析，建立了路面性能综合评价方法，在参数估计方法中，首先建立专家综合评价与道路实测数据之间的回归模型，通过对模型进行遗传算法参数优化，得到了相关度很高的结果。同时，还应用遗传神经建立主观综合评价和客观实测量数据之间的高度非线性关系，避免了BP网络的缺陷，结果表明，该模型具有很好的相关性，两种方法为路面管理系统路况分析，路面养护评价以及路面养护对策的排序提供了重要依据。     

多基地多UCAV任务分配建模及求解方法

为有效求解多基地情形下的无人作战飞机(UCAV)任务分配问题,在考虑任务收益、任务负载以及时间因素的条件下,建立了多基地多无人作战飞机的任务分配模型,并提出采用初始分配和动态分配相结合的求解方法.为提高初始任务分配问题的求解效率,将量子遗传算法融入了扩展紧致遗传算法的边缘积模块思想中,提出一种分布估计量子遗传算法(ED-QGA),用于初始全局最优分配,当出现突发动态任务时,采用合同网进行分配方案的局部调整.最后对提出模型和算法进行了仿真分析.结果表明,相比基于种群的增量学习算法和多粒度的量子遗传算法,分布估计量子遗传算法求解获得效能值分别提高了33. 4%和7. 2%,与基本合同网和扩展合同网相比,效能值分别提高了9. 2%和5%,因此能够有效提高UCAV整体作战效能.     

基于非支配排序遗传算法的沥青路面大中修养护决策

为了更好地协调沥青路面大中修养护方案决策时成本、环境和性能之间相互制衡的矛盾，提出一种基于非支配排序的遗传算法（non-dominated sorting genetic algorithm Ⅲ，NSGA-Ⅲ）来优化沥青路面大中修养护方案决策。针对实际公路工程项目中多重约束条件下的养护需求，建立了以碳排放量、寿命周期成本及路面使用性能为目标的多目标优化模型，采用NSGA-Ⅲ算法求解模型，有效解决各目标间的非支配关系，并得到养护方案的Pareto解集；在多属性决策中引入广义马氏距离与组合赋权方法，对Pareto解集进行排序决策，并以承德市某公路为例进行实例演示；划分三种不同的权重等级和六种权重策略，分析对不同目标赋予不同权重等级时对最优养护方案的影响。研究结果表明：NSGA-Ⅲ算法可以快速、高效的捕捉多目标解集，当对不同目标赋予相同的权重等级时，相比于只考虑单目标与双目标的养护方案，其最优解在碳排放量上分别降低24.45%、28.41%；寿命周期成本分别降低14.43%、17.95%；PCI值分别降低1.07%、3.68%。该方法相比于传统的决策方法可以更准确、更迅速地得到可持续性的养护方案。     

基于遗传算法的模糊优选神经网络路面性能评价模型

针对现有路面性能评价方法的不足,在模糊优选神经网络模型的基础上,引入遗传算法,建立了基于遗传算法的模糊优选神经网络的路面使用性能评价模型.该算法采用遗传算法优化神经网络权值,再用神经网络对遗传算法搜索到的近似最优解进行微调,并将模糊优选模型作为神经网络的激励函数,使模型具有明确的物理意义.应用该模型对沈大高速公路部分路段进行评价,与其他模型的对比分析表明:该方法在评价精度和效率方面取得了良好的效果,是一种实用的高速公路路面性能评价方法.     

用折衷规划进行路面管理的多目标优化

为实现有限资源约束下路面管理效益的最大化和费用的最小化,提出多目标优化方法.应用折衷规划的数学方法建立路面管理决策双目标优化模型,目标函数为路网平均路面性能和维修设备工作时间最大化,约束条件包括维修费用、人力以及最低路面性能等;通过路网养护维修数据对模型进行验证.计算结果表明,维修费用和维修人员的使用率分别达到92.8%和99.9%.该方法是路面管理的有效优化工具,能够实现路面管理的多目标决策.     

前后独立驱动电动汽车转矩分配与驱动防滑协调控制

为了提升前后独立驱动四驱电动汽车的综合性能,提出了一种集成前后轴转矩分配和驱动防滑功能的协调控制策略(coordinated control strategy, CCS)。分别设计了基于经济性最优的前后轴转矩分配控制器和基于滑模控制理论的驱动防滑控制器。在此基础上,设计了集成两种控制器工作效能的协调控制策略。与已有集成控制策略不同,提出的策略不是将转矩分配与驱动防滑两种控制功能简单组合,而是在综合考虑车辆的安全性、经济性和动力性条件下进行合理且有效的集成。在常规工况下,车辆默认遵循经济性原则,同时控制器实时监测各车轮的滑移率。当路面条件恶化、无法满足经济性行驶时,在保证安全性的前提下,进行适当的转矩补偿,最大限度地利用路面附着条件,尽可能保障车辆的动力性不受影响。在MATLAB/CarSim环境下对提出的协调控制策略进行仿真验证的结果表明,在加速踏板开度分别为10%、30%、50%时,与传统集成控制策略(traditional integrated control strategy, TICS)相比,所提出的CCS使车辆的动力性能分别提升15.3%、35.6%、4.5%。     

基于正逆序策略求解Job Shop的遗传调度算法

针对标准遗传算法在求解车间作业调度问题中易陷入局部极值点的缺点,提出了一种基于领域知识的动态双种群遗传算法. 由于最优调度必定是活动调度,算法利用活动调度技术来进行空间缩减;两个子种群分别采用正、逆序调度策略来提高种群的多样性. 算法采用一种新的染色体编码来表示活动调度方案,并给出了相应子种群的初始化策略、遗传操作,以及子种群之间的交叉方式. Benchmark算例的仿真实验与分析表明,该算法在计算时间和求解质量上均具有较好的效果.     

基于生存模型的沥青路面预防性养护经济性评价

为探索经济、有效的沥青路面养护方法,降低沥青路面的养护费用,对沥青路面的预防性养护进行了全寿命经济性评价.首先根据美国加利福尼亚州交通部门的路面观测数据,采用生存模型建立了沥青路面在裂缝类预防性养护情况下的全寿命周期的性能模型;进而,通过概率分析建立了路面的性能-成本模型,分析了不同破坏准则下预防性养护措施的经济性,并与矫正性修复措施的经济性进行了对比.结果表明,在沥青路面的寿命周期内,一直采用预防性养护的成本较采用矫正性修复的成本平均节约了27%,采用每两次矫正性修复间加入两次预防性养护的成本较一直使用矫正性修复的成本平均节约了17%.分析结果还表明,越早进行预防性养护,沥青路面的寿命周期成本越低.     

基于改进遗传算法的多业务组播系统跨层功率分配方案

结合数据链路层的队列状态信息(QSI)和物理层的信道状态信息(CSI),定义了系统的吞吐量系数和公平性系数,建立组播系统功率分配的离散速率集模型.对遗传算法的初始群体产生、选择、交叉和变异等算子进行改进,形成改进遗传算法;利用改进遗传算法进行动态功率分配和跨层优化.数值仿真结果表明:改进遗传算法能够取得几乎最优的队列时延性能;选取不同的权重对系统吞吐量性能和公平性性能产生重要影响;改进遗传算法获得的系统吞吐量系数和公平性系数在不同场景下较之功率固定分配算法至少提高0.15.     

基于遗传算法的桥梁施工资源有限优化

应用遗传算法的染色体编码、约束条件及修复算子等,提出了解决桥梁施工资源有限工期最短的优化方法,研究了其目标函数的数学模型,利用Vc语言编制了计算机程序,实桥优化结果表明遗传算法符合桥梁施工实际。     

基于小生境Pareto遗传算法的混凝土桥面板维修优化

混凝土桥面板是桥梁组成部分中最易损坏的结构单元,维修频率最高.研究了在各种约束条件下如何得到混凝土桥面板最佳维修策略问题.建立了桥面板维修的多目标优化模型,同时满足费用最小化以及性能最大化等多个相互冲突的目标,并采用小生境Pareto遗传算法(NPGA)求解.结果表明,基于NPGA的桥面板维修优化方法提供了一系列可行解供桥梁管理者根据偏好进行挑选,增加了维修策略的选择范围.这种方法既可以避免单目标优化无法考虑其他影响因素的缺点,又可以克服多目标优化传统解法的某些不足,提高了维修决策的科学性、合理性,适于指导桥梁维修工程实践.     

高速公路路面小修保养费用影响因素量化分析

为提高高速公路路面小修保养费用决策水平,采用阶层回归分析方法,进行小修保养费用影响因素量化研究.通过定性分析将影响因素界定为地区因素、通车年限、特大桥梁比例、长与特长隧道比例和交通因素,其中交通因素分为5种情况;通过对变量进行预处理,基于16条高速公路的历史数据进行量化研究.结果表明,在控制地区变量的条件下,各区组对模型的整体解释力均较显著,其中通车年限的增量解释力和在各区组的统计意义最为显著;同等条件下特大桥比例的标准化回归系数(β系数)远大于长与特长隧道比例的β系数,AADT(annual average daily traffic)和重车流量区组的β系数较其他交通因素区组的数值大.因此,路面资产小修保养费用受到地区因素、通车年限、大于1 000 m的桥梁比例、AADT和重车流量的影响.     

多车激励下波形钢腹板连续梁桥沥青铺装动力学响应

为研究多车激励作用下大跨径桥梁桥面铺装层的动力学响应,建立含有Fiala轮胎的多刚体实车模型以及大跨径桥梁有限元精细模型,考虑桥面随机不平顺激励,构建包含桥面铺装层的车-桥刚柔耦合系统动力学模型。计算准静态条件下桥梁控制截面的挠度,并与现场静载试验进行对比,验证了所建车-桥耦合模型的正确性与计算结果的有效性。研究不同编队多车荷载作用下波形钢腹板连续箱梁桥铺装的动力响应,不同工况对于车辆后轴悬架力和垂向轮胎力的影响,结果表明：多车荷载相比于单个车辆荷载所引起的动力响应更大,更容易引起桥面铺装和桥梁结构的早期损伤;在车辆数量相同、车速相同、前后车距相等的情况下,车辆行驶编队不同时所引起的桥面铺装层最大挠度、最大纵向应力和最大横向剪应力分别增大了19.7%、23.5%和8.0%,且最大纵向拉应力和剪应力均发生在防水混凝土-混凝土梁之间,容易产生早期疲劳开裂;车辆后轴悬架力随着载重增加而增大,垂向轮胎力随着速度和载重增加而增大。     

高等级公路养护质量综合评价模型

针对高等级公路养护管理的需求,建立了一种高等级公路养护质量综合评价体系框架,将高等级公路划分为路基、路面、桥梁、涵洞、绿化和沿线设施等6个子系统.基于该种体系框架,就高等级公路养护质量综合评价模型展开讨论.对传统层次分析原理进行了改进,通过聚类分析确定专家个体权重向量的K类划分,引入专家个体权重向量权重系数,进而得出其常权系数值.为满足高等级公路养护质量综合评价对评价指标的均衡性要求,提出变权模型和分组变权模型计算评价模型权重系数值.工程算例表明,新评价模型能更好地反映高等级公路养护管理的需求,体现高等级公路养护质量综合评价对评价指标的均衡性要求.     

连续梁桥车辆动态称重系数解析与试验验证

基于桥梁响应的车辆动态称重方法具有成本低、易维护和耐久性好等优点,但其称重精度依赖于称重系数的准确性。以典型三等跨预应力混凝土连续小箱梁桥为应用背景,首先推导了车辆重量与桥梁响应指标之间的相关数学表达式,给出了车辆称重系数的定义和理论解析解,同时指出针对实际宽幅桥梁,应根据车辆横向位置修正对应的称重系数;其次,利用两车道随机车流对该桥有限元模型进行加载并提取桥梁响应,得到了车重与响应之间的相关曲线和相关系数;最后,在实桥上设计安装了桥梁动态称重系统（BWIM）和路面动态称重系统（PWIM）用于监测通行车辆信息,通过匹配算法得到大数据统计下的车辆称重系数。研究结果表明,本文提出的车辆称重系数解析解与仿真结果误差在1.8%,实测称重系数与理论解析解、数值仿真结果绝对误差在1.73%。最后值得说明的,针对诸如简支梁、不等跨连续梁等其它类型桥梁,可借鉴本文的研究思路,得到桥梁不同位置处的车辆称重系数,同时建议在实际工程应用中分别对理论、仿真和实测的称重系数相互校核,提高标定的准确性。     

高等级公路养护质量评价方法

针对公路养护管理的需要,基于理想点法的基本原理,选取路面养护质量PQI、桥梁养护质量BQI、涵洞养护质量CQI、路基养护质量SQI、沿线设施养护质量TQI和绿化养护质量GQI 6个指标作为评价指标,采用德尔菲科学方法确定各个指标的权重系数,建立了基于德尔菲-理想点法的高等级公路养护质量评价模型。将该模型应用于实际工程中高速公路养护质量评价的数据计算中,分析得出该高速公路养护质量正负理想点判断范围和距离,其判定等级与规范法基本一致。结果表明,德尔菲-理想点法进行高等级公路养护质量评价是科学的、有效的,为高等级公路养护质量评价提供了有益的参考。     

基因遗传算法在文本情感分类中的应用

本文以微博文本为主要实验对象,提出适合卷积神经网络进行自我优化的编码方式,分别将每一层看做是一个染色体,将每一层中的参数看做是一个基因片段,采用混合双重非数值编码的方式编码每个CNN框架,设计出适合于CNN网络的选择、交叉和变异的算法,并且把基因遗传算法(GA)和与卷积神经网络相结合,提出了基于情感分析算法的遗传算法(GA-CNN).通过对传统算法与GA-CNN的实验与对比分析,良好地展示了自我优化性.