三目标优化:一种计算Pareto非劣解相对于各优化目标偏向度及其进一步分析的方法

考虑到理性决策者通常以获得高性价比结果为最佳选择,本文基于求解三目标优化问题得到的Pareto非劣解进一步分析.以"性价比"概念为基础,建立了Pareto前沿各点排序的基本规则,定义了相邻点概念,并明确了相邻点选择的方法.根据Pareto前沿各点与其相邻点的分布特点,计算得到了Pareto前沿各点的变化率;设计了灵敏比概念,得到了各Pareto非劣解相对各优化目标的偏向程度.本文的创新性贡献有3点:①利用三目标Pareto前沿灵敏比形成的新支配关系,进一步得到了比Pareto非劣解集范围更小的子集;②首次量化出三目标优化问题的Pareto非劣解相对于各优化目标的偏向度;③给出了各Pareto非劣解偏向于各优化目标的不平衡度,得到了不平衡度最小的解.最后,通过具体算例演示了上述计算过程,并与多种常用方法的计算结果进行了对比分析,验证了文中所述方法的可行性和有效性.本文研究成果对于进一步认识Pareto非劣解所具有的重要特性,深化三目标优化问题的求解是一次重要的理论推进.     

基于土颗粒三维理想模型的黏性土渗透系数研究

黏性土是一种低渗介质,常作为土石坝、提防、公路路基等构筑物的防渗层,其渗透系数的准确表达直接关系到堤坝的安全以及公路的耐久性。利用土颗粒三维理想模型对黏土颗粒表面结合水进行研究,认为结合水就是黏土颗粒的一部分,不参与土中水的渗流,土体中有效孔隙体积不包含结合水的体积;在此基础上引用有效孔隙比概念分别对太沙基、柯森-卡门、达西等3种渗透系数经验公式进行了修正;对广西贵隆高速工程现场的典型红黏土进行了渗透试验,将实测值与修正前后的3种公式分别进行了对比,验证了修正公式的合理性。通过对修正公式计算结果的对比分析认为,经修正后的柯森-卡门渗透系数经验公式比之其他公式更符合广西地区红黏土渗透系数的计算。该研究可为广西地区高速公路路基的防渗设计与施工提供重要参考。     

“二三结合”开发模式渗流特征研究

L油田B区块开展"二三结合"实验区,"二三结合"开发模式渗流特征对区块的合理高效开发具有重要意义。为了明确其渗流特征,利用油藏数值模拟软件Eclipse建立代表意义的油藏数值模型,研究区块"二三结合"开发模式下原射孔层和补孔层的渗流特征,分析了"二三结合"开发模式下,不同开发阶段综合含水率、采出程度、井底压力、地层压力及含水饱和度的变化特征。研究表明,"二三结合"开发模式先通过水驱开发挖潜原射孔层剩余油,提高厚油层顶部剩余油的采出程度,再通过聚合物驱进一步提高开发效果,通过水驱与聚驱的综合作用,最终得到较好的开发效果。     

典型陆军部队装备维修作业能力评估系统仿真建模研究

针对陆军部队维修作业仿真评估需求,提出了一套仿真模型设计方案。分析了部队维修作业能力仿真评估原理,进而明确了评估模型需求;给出了维修任务生成、维修保障系统建模方案;结合备件调度和保障设备使用过程,设计了维修保障资源模型。为陆军部队装备维修作业能力评估提供建模基础,用于支撑部队维修作业能力仿真评估系统的设计和应用案例研究。     

复杂仿真系统重用模型可信度评估方法

在资源高度共享的今天,模型重用可增强仿真应用的灵活性和可扩展性,是复杂仿真系统构建的必然选择。然而,评估多模型组合仿真下的可信性是模型能否实现有效重用的基本问题。针对面向实物和面向数值解算两个不同应用环境的仿真模型重用,提出基于偏差传播的仿真重用模型可信度评估方法,详细介绍了各自建模方式及评估方法。以无人机复杂仿真系统为例,通过与经典可信度评估方法对比,说明了该方法可降低在重用模型可信度方面的评估难度,验证了方法的可行性。     

基于高斯过程算法的日尺度IMERG降水数据与站点数据的融合研究——以湖北省为例

该文针对卫星降水数据空间分辨率较低的问题，以湖北省为研究区域，考虑经纬度、DEM、亮温数据、IMERG插值数据等辅助变量，融合2016年7月19日IMERG日分辨率卫星降水数据与气象站点数据资料.该文提出了点面融合方法和站点偏差校正估计两个融合方案，并选择了自适应样条多元回归、随机森林、高斯过程回归三种算法.结果表明，点面融合方法优于站点偏差校正估计方法，且高斯过程回归的融合结果优于其他两种算法.基于高斯过程方法的融合结果呈现合理的变化细节，符合降水的空间分布变化模式.融合结果的空间分辨率从约0.1°(约10 km)提高到1 km，且精度相对于原始的IMERG数据得到了较大的提升，该研究对高时间分辨率的多源降水数据的融合具有一定的意义.     

基于BCRLS-AEKF的锂离子电池荷电状态估计及硬件在环验证

研究有色噪声下的锂离子电池参数辨识与荷电状态（SOC）估计，并进行硬件在环实验验证.在动力电池模型的参数辨识过程中，利用带遗忘因子的偏差补偿递推最小二乘法进行偏差补偿，提高了有色噪声数据的参数辨识精度.在此基础上，利用自适应扩展卡尔曼算法进行SOC估计，使得滤波算法中的估计结果可以随着噪声统计特性的变化而自适应更新，实现了模型参数和电池状态的联合估计.最后，借助BMS测试系统模拟电池电压电流信息输出，完成了硬件在环实验以验证所提出的方法.实验结果表明，利用所提出算法估计得到的电池端电压和SOC误差分别小于10 mV和0.5%.      

一种利用体偏置改善温度特性的电流源

基于130 nm绝缘体上硅工艺技术,针对工艺偏差对器件特性带来的影响,提出了一种可跟随工艺偏差自动调整温度系数的电流源;针对交叉耦合电流镜,引入自适应体偏置电路来改善电路在不同工艺角下的温度系数;仿真结果表明:-40～85℃温度范围内,工艺偏差使得所提电流源温度系数偏离典型工艺角下的值为22%,而无体偏置电流源偏离达100%之多,所提电流源在不同工艺角下平均温度系数为91 ppm/℃,比无体偏置电流源温度系数降低50%。     

两水平扩大设计基于中心化L2-偏差的均匀性

基于中心化L₂-偏差讨论了两水平扩大设计的均匀性，获得了两水平扩大设计中心化L2-偏差的一个新的下界，该下界可作为寻找最优折叠反转方案的一个基准.     

40万吨级矿石船进出渤海深水航路乘潮问题分析

为保障40万吨级矿石船安全进出曹妃甸港,通过ADCIRC潮位数学模型研究渤海潮波传播规律。结合船舶航行方式,采用多站联合法求取40万吨级矿石船在渤海超长深水航路的乘潮水位。结果表明:40万吨级矿石船在乘潮保证率90%、乘潮时间8 h进入渤海水域的乘潮水位为1. 0 m,乘潮保证率90%、乘潮时间8 h驶出渤海水域的乘潮水位为0. 2 m。可见同一乘潮保证率和时间下的乘潮水位,进入渤海水域明显高于驶出渤海水域;多站联合法确定的进入渤海水域乘潮水位大于单潮站确定的乘潮水位(0. 6 m);驶出渤海水域乘潮水位小于单潮站确定的乘潮水位(0. 7 m)。