混合整数规划问题遗传算法的研究及仿真实现

提出了一种可以处理混合整数规划问题(MIP)的混合遗传算法MIGA。该算法采用二进制映射模式可变长度染色体编码,在进化过程逐渐缩小编码的搜索空间,从而在加快收敛速度的同时改善了迭代的精度,能很好处理离散变量和连续变量的混合整数规划问题。以一纯整数规划问题为例,利用分枝定界算法只能得到唯一的一个最优调度策略,而MIGA算法则可以得到一系列的最优调度策略,对这些最优调度策略进一步的分析,还可以得到调度问题一些灵敏度参数,在实际应用中具有更大的灵活性。     

基于Petri网的井下煤仓可靠性分析

采用Petri网原理、针对矿井运输系统中柔性部件－煤仓,建立其Petri网模型,并通过随机过程理论计算了煤仓的有效度,从而给出了计算煤仓有效度的一个新的方法。     

螺旋装煤机式水平煤仓输出煤量的影响因素分析

在螺旋装煤机式水平煤仓模型实验台上，通过正交实验，确定牵引速度υq，滚筒转速n，煤的断面形状S三因素对煤仓输出煤量的影响程度和三者之间的最佳匹配关系。     

煤和矸石静态破碎差别的实验研究

进行了三个煤矿的煤和矸石主要力学性质的实验测定，对不同矿的煤和矸石根据粒径进行了分级，对分级后的各组煤和矸石的静态破碎差别进行了实验研究和分析比较，得出了煤和矸石静态破碎差别的规律和一些主要数据。分析发现，煤和矸石在破碎时的外加载荷服从正态分布，它们之间存在一个临界破碎载荷，为煤和矸石破碎分选实验机的研制提供了关键参数。     

矸石破碎块度的分形性质及计算方法

用分形几何方法对破碎矸石块度进行了统计分析，结果表明，分形维数D是反映矸石破碎程度恰当的统计特征量，同时，分析了两种破碎块度分布函数，并基于幂率关系建立了一种新的块度表达式。     

矿井运输系统动态仿真软件的研究

采用计算机仿真的方法来模拟整个矿井运输系统的运行情况，从而确定系统煤仓容量和系统的有效率。在软件中，实现了系统状态变化的老太太显示，提高了矿井运输系统仿真的直观性。     

水平煤仓螺旋装煤机模型试验方法的分析

在分析比较几种研究方法的基础上，用相似模拟方法确定影响水平煤仓螺旋装煤机装煤这一复杂现象的基本物理量，并导出相似准则，确定模型各参数的比例缩尺，用它来指导模型试验，使试验结果便于推广到原型。     

矿井连续运输系统中煤仓容量的冗余最优化研究

在现代化矿井设计中，煤仓容量的设计已成为一个难以确定的问题。现从“贮备冗余”最优化的角度，探讨了煤仓容量对矿井连续运输系统可靠度的影响和煤仓容量与运输设备运输能力之间的相互关系。指出了矿井连续运输系统的优化设计，可通过采用“直接寻查法”——矿井采运系统计算机动态模拟来实现。最后举例说明应用矿井采运系统计算机动态模拟的可行性。     

综采面系统Petri网动态模拟及应用研究

从系统工程的角度出发,将Petri网引入煤矿综采工作面的分析和模拟研究。在定性分析的基础上,开发了系统生产过程的模拟软件,并且达到了量化分析。针对综采工作面的特殊性质,通过对系统不同元件属性的分析,建立了综采面系统的Petri网最小事件发生集模型,以及综采面煤流运输系统的Petri网模型;在数学解析方法无法给出量化解析解的情况下,根据系统元件的运行状态服从某一特定的概率分布的特性,采用以时间步长法为主线,其中贯穿最小时间步长法的计算机随机模拟方法,动态地模拟出了综采面系统生产的整个过程,并得出元件和系统的有效度、停机率、煤流定量变化曲线、产量等一系列量化指标。本研究为客观分析综采系统提供了依据。     

MINLP问题全局优化算法的研究

提出了一种求解混合整数非线性规划MINLP问题的混合优化算法GASimplex，由遗传算法模块GAsolver和单纯形算法模块SimplexSolver两部分组成。该算法首先确定MINLP模型的整数变量和复杂变量，使得固定这些变量后可以将原问题转化为一线性规划子问题，在此基础上应用GASolver实现对整数变量和复杂变量的优化，而其适应函数则可以通过求解编码对应的线性规划子问题SimplexSolver来得到。这样，一方面由于在遗传算法中引入了局部搜索过程，极大增加了GASimplex整体收敛速度，而且对于非凸的MINLP问题，可以在理论上保证得到解的全局最优性；另一方面，模型约束条件是通过SimplexSolver求解得到，故约束条件的存在—般不会增加遗传算法处理的复杂度，可有效的处理约束的MINLP问题。通过对一MINLP模型仿真分析，证明该算法不仅具有很决的收敛速度，而且能得到全局的次最优解，更适合处理一类复杂的MINLP问题。