可折叠集装箱接驳运输问题的建模与优化

对一类带时间窗的可折叠箱接驳运输问题进行了研究,其中使用可折叠箱在堆场与客户之间集散货物,一辆集卡可装载一个满箱或多个空箱,目标为集卡总工作时间的最小化.借鉴确定的活动在顶点上的图的思想,将该问题分解为满箱子问题和空箱子问题,其中满箱子问题类似于带时间窗的多旅行商问题,空箱子问题因客户的货物量可为负值而显著区别于车辆路径问题,且两个子问题之间存在访问时间耦合等关联.进而建立了问题的数学描述,设计了问题的主动禁忌搜索(reactive tabu search,RTS)求解算法,并基于随机生成的大量算例验证了算法的有效性.结果表明,相比于使用CPLEX等优化软件,RTS算法可以在更短的时间内求得问题的更优解;相比于使用标准箱的情形,使用可折叠箱可节省约13%的接驳成本.     

基于逆向强化学习的装船时堆场翻箱智能决策

集装箱码头装船时堆场翻箱具有时序性与动态性，属于NP（non?deterministic polynomial）难问题。针对常见的顺岸式集装箱码头堆场，以最小化总翻箱次数为优化目标，考虑翻箱对装船连续性及效率的影响，基于马尔科夫决策过程构建装船时堆场翻箱模型，设计逆向强化学习算法。为验证算法的有效性，以随机决策为基准，将设计的逆向强化学习算法与码头常见规则决策、随机决策对比。结果表明，贝位堆存状态不佳时，常见的规则决策不一定优于随机决策；逆向强化学习算法可有效挖掘隐含专家经验，收敛至最小翻箱次数的概率更高，且不同堆存状态下均能更好地限制单次发箱的翻箱次数，可实现装船时堆场翻箱智能决策。     

基于构型设计的包装容器缓冲效应数值分析

基于材料结构塑性变形能量耗散机理,提出了3种基于构型设计的安全包装容器,并采用Abaqus/Explicit有限元软件针对包装容器不同姿态自由跌落进行了数值模拟,分析了容器结构50 m高度自由跌落正碰、侧碰和斜碰金属靶体的冲击响应.数值结果给出了不同冲击环境下安全包装容器各部件变形及应力分布,讨论了不同结构形式包装容器的冲击缓冲性能.研究表明,3种构型设计的包装容器均能承受50 m高度自由跌落冲击,基于外壁凸起的薄壳结构和低阻抗宽平台应力材料填充方式的缓冲设计方法均能实现对被保护体有效的冲击防护.      

无线传感器骨干网络路由算法

针对当前无线传感器骨干网络路由算法无法平衡能耗和数据传输之间的矛盾, 导致无线传感器骨干网络路由的数据传输时延较大, 无线传感器网络吞吐量较小的不足, 以提高无线传感器网络整体性能为目标, 设计一种新的无线传感器骨干网络路由算法. 首先分析无线传感器网络的工作原理, 并建立相应的路由模型; 然后引入机器学习算法对无线传感器骨干网络路由中的无线传感器节点能量进行实 时预测, 选择能量大的无线传感器节点进行数据传输, 构建能量消耗最小的无线传感器骨干网络路由; 最后与其他无线传感器骨干网络路由算法进行对比测试. 测试结果表明, 该算法的无线传感器骨干网络路由能耗较小, 无线传感器网络数据传输可靠性高, 加快了无线 传感器网络数据传输速度, 无线传感器骨干网络路由整体性能明显优于其他对比算法.     

2014 年全球Top20 集装箱港口预测

海上运输承担着全球80% 以上的货物贸易运输,而集装箱化是大势所趋.因此,集装箱运输业的景气程度是世界经济与贸易发展的晴雨表,集装箱运输业的吞吐量增长情况直接体现着世界贸易的繁荣与发展.集装箱吞吐量预测可以支持政策制定者把握世界经济走势,跟踪经济波动的传导.同时,可以帮助管理部门和企业了解港口发展周期,把握港口发展趋势,科学制定港口发展战略,合理分配港口建设资源,促进当地经济社会发展.本研究基于TEI@I 方法论,对2014 年全球Top20 港口集装箱吞吐量进行了预测,进一步得到相关结论,并分析了2014 年全球各区域港口集装箱吞吐量的增长特点.     

基于NS2的优先级队列管理算法设计

网络控制系统的信号以分组的形式在网络中传输,引起了传输时延、丢包等问题;为了更好地研究网络控制系统的性能,利用NS2搭建了网络控制系统的网络传输模型.并以其中的优先级业务分组为研究对象,设计了优先级队列管理算法;在DropTail算法的基础上进行改进,继承了原有算法的优势,并加入了业务优先级识别和弃包选择机制;通过调用两种算法进行实验,从时延、丢包以及吞吐量方面进行分析与对比,验证了PDropTail算法的有效性.     

带缓存区的集装箱港口岸边装卸工艺仿真分析

经过对传统装卸工艺流程的分析,考虑各种新型设备并结合集装箱港口布局,研究一种带有缓存区的新型岸边装卸工艺流程.在港口前沿增加了集装箱缓存区,并且应用计算机仿真软件Plant Simulation对装卸工艺进行仿真研究.在已知集卡数量和任务量条件下,以所有任务总的完成时间最小化为目标,使用PlantSimulation中的遗传算法工具寻找最优的缓存区数量.从而得到更合理和具体的新型装卸工艺.实验结果表明带缓存区的集装箱装卸工艺能够提高桥吊的利用率,也便于桥吊进行边装边卸工作,同时缩短了集卡的等待时间,方便了港口进行调度.     

Editorial note for the special topic on ＂Nanopore Analysis＂

The concept of nanopore analysis, using the pore-forming protein a-hemolysin to detect individual nucleic acids at a single-molecule level, was first proposed in 1996. Over the past two decades, tremendous progress has been made in the nanopore field, and nanopore analysis has become a label-free and high-throughput method for probing bio- molecules and other analytes with single-molecule sensi- tivity, especially holds the promising for ＂third generation＂ DNA sequencing. However, challenges still remain in the experimental strategies and the design of whole nanopore-based instruments. Here, we proudly present a special topic dedicated to the topic of ＂Nanopore Analysis＂, with 8 reviews/articles providing up to date coverage of the experimental strategies, theoretical calcu- lations and simulations, and instrument design. Reviews and articles on the experimental strategies cover control of DNA partitioning into a nanopore, detection of target DNA, and the advantages of nanopore-based DNA sequencing. The theoretical calculations and simulations discuss the translocation behavior of DNA, and an inte- grated measurement system and data analysis software are presented for instrument design.     

薄壁圆筒容器壁厚的电测方法

对主要测厚方法进行比较,提出对薄壁容器壁厚的测量采用电阻应变测量技术更为可靠;利用应力状态理论和广义胡克定律,推理出薄壁圆筒容器一点处轴向应力和周向应力与壁厚之间的数值关系;并采用电阻应变测量技术,找到一种通过测量圆筒容器一点的正应变来测量容器壁厚的方法,具有重要的工程意义.     

多核优化网络内容监测类系统的创新应用研究

目前,互联网中充斥着大量不良信息,包括非法信息、色情信息和暴力信息等,这些不良信息通常以电子邮件、网页浏览、论坛发帖的形式进行传播.文章以自主研发的网络内容监测系统(IRCMS)为实例,分析了IRCMS存在的系统网络性能瓶颈问题,根据实际问题提出了一套IRCMS多核平台性能优化策略,经过实验研究发现,当有7个核心处理器同时进行计算时,网络内容监测系统的数据信息吞吐量可以达到优化之前的436.10%,真正提高了系统的网络性能.