停机位分配的多商品网络流模型及离散粒子群算法

本文建立了停机位分配的多商品网络流模型,并以航空器总场面运行时间最小为目标,建立数学模型。将机场场面分为若干区域,建立区域—机位两级分配策略,以降低问题规模。设置机位外等待时间,以省去区域容量相关约束。在传统粒子群算法的基础上,设计离散粒子群算法,对模型进行求解。选取乌鲁木齐机场某日240架航班和109个机位进行实验,证明了与现有研究中的典型模型相比,多商品网络流模型能使运算时间减少10.1%,并能达到与典型模型相同的精度。全空域和机场模型(total airspace and airport modeller, TAAM)仿真结果表明,和现行机位分配方案相比,多商品网络流模型的机位分配结果能使航空器的场面调配运行时间减少7.49%,延误时间减少8.87%。算例结果进一步表明,提高机场场面运行效率的关键在于均衡航班的进离港滑行距离,同时避免停机位密集分布。     

基于速度分配的航空器绿色滑行优化

针对航班量过快增长以及机场容量限制导致的机场滑行道拥堵问题,在航空器滑行路径优化的基础上,提出一种基于遗传算法和Yen算法的速度优化方法。首先规定速度变化剖面,以滑行时间和尾气排放为目标,以最大滑行速度和加速度为决策变量,考虑机场滑行规则和滑行限制设定约束条件,建立滑行路径和速度的优化模型;然后利用Yen算法对浦东机场16架航空器的滑行路径进行预筛选,为每个航空器分配3条路径;最后利用遗传算法进行仿真求解,依据最小滑行成本得到最优的滑行路径和速度分配方案。结果表明：优化后的滑行时间降低21.82%,尾气排放降低27.17%,滑行成本降低25.77%,且未产生冲突。可见所建立的优化模型和方法对提高场面运行效率和减少航空污染具有一定的可行性。     

面向航班延误场景的机位预分配模型及算法研究

针对航班延误场景下易出现机位变更的问题，文章以最小化机位冲突概率和最大化乘客靠桥率为目标，增加基于机位冲突概率的鲁棒性约束，结合机场实际业务规则构建具有良好抗延误特性的机位预分配模型，并将其建模为马尔可夫决策模型，提出基于异步优势动作评价的机位预分配算法(gate assignment algorithm based on asynchronous advantage actor-critic, GABA3C)求解该问题。为验证所提算法在各种变化场景下的适用性，文章设置3组场景实例。仿真结果表明，所提出的算法在有效提升旅客满意度的同时，还可以解决因航班延误造成的机位冲突问题。相比于自适应并行遗传算法(adaptive parallel genetic algorithm, APGA)、近端策略优化(proximal policy optimization, PPO)算法以及深度Q网络(deep Q-network, DQN)算法，该文所提算法求得的解在乘客靠桥率上的目标值分别提高了5.7%、4.6%、5.8%,在机位冲突概率上的目标值分别降低了23.5%、10.0%、17.4%。     

广义分配问题的一种小生境遗传蚁群优化算法

提出一种小生境遗传算法与蚁群优化算法相结合的小生境遗传蚁群优化算法用于求解NP难的广义分配问题,以避免经典求解算法存在的易陷于局部最优的缺陷.以典型的广义分配问题——火力分配为例,对该算法进行实验,并将实验结果与其它算法进行分析比较.结果表明:新复合算法优化效率高,运行时间短,对其它的NP问题同样适用.     

一类连续随机型流量网络中流量分配的多目标优化问题

假设随机型流量网络的容量为连续型随机变量,为简化随机多目标规划期望值模型,采用最小路集的概念进行流量分配,消去了flow-conservation约束,并将原始问题分解为两步进行解决.利用多目标遗传算法对简化后的模型进行求解.实例验证结果表明,该算法有很好的通用性,能够很好地解决随机型流量网络上的流量控制分配问题.     

一类连续随机型流量网络中流量分配的多目标优化问题

假设随机型流量网络的容量为连续型随机变量,为简化随机多目标规划期望值模型,采用最小路集的概念进行流量分配,消去了flow-conservation约束,并将原始问题分解为两步进行解决.利用多目标遗传算法对简化后的模型进行求解.实例验证结果表明,该算法有很好的通用性,能够很好地解决随机型流量网络上的流量控制分配问题.     

机场停机位分配问题的遗传算法

停机位分配作业关系到整个机场的系统运作,其作用相当重要。通过分析航空器占用停机位时区集合的特点,应用划分时间片算法建立了停机位分配的图论模型,将机场停机位分配问题转化为图的k-顶点着色问题。应用遗传算法求解图的K-顶点着色问题,给出了机场停机位分配问题的实用算法。最后将该算法应用于一个算例。     

基于遗传算法的机场停机位分配问题研究

停机位分配作业关系到整个机场的系统运作,其作用相当重要。通过分析航空器占用停机位时区集合的特点,应用划分时间片算法建立了停机位分配的图论模型,将机场停机位分配问题转化为图的k-顶点着色问题。应用遗传算法求解图的K-顶点着色问题,给出了机场停机位分配问题的实用算法。最后将该算法应用于一个算例。     

成都双流机场容量与流量分配协同优化的供需平衡策略

针对成都双流机场容量资源评估需要及其流量分配中的问题,进行了机场容量与流量分配协同优化的供需平衡策略研究.采集历史的机场日常容量运行数据,利用容量包络线法来逼近机场实际容量和极限容量.在此基础上,应用整数线性规划方法建立机场容量、进港和离港容量三位一体的协同优化模型,并采用遗传算法对模型求解.查明了机场容量资源,并实现...     

侧向跑道机场滑行路径优化

为了缓解机场场面交通拥挤状况,提高侧向跑道机场场面运行效率,构建了侧向跑道机场航空器滑行路径优化模型.该模型以航空器加权滑行时间和延误等待时间最小为目标,提出了动态优化航班的优先级的优化方案.将航空器的运行规则转化为相应的数学约束条件,根据侧向跑道机场的滑行道调度问题进行算法设计,运用改进的遗传算法对模型进行求解,以航空器的优先级滑行序列和航空器滑行路径为染色体,基于MATLAB对双链染色体进行编码,并对4种滑行冲突与解脱进行分析.以成都天府国际机场为例进行算例分析,与先到先服务序列进行对比,采用优化方案的序列可以节省42 s,并与蚁群算法进行比对,验证了改进的遗传算法的有效性,可以为繁忙机场的滑行调度提供决策支持.     

基于遗传算法和BP算法的混合算法

结合神经网络的优化问题,提出一种新的混合算法.该算法是在遗传操作中嵌入BP算子,有效地结合了遗传算法全局寻优与BP算法快速收敛的特点,同时采用二进制编码和实数编码将神经网络的结构与权值混合编码到串中,实现了结构与权值的同步优化.仿真结果表明,新算法既能够快速地收敛到全局最优解,又能够在简化网络结构复杂度的同时得到网络权值的最佳逼近.     

基于遗传算法和BP算法的混合算法

本文就函数优化问题,结合遗传算法和 BP 算法的优点,提出一种新的混合算法。该算法既有较快的收敛速度又能以较大概率收敛到全局最优解,数值实验结果表明该算法显著优于遗传算法和 BP 算法。     

粒子群遗传融合算法

提出一种融合粒子群算法和遗传算法改进优化算法,该算法首先采用一种自适应弹性粒子群算法,弹性地修正粒子速度的幅值,有效地避免了粒子群算法的早熟收敛问题。再与遗传算法融合,模仿自然界的个体成熟过程,对遗传算法中的每一代群体中的优秀个体,先采用自适应弹性粒子群算法获得进一步的提高。再经过提高、交叉、变异三步,获得最优解。以动态系统FCRNN的设计为例,改进算法收敛速度快,误差精度高。     

蚁群算法与免疫算法的混合算法

蚁群算法是近些年来启发式算法研究的一个热点,在求解复杂组合优化问题上具有强大的优势.作为一种全局搜索的方法,它具有正反馈性、并行性、分布性、自组织性等特点.但是,蚁群算法也存在一些不足之处:例如,算法需要较长的搜索时间、容易出现早熟、停滞现象.针对上述不足,在深入研究蚁群算法的同时,又对免疫算法进行了一定的研究和分析后,针对蚁群算法中的个体蚂蚁缺乏识别问题特征信息的能力,将免疫算法中疫苗的思想引入到蚁群算法中,提出了蚁群算法与免疫算法的混合算法.将问题的特征信息作为疫苗注射给蚂蚁,使蚂蚁具有"免疫"的能力,旨在借鉴其他仿生算法的长处,利用其优点弥补蚁群算法的不足,从而提高蚁群算法的求解性能.     

加密算法之RSA算法

RSA算法是使用最广泛的一种非对称密码体制.在对RSA算法的理论基础、原理、算法描述等进行研究的基础上,近一步研究了RSA算法在实现时应注意的问题以及它在数字签名、密钥交换等方面的应用.最后提出了一种对私有密钥进行幂模运算的改进方案,提高了RSA算法在解密时的运算速度.     

基因算法在路由算法中的应用

随着计算机大型网络的迅猛发展,路由技术在网络中已逐渐成为关键技术。用户的需求推动着路由技术的发展和路由器的普及,人们希望最大限度地利用全球各个地区、各种类型的网络资源。随着网络带宽的急速增加,对路由算法提出了新的要求。基因算法是一类借鉴生物界进化规律演化而来的随机化搜索方法,已被人们广泛地应用于组合优化、机器学习、信号处理、自适应控制和人工生命等领域。基因算法对如何在下一代Internet上实现高质量网络服务和建立新的路由算法模型有着积极的指导作用。     

一种基于算法融合的运动目标跟踪算法

为了提高目标跟踪算法在复杂环境下的稳健性,提出了一种将基于颜色特征的均值漂移算法和SURF(Speeded UpRobust Features)特征匹配算法相融合的目标跟踪方法。该算法首先采用颜色特征和SURF特征分别描述目标模板,利用均值漂移算法快速估计目标局部最优解。但仅采用单一颜色特征来估计目标位置,跟踪误差逐渐累积;采用SURF算法精确估算目标位置和尺度,及时修正累积误差。最后根据相似性度量Bhattacharyya系数选择较优的结果作为当前帧跟踪结果,且更新目标模板。实验结果表明,算法在目标发生较大形变、尺度变化、周边具有表观相似目标时具有很强的稳健性,且满足跟踪实时性要求。     

基于蝙蝠算法的K均值聚类算法

为解决传统 K-means 算法中因初始聚类中心选择不当而导致聚类结果陷入局部极值的问题, 采用蝙蝠算法搜寻 K-means 算法的初始聚类中心, 并将模拟退火的思想和基于排挤的小生境技术引入到蝙蝠算法中, 以克服原始蝙蝠算法存在后期收敛速度慢、 搜索力不强等问题。 同时, 通过测试函数验证了其有效性。 最后利用改进后的蝙蝠算法优化 K-means 算法的初始聚类中心, 并将该改进的算法与传统的 K-means 算法的聚类结果进行了对比。 实验结果表明, 改进后的算法的聚类性能比传统的 K-means 算法有很大提高。     

模幂运算的一个递归算法

模幂算法广泛应用于公开密钥加密技术。在分析已有模幂算法基础上,提出模幂算法的递归实现,省去了模幂算法中指数的二进制化过程已经对指数的扫描过程,简化了算法。