两阶段混合算法的立体车库车位分配建模与仿真

针对自动化立体车库车位分配时顾客排队队长过长以及堆垛机能耗过高等问题,以减少顾客平均排队队长、堆垛机运行能耗等为目标,在保证车库运行效率前提下,通过介绍神经网络算法和果蝇算法原理与方法,提出基于2阶段混合算法的立体车库车位分配决策模型：第1阶段利用神经网络算法预测顾客停留时间;第2阶段利用果蝇算法实现车位最优分配。以车辆到达间隔时间服从泊松分布情况下建立立体车库数学模型,并以顾客平均等待时间、平均等待队长、平均服务时间、顾客的平均能耗作为立体车库效率指标评价立体车库的性能,采用MATLAB编制仿真程序。通过比较车辆就近分配原则和基于果蝇算法车位分配模型下的效率指标,证明了果蝇算法进行车位分配在保证车库运行效率和降低车库运行能耗上的有效性。     

平面移动式立体车库动态库位分配策略建模与仿真

平面移动式立体车库在车位分配过程中存在顾客排队等待时间过长，车辆出入库效率低下的局限性。为减少顾客等待时间，提高立体车库服务效率，提出一种动态库位分配策略：以蜻蜓算法优化的BP神经网络模型预测车辆的停留时间，并根据车辆停留时间对车库车位进行区域选择，最后利用禁忌搜索算法搜索出该区域内最适宜的车位位置。同时，将顾客平均等待时间，平均等待队长，平均服务时间和车库运行能耗作为评价指标与现有库位分配优化方式进行对比分析，仿真结果表明：该策略能够更为有效地减少顾客等待时间，提高立体车库整体作业效率。     

立体车库车位分配建模与仿真

针对自动化立体车库车辆存取能耗高的问题,以保证车库运行效率为前提,以降低系统运行能耗为目标,利用SVM支持向量机对车辆停留时间范围进行预测.以多色集合作为理论依据,将车辆质量、车辆停留时间范围和车位能耗作为特征,对立体车库车位进行分区分配.在此基础上建立车库运行模型,并以人均等待时间、人均能耗等作为输出结果对该模型进行验证.采用MATLAB软件编写仿真程序,通过比较该车位分配和车位就近分配的程序运行结果,证明该车位分配在降低车库运行能耗上的有效性.仿真结果表明:该车位分区分配模型能够保证车库运行效率,使每天车库人均运行能耗比就近原则减少5.10 k J,降低了9%.     

基于改进禁忌搜索算法的立体车库搬运器路径优化建模与仿真

为提升平面移动式立体车库运行效率,通过对搬运器位置转移过程及服务时间进行分析,建立多条件约束的搬运器最短服务时间调度模型,考虑立体车库固定容量下不同层列组合方式及顾客到达率影响因素,提出了一种改进禁忌搜索算法提高搬运器路径搜索速度,设置对照组进行仿真实验,结果表明：6×16的层列组合下算法初始解的服务效率指标最佳;当顾客到达率为12、20 veh/h时,搬运器平均利用率低于50%,相较实例车库搬运器平均服务时间分别减小8.59%、10.29%,当顾客到达率为40、60 veh/h时,搬运器平均服务时间分别减小2.92%、1.5%。可见顾客到达率水平不同,算法适用性不同,在搬运器平均利用率小于50%的情形下算法表现更优,最后以工程项目数据进行验证,证明算法在实际工程中有较强可行性。     

巷道堆垛式自动化立体车库库位布局方案的优化

为了提高立体车库的服务效率,以排队论研究了巷道堆垛式自动化立体车库.在顾客的平均等待时间和平均等待队长的参考标准下,分析了单服务台系统的车库在随机分配和就近分配两种库位分配情况下的布局方案.结果表明:1)M/M/1排队模型时,4层6列的库位布局的效果最佳,而且就近库位分配策略下顾客平均等待时间和平均等待队长比随机库位分配策略分别减少了约0.33min和0.07辆;2)M/M/1/N/∞排队模型时,排队系统容量分别为5,10,25,50辆时,7层10列的库位布局的效果最佳,而且就近库位分配策略下顾客平均等待时间、平均等待队长和堆垛机空闲概率比随机库位分配策略分别缩短了约0.2～0.4min、0.006～0.149辆和0.534～0.587个百分点.     

基于集束搜索的立体车库库位布局研究

为缩短堆垛机在巷道堆垛式立体车库内运行时间、顾客等待时间,提高立体车库效率,提出了一种集束搜索算法,用于优化堆垛机运行路径.通过对实体运行立体车库的分析,建立了立体车库排队等待的数学模型,再结合实际车库库位布局,以堆垛机运行距离、顾客平均等待时间和平均等待队长为衡量指标,采用MATLAB软件编写仿真程序,分析对比了在一定库位容量下不同库位布局方式对整体运行效率的影响,并与就近存取原则下各项运行指标进行对比.结果表明:在4层6列库位布局下,立体车库各项运行指标均最低,且使用集束搜索对最优库位进行选择时比就近存储运行距离缩短了约50%,顾客平均等待时间和平均等待队长缩短了约31%和76%.因此,集束搜索在对立体车库选择合理库位布局时有较好的效果.     

基于遗传-集束搜索的立体车库堆垛机运行路径优化

针对巷道堆垛式立体车库堆垛机在存取车过程中运行路径较长的问题,本文提出一种基于遗传算法(Genetic Algorithm,GA)优化的集束搜索用来优化堆垛机运行路径。以缩短存取车过程中顾客平均等待时间和堆垛机运行距离为目标,通过对实际运行立体车库的考察和数据提取,建立立体车库堆垛机运行路径的数学模型,同时比较GA-集束搜索混合算法与集束搜索算法的实验仿真数据,仿真结果表明：GA-集束搜索混合算法具有较好的收敛性,能够有效地缩短顾客平均等待时间和堆垛机运行距离,提升立体车库运行效率。     

基于启发式回溯算法的平面移动式立体车库RGV调度策略

为了提高立体车库路径规划阶段的兑现率,对有轨引导小车(rail guided vehicle,RGV)运行过程及行程时间进行分析,给出了符合并行调度模式的路径重叠率计算方法,针对立体车库作业特征提出了一种值排序启发式(value ordering heuristics,VOH)回溯算法,构建路径节点滑动时间窗,以单位时间窗内任务请求数作为约束函数,通过评估函数对扩展结点性能进行估值并排序,并利用VOH-预剪枝策略对部分结点进行剪枝,以此提高算法求解速度。在非齐次泊松到达过程下进行仿真,实验结果表明,值排序启发式回溯算法可有效降低RGV并行运行过程中时间、空间的路径重叠率,在该实验规模的立体车库模型中发挥稳定,表现为在RGV平均利用率基本不变的前提下具有更小的平均服务时间,当顾客到达率为40、25、10、5 veh/h时,RGV平均服务时间分别减少18.07%、13.29%、12.46%、4.27%,为提升立体车库运行效率提供参考。     

基于效率优化的四轮独立驱动电动车转矩分配

对某款四轮独立驱动电动汽车转矩分配控制策略对车辆经济性影响进行研究,基于理论与试验数据,建立关键零部件数学模型及整车能耗的MATLAB/Simulink仿真计算模型.以降低系统能耗为目标,提出一种基于驱传动系统效率优化的转矩分配控制策略,得到转矩分配系数MAP图,从而避免了在线计算的时效性问题.不同行驶工况下的仿真结果表明,与固定比例的转矩分配方法相比,基于转矩分配优化算法的系统能耗可降低约5%.     

基于规则及多色集合的多品种订单调度方法

针对多品种订单生产企业多工序、多品种、中小批量的生产特点,以最小化订单总完工时间和平均流程时间为目标建立了订单调度模型.提出了一种按规则分配订单以及作业排序相结合的调度思想,并利用改进的非支配排序遗传算法——NSGAⅡ对问题进行求解.考虑到多品种订单的多重约束性,采用多色集合理论中的围道布尔矩阵对多品种订单中各作业加工关系作了约束化处理;同时,以双层染色体进行编码,可以有效降低染色体的空间和时间复杂度;采用置换和反转变异两种算子,缩小了算法搜索范围,避免了早熟现象.最后以典型的订单生产实例进行仿真实验,结果表明应用该算法收敛快、运算效率高,可以获得满意的Pareto解集.     

基于服务水平可靠性的连续交通网络设计模型与算法

传统路网设计很少同时考虑交通供需的随机性和服务水平可靠性对交通运行效率的影响,难以获得鲁棒性好、可靠度高的路网设计方案。针对此缺陷,假定路网中的交通需求服从对数正态分布,通过双层规划理论构建了考虑需求随机性及路网可靠性的连续均衡交通网络设计模型;其中上层规划是在满足投资预算的约束条件下使得系统期望的总阻抗最小,下层规划通过用户均衡交通分配模型来刻画出行者的路径选择行为。根据模型特点,设计了一种带罚函数的、基于蒙特卡洛仿真的多种群遗传求解算法;并用算例验证模型和算法的有效性。结果表明该模型能较好地解决交通供需的随机性和服务水平可靠性对交通运行效率的要求。     

TD-LTE交通安全预警通信系统调度算法研究

为向各类交通安全预警信息流的可靠传输提供更好的通信链路支持,将具有更高数据传输速率和更好频谱利用率的第4代移动通信技术(4 G)——时分长期演进(TD-LTE)技术引入交通安全预警通信系统。交通安全预警管理中心首先通过公网/专网将各类交通预警信息流递交至监管车辆隶属的TD-LTE基站(eNodeB)处,再由eNodeB将其进行分类映射,并快速、可靠的下达至监管车辆车载终端处,从而通过主动预警的方式有效避免和减少交通事故,保障生命安全,提高交通运行效率。在此基础上,建议一种适用于TD-LTE交通安全预警通信系统的时频资源调度模型及相关调度算法,建议算法在已有比例公平(PF)算法基础上,将时延调节因子引入时频资源调度函数,使得系统能够根据各类交通安全预警信息流的目标时延限定要求及其所在分类器的队头分组的等待时间,自适应地调整时频资源调度匹配指数,并总是为即将超出自身时延限定要求的交通安全预警信息流赋予优先获取时频资源的调度机会。仿真结果表明,建议算法与典型的PF算法均具有较好的公平性,建议算法能够将视频预警信息流和话音预警信息流的丢包率分别平均降低29%和48%,从而为监管车辆提供更加可靠地安全预警保障。     

待发表文献摘要预报

对称广义Rssler奇怪吸引子的计算机构造 王兴元, 杨威 　　 阐述了计算微分方程组最大Lyapunov指数的技术,介绍了由一维可观察量计算系统关联维数的方法.利用Lyapunov指数作判据,通过坐标变换,构造了广义Rssler方程具有旋转对称性的奇怪吸引子,分析了奇怪吸引子的运动特征并计算了奇怪吸引子的关联维数. 裂纹扩展对转子动特性的影响 杨积东, 徐培民, 闻邦椿 　　 基于转子安全运行要求,对裂纹扩展过程进行动力学仿真.用非线性开闭裂纹模型,研究裂纹扩展过程中挠性裂纹转子动特性及不平衡量e和裂纹角β两参数在扩展中的影响.研究表明,系统具有多种非线性振动形式,有多种途径出入混沌状态.研究为在线监测、分析和诊断裂纹故障提供了理论依据. 基于交流异步电机驱动磨床位移的自学习控制 刘贵杰, 巩亚东, 王宛山 　　 采用自学习控制原理和变速度、变加速度位移指令生成的方法,利用计算机控制交流异步电机来控制磨床位移,从而减小目标点处惯性对位移精度的影响,提高了磨床位移精度. 挖掘过程及机构参数优化设计 李奎贤, 宋桂秋, 彭武良,王新中 　　 从挖掘轨迹方程出发,以系统论思想为指导,以实验为基础,结合采矿工艺,根据挖掘时的初始边界条件,生产率等因素,解决了挖掘过程的建模难点.首次对机械式挖掘机的挖掘过程参数和机构参数进行优化,使参数更切合实际更趋于合理.该方法对设计有普遍指导意义. 空气和过热蒸汽干燥机特性的对比研究 梅国晖, 任立义 　　 简要介绍了过热蒸汽干燥技术的发展过程及其优点.指出过热蒸汽干燥和热空气干燥相似也分为三个阶段：起始段、恒速段和降速段.并且分析了各阶段在干燥机理上的差异.从理论上解释了逆转点温度存在的原因,并推导出逆转点温度的计算公式.以立式振动输送干燥机为例,对热风干燥和过热蒸汽干燥的能耗进行了对比研究计算,结果证实以过热蒸汽作为干燥介质可以极大地降低该干燥机的能耗. 金属带式无级变速器锥盘母线的设计方法 　　张伟华, 巩云鹏, 程乃士 　　 分析了直母线锥盘必然使金属带产生轴向偏移和扭曲的原因.提出了零偏移量锥盘母线的设计方法：选择形状简单易加工的曲线作为推块侧边,根据共轭曲线原理和传动的约束条件,求解其共轭曲线作为锥盘母线.给出了推块侧边为圆弧的锥盘母线来求解方程和算例,论述了主要设计参数的取值范围及其对锥盘母线性能的影响 3-RPS并联机器人机构位置正解的杆长逼近法 李树军 　　 根据机构运动的同一性条件,给出一种求解3-RPS并联机构位置的杆长逼近法,该算法的主要特点是通过逐步自动修正迭代初值、缩小搜索区间和步长、提高逼近精度,将二维搜索的杆长逼近化为一维搜索的杆长逼近.因此只要在分支的有效活动区域内任选初值,即可保证其收敛性并且不受机构奇异位形的影响,大大简化了搜索逼近过程并提高了迭代效率.文中给出了求解过程和逼近步骤及求解实例,其逼近精度达10-5. 复杂社会技术系统人因组织行为安全控制模型 郑双忠, 陈宝智, 刘艳军 　　 运用组织行为学原理知识,结合组织行为学学科,对复杂社会技术系统组织行为安全控制模型进行了初步探讨.建立了组织行为安全控制两级模型,探讨了个体、群体和结构对安全控制的深层次影响,对于如核电、航空、航天、化工和石化等复杂社会技术系统的运转具有重要意义. 　　固态二元合金超额热力学函数的计算方法 　　陈星秋, 丁学勇, P.Royl 　　 针对实际固态二元合金熔体,提出全浓度范围内的超额热力学函数的计算方法.分别推导出对有序、无序固态二元合金的全摩尔超额函数、偏摩尔超额函数、组元活度计算式.数据计算结果与实验值吻合良好. 　　压力AGC模型研究与改进 　　王君, 王国栋 　　 将AGC模型分为厚度估计模型和厚度调节模型两部分,分别对应于AGC系统的静态指标和动态指标,依据各部分所采用的轧机弹跳方程和金属塑性变形方程形式的不同,对各种典型的压力AGC模型进行了分类和对比研究;并提出了一种新的压力AGC模型,经过详细的分析比较,证明新的压力AGC模型具有良好厚度估计精度和系统动态特性. 　　未燃煤粉在填充床内的分布及对料柱压差的影响 　　李洪会, 孙亮,沈峰满,赵庆杰 　　为揭示未燃煤粉在高炉块状带的分布及其对块状带压差的影响,利用冷态填充床模型研究得出,空塔流速对填充床中气流压差具有较大的影响,随空塔流速的增加压差呈线性增加.本试验条件下,空塔流速每增加1.0m/s,压差将增加0.37kPa/m;填充床内未燃煤粉积蓄量越多,压差增加越大,当积粉量为60kg/m3,压差将增加2.5kPa/m;局部的过量积粉可能导致悬料. 电磁搅拌改善铸坯内部质量的实验研究 　　张宏丽, 贾光霖,王恩刚,赫冀成 　　 采用低碳钢进行静态浇铸实验,并就电磁搅拌对铸坯内部质量的影响进行了实验研究.实验结果表明,电磁搅拌可明显提高铸坯凝固组织的等轴晶率,同时又可以改善铸坯内的成分分布状况,提高铸坯的内部质量.在合理的电磁搅拌参数和浇铸条件下能够得到几乎为100%等轴晶的铸坯. 　　软接触结晶器内的钢液流动及夹杂物运动规律 　　邓安元, 贾光霖, 赫冀成 　　采用Rhie-Chow非交错网格和适体坐标有限差分方法数值模拟了软接触结晶器内钢液流动和夹杂物的运动规律.结果表明：软接触结晶器上部熔池的搅拌强度增强,自由表面上的钢液流速和紊动能增加,钢液射流的渗透深度减小;在弯月面附近出现明显的钢液回流区;与传统结晶器相比,最大紊动能区从水口附近移动到弯月面附近;夹杂物上浮去除的趋势增加,且在结晶器内的滞留时间延长. 　　轧制过程的显式动力学有限元模拟 　　刘立忠, 刘相华, 王国栋 　　 分析了显式动力学弹塑性有限元方法的计算过程,并用其对平板轧制问题进行了模拟计算,得出咬入、稳定轧制和抛钢阶段整个轧制过程的应力-应变场.通过将板宽对称中心线轧制压力分布的计算结果与实验值进行对比,表明计算结果准确.在此基础上,分析了轧制接触变形区内的接触应力分布规律. 　　压力下真空密封铸造工艺研究 　　李晨曦, 吴春京, 胡汉起 　　提出了一种新的铸造工艺压力下真空密封铸造,并采用这种工艺铸造出了质量优异的黑色金属薄壁铸件.试验表明,压力下真空密封铸造的铸型有很高的抗压强度;在压力下真空密封铸造的型腔中金属液有良好的充型能力. 　　无损耗电阻器的端口特性及应用研究 　　吴建华, 殷洪义, 徐心和 　　 对无损耗电阻器的特性和功能进行了分析和探讨,建立了无损耗电阻器的数学模型和应用算法,并用无损耗电阻器代替电路中的电阻器,实现了动态电路的特性校正,大大减小了电路的能量损耗.实验结果验证了特性分析和算法的正确性,说明了无损耗电阻器可用于各类电系统及自动控制系统. 　　超越式模型学习 　　赵希男, 陈耀金, 马钦海, 关志民 　 针对引进的部分模型常常不适应企业的实际这一普遍问题,在保留原引进模型优点的情况下,借助“专家咨询”的思想,提出了一种超越式模型学习的方法来尝试解决众多的软件智能学习问题.最后,以现场实际为背景,给出了一个应用仿真实例. 　　标度无关性计算及其在股市波动中的应用 　　黄小原, 庄新田, 张泉 　　 标度无关性是广泛存在于自然界系统甚至于经济金融系统可观测量的幂函数关系,它揭示了股票市场波动的金融复杂性.在分析股市波动标度无关性及其非趋势波动分析DFA算法基础上进行了应用研究,对国内上海、深圳两地股市和东大阿尔派股价指数进行了标度无关性分析,实际计算了这些股指DNA游走位移、均方值和标度无关性指数,结果表明这些股指均具有持久性. 　　基于神经网络的六辊可逆轧机板形广义预测控制系统 　　王哲, 徐建忠, 张晓峰, 王国栋 　　 板带轧制过程中,板形控制具有非线性、时变、纯滞后和耦合的特点,其建模与控制是很困难的.在神经网络建模的基础上,采用广义预测控制方法对可逆UC轧机的板形进行在线控制.轧制实验结果表明,该系统具有良好的板形控制品质. 　　广义离散系统的H2控制设计 　　杨冬梅, 张庆灵, 姚波 　　 研究了广义离散线性系统的H2控制问题.借助于广义Lyapunov方程,给出了计算广义离散线性系统的H2范数的状态空间方法.基于该方法,讨论了广义离散控制系统的H2控制器设计问题. 　　新型高强韧钢成分设计的经验公式 　　钱存富, 张国英, 陈芳芳, 曾梅光 　　 根据固体与分子经验电子理论,计算了17组新型高强韧钢的实验数据所对应的结构形成因子S值,用其中12组数据,建立了结构形成因子S与抗拉强度σb关系的经验公式,应用其余5组数据进行检验,结果与实验数据基本吻合,其最大误差为5.6%. 　　群组模糊判断矩阵集结方法的理论分析 　　姜艳萍, 樊治平 　　 对群组模糊判断矩阵的集结方法进行了研究,在对同一决策问题的m个模糊判断矩阵是一致性的情况下,给出了加权集结方法的理论依据,并且进一步分析了关于群的判断矩阵与各决策者给出的判断矩阵之间关系的一些重要性质,从而为基于群的判断矩阵的方案排序问题打下了坚实的基础. 　　不确定对称组合系统的鲁棒容错反馈设计新方法 　　张严心, 张嗣瀛 　 对不确定对称组合系统,提出了一种新的鲁棒容错反馈设计方法.通过求解2个新的Riccati方程的对称正定解,设计出反馈控制器,使其不仅对N个子系统中任一个子系统执行器发生故障时具有完整性,而且关于参数不确定性具有鲁棒性.该方法易于工程实现,示例表明其有效性.且与传统容错控制方法相比较,所利用的Riccati方程求解范围更广,更具灵活性. 　一类不确定非线性相似奇异组合系统的鲁棒控制 　　石海彬, 刘晓平, 张嗣瀛 　　 研究了一类具有非线性互联作用的相似奇异组合系统,在其互联项中含有不确定性,设计了鲁棒控制器使系统在平衡点处全状态渐近稳定且在状态响应中不包含脉冲效应.由于控制器本身也具有相似结构,因此易于工程实现. 　　一类特殊的车辆路径问题(VRP) 　　李嘉, 王梦光, 唐立新, 宋建海 　　 描述了一类特殊的车辆路径问题,在分析问题特性的基础上,通过引入“车队模式”定义,提出了多种车队模式下的混合车队车辆路径问题的问题求解框架,对其中的混合车队车辆路径问题,建立了整数规划模式.针对混合车辆车队路径问题,设计了基于遗传算法和禁忌搜索启发式的混合算法.实例计算结果表明了框架、模型和算法的有效性. 　　高炉煤粉喷吹控制系统述评 　　刘克显, 魏颖, 王玉涛, 王师 　　 通过对高炉煤粉喷吹系统各环节工作特性的分析,指出煤粉喷吹量调节的控制是一个动态、时变的非线性系统.总结并分析了煤粉喷吹量计算技术和控制技术的发展现状,指出目前本控制系统存在的主要问题,最后对喷煤量调节控制系统的发展前景进行了展望. 　　基于神经元网络的发电机融合控制方法 　　张德干, 郝先臣, 赵海 　　 根据水轮发电机并网运行的理想条件及并网连接时间应尽可能短的条件,提供了一种具有频率跟踪和位相跟踪的融合控制方案.基于此方案,设计了一种神经网络融合控制算法,将此算法应用到中国吉林丰满水电数据融合试验床的项目开发中,取得了非常好的效果.这种方法与经典的带反馈的控制方法相比,有着故障率低、安全可靠、反馈及时等特点.实验表明,这种方法十分有效,可直接用于控制水电站的水轮发电机,并可推广使用. 　　分布式对象管理在虚拟企业信息集成系统中的设计与实现 　　杨晓春,王丹, 王国仁, 于戈 　　 虚拟企业的产生向信息集成提出了新的挑战,包括如何以一种可控的、灵活的、易于理解的方式来集成虚拟企业中的各种分布式对象.尤其是,这些独立的企业系统典型地分布在互联网上.为此,提出了企业对象模型,包括企业对象定义及分类,并介绍了ViaScope系统中企业对象管理体系结构、对象命名和分布式对象的元数据管理等问题的设计与实现.