浅谈矩形地面搜索区域搜索路径的优化方案

在矩形地面搜索区域中,搜索问题转化为Hamilton回路问题,制定出的＂S＂形搜索路线及搜索路线中180°折回处搜索盲区的搜索修正方案,使整个搜索区域实现完全覆盖。通过合理安排搜索路线,避免了复杂的计算,实现了搜索方案的顺利实施。     

基于地面搜索区域的全覆盖路径规划问题

对固定区域地面搜索问题的研究,可采用连续问题离散化的思想,将矩形目标区域按每组人数与每人实际搜索宽度的乘积将正方形边长分割成若干个小正方形区域,用奇偶校验思想验证从中心点出发不重复不遗漏地搜索完所有区域到集结点集合是一个可行方案.基于上述思想,本文建立了地面搜索的优化模型,利用最优化原理比较直观地解决了地面搜索问题,并得出了最优搜索路线和最优搜索时间.     

地面搜索问题的两个数学模型

本文在避免重复搜索及尽量减少非搜索性行进的指导思想下,应用迂回搜索及环形搜索给出了两个关于地面搜索问题的数学模型。     

一种基于PEGA算法的UAV区域覆盖搜索路径规划方法

为解决不规则区域内UAV最短覆盖搜索路径的规划问题,提出一种新的求解方法。首先,利用机载传感器探测范围对任务区域进行栅格化离散,将区域覆盖搜索路径规划问题转化为一个可求解的旅行商问题;然后,利用多种群并行算法框架及精英策略对遗传算法进行改进并重新设计算法的适应度函数,提出一种并行精英遗传算法用于问题的求解。实验仿真结果表明,提出的求解方法对于UAV区域覆盖搜索路径规划问题具有较好的适用性;提出的PEGA算法收敛速度快,得出的最优解质量较高;通过改进适应度函数能够有效减少远距离两点相连的情况,对于覆盖搜索路径规划结果产生了明显的优化效果。     

地面搜索问题的两个数学模型

本文在避免重复搜索及尽量减少非搜索性行进的指导思想下,应用迂回搜索及环形搜索给出了两个关于地面搜索问题的数学模型。     

地面搜索优化模型

当遇到自然灾害时,救灾指挥部紧急派出搜索队伍,要求在48小时内完成搜索整个区域的任务,这时急需解决如何确定人数及行进路线的问题。这是一个区域覆盖的优化问题。我们采用纵向搜索或横向搜索的方式,由于搜索时间是一个定值,采用走斜边的方式减少非搜索时间,给出了地面搜索优化模型。     

多起始点进化算法在容量约束弧路径问题上的应用

容量约束弧路径问题(CARP)是一类NP难的组合优化问题,通常采用启发式算法求解,计算时间较长.本文在竞争模因算法基础上采用多点同时搜索,构造了多点进化算法(MSEA).算法由多个初始解开始,同时进行局部搜索与遗传进化,再将结果合并,得到最终的解.在29个基准数据集上的数值试验表明,该算法可行有效,并可以节省大量计算时间.     

模拟退火法与禁忌搜索法求解VRP的对比分析

模拟退火法（simulated annealing,SA）和禁忌搜索法（tabu search,TS）都是解决组合优化问题的强有力启发式算法。本文首先给出组合优化问题和VRP问题的基本概念,然后在分析这两种算法的特点基础上,通过实例验证它们在解决VRP问题上各自的优缺点,并给出未来研究方向的建议。     

地面搜索路径的S式折线模型和螺线模型

2008年全国大学生数学建模竞赛C题是关于汶川大地震的地面搜索问题.为寻找用时最短的搜索路径,主要从缩短不搜索时的行进路线考虑,建立了S式折线模型和螺线模型,并对模型结果进行理论验证,其中螺线模型的方法构思巧妙,结果合理且较优.     

基于局部搜索的遗传算法求解自动组卷问题

针对目前大多数组卷系统所考虑的约束条件不完善、 组卷结果不理想问题. 提出一种基于局部搜索的遗传算法（GALS）, 解决了传统组卷约束不完善等缺点, 并得到了较好的组卷结果. 该算法采用基于按题型分段的编码方式, 3个遗传算子分别采用如下策略： 按题型分段交叉策略, 保证全局搜索能力及交叉后各题型被选题数不变; 基于禁忌表局部搜索的变异机制, 对题库进行随机关联搜索, 提高了算法搜索能力; 采用组合优化进化算法的μ+λ选择策略, 有利于算法局部搜索. 实验结果表明, 相同迭代次数下, 新算法找到的最优解明显优于传统的组卷算法.     

地面搜索的优化模型

5·12汶川大地震使震区地面交通和通讯系统严重瘫痪,救灾指挥部紧急派出多支小分队,到各个指定区域执行搜索任务,以确定需要救助的人员的准确位置。在其它场合也常有类似的搜索任务。在这种紧急情况下需要解决的重要问题之一是:制定搜索队伍的行进路线,对预定区域进行快速的全面搜索。利用图论的数学思想比较直观的解决地面搜索问题,得出了最优搜索路线和最优搜索时间。     

体现在“地面搜索”模型建立与求解过程中的数学变式

变式是从不同视角把握问题本质的方式.变式贯穿于数学建模的始终,它使得我们建立的模型越来越优化.模型的建立与求解是数学建模过程中的核心阶段.在该阶段,数学变式体现得尤为明显.作为典型例证,地面搜索模型的建立与求解过程充分体现了变式在数学建模中的作用.     

一维搜索问题的同伦算法

本文利用同伦方法讨论了求解无界区域上一维搜索问题的同伦路径跟踪算法,并证明了由同伦方程生成的同伦路径关于目标函数具有单调性.     

限制搜索区域的分层路径规划新算法

依据城市路网独特的空间分布特性及不同道路等级特性,提出一种以源节点和目的节点为椭圆焦点的限制搜索区域分层路径规划算法.通过对小型网格模型统计及回归分析,建立了一个鲁棒性椭圆形搜索区域模型参数,可以满足道路交通路径规划的要求.结合路径规划算法在实时车辆诱导系统中的实际应用,给出该算法的一个应用实例,对实验结果的分析验证了其有效性.     

限制搜索区域的距离最短路径规划算法

提出一种时间复杂度为O(n)的限制搜索区域距离最短路径规划算法(n为路网节点数).算法设计的基础是,经典Dijkstra算法搜索时的无方向性及实际城市道路网络特有的空间分布特性.算法实现采用邻接表数据结构和限制搜索区域的搜索机制,即利用实际城市道路网络的空间分布特性,合理限制算法的搜索区域.结合路径规划算法在实时车辆导航系统中的实际应用,给出了该算法的应用实例,实验结果表明,该算法能将路网中任意两点间的最短路径解算时间控制在3 s以内.     

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。     

改进的蚂蚁算法求解任务分配问题

将蚂蚁算法用于求解任务分配问题，并提出一种改进算法来提高其全局搜索能力。文中介绍了任务分配问题和蚂蚁算法，给出了求解任务分配问题的蚂蚁算法的数学描述及求解的算法步骤，在此基础上提出求解任务分配问题的改进蚂蚁算法。两个实例验证了改进蚂蚁算法的优越性。     

山林区域搜索战术与搜索队形组建探析

山林区域地貌地形具有面积大、景象复杂、观察视野受阻等特点,犯罪嫌疑人便于利用特殊地貌隐匿和逃跑,搜索民警难以发现与控制。搜索行动因此具有极大的危险性,在训练中研究搜索战术和作战队形已是实战的需要,如此才能更好地保护公民安全和自身安全。     

基于Memetic算法的飞机地面作业调度问题研究

机场地面作业管理是通过对机场各地面服务设备的安排调度,以保证航班正常、高效地运行.本文根据机场地面作业管理的实际情况,对每一个航班建立一棵飞机地面作业任务树,由此构建了相应的数学模型,该模型以最小化设备的总流经时间为目标,在规定的时间窗内完成飞机地面作业的并行任务.应用带有过滤扫描搜索策略的Memetic算法进行求解,...     

求解非线性级数拟合问题的新模式搜索方法

粘弹性材料是一种在工程中广泛应用的重要材料,在研究它的一些特性时都需要涉及相关的非线性级数拟合问题.遗憾的是,目前的研究成果仍远远无法满足工程实际的需要,因此对它的进一步研究和探索是非常重要且紧迫的.文中根据待求问题的特性,首先建立了新的优化模型,然后提出了基于筛选技术的模式搜索算法.相关的数值实验证明了新模型及算法的可行性和高效性.