基于神经网络和遗传算法的桥梁参数优化方法与分析

在桥梁施工监控中,实测标高与理论预测标高存在差异的主要原因之一是理论计算参数存在偏差,因此对计算参数进行有效修正成为现代施工控制的一个关键问题。分析和确定了影响标高预测误差的主要参数,利用有限元分析建立了主要参数和标高之间的BP网络模型,该模型在一定参数取值范围内可以取代有限元模型预测标高,从而大大减少计算量。在建立的BP模型基础上,通过浮点编码的遗传算法对目标函数进行优化得到一组最优计算参数。对实际桥梁的计算分析表明,本文确定的分析参数物理意义明确,基于本文方法的修正能有效地提高标高预测精度,对类似桥梁的计算分析具有指导意义。     

资源优化模型及遗传算法

在网络计划中提出了资源优化问题,并建立了资源优化数学模型.同时,指出现代优化算法是求解资源优化模型的主要算法,并使用遗传算法对资源优化模型进行求解.此遗传算法与传统的遗传算法有所不同,第一是根据资源优化过程的特点设计的独特的杂交概率和变异概率,可以既尽快获得最佳模式又扩大搜索范围,避免早熟现象的发生;第二是引进了检查和修复算子以保证杂交和变异的子代满足可行性的要求;最后给出了算例以验证算法的有效性和正确性.     

遗传算法在网络计划资源优化中的应用

将遗传算法引用到资源优化中，解决了“资源有限-工期最短”和“工期固定-资源均衡”两种优化问题，得到了比应用网络计划技术及数学规划方法更为满意的计算结果，克服了传统的资源优化方法不能保证解的最优性的缺点。在此基础上，还将上述两种情况综合进行多目标优化，获得工期最短资源均衡的优化结果，并通过实例验证了该方法的可行性和高效性，对于工程项目管理中资源工期优化具有实际应用价值。     

基于遗传算法的公路养护资源最优分配

为寻找资源最优分配时的养护策略,采用遗传算法进行求解.将多年养护策略表示为染色体,每种养护方式采用二进制编码形式用两个基因表示,各年的养护策略由路面和桥面两部分构成,并通过试验标定遗传算法的主要参数;为提高养护资源利用率,在分别进行路面和桥面养护资源独立优化分配的基础上,使二者资源实现共享,进一步提高了养护后设施的性能.算例结果表明,基于遗传算法的最优养护策略使养护后的路面和桥面性能分别提高1.8%和0.4%.     

基于遗传算法的作战资源优化分配

针对目前作战资源优化研究中存在约束条件过于简单的问题,充分考虑资源的使用范围、使用条件、持续工作时间、寿命等自身局限和资源执行不同任务时,要满足相应的约束等,建立了非平衡资源优化指派模型,并利用遗传算法对模型进行求解,最后给出了一个算例,验证了模型的实用性和算法的有效性。     

基于遗传算法的切削用量优化

在机械加工中,切削用量的优化对于保证加工质量,降低加工成本和提高劳动生产率都具有重要意义。近年来快速发展的遗传算法,对于解决非线性优化问题取得了令人瞩目的成绩。应用遗传算法对切削用量的优化问题进行了研究,提出了一种在进行遗传操作之前对个体进行预先筛选,从而将有约束优化问题变成无约束问题的方法,并通过算例说明了它的有效性。     

免疫遗传算法及其对资源受限工期最短问题的应用

依据免疫机理及遗传算法,设计免疫遗传算法解决项目计划管理中资源受限、工期最短问题。算法设计中,记忆池用于搜集算法进化获得的优秀个体,并使记忆池中的个体参与交叉;基于群体多样性特征,设计浓度方案调节进化群体的多样性,并用于群体更新;利用自适应变异及修补思想增强进化群体的散布性和修正非可行解。数值实验及比较表明,该算法具有很好的搜索性能,在搜索效果上较为稳定。     

基于混沌优化的量子遗传算法

量子遗传算法是一种高效的并行算法，但它有时会陷入局部极值。混沌优化的遍历性可作为搜索过程中避免陷入局部极小值的一种优化机制，随机性和规律性使它具有丰富的时空动态。所以二者结合可互补。经试探分析，典型函数测试结果表明，混沌优化与量子遗传算法相结合全局寻优效果更佳。     

遗传算法在工程项目资源优化中的应用

GA是一种源自生物界自然选择和自然遗传机制的随机化搜索方法,群体搜索策略和信息遗传的特点使其在组合优化中表现出其它传统方法所不能比拟的性能。将GA应用于工程项目的资源优化中,解决资源平衡和资源有限问题,避免了繁琐的推断过程,同时还能得到除最优解外的几个次最优的解决方案。     

基于Web服务的桥梁设计资源管理系统

阐述了基于互连网络的桥梁设计资源管理是继CAD之后，进一步改善设计方法和提高设计效率的有效手段，是桥梁工程计算机技术应用的新课题，介绍了设计资源原理系统的功能、系统结构和支撑平台的选择，提出了基于Web数据库的桥梁设计资源管理系统的关键技术问题和实现方法。     

基于Petri网的公路施工资源总体优化方法

基于施工资源局部优化建立的Petri网模型输出和资源能力之间的关系,采用施工资源强度柔化的总体优化方法调整工序所需资源,使工序的持续时间加长或缩短,从而降低资源平衡性指标,给出了柔化的取整准则、方向准则和幅度准则,并进行了证明.最后以工程实例与最小方差法进行了优化效果的对比研究.结果表明,柔化方法与工程管理习惯一致,能够大幅降低传统方法优化时的计算工作量,得到更加优化的平衡性指标.     

Composite multiobjective optimization beamforming based on genetic algorithms

All the parameters of beamforming are usually optimized simultaneously in implementing the optimization of antenna array pattern with multiple objectives and parameters by genetic algorithms （GAs）. Firstly, this paper analyzes the performance of fitness functions of previous algorithms. It shows that original algorithms make the fitness functions too complex leading to large amount of calculation, and also the selection of the weight of parameters very sensitive due to many parameters optimized simultaneously. This paper proposes a kind of algorithm of composite beamforming, which detaches the antenna array into two parts corresponding to optimization of different objective parameters respectively. New algorithm substitutes the previous complex fitness function with two simpler functions. Both theoretical analysis and simulation results show that this method simplifies the selection of weighting parameters and reduces the complexity of calculation. Furthermore, the algorithm has better performance in lowering side lobe and interferences in comparison with conventional algorithms of beamforming in the case of slightly widening the main lobe.     

多任务外协加工资源优化配置模型及遗传算法求解

针对外协加工资源优化配置过程中的多任务性、多目标性和环境多变性等特点,采用线性加权法建立了以外协加工时间(T)、外协加工成本(C)和外协加工质量(Q)为目标的多任务外协加工资源优化配置模型,并给出了基于遗传算法的求解过程。最后,以一个应用实例验证了该优化配置模型及求解方法的有效性与实用性。     

不同适应度函数的遗传算法在桥梁结构传感器布设中的应用

从模态振型正交性和模态能量两方面出发设计了3个适应度函数,将其分别应用于改进遗传算法和单亲遗传算法。采用两步法对大跨径桥梁结构传感器布设进行定量和定位分析。通过对两种遗传算法、3个适应度函数及有效独立算法在大跨径拱桥中的对比分析,证实了单亲遗传算法比改进遗传算法更适合于桥梁结构传感器的布设,基于组合评价准则适应度函数比单一评价准则适应度函数布设出的传感器位置更加合理,验证了两步法用于传感器定量及定位计算的有效性 。     

基于遗传算法的油田注水系统运行优化研究

本文以注水能效最小为目标函数,以水力平衡约束、注水量约束、注水压力约束等为条件,建立了优化到注水泵站的油田注水系统运行优化数学模型。根据该模型的特点,应用改进后的遗传算法求解约束优化问题的方法,对油田注水系统能效问题进行了优化研究,验证了此算法得可行性,并取得了较好的优化效果。 关键词：油田注水系统 遗传算法 约束优化     

基于遗传算法的车间设备虚拟布局优化技术研究

根据车间布局设计的最小物流费用原则,建立车间设备布局优化模型,并对该优化模型进行遗传算法求解．借鉴车间设备布局的块树表示法,设计了基本块、分割线和方向的混和染色体,并给出解码方法．根据车间布局优化的特点,改进选择算子、交叉算子和变异算子等遗传操作算子,设计基于块树的分割线有效性检验算法,并融合了选择交叉算法的优点,有效地避免了遗传过程中无效个体的大量出现,保证了算法的有效性和高效性．最后,给出了一个12台设备车间布局仿真算例,结果表明,算法快速地在进行到170代左右时达到了收敛,并采用虚拟现实技术将计算结果形象地呈现出来．本文所提出的方法能够很好地解决车间设备虚拟布局问题．     

改进遗传算法在过程系统工程中的求解策略

针对过程系统综合问题的多峰、奇异等特性 ,将遗传算法同可行域序贯搜索技术结合起来 ,实现对混合整数非线性规划问题 (MINLP)的有效求解。为克服遗传算法在可行域边界搜索效率较为低下的弊病 ,将惩罚函数同个体的生成函数有机地结合起来 ,利用惩罚函数将跨越可行域的不可行点拉回到可行域内。对过程系统综合中典型的MINLP问题的求解 ,表明该方法在求解过程中能有效地实现全局浏览 ,得到全局最优解或近优解。     

递归搜索与遗传算法融合的终端优化配置方法

提出了基于递归搜索与遗传算法融合的终端配置优化方法,该方法以各负荷点为起点在含有配电终端的配电网进行主回路搜索和子回路搜索,搜索同时依次判断当前故障对负荷节点的供电可靠性的影响并累加停电时间.通过构建选择算子的选择条件,将递归搜索可靠性计算方法与遗传算法深度结合,能够快速求解配电终端优化问题,易于在计算机上编程实现,且能够在只修改网络基本参数的前提下,得出不同配电网的终端配置的最优方案.算例以不同的平均供电可用率指标作为约束,分析不同约束下的终端配置方案和经济效益,验证了所提算法的有效性.     

基于分布估计算法的建筑结构设计优化

建立了以质量最小为目标的建筑结构优化数学模型,解决具有应力约束和截面尺寸约束的离散变量结构优化问题.通过统计方法构建个体空间分布概率模型,随后依据此模型随机抽样生成新的群体,实现群体的进化.仿真结果表明分布估计算法求解建筑结构优化设计问题是可靠有效的,搜索能力更强,收敛性能更佳,为解决建筑结构优化问题提供科学的参考.     

基于遗传算法的软土施工动态预测

采用遗传算法作为优化算法,与Duncan-Chang双曲线本构模型有机结合,设计了一个实用的非线性有限元反演模型.以沉降板实测位移为依据,让模型按施工顺序反演土体中的一些重要参数,再通过这些参数最优结果预测土体今后变形情况,为软土工程的设计校核和动态施工提供必要的指导.