采用十进制免疫遗传算法求解高校排课问题

论文深入分析了高校排课问题, 建立了其数学优化模型, 构建了其基本求解框架. 针对高校排课问题的特点, 引入遗传算法来加以解决, 设计了多种改进方案, 包括: 十进制编码方案、初始种群生成方案、适应度函数设计方案、免疫策略、 自适应交叉概率和自适应变异概率设计方案. 仿真结果表明该算法能够满足高校排课问题的多重约束条件, 能更有效地解决高校排课问题.     

一种求解资源约束条件下运输优化问题的启发式方法

介绍了一种求解资源约束条件下的大规模组合优化运输问题的启发式方法。由于现实生活中的运输系统的复杂性，与总运输时间相关的目标函数无法用解析方法给出，在这种条件下它需要通过仿真运行得到，同时运输资源(主要指道路和中转站等)的限制又增加了优化的难度，传统的求解这种瓶颈运输问题的网络流方法无法处理。本文介绍的启发式方法充分利用了仿真模型对于系统的直观描述特性，将资源约束的求解反馈到优化过程中，取得了较好的效果。     

求QoS路由的整数线性规划方法

QoS路由的任务是在网络中寻找一条满足多个约束条件的路径使网络资源的利用达到最优. 该问题是一个NP-完全问题. 提出了一种新的基于整数线性规划模型选择路由的方法. 思路是将复杂约束引入到目标函数作为罚项, 得到一个松弛整数线性规划问题. 因为约束系数矩阵是全幺模矩阵, 松弛问题可以通过线性规划很快地求解. 拉格朗日乘子的调整用罚函数的方法很容易计算. 数值实验表明提出的方法是有效的.     

基于知识约束的决策实体配置问题建模与求解

针对指挥控制组织设计中决策实体的配置问题,提出了在知识约束条件下该问题的数学模型及其求解方法。分析了该问题的约束条件,包括该问题的知识约束、隶属约束、能力属性约束等,建立了以最小化决策实体工作负载均方根为目标的优化模型,提出了基于遗传算法的模型求解算法,设计了针对问题模型的染色体编码方式、适应度函数以及遗传算子。最后结合联合作战仿真算例中一个任务与平台关系的设计方案,验证了所提方法的可行性和稳定性。     

一类多资源作业车间混合优化调度方法

针对多资源作业车间调度问题,结合启发式算法和遗传算法的特点,提出了混合优化调度方法,建立了多资源约束的车间优化调度模型.根据启发式算法中调度优先规则对调度目标的影响程度,设计了新的编码规则.采用正弦函数作为改进遗传算法中的自适应因子,使交叉概率和变异概率随群体的适应度自动改变,提高了运算的效率.通过实例仿真并与其他算法比较结果表明,该混合调度算法可以进行作业车间在机床、刀具等多种生产资源约束下的优化调度,并在评价指标上较其他算法更优.     

带阻尼约束的驾驶仪最速响应鲁棒性设计

在导弹控制系统设计过程中,考虑了自动驾驶仪的高频振荡问题,将其转化为系统的一个约束条件,同时把上升时间转化为目标函数,其他设计指标视为约束条件,采用有约束多目标优化的方法解决了系统鲁棒性设计问题。此方法解决了导弹控制系统设计过程中,由于气动参数拉偏导致控制器参数设计周期较长的问题,并且可以根据具体情况加入所需的约束,为工程设计提供了一种实用灵活有效的设计方法。     

Hopfield神经网络在磁粉制动器设计中的应用

为了优化磁粉制动器的结构,提出了Hopfield神经网络的磁粉制动器结构设计方法。方法中利用磁粉制动器的结构建立优化模型,以磁粉制动器的总体积为目标函数,推导约束条件。根据推导的目标函数和约束条件,采用外点罚函数法,构造出优化的增广目标函数,在满足约束条件下,目标函数最小,从而得到磁粉制动器结构的设计方案。实际结果表明,优化后的制动器在满足各项指标的条件下,总体积减小了23%。     

基于现实约束的集装箱配载优化及可视化

基于现实约束构建了一个集装箱配载优化问题的混合整数规划模型,提出了一个基于预分配策略的遗传算法与启发式算法相结合的交互式混合算法.该算法在满足复杂约束条件的同时维持较高的空间利用率.基于开放式基准测试问题的数值实验表明,提出的配载方案优于国外同类研究的方案.并基于VB实现了配载过程及配载方案的可视化,可为配载方案的直观对比评价等提供实时的辅助决策支持.     

油品配送车辆路径问题的交互式求解方法

油品配送车辆路径问题是一个多车场、多仓库、多商品、多舱位、多车型、有前序约束和时间窗,综合车辆分派、订单配载以及路径编排等决策的车辆路径问题.以两阶段启发式算法为基础,给出了求解该问题的人机交互式求解方法,即交互进行基于当前解的人工修改和启发式算法的寻优.其中包括了对初始解、搜索邻域和目标函数的人工修改,相应操作分别为修改解、局部固定解和调整惩罚乘子.     

基于偶图匹配和禁忌搜索的排课新算法

针对目前高校的特点,提出一种偶图匹配和禁忌搜索相结合的排课新算法.将排课五要素恰当地绑定封装成课元和课栈两个向量,并以二维权值矩阵描述课元和课栈之间的关联权重,按照重权优先的原则并根据正确性原则进行约简,获得课元和课栈之间的匹配偶图.在此基础上,引入禁忌搜索算法,以排课的完备性原则、合理性原则和人性化原则的加权和为目标函数,以随机二维权值矩阵生成的匹配偶图为初始解,对二维权值矩阵进行扰动构成搜索邻域,以生成的匹配偶图为禁忌对象,采用全局藐视准则,获得最优的排课方案.给出典型算例验证提出的方法,结果表明了其可行性,并且具有考虑因素多和计算效率高的特点.     

基于约束满足的多卫星调度模型研究

卫星调度是空间资源管理的一项重要内容,其本身也是一类复杂的资源分配问题。约束满足技术是求解复杂资源分配问题(constraintsatisfactionproblem,CSP)的有效方法。在约束满足问题的理论基础上,首先分析了多卫星调度问题的约束条件(包括任务约束、关联约束和互斥约束);建立了多卫星调度问题的模型;最后,以地球资源观测卫星为对象,给出了示例。     

基于3DSAS的多约束多航迹协同规划与搜索方法

为解决多航迹规划中的避撞与协同问题,提出一种三维环境下的基于稀疏A*的多航迹协同规划方法。该方法设计了一种规划框架,分别在航迹搜索前与搜索过程中考虑多航迹的协同问题。在航迹搜索过程中,不但结合单条航迹原有的约束条件,同时还进行了航迹间的碰撞检测,并且通过航迹的协同违背量等因素来进行启发式搜索。该方法可以有效处理各类约束条件,简化启发因子,从而获得更好的规划性能。     

炼钢-连铸生产优化重调度方法

炼钢-连铸生产过程中存在扰动,致使很多时候生产不能按原调度计划进行,需要进行重调度.重调度时存在正在生产的炉次计划,因此重调度问题比静态调度问题更具有复杂性.将具有相同精炼重数的炼钢-连铸生产重调度问题归结为一个复杂的混合Flow Shop调度问题,考实际生产约束,以最小化最大完成时间为目标建立了重调度模型,采用了启发式规则和遗传算法相结合的优化方法求解.利用实际生产数据对重调度方法进行了验证和分析,结果显示了重调度方法的有效性.     

多约束下编队随船备件配置优化方法

针对舰艇编队备件配置方案的确定需要综合考虑多项约束指标因素的特点,以编队出海执行任务准备阶段备件配置为研究背景,以舰船载荷、排水量及保障费用为约束条件,构建了以编队备件保障概率为目标函数的编队随舰备件库存优化模型,应用拉格朗日乘子法及边际效应法原理给出了编队随船备件库存模型计算及优化流程,并运用罚函数原理对保障资源约束因子进行了确定及动态调整。最后,通过案例分析验证了本文提出的方法能够为解决多约束下编队随船备件配置优化问题提供新的途径。     

基于威胁特征点的启发式航迹规划方法

针对现有启发式航迹规划方法在决策变量、启发函数的选取和航迹表示方法等方面存在的不足,提出了一种基于威胁特征点的航迹规划新方法。该方法以导弹运动姿态角作为决策变量,通过引入特征点构造新的启发函数,以导弹经过空间的威胁度累积值、需用过载等为代价,结合导弹性能约束,采用龙格-库塔(Runge Kutta, R-K)积分得到平滑航迹。最后,以倾斜转弯面对称远程超音速导弹为例,通过攻防仿真实验,证明该方法规划生成的航迹满足各种约束条件且具有较高突防概率。     

产品可靠性新型顺序约束及评估算法改进

在产品研制过程中,通常经过多个阶段试验及改进才能达到最后定型要求,产品研制的每个阶段均产生有大量可靠性信息。利用产品可靠性增长规律,对传统的顺序约束条件进行改进,给出了一种新型顺序约束关系,该新型顺序约束关系更为准确地反映了产品可靠性增长规律。基于新型顺序约束关系给出了一种新的顺序约束Bayes评估方法,并通过Bayes评估方法进行合理改进,有效降低了Bayes估计的计算复杂性。最后,通过模拟仿真实例分析,说明提出的改进方法计算简单,与传统的顺序约束Bayes评估方法相比,得到的产品在各阶段可靠性评估结果具有较高精度,能够简单高效地运用于工程实际问题。     

多需求分布下特装器材随舰配置多目标优化研究

针对目前随舰特装器材配置研究仅以单一故障分布为假设,难以满足实际情况的问题,提出了基于多需求分布的特装器材随舰配置多目标优化模型,根据更新理论,分别构建了指数、Weibull、正态分布的保障概率模型,并综合建立了系统保障概率模型。结合费用目标,以特装器材的体积和质量作为约束条件,建立了基于保障概率和配置费用的多目标多约束优化模型。通过引入逼近理想解排序(technique for order preference by similarity to ideal solution, TOPSIS)法确定各配置方案的贴近度,作为遗传算法求解的适应度函数,得到了特装器材随舰配置最优方案,分析了目标之间、目标与约束条件之间的关系。算例结果表明,该模型和算法对于解决复杂装备的特装器材优化配置问题具有应用方便、性能良好的优点,为特装器材配置综合决策提供了新的思路。     

基于网格PRM的无人机多约束航路规划

目前,无人机航路规划技术存在约束条件少,不能满足实际飞行需求,规划效率低等不足,文章主要针对上述问题提出改进措施。首先,将航路约束条件进行分类,提出了基本约束、平台安全约束和链路载荷约束,并对约束条件建模,完善无人机航路约束模型。为了提高无人机航路规划效率,提出了网格概率地图法(grid-probabilistic-roadmap, GPRM),利用约束模型构建代价函数,实现无人机航路的多约束快速航路规划。GPRM的实验仿真表明,GPRM规划效率相比较传统PRM有显著提升,同时规划结果更加符合实际任务需求,证明基于GPRM的无人机航路规划具有一定的工程应用价值。     

面向突防的多约束滑翔弹道优化设计

快速通过敌方雷达探测区域能够增加打击突然性,提高突防性能。如何在弹道设计中描述雷达探测问题是必须解决的问题。为此,在常见多约束条件下的弹道设计方法基础上,根据雷达方程,将辐射型禁飞区约束转化为沿弹道积分的威胁系数约束。基于威胁系数积分建立弹道优化性能指标函数,利用hp 自适应Radau伪谱法对此优化问题进行求解,得到了满足飞行过程约束且暴露于敌方雷达探测区域最小的飞行弹道,对比分析仿真结果,验证了模型和方法的正确性,达到了提高突防性能的目。     

区间数线性规划及其满意解

针对目标函数和约束条件均为区间数的线性规划问题,通过对目标函数和约束条件分别处理,提出了一种基于模糊约束满意度的求解方法,把区间线性规划问题转化为确定型的一般参数规划问题来解决．决策者可以根据自己的主观判断和客观情况,对目标函数和约束条件作出不同的估计,从而得到在相应情况下的解.