通信距离受限下多无人机分布式协同搜索

针对无人机之间的通信距离受到限制的情况,提出了一种基于Voronoi图的分布式协同搜索策略.首先建立了环境、无人机、传感器、通信等的数学模型;然后设计了速度约束下各架无人机的控制律;在通信距离不小于两倍视场半径的情况下,给出了各架无人机利用通信距离之内的邻居信息计算各自视场范围内的Voronoi图区域及其质心的方法,并设计了通信距离受限情况下的搜索策略,给出了通信周期与采样周期不同步情况下的信息更新公式.仿真结果表明,该分布式搜索策略比贪婪搜索和随机搜索策略在降低区域不确定度上具有更快的收敛速度,可实现通信距离受限情况下的多无人机分布式协同搜索任务.     

水面舰艇对潜搜索仿真与分析

研究舰艇编队的优化配置方法和兵力机动方法对于提高水面舰艇编队对潜搜索效率有着重要的意义.在认真研究对潜搜索过程的基础上,建立了水面舰艇编队对潜搜索效率的数学模型,分析了对潜搜索效率的主要影响因素,并进行了仿真计算,据此得出了不同舰艇数目的编队对潜搜索时相邻舰艇间的最佳距离以及编队对潜搜索的最小速度值,并对传统战法中舰艇编队的机动策略提出了改进意见.     

最大和搜索结果多样性问题及其贪婪算法分析

研究互联网搜索结果的最优多样性问题.给定用户搜索关键词较少,以及关键词本身的多义性,同时由于搜索系统一次呈现结果存在数量上的限制,系统常不能准确定位用户的真实搜索需求.为了最大化覆盖用户的搜索需求,搜索系统显示的结果不仅需要最大化同关键词的相关性,而且需要最大化结果之间的差异性.考虑了最大和搜索结果多样性问题,给出了贪婪算法,并针对实际中的差异性度量常常不满足三角不等式的情况下,分析证明了该贪婪算法具有的近似性能比.结果表明贪婪算法具有很好的理论近似性能.     

空间监视相控阵雷达匹配搜索技术研究

研究空间监视相控阵雷达搜索方法问题。针对常规搜索方法所面临的低轨目标拦截概率和搜索范围间的矛盾,提出基于空间碎片运动特性的匹配搜索方法。基于不同轨道高度空间碎片对搜索数据率要求的差异性,充分利用发射波束的主瓣宽度,将搜索屏看成“慢搜索远距离”和“快搜索近距离”的两个等效搜索屏,分别用于探测高、低轨道目标。在此基础上,通过优化轨道高度划分和波束编排,实现不同轨道高度目标的匹配数据率搜索。最后,利用实际空间碎片轨道根数和雷达散射横截面积数据,仿真比较了匹配搜索方法与常规搜索方法的探测效能,结果表明,匹配搜索方法对于低轨空间碎片的探测效能远高于常规搜索方法,对空间监视相控阵雷达搜索策略和资源管理方法的研究具有重要意义。     

脉冲星导航解周期模糊匹配搜索算法

为降低脉冲星导航解周期模糊空间搜索算法的试探次数,提出了一种基于匹配搜索的解模糊方法。先利用3颗脉冲星确定航天器位置,再引入第4颗脉冲星建立一组平面,并通过计算该组平面与航天器位置的最小距离来检验模糊向量。然后给出了点面最小距离、整周期数和相位差的关系,分析了整周期数对点面最小距离的影响。通过建立搜索模板,避免了对试探空间的遍历,降低了试探次数。仿真实验表明,在相同的条件下,算法试探次数较现有算法降低了4个数量级。     

时变路网下考虑时空距离的同时配集货车辆路径优化

针对道路行驶速度时变且软时间窗条件下的同时配集货车辆路径问题,以车辆派遣成本、时间窗惩罚成本以及车辆运输成本之和最小化为目标建立路径优化模型。根据问题特征设计了考虑时空距离的混合变邻域搜索遗传算法,采用时空距离对客户进行聚类生成初始解,提高算法求解质量;将变邻域搜索算法的深度搜索能力运用到遗传算法的局部搜索策略中,增强算法的局部搜索能力;提出自适应邻域搜索次数策略以及模拟退火的新解接受机制,平衡种群进化所需的广度和深度。通过多组不同规模的算例验证了本文模型及算法的有效性,研究成果不仅深化和拓展同时配集货车辆路径问题的相关研究,也为物流企业优化车辆调度方案提供理论依据。     

一种用于复杂网络搜索的标记策略

搜索是复杂网络上的一项基本功能,设计搜索策略的一个重要目标是在每个节点上维护尽可能少的信息,并且搜索效率尽可能高.针对复杂网络搜索提出了一种新的标记策略(labeling scheme).通过将网络嵌入到较简单的度量空间和对节点重新命名,使每个节点只需要知道邻居节点的名字,因而在节点上存放很少的信息,而搜索使用的路径长度限制在较小的范围内.由于许多真实的复杂网络都是无标度网络,利用它们的拓扑特征,该策略在这类网络上能够获得很高的搜索效率,绝大部分情况下搜索使用的路径都是最优路径.与已知的几种标记策略相比,仿真结果表明该策略的总体性能更好.     

一种求解旅行商问题的交叉禁忌搜索

提出一种改进的禁忌搜索（TS）一交又禁忌搜索（CTS），并用于混合优化问题旅行商问题（TSP）的求解。CTS主要包括集中策略和分散策略，采用选择规律的改变促进移动的混合，集中策略增强了算法的局部搜索能力；分散策略是用于开辟新的搜索空间，在CTS中，采用遗传算法中的交叉算子作为分散策略，优解选择法作为集中策略。CTS、标准TS、带集中裳略的TS和蚁群算法用于求解相同的TSP例子，所用例子都是来自TSPLIB例子库和Fogel路径。求解结果显示了CTS的性能优于其它算法。     

求解混合流水车间调度的改进贪婪遗传算法

针对最小化最大完工时间的带有不相关并行机的混合流水车间调度问题,提出了改进贪婪遗传算法。首先,该算法染色体编码采用基于工件加工顺序的编码,解码提出了两种设备分配方案,并考虑到不同阶段加工设备配置不同对算法的影响,采用了正序解码和逆序解码加再调度并用的解码策略。其次,提出贪婪交叉算子和贪婪变异算子,这些算子不仅承担改进种群,增加种群多样性的功能,同时还具有较强的局部搜索能力。最后通过正交实验确定算法的参数设置,与已有算法对已知案例的求解结果进行了比较,说明了该算法的有效性。同时实验表明了正序和逆序解码策略的必要性以及正序或逆序解码的时机。     

多峰函数优化的免疫混沌网络算法

针对多峰函数优化问题,借鉴混沌遍历特性和免疫网络理论,提出一种免疫混沌网络算法。算法利用混沌运动的自身规律在不同的峰值区域内搜索最佳抗体,增强了算法的局部搜索能力;采用网络抑制策略,保持了种群的多样性;通过网络补充机制自适应地调节抗体群的规模,提高了算法对不同类型多峰函数的适应能力。仿真结果表明该算法能有效地改善种群的多样性,较好地保持全局搜索和局部搜索的动态平衡,具有更强的多峰函数优化能力。     

卫星编队飞行碰撞预警策略仿真研究

针对近地圆轨道编队卫星碰撞预警问题,建立了仿真想定。提出了以拟最大瞬时碰撞概率为检测指标的碰撞预警策略,利用典型轨道仿真验证了策略的有效性。拟最大瞬时碰撞概率的计算,需要求解预警时间段内编队卫星间的最小距离和发生时刻。通过对距离平方的导数函数的分析,提出了一种变尺度直接逼近算法,用于寻找距离函数的极点,从而完成极小值的求解。对典型轨道的仿真结果显示：变尺度直接逼近算法能够完成距离函数最小值的求解。的研究成果将对卫星编队碰撞预警的工程化提供有益的参考。     

军用物资供应道路选择最优算法研究

军用物资供应道路选择最优算法是物资后勤保障辅助决策系统的核心算法之一。针对军用物资供应道路的特点 ,建立了道路选择评价模型 ;给出了基于启发函数下的最短路标号搜索算法及程序流程图 ,对Dijkstra算法进行了改进 ,最后找出最佳路径 ;并进行了实例分析。通过道路选择辅助决策系统的实际使用证明 ,此算法可快速、科学和稳定地解决战区范围内军用物资供应道路选优问题     

基于信息流改进的贝叶斯网络结构学习算法

基于信息流提出贝叶斯网络结构学习的改进型搜索评分算法。首先计算信息流进行全局因果分析,构造0/1优化问题,获得最优初始网络结构;在此初始结构的基础上产生搜索空间,采用贪婪算法搜索最优结构弧,同时由信息流确定弧方向,实现网络结构的一体化学习。首次将信息流引入贝叶斯网络的结构学习,优化了初始搜索空间,实现了弧和弧方向的同步确定,更能获得近似全局最优结构。实验表明,改进算法较其他算法的准确性和学习效率更高。     

移动自组织网中基于贪婪蚁群算法的广播策略

广播是移动自组织网络(mobile ad hoc network, MANET)传递信息和建立路由的重要操作。为解决广播过程中的链路冗余和广播风暴问题,提出一种基于贪婪蚁群算法(greedy ant colony algorithm, GACA)的广播策略。首先,结合路由节点的数据包总传输距离、链路数目和链路质量建立目标函数。然后,通过GACA达到目标函数的最小值并规划出最优信息广播路由。最后,转发节点根据路径要求转发信息。仿真实验表明,该策略能够合理地利用网络资源、减少信息冗余以及避免广播风暴的发生。     

基于一种快速搜索策略的图像匹配

基于灰度相关的图像匹配法,因匹配概率高而广泛应用于各个领域,但传统灰度相关算法的搜索策略是遍历性的,匹配速度较慢。为提高图像匹配速度,提出一种全局并行爬山搜索策略,实现了非遍历性搜索,并能快速找到最优匹配点,并引入了一个搜索路经表对已搜索过的点作标记,以防止对某些点的重复搜索。实验结果表明了该算法的图像匹配具有快速性和较高的准确性。     

航天器三维空间追逃问题研究

针对固定时间下的两航天器三维空间追逃问题,采用协同进化算法将复杂的双边最优规划问题简化成对追逃过程中纳什均衡点的搜索,进而得出追逃双方的最优对抗策略及解算方法。考虑在保证算法计算精度的前提下缩短计算时间,将对策模型进行简化处理,以航天器推力指向角为控制量对协同进化算法进行编码设计,利用B样条基函数对编码进行逼近拟合。两航天器均为连续小推力作用,以二者的末端相对距离作为支付函数,逃逸器希望支付最大,追踪器希望支付最小,并依此建立共享适应度函数。所提方法中对协同算子进行改进设计,提高算法空间搜索能力,并采用精英保留策略提高算法的收敛速度。仿真算例得到追逃双方的最优控制策略及相应的追逃轨迹,表明所提方法的能够解决此类航天器追逃问题。     

Solving DCLAP-MSN based on hybrid genetic algorithm

The dynamic capacitated location allocation problem in the military supportive network (DCLAP-MSN) is a representative of combinative optimization problems, and its optimization process is complicated. For this reason, a dynamic capacitated location allocation model is provided firstly. Then, a hybrid heuristic algorithm which combines genetic algorithm, repair algorithm of solutions and greedy search, is proposed as the solving method.The optimization performance is improved by effectively integrating the repair algorithm of solutions and greedy search with genetic optimization. The experiment results indicate that the proposed algorithm is a feasible and effective method for the problem.     

航空集群协同搜索马尔可夫运动目标方法

针对航空集群执行未知区域的协同搜索任务,提出一种分布式模型预测控制(distributed model predictive control,DMPC)下的贪婪迭代决策方法。该方法首先建立航空集群飞行器的运动模型,对其运动特性进行分析,而后采用搜索信息图模型,描述未知环境下动态目标随搜索过程变化的变化趋势；再用马尔可夫链表征目标隐潜运动,对其进行预测；最后在DMPC的基础上,采用随机决策序列下的贪婪迭代算法进行问题求解。并对所提方法的稳定性和收敛性进行分析。同时通过设计仿真实验,验证了该方法的可行性和优越性。     

基于起讫点的均衡交通分配改进算法

AnthonyChen (2002)提出的基于起讫点的Frank-Wolfe (ODBFW)算法, 对同一起点的所有OD对搜索最短路树, 采用one-OD-at-a-time流量更新策略, 是一种收敛性能较好的均衡交通分配算法. 主要对ODBFW算法的初始化、线性搜索及最短路搜索算法进行改进, 提出ODBFW改进算法. 将ODBFW改进算法应用于国际上同类研究常用的SiouxFalls网络及我国山东省诸城市实际道路网, 比较标准FW算法、ODBFW算法及ODBFW改进算法的可行性、效率及稳定性. 结果显示, 改进算法效率较标准FW算法有显著提高, 稳定性较好. 在小型测试路网上改进算法较ODBFW算法达到收敛的时间减少近15%, 在大型测试路网上减少近5%.     

改进的模糊网络关键路径法

提出一种改进的模糊取最大运算和模糊减运算以确定模糊网络中的模糊时间参数. 改进的基于区间数距离测度的模糊取最大运算,通过枚举不同α-cut值,计算活动的模糊最早开始时间并确定项目可能变化的关键路径,从而解决了现有的研究中忽视了在活动工期模糊的情况下关键路径可能会发生变化的问题. 用改进的模糊减运算来计算活动的模糊最晚开始时间,有效避免了在传统的逆向递推计算中可能出现负的或者不可行解的情况. 通过一个实例验证了所提出的方法求解模糊网络时间参数的有效性和优越性. 所提出的方法不仅可用于模糊网络时间参数计算,也可以用于模糊资源受限项目调度问题.