基于二次均值阴影集的FCM聚类算法

为减少五区域阴影集中使用常数值来定义阴影集的五值隶属函数而造成的划归误差,利用平均值隶属度构建了一种基于二次均值阴影集的FCM聚类算法(FCM-5QSS)。首先,通过FCM算法得到对象与簇之间的隶属度矩阵;然后,使用平均值隶属度来定义阴影集的五值隶属函数,同时通过模糊度性质及不确定性平衡原理得到两对阈值,进而将隶属度对应的对象划分到5个区域中;最后,通过划分核心区域和次核心区域中隶属度μ≥ηfalse的对象簇,得到聚类结果。在8个UCI公开数据集上的实验结果表明了所提出方法的有效性。

空间运筹--运筹学的建筑应用

半个多世纪以来,运筹学始终尝试借助计算机来解决建筑空间排布问题,开启了计算机辅助建筑设计的先河。运筹学中的线性规划特别是0-1整数规划成为操作建筑空间的重要数理逻辑。本文重点诠释整数规划方法如何处理建筑密度、相邻关系、交通路径、空间韵律等建筑设计要素。如今,多种线性规划方法可在空间设计中灵活运用,成为建筑师的高效运算化工具。近10年来,我国在这个跨学科领域发展十分迅速,形成了建筑设计智能化的一条重要技术路径。

智能垃圾回收下收集中心选址-路径二层优化

随着技术的进步及环保意识的提升,智能垃圾箱逐渐流行起来,使得垃圾回收工作面临新考验。针对带容量约束的选址-路径问题,引入双商品流公式构建垃圾回收选址-路径多主体优化模型,其中上层智能回收企业以总成本最低为目标确定收集中心选址;下层外包运输公司依据回收阈值选择需访问的智能垃圾箱,规划回收路径并确保运输成本最小化。改进遗传算法求解该问题:上层采用聚类算法处理选址初始化;下层路径为随机生成和节约里程初始化;引入最优成本路线交叉和反向变异算子。选取Prins和Barreto算例集测试,并与BKS、GAPSO和BSA算法对比,结果与BKS的差距均值仅为0.419%;通过模拟实际案例验证智能垃圾收集路径方式可有效降低总成本,为解决智能垃圾回收背景下选址-路径问题提供决策支持。

考虑区域资源利用均衡的电动公交充电站选址及充电路径问题

在新基建助推区域平衡发展和低碳双重背景下,研究电动公交充电站选址及充电路径问题,以经济效益最大化和区域资源利用均衡为目标,考虑公交司机可能充电时机以及充电需求、运营时间、利用率等约束条件建立两阶段多目标决策模型,设计多重嵌套式遗传算法求解模型,并应用于算例检验模型可行性。结果表明:仅考虑经济效益目标会产生充电“拥挤”、路途过长等弊端,而本文模型能有效缩小区域间公交充电效率差异,提高全局资源利用均衡性;通过降低充电站容量可提高充电站利用率与经济效益,但区域资源利用均衡性会减弱,且充电站容量对公交充电路途所耗费时间的作用较为敏感;适当增加区域资源利用均衡目标的权重更有利于提高总体优化效果。研究结果可为公交充电站选址和路径规划提供决策支持。

海上跨域运载编队队形配置问题研究

无论是战争时期还是和平时期,海上跨域运载都是关乎国家利益的重要行动,而护航编队的队形配置是海上跨域运载行动中需要重点关注和考虑的问题。该文针对海上跨域运载编队的队形配置问题,采用定量分析方法,建立了护航军舰拦截海面目标模型,对双舰伴随跨域运载时编队规模和护航军舰位置进行了分析,得出了在保证拦截到目标情况下护航军舰与运载编队的队形配置条件,并结合实际情况给出海上跨域运载编队队形配置需要重点关注的问题。该结论不仅从定性方面,还着重从定量方面为海上跨域运载行动指挥提供决策支持。

基于三方演化博弈的突发公共卫生事件应急响应及仿真研究

突发公共卫生事件中地方政府、社会组织与公众的相互配合、协同响应是及时高效进行应急管理的必然选择。本文以新型冠状病毒肺炎为背景,考虑应急响应过程中多主体之间的相互影响与博弈关系,基于有限理性假设,构建地方政府、社会组织与公众三方博弈主体的演化博弈动态模型。然后,运用演化博弈理论和Lyapunov判别法分析三方主体演化模型的均衡点和渐进稳定性,得到在不同条件下三方主体的演化稳定策略。最后,对突发公共卫生事件不同阶段的三方主体应急响应的博弈行为进行仿真分析,探讨地方政府的补贴政策、奖惩措施以及社会组织成本对博弈各方策略选择的影响。研究结果表明:(1)在突发公共卫生事件应急响应的不同阶段,各主体的决策选择是动态演变的;(2)地方政府的补贴政策、奖惩措施以及社会组织成本对于主体的应急响应行为作用明显;(3)各主体的初始参与意愿强弱对突发公共卫生事件应急响应的影响效果显著。

自动化立体车库的库位布局和配置优化

为提高自动化立体车库的服务效率,以太原市某一平面移动式自动化立体车库为例,基于排队论模型,对其系统的相关配置进行优化。首先,基于M/M/1的排队模型,分析了顾客平均逗留时间与出入口数量的关系;然后基于M/M/C的排队模型,结合Matlab数值仿真结果,对四点同步提升机构、搬运台车的数量匹配进行研究,并对库位布局进行优化。实现对系统内相关设备的统一调度、管理和协调。

基于混合遗传算法的多无人机巡逻路径优化

假设无人机巡逻的起、终点均为派出所,提出了一种融合传统遗传算法和爬山算法的警用无人机巡逻路径优化模型——混合遗传算法。按照轮盘赌法则,进行种群个体的选择,以增大优秀种群个体被选中的概率,达到较好的优化效果。同时定义了与路径优化相适应的基因交叉和变异规则。仿真结果表明,提出的混合遗传算法在寻优效果上明显优于传统遗传算法。

基于数据流的K-S变化检测的动态多目标规划算法

为了更加准确地判断环境是否发生变化并快速追踪动态多目标规划问题(dynamicmulti-objectiveoptimization problem,DMOP)当前时刻的Pareto前沿,提出了一种基于数据流的Kolmogorov-Smirnov(K-S)变化检测的动态多目标规划(DSK-SDMOP)算法。该算法以NSGA-Ⅱ为基础,通过数据流建立2个时刻的检验窗口,再利用K-S检验基于数据流的Pareto最优前沿是否发生变化,检测2个窗口的数据是否服从同一分布来判断环境是否发生变化,并就环境变化的剧烈程度实行相应的应答机制,以提高对环境的适应程度。利用基于数据流的K-S检测方法,对环境变化不会过于敏感,而且不用提前假设对应目标值的分布,易于操作。通过5个动态多目标规划标准测试函数对该算法进行测试,并和现有的2种算法进行对比分析,结果表明该算法处理动态多目标规划问题具有良好的性能。

预售模式下电商平台订货时间与定金决策研究

预售模式延长了产品整体销售周期,这为电商平台的产品订货时间决策带来了新问题。为研究对比提前与延后两种订货时间策略影响下的产品定金、产品价格与电商平台利润,建立两阶段主从博弈模型,分析定金敏感度、尾款敏感度和制造成本对订货时间选择与产品定金决策的影响。结果表明:在延后订货模式中,定金、尾款敏感度对产品订货价格影响相反;在提前订货模式中,只有定金敏感度影响产品订货价格。电商平台预售券/定金策略受消费者尾款敏感度影响。

集优化问题的适定性和稳定性

在赋范线性空间中讨论了集优化问题的适定性和稳定性.首先,给出集优化问题3种适定性的概念及其关系.其次,借助局部锥Lipschitz连续性并运用分析方法刻画了集优化问题的适定性.最后,研究了具锥Lipschitz连续性集值映射的参数集优化问题的Berge连续性和极小解映射的紧性.

双利他偏好下再制造闭环供应链的差异化定价决策

为了给出制造商和零售商双利他偏好下再制造闭环供应链的差异化定价决策,针对无利他偏好、单制造商利他偏好、单零售商利他偏好和双利他偏好4种决策模式,比较分析得出双利他偏好对闭环供应链差异化定价决策和渠道效率的影响。研究发现,增加零售商利他偏好程度会增加新产品和再制造产品批发价;增加双方的利他偏好程度会降低新产品和再制造产品零售价,增加市场需求;增强利他偏好程度会增加废弃产品回收数量,有利于回收再制造;提高制造商和零售商的利他偏好程度将减少自身收益而增加对方收益,同时提升渠道效率;双利他偏好有利于提高闭环供应链整体利润和效率,且比单一利他偏好产生的影响更加显著。

基于非线性搜索策略的改进灰狼优化算法及其应用

灰狼算法(GWO)在大工业复杂的优化问题求解中存在许多不足之处,如容易陷入局部最优解、收敛速度慢、最优解精度低等缺点,由此提出一种改进的灰狼优化算法.在灰狼算法的基础上,通过引入非线性参数和新的位置迭代更新方程,构建一种基于非线性策略的灰狼优化算法,并通过软件实现算法.通过8个标准测试函数在多维度下的数值对比实验和一个工程设计优化问题求解,分析验证算法的稳定性和优越性,并证明其性能均优于原有的GWO系列算法,是一种具有潜力的元启发式算法.

基于文献计量和知识图谱的电动车辆路径问题研究综述

为揭示电动车辆路径问题领域的研究与发展现状,对CNKI和Web of Science数据库中电动车辆路径问题1994-2022年间的期刊文献进行知识挖掘与分析。基于文献计量学的量化分析与知识图谱的可视化,通过分析文献外部特征和共被引情况,梳理研究热点及热点演进趋势,归纳研究主题,总结出电动车辆路径问题的知识域包括研究主题和应用场景,其中,研究主题由变体研究、充电调度、求解方法三部分构成;对电动车辆路径问题在复杂实际问题、高效求解算法方面的未来发展进行展望,这将为电动车辆路径问题研究的深入化与国际化提供一定的推动作用。

组合赋权法在卷烟机综合性能评价中应用

【目的】客观准确地评价卷烟机设备性能,从质量水平、消耗水平和效能水平3个维度出发,构建设备综合性能评价指标体系和组合赋权评价模型。【方法】利用最大熵原理给出最优组合系数和方案评价计算步骤。开展Topsis方法、层次分析法、熵值法和组合赋权法在卷烟机设备综合性能评价的实例分析和比较工作。【结果】4种方法具有显著正相关关系,评价结果满足一致性。组合赋权法与其他评价方法相比具有最优组合系数和误差平方和小优势。

基于装卸顺序的中型机多航段协同配载优化

多航段、多经停的航空货运航班,飞行过程中需要合理控制飞机的重心(CG)位置,保持平衡状态,中转站装卸操作过程中需要避免额外装卸操作,减少时间和劳力浪费,因此,研究多航段航班的协同配载问题具有重要现实意义。根据航空器自身特点与集装器(ULD)装卸顺序,结合各航段飞机装载平衡与过站机场ULD装卸操作要求,通过协调分配各航段ULD和散货位置,建立了中型机联程航班多目标整数线性规划模型。模型考虑了ULD和散货的质量、体积及与舱位的匹配限制,航空器限重、舱位限重、舱位及区域累积限重、上下舱联合限重和CG位置的平衡限制,以及前后航段ULD和散货的连接性约束。根据造成中间机场额外装卸操作的2种原因,基于装卸顺序,提出装卸优化模型,通过ULD的舱内平移,优化了CG,减少了装卸次数。以B757-200F机型为例,在两装一卸、一装两卸和两装两卸3种场景下,采用商用求解器Gurobi,分别针对3种不同目标函数组合进行求解和分析对比。实验表明:所提模型可以有效协调过站货物的额外装卸次数,优化前后两航段的CG位置。

基于联系数投影的三角模糊数组合预测模型及其应用

在模糊预测中,三角模糊数比区间数更能准确刻画不确定信息。针对三角模糊数组合预测,本文首先引入集对分析中联系数,找出三角模糊数与三元联系数的转换关系,巧妙回避三角模糊数组合预测运算的模糊性和复杂性。其次定义三元联系数运算规则,构建联系数投影作为最优准则,建立联系数投影的定权系数三角模糊数组合预测模型。然后依据高精度预测方法应赋予较大权系数的原则,构建联系数广义诱导有序加权平均(CNGIOWA)算子,研究其性质定理,再结合联系数投影的最优准则,建立基于联系数投影和CNGIOWA算子的变权系数三角模糊数组合预测模型。最后将两类三角模糊数组合预测模型应用到模糊预测实证分析中,结果显示两类组合预测模型都能有效提高预测准确性。

基于三层博弈的社区综合能源系统电热交易策略

随着综合能源系统逐渐向智能化、清洁化、去中心化转型,发用电一体的产消者应运而生。为实现综合能源系统可再生能源的充分消纳,提高各主体的交互效益,提出基于三层博弈的社区综合能源系统电热交易策略。首先,建立基于社区合作博弈嵌套的综合能源运营商与能源社区主从博弈模型,运营商以最大化自身效益为目标制定分时电价、热价并传递给能源社区。能源社区响应运营商的电热决策,以消费剩余最大为目标制定与其他社区的交互策略,确定购能需求并传递给运营商。其次,为降低综合能源运营商碳排放,充分消纳各运营商的资源剩余,建立多综合能源运营商的纳什谈判模型。然后,利用Karush-Kuhn-Tucker(KKT)条件将模型进行转化,并利用McCormick法进行凸松弛。最后,采用交替方向乘子分布式算法对模型进行求解,通过算例验证了所提策略能够有效提升各主体交互效率、降低综合能源系统碳排放、提高各主体效益。

考虑个体客户满意度的多车程生鲜品配送路径优化

随着生鲜电商的兴起,生鲜品的道路运输量越来越大,其配送任务越来越复杂,提升客户满意度是生鲜品配送的重要目标组成。文章以一个具有配送自主权的生鲜品供应商为研究对象,以整个计划周期内生鲜品配送的车辆运输成本最小及客户满意度最大为双目标,且客户满意度从顾客的个体视角考虑,构建双目标多车程带时间窗及考虑订单打包时间的车辆路径优化模型。基于ε-约束方法,设计了两阶段变邻域搜索(VNS)和模拟退火(SA)相结合的元启发式算法,基于车辆构造初始路线,并针对性地提出了3点改进措施,包括通过数学性质推导下界、减少求解过程中不必要的搜索空间以及规避求解过程中被支配解的后优化处理。最后,以Solomon标准算例为基础构造算例对所设计的算法进行了计算实验,其求解结果表明:其设计的算法具有有效性,并通过敏感性分析得出相关管理启示。

工程博弈论-工程优化决策中的博弈思想、原理及应用

实际工程优化决策问题中经常会面临多决策主体、多决策目标以及不确定性等复杂场景,常规的优化决策方法有较大局限性.受钱学森先生名著《工程控制论》的启发,将工程决策问题中应用博弈论基本概念、建模方法、求解算法并考虑复杂工程技术条件进行决策的理论称为“工程博弈论”.本文简要介绍了博弈论的基本理论,并阐释了工程博弈论“以均衡协调冲突”的基本思想.在此基础上分别介绍了不确定性决策问题的非合作工程博弈原理、多目标决策问题的合作工程博弈原理和多主体决策问题的演化工程博弈原理及其在能源电力系统中的部分典型工程应用.本文希望通过对相关进展的介绍可以吸引更多的研究者进入这一领域,共同完善工程博弈论的相关基础理论和方法,使之在更多的领域中得到更广泛的应用.