基于回溯树的动态容重比平衡货物配载研究

针对零担物流货物装载率低下的现状,研究货物有限条件下多车多品种货物的货物配载问题,构建以最小化车辆数量、最大化车辆总容积和总载重量利用率为目标的多目标数学模型,考虑到单件货物的装载会对车辆以及车辆集合的剩余容积和剩余载重量产生影响,设计基于动态容重比平衡法和装载回溯树的启发式算法,对算法结果进行非支配排序,得到帕累托解集,计算帕累托解集内每个解的拥挤距离,并选择拥挤距离最大的解为最优装载方案。以算法计算精度和时间复杂度为标准,将所设计算法与NSGA-2、CPLEX算法进行对比分析,算例结果验证了算法的有效性。

混合蛙跳算法在旋转货架货位优化中的应用

以集群旋转式货架存储货物的自动化立体仓库为研究对象,以提高货架整体和运动状态的单层稳定性、货物相关性和出入库效率等基本货位优化原则为目标,提出一种通用性较强的多参数混合蛙跳算法,对多目标优化问题进行建模,使用MATLAB工具进行仿真。通过实验结果的对比可知,多参数混合蛙跳算法比混合蛙跳算法具有一定的优越性,并且对于分析其他问题的适应性较强,对于多目标优化问题具有一定的理论意义。

客货共运模式的高铁货运发展空间分析

在铁路运输技术不断改善的背景下,高速铁路的运输条件得到了大力改善,运力也得到了相应增加,货物运输变得更加快捷、安全、可靠。利用高铁开展快捷货物运输可以满足高附加值、高时效要求的快递市场需求。针对该现状,考虑高铁、高速公路和民航之间的货运竞争,在由若干OD形成的货运网络中,以客运动车组预留车厢模式下总运输利润最大为目标,构建基于多目标的客货共运模式的高铁货运双层规划模型,计算货运网络中高铁的运价以及货流量在高铁快运网络中的分布。通过NSGA-Ⅱ多目标优化算法,求出Pareto最优解。最后以京沪间快递运输为例,验证所建模型的有效性。算例结果表明:预留货运车厢模式对于高铁客运的影响较小,可以增加高铁的盈利能力,在一些客运量不足的短途高铁线路上可以开展客货共运模式,以增加高铁收益,增强高铁在短途运输中对于公路货运的竞争力。

低压货舱多参数火灾探测集成模型的优化选择

针对低压飞机货舱环境下单模型的烟雾探测算法不灵敏的问题,给出了一种基于二次优化选择(Quadratic Optimization Choice,QOC)策略的集成分类模型。首先,对多种火灾特征参数包括CO体积分数、温度、湿度、红外和蓝光波长光散射功率信号、烟颗粒索特平均直径及对应增长率进行增益评估,筛选出关联度高的参数作为属性,通过特征工程和性能对候选分类器进行排序,然后采用QOC策略和软投票法集成机制确定次级分类器,最后指定多层感知器(Multilayer Perceptron,MLP)作为元分类器的模型集成方法,以提高烟雾探测模型在真实飞行环境的准确性和鲁棒性。模型性能将基于精确率、召回率和F1、F2、F3指标进行比较。结果表明,集成模型应用于60 kPa低压环境烟雾探测结果优于K邻近算法(K Nearest Neighbor,KNN)和MLP,对榉木和航空汽油可燃物分别具有0.9724和0.9601的分类精确率,较原始算法KNN分别提高了0.0872和0.0626,较原始算法MLP分别提高了0.0368和0.1822,集成模型具有更好的性能。

一种基于多智能强化学习的车货匹配算法

文中针对网络货运企业“多对多”车货匹配问题,基于匹配决策过程,将车货匹配问题建模为一个多智能体马尔科夫决策过程,并利用一种基于多层感知器的代理网络、全连接层的混合网络和超参数网络的多智能体强化学习算法,来模拟并优化多智能体马尔科夫决策过程.基于真实网络货运平台车货匹配数据和不同规模的运输路网环境进行数值实验.结果表明:所提出的算法在解决大规模车货匹配问题具有较好性能.

基于深度学习与规则结合的海运货物邮件命名实体识别

针对海运货物邮件实体识别中存在识别精度不高、实体边界确定困难的问题,提出一种结合深度学习与规则匹配的识别方法。其中:深度学习方法是在BiLSTM-CRF(Bidirectional Long Short Term Memory-Conditional Random Field)模型的基础上添加词的字符级特征,并融入多头注意力机制以捕获邮件文本中长距离依赖;规则匹配方法则根据领域实体特点制定规则来完成识别。根据货物邮件特点将语料进行标注并划分为:货物名称、货物重量、装卸港口、受载期和佣金五个类别。在自建语料中设置多组对比实验,实验表明所提方法在海运货物邮件实体识别的F1值达到79.3%。

69.8 m多用途货船LNG燃料动力改造设计

本文以69.8 m多用途货船的LNG燃料动力改造工程为典型案例,对该型船改装的LNG储罐布置方案、气体燃料发动机选型等进行分析,做出优先方案。简要介绍其防火结构分隔、危险区域划分、LNG储罐基座强度、空船重量重心控制、完整稳性校核等改造过程中需解决的主要问题,提出应对措施建议。

小型货物返回舱外形优化设计

为了在小型货物返回舱的总体方案设计阶段获得返回舱在高超声速条件下最优的气动外形,文章基于Isight软件搭建优化平台,建立以升阻比、阻力系数为优化目标,以头部驻点热流、货舱容积利用率和货舱体积为约束条件的优化模型,进行小型货物返回舱气动外形的优化设计。为了提高单目标优化精度,采用了不同组合的优化算法,充分发挥全局优化算法对初值不敏感、全局收敛性强及数值优化算法收敛速度快、精度高等优势。优化结果表明,基于修正牛顿理论的气动快速计算模型计算返回舱气动参数误差在5%以内,预测精度高;以升阻比为单目标的优化使升阻比增大了27.7%;若要获得最大容积,不能只以容积率为约束条件,必须同时加入容积为约束条件开展优化;单目标优化解仅是Pareto多目标优化最优解集中的一个特解。该优化平台可用于工程中小型货物返回舱方案设计选型,为返回舱外形优化提供有力支持。

民用飞机客改货装配序列规划研究

为提高民用飞机客改货的装配效率,建立了基于虚拟装配技术的客改货装配工艺多目标优化方法。以装配优先约束性、操作稳定性与操作聚合性为约束条件,建立表征装配序列优劣性的数学评估模型,并将其作为多目标优化的适应度函数。采用NSGA-Ⅱ建立多目标优化算法框架,引入非线性自适应优化参数与环淘汰制,以保证子代个体的多样性与均匀分布性。以波音737-800主货舱门为案例,采用相应的多目标优化算法求解最优主货舱门装配方案,并结合DELMIA虚拟装配技术的干涉性检测分析算法,验证优化结果的可行性。仿真结果表明,采用客改货装配工艺多目标优化方法能够提高民用飞机客改货的装配效率,有效规避潜在的装配干涉问题,并为实际的客改货装配规划提供参考。

一种基于启发式算法的货物装载问题的研究

文章旨在解决多车辆车厢合理、高效装载问题,即给定一批大小不同的货物和一批车厢大小不同的车辆,在满足货物装载约束条件下实现自动化装载。文章首先分析借助计算机实现自动化装载存在的难点,在此基础上提出一种基于平面分割理论的启发式搜索算法,以解决自动化装载问题,并给出算法优化方法以提高算法的效率与实用价值。最后,为了得到满足货物装载约束条件的最优装载方案,文章也提出了结合遗传算法解决货物装载问题的改进思路。

码头油气回收系统设计探讨

为研究码头油气回收工艺系统的设计要点及难点,以湄洲湾港斗尾港区外走马埭作业区2-8#泊位工程为例,结合国内油气回收技术发展现状及项目多泊位多货种的特点与依托情况,逐一分析码头油气回收系统三个单元的选型要素,并针对码头项目的特点总结了码头油气回收系统的设计注意事项。

一类军械物资紧急调运的数学模型及算法研究

军械物资调运是军械保障工作的一个十分重要的环节,关系到军械保障工作能否快捷有效地完成。考虑到战时状况下军械物资调运的复杂性、快速性和危险性等特点,建立了不同时间要素规定情况下多需求点、单货种军械物资有运力限制条件的紧急调运的2种优化模型。通过严格的数学逻辑推导,对这2种模型给出了解析算法,并通过具体的算例表明了模型的正确性及算法的有效性。

有货位载重约束的自动化立体仓库货位分配多目标优化方法

针对有货位载重约束的自动化立体仓库货位分配问题,提出了一种多目标优化方法。首先,引入货物系概念,选择按货物系分配货位的方式,初步确定了同种货物的分散程度。基于此构建了一种以出库时间最短、货架稳定性最高为目标的货位分配多目标优化模型。其次,提出并设计了一种非支配排序遗传算法对模型加以求解。算法采用分段整数编码方法对个体进行编码,采用分段交叉和单点变异实现遗传进化。最后,通过案例分析验证了所提方法的有效性。

基于精细网格的C型LNG船多体液货罐Y型接头强度校核

文章针对C型独立液货罐多体罐之间Y型接头屈服强度校核的问题,依据中国船级社《散装运输液化气体船舶构造与设备规范》,在MSC.patran的基础上结合二次开发语言PCL,开发精细网格自动细化工具,突破了Y型接头处2D和3D网格细化的难题,使用迭代排除的方法解决了对承压木真实模拟的问题,并设计1套载荷计算和自动施加、应力线性化及屈服校核软件。通过算例测试证明了开发系统自动计算结果的有效性和准确性,可以为工程设计人员大大节约工作量,大幅提高工作效率。

家电托盘货物单元的共振性能实验研究

家电产品的托盘货物单元采用多层堆码时,各层货箱的共振频率不同于单一货箱的。介绍了托盘集装单元的动力学模型,通过扫频振动实验和自功率谱分析,确定了各层货箱的共振频率,探讨了其固有频率与堆码高度之间的关系。实验结果表明:在一定振动频率范围内,对于多层堆码的高粘弹性货箱,底层货箱的固有频率高于顶层货箱的,各层货箱堆码高度对其共振频率有影响。

子母弹抛壳过程非定常流动的数值模拟

利用弹簧近似和网格重构相结合的非结构动网格技术,耦合求解Euler方程及弹道方程,模拟飞行在46千米高空、0°攻角、马赫数6.5、壳片分离初速分别为6m/s,12m/s、壳片分离角速度分别为0°/s,50°/s,150°/s的子母弹抛壳动态过程。研究表明,抛壳初期,壳片与母弹周围形成复杂流动,在壳片内表面存在激波的生成、发展、减弱等非定常过程,导致壳片受到气动力随着分离距离增加表现为很强的非线性特征;壳片分离初始角速度对壳片姿态的影响不是线性的,尽管分离初始角速度增加到150°/s,由于转动惯量小、俯仰力矩大,壳片实际飞行姿态达不到设计要求,壳片攻角较小,气动阻力小,导致壳片伴随母弹较长时间飞行;增大分离初速是实现快速分离的有效措施。

救灾物资多级库存优化模型研究

针对救灾物资保存中,由于保障配置不合理而造成各级仓库普遍存在的调度能力匮乏和储备救灾物资大量积压的问题,通过借鉴国内外救灾物资积压库存理论研究成果,提出一种基于多层约束理论的救灾物资保障配置多级库存优化模型,依据救灾物资库存的实际规律,结合物流供应能力、物流需求、物流运输能力、物流资源可用度等因素,作为约束条件,以库存救灾物资的积压量最小或调度量最大为目标,构建了一个救灾物资三级库存模型,运用多层约束理论对物流库存模型进行优化,并结合实例进行仿真分析,验证了模型的可行性。通过该模型可以得到多级积压货品情况下的库存优化策略,实现物流的合理调度。

19500dwt货船多块折叠式舱口盖动力学仿真分析

在对19500dwt货船多块折叠式舱口盖进行合理简化后,应用三维建模软件UG和多体动力学软件ADAMS对其进行了虚拟样机建模和动力学分析.为了获得样机的各种动态性能,重点考查了舱口盖开启过程中的油缸推力、铰链点受力以及举臂受力的变化情况,并对油缸工作时的推力进行了现场实测.分析结果可作为新型多块折叠式舱口盖的设计参考,根据需要,可以用所建的虚拟样机进行更加深入的分析.

考虑三方利益的车货匹配优化

为研究平台模式下考虑车主、货主及平台三方异质化需求的车货匹配问题,在既往研究考虑车货双方利益的基础上,引入了平台方需求.首先,在分析车货匹配活动参与方需求的基础上,构建了最大化送达时效满意度、最小化货运成本和最大化平台收益的多目标优化模型;其次,在模型求解方面,改进了带精英保留策略的快速非支配排序遗传算法(non-dominated sorting genetic algorithmⅡ,NSGAⅡ),一方面在子代种群更新过程中引入精英选择系数,提升种群的多样性,另一方面结合自适应的思想,在算法迭代过程中调整交叉变异的概率;最后,利用成渝区域间的车源和货源数据进行仿真实验.结果表明:改进的NSGAⅡ在中小型算例上的准确率均超过91%,与传统的NSGAⅡ相比,平均收敛速度提升了45%左右;在算法稳定性方面,所提出的算法受随机初始化影响较低,多次实验的相对标准偏差值小于1%.

21000dwt多用途货船结构优化设计

通过有限元计算分析,解决了承受5层集装箱作用的双层底底部结构和其他一些关键区域的结构强度问题,并在满足结构强度的前提下减轻了船体重量。设计中充分考虑施工的便利性,消除冗余功能,使制造成本与资源大大减少,对环境的影响降到最低程度,从而实现"经济、安全、环保"的绿色设计理念。