多块排样方式的二维板材下料优化模型与算法

针对矩形件二维板材剪切下料问题,提出一种多块排样方式的二维板材下料优化模型与求解算法。为了均衡考虑排样方式的计算复杂度和板材利用率,将多块排样方式的块数定为八块。通过3次一分为二剪切操作将板材分割成八个矩形块,并将每个块剪切成方向相同的同种矩形件。构造八块排样的优化模型及算法是按照排样价值最大原则来确定所有可能尺寸的块中矩形件的最优布局和板材的最优八块划分。提出的列生成算法迭代调用上述八块排样算法生成一系列下料方案,选择耗费板材最少的一个下料方案作为最终解。通过采用文献基准例题和实际生产实例验证了本文算法,实验结果表明:八块排样算法的排样价值高于3种文献排样算法,并且,八块排样方式的下料算法板材利用率高于已有文献给出的下料算法。本文给出算法计算时间可满足实际应用需要。

基于Transformer的多模态级联文档布局分析网络

针对现有方法在文本和图像模态的预训练目标上存在嵌入不对齐,文档图像采用基于卷积神经网络(CNN)的结构进行预处理,流程复杂,模型参数量大的问题,提出基于Transformer的多模态级联文档布局分析网络(MCOD-Net).设计词块对齐嵌入模块(WAEM),实现文本和图像模态预训练目标的对齐嵌入,使用掩码语言建模(MLM)、掩码图像建模(MIM)和词块对齐(WPA)进行预训练,以促进模型在文本和图像模态上的表征学习能力.直接使用文档原始图像,用图像块的线性投影特征来表示文档图像,简化模型结构,减小了模型参数量.实验结果表明,所提模型在PubLayNet公开数据集上的平均精度均值(mAP)达到95.1%.相较于其他模型,整体性能提升了2.5%,泛化能力突出,综合效果最优.

基于层分配连通算法的液压阀块多端点布孔优化设计

针对液压集成阀块内部孔网布局优化问题,建立以孔道路径长度和压力损失为目标的优化模型。结合液压集成阀块的结构特点提出了一种基于直角Steiner最小树结构的多端点布孔优化层分配连通算法,将三维孔网路径优化问题转换为平面端点集路径连通优化问题。先基于各端点空间坐标进行布孔层分配,再将各布孔层合并至同一平面内通过求解平面内最小Steiner树来达到孔网路径优化目的。在求解直角Steiner最小树时以Kruskal算法为基础构建了一种RSMT求解算法,随后将求解的RSMT各边匹配至端点对应的布孔层得出优化后的整体孔网连通路径。实例验证结果表明层分配连通算法可快速有效地进行阀块多端点连通布孔优化设计。

高密度街区式住区布局形态生成机制及方法研究——以深圳为例

深圳高密度住区因注重户型日照而普遍呈现出点式超高层形态,从而忽略了建筑沿街高品质街区空间形成,户型与街区品质两极化问题凸显。街区式布局被认为是兼顾户型与街区品质的有效方式,本文在归纳国内外高密度街区式住区类型与形成机制的基础上,结合深圳设计控制原则,借助Grasshopper参数化平台进行高密度街区式住区的生成设计,以期形成多种高密度街区式住区布局及相关设计指标,为未来多样化高密度住区布局探索提供依据。

居住街坊布局形态与建筑运行碳排放的关联特征研究——以西安城区为例

居住街坊是城市构成的基本单元,其住宅建筑运行碳排放也是城市碳排放的主要来源之一,部分研究已初步证明其布局形态对建筑运行碳排放存在一定影响。然而,目前居住街坊布局主要考虑日照、消防及空间美感等因素,缺乏低碳导向的指标和形态引导。故本文以建筑运行低碳化为目标,以西安城区为对象,辅以建筑碳排模拟分析技术,重点探索居住街坊布局形态表征指标与建筑运行碳排放的量化关系特征,典型布局形态类型的低碳化优异程度,揭示布局形态对建筑运行碳排放的影响规律。

显著特征融合下的虚拟仿真实验室布局最优规划方法

为了科学、合理地规划虚拟仿真实验室布局,在有限的空间达到利用率最优,提出显著特征融合下的虚拟仿真实验室布局最优规划方法。将虚拟仿真实验室布局的三维模型转换成二值投影图像,分块处理实验室布局图像获取图像块,运用主成分分析(PCA)方法将图像块映射至高维空间后,提取其全局显著特征图,依据中心图像块和相邻的图像块的颜色差异提取图像局部显著特征图;通过多尺度多向变换分解方法融合全局和局部显著特征图,将显著特征融合结果作为支持向量机(SVM)的输入,完成虚拟仿真实验室布局识别,并利用遗传算法对布局好的实验室做最优规划。实验验证:该方法的显著特征融合结果细节信息丰富、全局效果清晰,可以科学地规划虚拟仿真实验室布局,避免穿墙、重叠、通行受阻或使用受限的情况。

行洪区交错布置阻水设施对洪水演进的影响研究

交错布置的涉河设施普遍阻水比较大,影响河道行洪。但国内涉及交错布置阻水设施对河道水流内部水力特性影响的研究相对较少。采用一维、二维水力模型联合应用的方式进行河道内交错布置阻水设施对洪水演进的影响研究,分析桥墩对河道行洪的流态改变、壅水程度,并针对性地提出工程补救方案,保障区域的行洪安全。该研究成果不仅能够为工程设计提供有利的水力条件支撑,还可为后续类似工程提供理论经验。

重载铁路列控系统应答器布置方法

以重载铁路四显示自动闭塞线路为基础,考虑重载列车长度不固定、机车制动参数差异、机车控制设备切换等因素,研究重载铁路列控系统的应答器布置方法。分别根据区间应答器、出站应答器、连接应答器、预告应答器、执行应答器、注销应答器的不同应用要求,分析应答器布置过程中需满足的技术条件,建立满足重载铁路列控系统的应答器布置模型。与CBTC系统以及CTCS-2/3级列控系统应答器布置方法相比,该模型能够根据自身限制条件给出有效的应答器布置方案,以供设计人员参考。通过开发相关软件,结合准池线路实际工程应用,验证了应答器布置方案的可行性与高效性。

基于人因可靠性的核电厂数字化人机界面功能布局优化方法研究

监视信息过程中,人的可靠性很大程度上取决于数字化人机界面中功能块之间的布局。本文提出了基于人因可靠性的核电厂数字化人机界面功能布局优化方法,对该优化方法建立了一个完整的优化流程,提出了线性逆向杂交方法,使用人因可靠性作为优化标准。对该优化方法进行实验分析,实验结果表明,线性逆向杂交方法有较好的稳定性,本文提出的优化方法有较好的精确性及收敛性。

基于新约束图模型的布图规划和布局算法(英文)

布图规划和布局构形的表示是基于随机优化方法的布图规划和布局算法的核心问题 .针对 Non- slicing结构的布图规划和布局 ,提出了一种新的基于约束图表示的模型 .基于该模型及其性质 ,可以得到近似 O(n)时间复杂度的有效的布局算法 .通过引入变形网格的假设 ,得到了一种新的更加精确的 Non- Slicing结构的表示模型 :梯形网格模型 .其空间复杂度为 n(3+ lg[n]) ,时间复杂度为 O(n) ,解空间规模为 n!2 3 n-7.已经证明 ,梯形网格模型可以表示所有的 Slicing结构的布局 ,同时又可以有效地表示 Non- Slicing结构的布局 ,而时间复杂度与 Slicing表示相同 .实验结果表明 ,该表示优于刚刚发表的 O- tree模型 .梯形网格模型是一种拓扑模型 ,而 O- tree的表示依赖于模块的尺寸 。

基于智能优化方法的插装阀液压集成块设计

为解决插装阀集成块设计中外部布局和内部布孔集成方案的组合优化问题,深入分析了插装阀结构特征及其集成块的设计规律,给出了数学优化模型,并提出一种融合现代智能优化理论和工程设计经验的插装阀集成块优化设计方法,构建了插装阀集成块智能优化设计系统。论述了插装阀集成块优化设计中外部元件布局、内部孔道连通设计和安全干涉校核等关键性技术问题,并提出了问题的解决方案。最后,通过工程实例,验证了该方法的有效性和可行性。

大体积水工结构配筋CAD研究

以三峡工程临时船闸阀门井的配筋设计为背景 ,阐述基于积木式模块化思想的大体积水工结构参数化配筋CAD软件研制的原理和方法 ,并就积木式模块化的原理、钢筋图的自动生成技术等问题进行重点论述 .

基于准移动闭塞的铁路区间信号布置优化方法研究

以我国铁路运输模式为背景,以列车牵引计算和信号布置原理为基础,综合考虑了轨道电路码序、接触网支柱位置、电分相位置等条件,构建了基于准移动闭塞的铁路区间信号布置优化模型.设计了模型求解的启发式仿真算法,算法以准移动闭塞条件下信号布置数量最少作为实现的目标.研制了铁路区间信号布置仿真系统,并进行了信号布置实证分析.结果表明:与实际信号布置方案相比,仿真布置方案的总信号布置数减少了4个,平均每10公里线路减少约1个信号点;分割轨道电路总长度减少了8 464 m,平均每公里线路减少分割长度227 m.研制的系统初步实现了铁路区间信号的优化布置.

生成冲裁条带四块排样方式的最优算法

提出一个生成冲裁条带四块布局方式的最优算法,用于解决冲裁件无约束排样问题。该算法用三条剪切线把板材划分成四个块,每个块里面只包含方向和长度都相同的冲裁条带。首先生成所有可能长度的冲裁条带,然后求解背包问题生成冲裁条带在块里面的最优布局,最后通过枚举三条剪切线位置得到不同的四块组合,选择使排样价值最大的四块组合生成最优的四块排样方式。实验结果表明,该算法不仅可以提高材料利用率,而且计算时间合理。

基于4块排样方式的电机用圆形片下料算法

介绍一种基于4块排样方式的下料算法。构造4块排样方式的无约束生成算法和有约束生成算法;然后采用线性规划规划算法迭代调用无约束排样算法生成第一部分下料方案,采用顺序启发式算法顺序调用有约束排样算法生成第二部分下料方案;最后组合两部分下料方案形成最终下料方案。以参考文献中具体的生产实例进行计算分析,结果表明该下料算法比一般的下料算法更能节省板材。

基于计算智能的液压集成块优化设计

液压集成块设计的核心问题是其外部布局和内部布孔集成方案的优化设计 ,是一种复杂的立体空间布局问题。在全面研究集成块零部件的结构特征和设计规律的基础上 ,深入分析了集成块立体布局的空间关系 ,给出了该问题的优化数学模型 ,运用现代智能计算方法及其混合优化策略 ,实现了满足性能约束的液压集成块布局布孔集成方案的自动优化设计 ,有效提高了集成块设计水平。

生成最优同形块两阶段布局方式的确定型算法

为解决大规模二维布局问题,提出一种生成同形块两阶段布局方式的确定型算法。首先通过动态规划确定最优同形块;然后求解背包问题确定同形块在同形级中的布局方式和同形级在同形段中的最优布局方式;最后选择两个同形段生成最优同形块布局方式。通过43道基准测题,将该算法与经典两阶段和三块算法进行比较。实验结果表明,该算法不仅能满足剪切工艺,在计算时间和板材利用率上优于以上算法,而且能在合理时间内取得好的优化结果。

铁路信号机布置及其计算机实施系统的研究

介绍了铁路自动闭塞区间信号机的布置及检验模型,建立了计算机实施系统,该系统可以通过模拟手工或计算机自动布置的方式实现区间信号机的布置,并通过追踪列车间隔时间检验、列车起停车检验、闭塞分区最大长度检验以确定信号机布置的合理性,同时可以对信号机布置的初步方案进行手工调整,以确定最终的分布方案。该系统可以为铁路线路及信号设计人员进行区间信号机的布置提供一种实用、有效的辅助设计工具。

积木块式版图设计中的多电源网布线

讨论了多电源网保持共平面布线所需最少馈电压焊块问题。针对在实践中常出现的两条和三条电源网的布线情况,提出了两种电源网布线的启发式算法及其系统实现的新策略。实验结果表明,这种电源网的布线方法可得到令人满意的结果。

碎屑流高风险区桩群防护结构优化布局研究

桩群是一种可有效耗散碎屑流运动能量,抑制碎屑流运动距离及速度的山地灾害防护结构。在碎屑流沟口与受灾体之间构建一组桩群减速带,可达到保护受灾体的目的。以物理模型试验为基础,开展弧型桩群、方型桩群和圆型桩群的沟槽型碎屑流冲击动力响应研究。讨论了3种不同类型的桩群对沟槽型碎屑流运动形态的影响,进一步开展弧型桩群的结构优化研究。结果表明:采用桩群结构可有效减小沟槽型碎屑流堆积距离并抑制其运动速度;3种不同形状桩群之间,弧型桩与方型桩的拦挡效果明显优于圆型桩;弧型桩由于凹槽式外型,对沟槽型碎屑流堆积面积、淤埋深度的抑制效果稍优于方型桩;在相同高度、直径等几何参数下,弧型桩体积比圆型桩小22.6%,比方型桩小39.2%,因此弧型桩的制作成本也相对较低;弧型桩排数从1排增加到3排,桩群拦挡率分别提升7.2%、4.5%;适量增加槽口与桩之间距离L_d可以有效提高弧型桩群防护结构的能量耗散效率。该研究可为桩群在沟槽型碎屑流防治工程中的应用提供理论及技术支持。