多站融合的微能源系统站 网协同布局

为了促进资源的共享,提高能源利用率,建立了双层站网优化布局模型,对多站融合的微能源系统的融合站数量、位置、设备容量配置,以及管线分布进行了协同规划。上层模型采用最小生成树和谱聚类求解,解决了融合站数量、位置和管线分布问题;下层模型采用提出的改进的粒子群优化算法,解决了设备容量配置问题。通过对规划区域进行算例仿真,得出了系统站网协同布局的优化结果,验证了所提模型和算法的可行性与合理性。

计及生态阻力成本的新能源基地风光电站容量规划与布局优化方法

由于沙漠、戈壁、荒漠新能源基地海拔高以及生态环境恶劣,生态阻力作用影响风光电站容量规划与布局。以新能源基地为研究对象,提出一种计及生态阻力成本的风光电站容量规划与布局优化方法。基于新能源基地广域气象数据和广域地理信息数据,建立资源时空特性表征模型,并选取3种关键生态阻力因子建立生态阻力评价体系,在此基础上构建综合生态阻力成本模型;基于资源时空特性表征模型及综合生态阻力成本模型,建立综合成本最低的风光电站容量规划与布局优化模型,并给出模型的求解流程。基于西北某新能源基地实际数据的算例仿真结果表明,所提方法能有效解决新能源基地自然资源开发与生态阻力之间的矛盾,在保障系统可靠运行的前提下提升系统经济性。

基于SLP与NSGA-Ⅱ的装配式建筑施工现场临时设施布置多目标优化研究

装配式建筑在现代建筑领域中越来越受关注,有效的临时设施布局对于提高装配效率和降低安全风险至关重要。针对装配式建筑临时设施布局问题,提出了一种基于改进的NSGA-Ⅱ算法的多目标优化方法。首先建立以塔式起重机吊装时间、塔式起重机水平吊装路径长度及与密切程度相关的安全风险的多目标优化数学模型,再采用以SLP法与随机法结合生成初始种群的改进NSGA-Ⅱ算法对模型进行求解。结果表明,所提出的方法能有效减少塔式起重机的吊装时间、缩小吊装范围,并降低与密切程度相关的安全风险。

“双万计划”建设背景下山西大学考古专业理论课程的调整优化

山西大学考古专业在2021年成为教育部“双万计划”国家级一流本科专业建设点。如何构建新时代的考古专业课程体系,强化人才培养工作,是考古专业建设的重要任务。以习近平总书记关于加强历史文化遗产保护和考古研究工作的重要论述和重要指示批示为理论指导,对标北京大学、西北大学、吉林大学三所考古学科A等高校的专业理论课程,提出山西大学考古专业理论课程的优化方案。

基于改进A^(*)算法的矿用机器人救援路径规划及仿真分析

【目的】煤矿井下灾后现场情况复杂,针对传统A^(*)算法的煤矿机器人救援路径规划存在路径不安全、效率低等问题,结合栅格地图及救援机器人可沿任意方向移动的特点,多方面对传统A^(*)算法进行改进。【方法】首先,引入了机器人尺寸叠加到障碍物的概念,以确保路径的安全性。其次,通过优化启发函数,降低偏离最佳路径节点的扩展数量,减少冗余节点与路径转折,降低了计算复杂度。最后,采用动态调整算法将路径转折角圆弧化,对所得路径平滑处理,提高了路径的可操作性。最终获得路径代价更小、耗时更短、转弯次数更少的优化路径。基于改进的A^(*)算法,利用MATLAB开展了不同尺寸及不同障碍物覆盖率下救援机器人路径规划的仿真模拟试验。【结果】结果表明:相较于传统A^(*)算法,在崎岖环境地图中改进的A^(*)算法使搜索节点降低了26.51%、计算时长减少了80.42%、路径长度缩短了31.85%、转向次数减少了44.44%,提高了路径的搜索效率和平滑程度。【结论】改进的A^(*)算法为复杂工况环境下煤矿机器人的救援工作提供了一定的理论基础。

基于Innovus混合放置的布局规划方法优化

随着集成电路后端设计中宏单元数量增多,传统布局规划方法效率低且耗时,而自动布局规划的混合放置(MP)技术存在物理规则违例数量多、电压降大和功耗高等问题。针对传统方式和MP方式的不足,提出了一种优化的MP布局规划方法,通过控制宏单元通道空间和标准单元密度大小、固定边界宏单元位置及脚本修复TSMC芯片集成检查(TCIC)违例的方法解决MP技术存在的问题。研究结果表明,优化的MP方式保留了MP技术的性能、功耗和面积(PPA)优势,且相比于传统方式布线长度优化了28%,时序违例优化了65%,功耗优化了609%。该方案可为多宏单元大规模设计的布局规划提供参考。

车间多排设备布局问题的优化研究

在车间多排设备布局问题上往往存在限制条件多、设计方案不合理的情况。针对车间多排设备布局问题的特性,提出一种车间布局优化模型,并且利用遗传算法变异策略优势改进粒子群算法,使得设计方案更加合理。首先,将车间设备进行坐标化,建立了基于总物流成本最小的目标函数。经过综合分析,量化了各工序之间的物流关系。然后根据消防通道、设备占地与间距等非物流因素采用分级惩罚思想建立各种约束。此外,利用随机生存的初始种群,采用加入遗传算法的自适应变异策略的粒子群算法搜索最优车间布局。最后,通过一个案例研究了该模型的工作原理。与系统布置设计(Systematic Layout Planning, SLP)方法和遗传算法(Genetic Algorithm, GA)相比,该方法在解决多排设备布局问题效果更好。

科教融汇视域下西部高等教育结构的困境检视与功能重塑

在教育强国建设进程中,优化区域高等教育结构布局,是我国西部高等教育实现高质量发展的重要举措。科教融汇新理念的提出,为新时代西部高等教育结构优化与布局调整提供了方向指引。全面振兴西部高等教育,需坚持以科教融汇为新方向,在层次结构上凸显人才梯队培养,在科类结构上服务科技产业升级,在形式结构上形塑科研生态系统,在布局结构上优化科研资源配置。然而,在实践层面,西部高等教育当前仍面临较为突出的结构性问题,在支撑引领区域科技创新、产业升级等方面的功能尚未得到充分发挥,包括人才培养层次结构重心偏低,高科技人才缺口大;高校学科专业结构适应性差,科技驱动能力不足;形式结构内部要素协同性弱,科研合作机制不畅;优质教育资源布局结构失衡,科技创新活力不足。站在新的历史起点,在普及化初级阶段,西部高等教育应在科教融汇理念指导下,遵循整体性、协调性、适应性和开放性原则,深化科教融汇育人理念,逐步上移层次结构重心;立足科技产业发展需要,动态调整学科专业结构;推动西部高校集群发展,促进形式结构协同联动;加强科技创新开放合作,完善科研设施布局结构。

混合面板反射面天线促动器布局与结构优化设计

文中针对大型主动主反射面天线在满足工程精度要求时存在形面精度冗余和成本高昂的问题,提出一种主动面板和非主动面板混合安装的反射面天线设计思想。首先,基于反射面变形区间安装主动面板和非主动面板,分析混合面板反射面天线的形面调控策略;然后,分别以天线质量为约束、以天线形面精度为目标以及以天线形面精度为约束、以天线质量为目标进行天线结构优化设计。结果,某35m反射面天线在满足精度要求的情况下背架结构质量下降了20.4%,在满足背架结构质量要求的情况下形面精度提升了18.7%。这充分证明了该设计思想在大口径、高精度反射面天线设计中的可行性和有效性。

基于室外热舒适综合指数的居住区形体自寻优设计

目前我国正在实施一系列应对气候变化的战略,其中居住区建筑与室外环境的之间的关系日益受到关注。本文以合肥居住区为例,进行室外热舒适最优的建筑形态及布局的自生成实验,并建立了一套根据室外热舒适度改善的居住区布局形态自寻优的技术流程,运用Ladybug插件进行多时段室外热舒适度模拟,Octopus进行多目标遗传算法的形体自动寻优。结果表明:在600次代数的研究过程中,夏季室外热舒适度总体呈下降趋势,冬季室外热舒适度总体呈上升趋势。其中点式长宽比的设计范围应在2.5~2.9之间,板式长宽比的设计范围应在3.1~3.5之间,建筑高度方面多层应当以7层为主,高层应当多布置29~31层的建筑。在建筑群体的旋转角度方面应当重点考虑-30°和20°这两个指数,即西北和东北方向为主。冬夏季建筑最优布局应满足基地旋转角度为-30°。高度布局方面应满足“南高北低、高度差小”的原则。空地布局应朝东南向,连续布置并结合水系和绿化元素。

广西生态公益林区划现状及布局优化调整对策

生态公益林在保障地区生态安全方面具有不可替代的重要作用。广西是生态环境比较脆弱的地区,同时又是南方重要的商品林区。通过分析广西壮族自治区生态公益林区划布局现状及存在的问题,提出针对该区生态公益林的布局优化调整对策,建议以布局优化调整及建立经营管护机制为主要技术手段对广西生态公益林体系构建进行完善,进而推动地区整体生态环境可持续发展,保障社会生态安全,以达到促进该区生态环境更加优良、结构更加优化的目标。

基于系统布置设计与混合算法的锻造厂车间布局优化

针对因车间布局不合理而导致物流量浪费的现象,对锻造厂进行研究,建立了物流量最小化的单目标优化函数,运用系统布置设计(systematic layout planning,SLP)方法对原始布局进行优化得到3种布局方案,采用层次分析法(analytic hierarchy process,AHP)与熵权法相结合的方法构建组合赋权模型,再通过逼近理想解排序法(technique for order preference by similarity to an ideal solution,TOPSIS)对3种方案进行排序优选,形成多指标决策评价模型。最后将遗传算法与和声搜索算法相结合,对锻造厂车间布局进行二次优化,获得最优布局方案。案例分析表明,此研究方法使物流量减少了28.82%,改进效果显著,同时也验证了该模型的优越性,对相关行业车间布局设计提供一定的参考价值。

基于动态自适应蚁群优化算法的移动机器人路径规划

针对传统蚁群优化(ACO)算法在移动机器人路径规划中存在易陷入局部最优、优化速度慢、搜索路径停滞、获取的最优解质量差、优化路径太长等问题,提出动态自适应蚁群优化(DSA-ACO)算法用于移动机器人全局路径规划。在传统ACO算法基础上融合了A*算法,改进了传统ACO算法当中的期望启发信息,加入可能陷入U型障碍物陷阱的防死锁机制,改进信息素更新方式,包括:利用最大最小蚂蚁系统设置信息素浓度的最大最小值,防止搜索出现停滞现象;加入动态调整因子动态增强最优路径上的信息素浓度,降低较差路径上的信息素浓度,使得后续蚂蚁的选择方向更明确,引导蚂蚁朝全局最优路径上移动,加速算法收敛。仿真实验结果表明:改进算法的收敛速度比传统ACO算法提高了20%以上,验证了改进算法的可行性、有效性和优越性。

基于改进黑寡妇算法的海上风机塔筒生产线布局优化

为减少海上风机塔筒生产车间的物资搬运距离并提高搬运效率,降低生产车间的物流成本,分析塔筒生产线的特点和存在的问题,包括生产工位配置不合理、物流繁琐等,提出一种基于改进黑寡妇算法的生产线布局优化方法,旨在通过最佳的生产工位配置和物流规划,实现生产线的高效运转。将新方法与遗传算法、和声算法以及原始黑寡妇优化算法等进行对比试验,结果表明,所提出的布局优化方法能够显著提高海上风机塔筒生产线的生产效率并降低物流成本,对促进海上风机生产效能的提升具有一定的指导意义。

哈尔滨局集团公司货检站功能和布局优化对策研究

铁路货运检查是保证货物安全的基础工作,是铁路运输安全的重要组成部分。通过对哈尔滨局集团公司货检站作业人员状态、车流和作业量分布、货检作业设备配备等情况进行全面梳理分析,结合当前货检站存在的各类问题,按照技防替代物防、物防替代人防的总体思路,提出全局货检站功能和布局优化的主要对策,即强化货检基础管理提升作业能力、发挥设备优势探索机检作业模式、优化货检功能布局提高作业效率、优化货检作业流程提高作业标准、全面加强全过程全流程作业质量等,构建“人防、物防、技防”三位一体的货检作业新模式,确保哈尔滨局集团公司货检站作业质量、作业效率和劳动生产率的全面提升,助力铁路货运高质量发展。

环境空气质量监测点位优化调整分析——以东莞市为例

为研究东莞市国控环境空气质量监测站点布设的合理性,从多角度展开分析。结果显示,目前东莞市内监测站点布设存在网络分布不均衡、代表性欠缺等问题。对此,提出通过新增或调整监测站点布局等方式,保证站点数据能客观反映城市环境空气质量水平和变化规律,同时兼顾未来城市空间格局发展可延续性。

改进PSO及其在机器人路径规划中的应用

在解决多通路机器人路径规划问题时,标准粒子群优化算法容易早熟收敛陷入到局部最优通路中,且由于仅仅利用算法群体最优和个体最优的信息,最终搜索精度往往不高。提出一种粒子群优化算法的改进方案,针对算法寻优精度不高的问题,利用三角函数的单调性适时调整算法的惯性权重系数和加速系数,使得关键参数在迭代过程中保持最优匹配;针对算法容易陷入局部最优的问题,对较差适应度函数值对应的种群作变异操作,随机产生新的粒子来代替这部分较差粒子。最后通过简单和复杂两组路径规划对比实验,验证了改进算法在解决机器人路径规划问题时,具有寻优精度高、鲁棒性好的优点。

基于GIS模型的地域性灌木园林景观空间平衡性布局最优规划仿真

针对当前对景观结构与功能相互关系分析的方法缺少,导致灌木面积演化后大幅度减少的问题,提出基于GIS模型的地域性灌木园林景观空间平衡性布局最优规划仿真。统计基于GIS模型的地域性灌木高程数据,在ArcGIS中计算灌木景观热力学熵,判断空间布局平衡性。分析地域性灌木分配均匀度、空间平衡性布局优势度和布局规划维度指标,定量分析景观格局结构与功能的相互关系。通过空间平衡性布局最优规划指标,计算地域性灌木斑块面积占比和灌木斑块密度指数,通过GIS模型交互反馈解决规划过程中维度低的问题。将对比度、信息熵、元素间相似程度作为描述向量,结合最大似然法进行布局最优规划仿真,使用综合指数评价法构建GIS评价模型,按照空间平衡性设定布局标准,获取合理规划结果。仿真结果表明,采用该方法进行灌木园林景观布局规划,演化后的灌木面积为5.0×105hm2,与所研究方法一致。研究结果表明,使用该方法进行地域性灌木园林景观空间平衡性布局最合理。

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。

广州内河港发展趋势与规划建议

近十年来,广州内河港货物吞吐量持续快速增长,但码头设施建设规模、等级并未相应提升,特别是集约化公共货运码头建设相对滞后。通过对比十余年广州内河码头设施建设、港口运营及规划港口岸线利用等情况,分析广州内河港发展中存在的主要问题及原因。结合内河航运高质量发展、港产城协调发展新趋势,分析广州城市建设和经济发展对内河港的新需求,并针对内河港发展中存在的问题,提出优化空间布局、提高岸线利用率、创新公共货运码头建设运营模式等广州内河港规划发展建议。