基于时间序无圈有向图的多准则优化成像调度

合理有效地利用遥感卫星资源获取更多高质量影像数据是卫星成像调度的重要工作。提出了一种新的成像调度解决方案。应用图论相关理论,建立卫星成像时间序无圈有向图模型,利用多项准则作为衡量标准对不同成像路径进行评价,提出时间序多准则最短路径算法求取优化成像路径。理论分析和实验表明,该解决方案可以在较短时间内获得多条pareto优化成像路径,具有良好的调度性能。

危险品运输路径多准则优化模型及求解算法

针对多种类型的危险品在有风险控制的路网内运输问题,考虑不同运输决策者的路径选择需求,建立风险约束下的多准则路径优化模型.根据路段/路径的风险阈值,以及各类危险品产生的风险测度,设计了一种双向拓扑搜索算法,通过删除原路网中非可行路段和非可用节点,生成不同类别危险品的剩余运输网络.利用改进的标号算法,在剩余网络中搜索不同准则下的最优路径,生成非支配路径集合.给出了不同路径之间关键路段的调整策略,并分析了获取非支配路径集合的计算时间复杂度.最后,通过算例验证了模型和算法的有效性.

面向寿命终结阶段的机械产品设计绿色多准则优化

针对机械产品设计过程中通常考虑产品寿命终结阶段(End-of-life,EOL)报废处理过程的可拆卸性、再制造性、环保性等单个绿色质量因素影响,导致机械产品的回收拆解中可重用、回收零部件由于拆解过程费事、费力、经济性差无法回收重用或因回收重用价值不大导致零部件被直接废弃,造成严重的环境污染。从回收拆解作业效率、回收拆解作业收益和回收拆解作业环境影响3个角度对产品EOL报废处理过程中的产品综合关键绿色质量进行综合分析和度量,在此基础上建立面向EOL的综合关键绿色质量指数的机械产品设计绿色多准则优化模型。根据机械产品设计绿色多准则优化模型,利用改进强度Pareto进化算法(Strength Pareto evolutionary algorithm 2+,SPEA2+)求得面向EOL的综合关键绿色质量指数的Pareto稳健优化解集,并筛选出具有最优面向EOL的综合关键绿色质量指数的产品回收拆解设计方案。应用所提方法对永磁同步无齿曳引机产品设计进行绿色多准则优化,证明其在工程应用中的正确性与高效性。

基于混沌蚁群算法的连铸二冷参数多准则优化

针对连铸二冷配水参数设置这一多准则优化问题,提出了基于混沌蚁群算法和二维凝固传热数学模型的二冷参数优化方法.采用控制容积法建立的凝固传热模型主要用于连铸过程仿真,研究铸流表面温度分布和参数搜索空间特性.混沌蚁群算法用于解决二冷参数优化问题,具有蚂蚁觅食过程的混沌和自组织特性,克服了一般蚁群算法收敛速度比较慢、容易出现停滞以及全局搜索能力较低的缺点,对解决多准则优化具有较好的收敛性和鲁棒性.应用此方法进行实际铸机二冷参数优化,结果表明可以明显改进铸坯内部质量.

随机时间依赖路网中危险品运输路径多准则优化

为实现动态路网中的危险品运输路径优化,以期为运输商的路径选择提供决策支持,分析了运输网络的随机时间依赖(STD)特征,对分段连续时间区间内各路段的行程时间和受影响人数进行曲线拟合.考虑到达时间窗的约束,以行程时间和运输风险的随机属性值为优化准则,建立0-1整数规划模型.结合STD网络的FIFO性质设计了两阶段多维标号修正算法,得到不同出发时刻以给定置信水平满足时间窗约束的非支配路径集合,并提出准则权重和阈值支配方法,实现计算效率和求解质量的均衡.研究结果表明:危险品在STD路网中的行程时间和运输风险与到达时间窗的设置和出发时刻的选取有关;生成的非支配路径取决于出发时刻和运输商的选择偏好,非支配路径的数量取决于支配阈值的大小;不同类型运输商可根据准时到达置信水平来选择出发时刻与运输路径的最优组合.

基于多准则优化的组合预测方法

介绍了9个预测效果评价准则,提出了一种基于多准则优化的组合预测方法。该方法不同于传统的基于改善单个预测效果评价准则的组合预测方法,它综合多个准则并考虑某些准则的组合预测效果评价值优于其单个预测方法的效果评价准则值建立优化模型,利用遗传算法求解其非线性规划模型,得到组合权系数。最后实例说明该方法的可行性和有效性。

ABC库存分类的多准则优化方法

库存分类管理是一类多准则优化问题。根据多准则库存管理问题的特点,提出了一种基于多准则优化思想的ABC库存分类方法。首先根据多准则优化思想求取包括由Pareto最优的库存项目组成的Pareto最优解集,然后根据决策者的偏好在Pareto最优解集中选定需要重点管理的库存项目。在此基础上,采用Memetic算法设定不同准则的权重系数,使得所选定库存项目的多准则取值的加权和在所有的库存项目中最大。准则的权重系数确定后多准则库存分类问题就转换为单准则的库存分类问题,可以按照传统ABC分类法进行库存分类管理。仿真实验表明了该库存分类方法和所设计的Memetic算法的有效性。

认知无线网络中硬合并协同频谱感知的融合准则优化

频谱感知是认知无线电一项基础的任务。在认知无线网络中,多个次用户可以协同工作,对主用户进行可靠感知。如何融合多个次用户的感知信息是实施协同感知的关键。本文围绕集中式认知无线网络中的硬合并协同感知技术展开研究,讨论了常用的k-out-of-m融合准则。与OR准则(k=1)、Half-voting准则(k=m/2)和AND准则(k=m)等特例不同,本文考虑参数k任意取值的场景,从最小化贝叶斯代价的角度,推导出了最优k值的闭合表达式。仿真结果验证了该闭合公式的有效性,并显示最优k值随判决门限、频谱非空闲与空闲先验概率比、漏检与虚警影响因子比的增大而减小,且在信噪比场景中更具应用价值。

多准则优化图象重建方法的奇异值分解研究

本文运用奇异值分解理论对多准则优化图象重建方法的求解稳定性及求解精度进行了研究，阐述了其重建质量的控制机理．

多准则优化图象重建方法的求解精度研究

本文通过实例 分析，对多准则优 化图象重建 方法（ Ｍ Ｏ Ａ） 的求 解精 度问 题作 了深 入地 研究， 根据其 线性加权和（ Ｌ Ｗ Ｓ） 求解 方法推导了重 建精度与所选择 的权系数 之间的 定量关 系，并 对目前 常用 的权系数确定方 法，作了分析和 评述， 阐述 了图 象先 验知 识对于 确定 最佳 的权 系数 和避 免不 适定 逆问题求解的多 义性所具有的 重要意义。实验结果表明 ，当权系数选择正 确时 ，多准 则优 化图 象重 建方 法的 重建 误差 因不 同的 重建 对象 而为常规单准则 优化方法的７ ％ ～８０ ％ 。然 而，其求解精度 对于权系数的选 择较为 敏感。因 此，具 有权系数自适应 调整机制的多 准则优 化图 象重 建方 法是 一个值 得继 续深 入研 究并 具有 较大 应用

基于扩展雅可比矩阵的冗余度机器人多性能准则优化研究

本文基于扩展雅可比矩阵求冗余机器人逆解的算法,提出了将多个附加作业性能函数作归一化处理后,根据优先权的高低进行加权求和,从而利用其冗余性完成多性能准则优化的一种新方法.并且对所研制的七自由度冗余手臂避奇异及避关节极限的的双重性能进行了优化仿真分析,根据分析结果,所优化的手臂关节向与关节极限相反的方向运动,并且雅可比矩阵的条件数得到了降低,从而证实了此种算法对单个冗余自由度优化多个性能准则的有效性.

基于混合准则的IMRT计划优化

在适形调强放射治疗计划优化方法中,基于广义等效均匀剂量(g EUD)的生物优化不能较好地控制靶区剂量覆盖特性,基于剂量体积(DV)的物理优化不能反映组织对剂量的非线性反应,为此提出一种基于g EUD生物准则和物理准则(最小剂量和平均剂量)混合准则约束的方法,结合两类准则的优势,更好地兼顾靶区剂量覆盖特性和保护危及器官。采用10例前列腺病例数据仿真,从剂量学和生物学两方面比较和评价。混合准则优化较物理准则优化能够在保证靶区剂量覆盖特性相似的前提下,降低危及器官的剂量,直肠的平均剂量、V_(50)和V_(60),膀胱的平均剂量、V_(65)、V_(70)、V_(75)、正常组织并发症概率(NTCP)和g EUD有统计学显著差异(P<0.05)。混合准则优化与生物准则优化相比,一方面靶区剂量覆盖特性得到很大改善,靶区剂量统计指标和生物指标均有显著性差异(P<0.05);另一方面危及器官得到保护,表现在直肠平均剂量、V_(50)、V_(60)、V_(75)、NTCP和g EUD,膀胱V_(75)和g EUD有显著性差异(P<0.05)。总之,在保证靶区放疗剂量的同时,基于g EUD的混合准则放疗优化能够减少危及器官的照射剂量,为进一步改善靶区剂量覆盖特性、提高治疗增益比提供可能。

考虑外载荷方向不确定性的稳健性拓扑优化

外载荷方向不确定是实际工程中普遍存在的问题。本文研究了考虑外载荷方向不确定性下的稳健性连续体拓扑优化。首先,使用区间变量描述外载荷方向不确定性问题。随后,通过使用旋转矩阵的方式描述名义载荷方向上的扰动,并利用了旋转矩阵导数的特殊性质,通过二阶泰勒展开式以及名义载荷处柔顺度对角度的一阶和二阶导数信息获得不确定性区间内任意角度处的灵敏度。最后运用SIMP模型和优化准则法(OC)对考虑外载荷方向不确定性的连续体结构进行拓扑优化。结果表明,采用该方法得到的优化结果的柔顺度对于载荷方向的变化不敏感,即对于不同方向的外载荷,结构刚度更具稳健性。

半刚性钢框架优化设计研究综述

钢框架作为一种优良的结构形式,传统设计中一般把梁柱连接简化为两个理想的极端,即完全刚接或者理想铰接,然而连接实际上具有明显的半刚性变形特性。同时,结构优化是工程界永恒追求的目标,如何得到既安全可靠,又经济节约的优化方案,是结构设计中非常重要的研究课题。本文梳理了半刚性钢框架优化设计的研究进展,总结前人的可行之处,以期为后续的研究提供一定的参考。

基于SIMP方法的最小柔度拓扑优化问题的优化准则算法研究

拓扑优化的SIMP(Solid Isotropie Material Penalization)模型是对拓扑优化均匀化方法的改进与简化,假设材料密度在单元内是常数并以其为设计变量,而材料特性用单元密度的指数函数来模拟,从而减少了设计变量的个数,提高了计算效率。本文主要是通过一些算例对基于SIMP方法的最小柔度拓扑优化问题的优化准则算法进行研究。

基于优化准则的约束阻尼材料优化配置

构建了以模态阻尼比为目标函数,阻尼材料用量为约束条件的拓扑优化模型。分析了模态阻尼比对基结构单元的灵敏度,导出了灵敏度表达式。在此基础上,提出了基于一种进化方式的约束阻尼材料优化配置方法。给出了几个典型算例,获得了满足阻尼材料用量的约束阻尼材料最优拓扑构型。研究表明:提出的优化模型和准则是正确的,能有效应用于约束阻尼材料的优化配置,为优化阻尼材料分布,降低结构振动与噪声,开辟了崭新的技术途径。

基于优化准则法的自由阻尼材料拓扑优化

基于各向正交惩罚材料密度法,建立了以自由阻尼结构模态阻尼比最大化为目标,以阻尼材料体积为约束条件,以阻尼材料单元相对密度为设计变量的拓扑优化数学模型。推导了模态阻尼比对阻尼单元相对密度的灵敏度和设计变量的更新准则,基于优化准则算法用MSC.Nastran的Direct Matrix Abstraction Program语言编制了通用的阻尼材料拓扑优化程序。以一铝板-声腔耦合系统为对象,以结构一阶弯曲模态阻尼比最大为目标,利用该拓扑优化程序和有限元分析方法对铝板上的阻尼材料进行优化布置,并用试验进行了验证。把铝板全阻尼处理和拓扑优化后部分阻尼处理的降噪效果进行对比,在仿真环境中,参考点处声压分别下降了110.6 Pa和107.7 Pa,在实验条件下,参考点处声压分别下降了22.47 Pa和20.91 Pa,从而验证了优化方法的有效性。

不可逆吸收式制冷机的经济和生态学优化准则

研究不可逆吸收式制冷机的经济化性能 ,得到一些新的性能参数 ,并揭示了它与生态学优化性能的内在联系。所得结论可为三热源制冷机的优化设计和最佳工况选择等提供些新理论依据。

基于不同优化准则的风电功率预测

为了获得较好的风电功率预测综合评价指标和提高风电功率预测精度,提出基于不同优化准则的风电功率预测模型。首先,通过基于贴近度的单项预测模型的择优方法得到较高精度的单项预测模型,然后利用选择出的单项预测模型分别以平均相对误差最小、平均绝对误差最小和均方根误差最小为优化准则建立不同的组合预测模型,最后利用灰色关联度分析方法确定每种组合预测模型在优化模型中的权系数,进而得到优化模型。以风电场的实际数据进行验证,结果表明:与各单项预测模型、不同优化准则的组合预测模型及其他组合模型相比,所提优化模型的整体误差指标较小,有效地提高了预测精度,证明了所提模型的有效性和实用性。