基于多目标优化模型的扇叶最优分组与排列方案

衡量某种机械单片扇叶结构优劣的指标有“质量”与“转动频率”两种参数,为了合理地装配整个风扇,需要相邻组的扇叶质量差达到最小,同时相邻叶片的频率差达到最大。首先构建一个单目标优化的质量分组模型,其后引入递推型动态规划算法,使得相邻组的扇叶质量差达到最小。同时考虑转动频率的影响,再建立一个多目标优化的质量分组模型,采用动态权重线性加权法,通过对比不同权重下相邻扇叶组的最大质量差和相邻扇叶的最大频率差,发现当A目标和B目标的权重均为0.5时,该模型所给出的方案效果最佳。

基于多目标优化模型的创新人才教育微环境构建

我国建设创新型国家的关键时期,依托高校教育、科研资源搭建创新人才培养微环境是重中之重。目前,高校创新人才培养微环境的构建存在资源分配不恰当、重点不突出、适用性较差等问题。为解决上述问题,利用熵权法对创新型人才培养的各影响因素所占比重进行分析,基于分析结果构建创新人才微环境多目标优化模型,建立二级模糊综合评价体系以评价人才的初始创新能力,采用粒子群优化算法(Particle Swarm Optimization,简称PSO算法)对优化模型进行了求解,实现了不同创新因素对微环境构建影响效果的科学评估。同时,通过区分人才基础创新能力来确定微环境对创新的特异性导向作用,达到科学、精确地构建创新人才培养微环境的目的;并充分发挥思想政治教育的作用,在思想政治教育实践教学中达到对学生创造、创新能力的培养。

基于多目标优化模型的无人机纯方位无源定位问题研究

本文主要研究了无人机遂行编队飞行中的纯方位无源定位问题。根据多目标优化模型,利用三角测位算法、贪婪算法、动态规划模型等,对被动接收信号无人机的定位位置信息进行估计,实现了对无人机遂行编队飞行位置的调整。针对问题一的(1)问,考虑无人机对自身的高度的感知,仅在二维空间考虑问题,建立极坐标系。根据被动接收信号的无人机与发射信号无人机之间的角度关系分成四种情况进行分类讨论,运用正弦定理、三角形的性质等几何知识找到无人机间的角度与距离的关系,求解出不同无人机对应的距离与角度,从而建立被动接收信号无人机的定位模型。针对问题一的(2)问,考虑发射信号无人机编号未知,无法直接用三角定位法求解,所以假设还需要两架无人机发射信号,将四架发射信号无人机根据双站交叉定位算法进行排列组合,利用三角测量定位法及正弦定理、三角形的性质等几何知识联立方程组,求解方程组得到唯一坐标解,从而证明假设成立,即除FY00和FY01之外,还有两架无人机发射信号。针对问题一的(3)问,考虑除FY00和FY01外其余无人机位置均略有偏差,利用贪婪算法并建立多目标规划模型,选择发射信号的无人机,使得每一架被动接收信号无人机位置偏差最小,进而总体圆形编队与规定圆周间的偏差达到最优解,从而得到调整方案。针对问题二,考虑到无人机不一定处于同一高度,所以在三维空间中建立直角坐标系。为避免误差较大,选取相邻三个无人机作为发射信号的无人机,采用动态规划及多目标优化模型依次找到无人机的最佳方位,从而得到调整方案。本文的特色在于将三角测量定位法、动态规划与多目标规划模型相结合,运用贪婪算法通过局部最优解来推导全局最优解,在保证求解精度的同时,极大减少了运算的时间和复杂程度,为日后无人机遂行编队飞行中的纯方位无源定位问题和定位调整问题提供了参考依据。

考虑效率最大化的机械加工工艺路线多目标优化模型

机械加工过程中不同工序间复杂耦合关系会导致加工效率不高。为了解决这个问题,构建了考虑效率最大化的机械加工工艺路线多目标优化模型。以涿州机械厂加工的液压仰拱栈桥、衬砌台车为例,分析液压操作系统、数控切割机的能耗特性。以加工能耗低、加工时间短为目标,建立优化目标函数,计算总能耗和总耗时。设定液压操作系统和数控切割机加工过程约束条件,构建多目标优化模型,并利用帝国竞争算法进行模型求解。结果显示,该模型能耗和时间均优化时,加工效率最高为96%,说明使用该模型加工效率较高。

基于慢行交通的交叉口信号配时多目标优化模型

城市道路交叉口各交通方式构成比例不同,对控制方案需求不一.针对各种交通方式混行的信号控制交叉口,考虑道路使用率、出行者时间效率以及环境效益之间的协调关系,结合多目标规划模型的思想,以通行能力最大、车辆停车率及出行者平均延误最小为目标,以饱和度为约束条件,建立交叉口信号配时多目标优化模型.根据不同交通状态下,各交通方式混合比例确定各性能指标的重要程度,最后运用遗传算法进行求解.计算结果表明,配时参数多目标优化模型在综合性能指标下优于Webster算法,而且能较好地适应各交通状态的变化,使快、慢行交通协调运行.

单点定时信号配时的多目标优化模型

为提高定时信号控制通行的效率与鲁棒性,提出一种多目标优化模型。将目标函数分为2层:第1层选择平均延误、停车次数、通行能力指标以优化交叉口通行效率;第2层选择车辆延误标准差以提高信号控制稳定性。对不同交通状态的交叉口进行分析,建立流量波动幅度与目标权重的关系,并采用遗传算法求解。结果表明,该模型能有效降低车辆的平均延误,提高信号配时的鲁棒性。

分层方向的多目标优化模型

应用多目标优化方法,研究了快速原型制作中的分层方向选择问题。分析了目前分层方向优化模型和求解方法中的不足,讨论了影响原型制作质量、制作时间和制作成本的主要因素。建立了分层方向的多目标优化模型,该模型考虑了支撑结构、面片法向等因素,并给出了遗传算法在该模型求解中的应用,结果表明该模型和方法是可行有效的。

考虑成本、排污及风险的微电网运营多目标优化模型

从运营成本、污染物排放及运营风险水平3方面入手,构建智能电网下微电网运营管理多目标优化模型,考虑微电网系统各方面约束,提出采用小生境多目标粒子群优化算法进行求解,并仿真验证模型有效性。结果表明:提出的微电网运营管理多目标优化模型可实现成本、排污及风险多目标的综合考虑,尤其是分布式电源出力波动性对微电网运营的影响,能够有效提升微电网运营管理水平,确保供用电安全。

基于多目标优化模型的雨水管网改建

雨水管网是城市排涝工程体系的重要组成部分,如何科学经济地对现状雨水管网进行优化改建,是提升管网排水能力、缓解城市内涝的的关键问题之一。建立以降低造价和工程量以及提高排水能力为目标的管网改建多目标优化模型,以管径改建值作为变量,利用NSGA-II多目标优化算法求解;基于Java运行平台,将SWMM源代码嵌入寻优过程,实现程序自动调用水力学模拟软件,得到快速获取可行解的新途径;将新建模型应用于工程实例,应用结果表明,优化模型在保证工程合理性要求的前提下,可快速获得多个经济可行的组合改建方案。研究对于雨水管网改建工作等具有借鉴意义。

用GA求解动态联盟中伙伴选择的多目标优化模型

描述了动态联盟中的伙伴选择问题 ,针对以活动网络形式组织的项目 ,建立伙伴选择的多目标优化模型 ,实现项目失败风险最小化和项目费用与拖期惩罚总额最小化 ,并利用带自适应移动线技术的遗传算法 ,求得问题的整个非劣解集合或近似集合。

铁路枢纽运能资源合理利用的多目标优化模型

在对铁路枢纽运输组织进行深刻分析的基础上 ,讨论了铁路枢纽运能资源合理利用问题的背景和由来 ,分析了综合优化的目标及内在关系 ,定义了相关的参数 ,构造了基于能力约束的数学化优模型 .最后采用遗传算法对模型进行了仿真计算 .

基于灰色聚类评估的配送中心选址模糊多目标优化模型

将多属性决策方法与最优化方法相集成,研究了多配送中心选址优化问题。首先采用灰色聚类决策计算各候选地定性属性的综合评估值。再以选定配送中心的评估值均值最大化、系统成本最小化,以及配送中心容量利用率最大化作为3个优化目标,建立一个考虑需求点模糊需求、供应点与候选配送中心容量限制的三级供应链系统多配送中心选址模型。该模型被描述成了一个多目标的非线性混合整数规划模型。采用机会约束规划对模糊需求进行清晰化处理,并应用目标加权的方法将问题转化为单目标问题。通过算例验证了所提模型的可行性。在实际工作中,可根据决策者权重偏好得出令人满意的结果。

树枝形货物作业点取送车作业方案的多目标优化模型及算法

以调机取送作业总时间、总入线车辆小时和总走行车辆公里加权综合值最小为优化目标,以调机的牵引辆数和访问调移作业点先后顺序为约束条件,建立树枝形货物作业点取送车作业方案的多目标优化模型;采用自然数作为解的编码序列,任意构造1个满足调移优先关系的解作为初始解,将调机牵引辆数约束转化为惩罚函数,并与目标函数式累积起来作为解的评价函数,依次运用3种邻域结构操作方法进行随机搜索,利用模拟退火算法对模型进行求解。以某铁路车站取送车作业为例对模型和算法进行验证。结果表明:所建模型符合取送车作业方案的编制要求和作业实际,模型求解算法的效率和结果满足现场需要。

莱州湾地区王河流域海水入侵综合治理分层多目标优化模型研究

海水入侵灾害,在我国沿海地区普遍存在和发展,目前已成为严重阻碍沿海地区经济发展和社会进步的亟待研究、解决的一大难题,本文以莱州湾地区王河流域为例,分析和研究海水入侵综合治理问题,建立起海水入侵综合治理分层多目标优化模型,编制出相应的求解方法——宽容完全分层法计算软件,理论分析和实际计算表明,所建立的模型和编制的软件具有很强的通用性和实用性:所获得的计算成果可供决策者做决策时参考和使用。

种植业结构调度的多目标优化模型及PSO并行算法

针对农村种植业结构的调整优化问题,基于“以粮为本”的原则和充分应用农业大数据的考虑,研究建立了区域群种植业结构调度的多目标优化模型。采用基于Spark平台的PSO算法来求解模型,提高了程序的运行速率。

炼铁生产多目标优化模型的研究

用线性规划的方法结合高炉炼铁理论建立的多目标优化模型,综合考虑了炼铁生产的产量、能耗及成本三个目标的最优或较优。约束条件的充分性及真实性使模型的运行为实际生产所接受。模型软件具有较强的适应性能在一般的IBM-PC/XT、AT、286、386及其兼容机上运行,值得推广。

ELRP多目标优化模型及其混合算法

以时间效益最大化为主要目标、成本最小化为次要目标,考虑灾后纵多不确定因素,基于系列假设和约束条件构建ELRP多目标优化模型;采用先定位分配,再安排路线的思路,首先根据时间窗、距离和路阻等因素进行应急中转站定位和救援点分配,再设计ACO-GA混合启发式算法进行全局和局部路径寻优;运用SOLOMON标准测试数据测试模型和算法的可行性,最后将其用于求解以江苏地震灾害为背景的仿真实例。研究结果表明,优化模型和改进算法具有较好性能,解的质量和稳定性有明显改进,其运算结果可以作为地方政府应急救援决策的理论支持。

基于遗传算法的盘式制动器多目标优化模型

介绍了盘式制动器混合多目标优化问题数字模型的建立。提出以制动摩擦力矩和制动时间为主要优化目标的 多目标函数。为求得全局最优解,引进了遗传算法进行优化。结果表明,方法简便可行。

面向高效低碳的机械加工工艺路线多目标优化模型分析

当前,机械设备产品的加工工艺路线规划存在问题。从实践角度出发,分析了多目标优化模型构建方法,并提出了优化控制的方法策略。实践结果表明,运用面向高效低碳的机械加工工艺路线多目标优化模型时,人们应明确产品加工特征,对优化模型进行计算求解,进而确定最佳的加工工艺规划路线。

旅游城镇路网多目标优化模型及算法设计

为缓解旅游城镇的交通拥堵问题,提出将宏观交通仿真软件与启发式算法相融合进行路网优化设计.基于旅游城镇的交通流特点,将旅游城镇路网优化问题抽象为多目标优化模型进行研究.以路网中各条路段饱和度系统最优及投资成本最低为目标,建立多目标优化模型,寻求交通拥堵治理与道路资源投入博弈中的最优平衡点.运用TransCAD仿真软件,采用用户均衡模型对初始路网进行流量分配,基于遗传算法进行模型算法设计,编写Matlab算法程序求解模型.通过多次算法实验并对比分析实验结果,确定目标函数的最佳权重.算例分析结果表明,路网中所有路段饱和度的总和由16.70下降至11.12,平均值由0.93下降至0.62,且各优化后的路段饱和度稳定在0.5~0.8的合理范围内,路网整体饱和度明显降低且更加均衡,投资成本合理.研究结果对新型旅游城镇的路网规划具有一定指导意义.