多目标智能优化的运输机群装载方案生成方法

运输机群装载方案制定是影响大规模航空运输任务成功实施的重要环节和核心要素。围绕异型、多架运输机的多样化物资装载规划需求,以安全、高效、经济性为装载规划目标,并以起飞重量、货舱尺寸、重心包线、舱段几何结构、舱段结构强度限制等实际限制条件为约束,建立了灵活、通用的多目标多约束装载规划数学模型;随后,围绕求解精度和规划速度的现实需求,提出多目标智能优化的运输机群装载方案生成算法,其内部嵌入了一个两阶段分步优化的种群搜索策略,在保证优化准确性的同时提升了方案生成速度;最后,通过想定多样化、多机型航空运输装载规划任务,并对比其他智能优化算法,结果表明,新方法所需架次少、规划效率高,具有很好的应用前景。

快捷货物列车开行方案多目标优化模型及算法

快捷货物列车开行方案是铁路快捷货物运输组织的基础,也是服务货主的重要体现.本文综合考虑货主的需求及铁路的生产,以运送最多的货物需求量及最小化货主支出运输成本为目标,构建快捷货物列车开行方案的多目标优化模型,实现货流OD在可选走行路径上列车内的分配;在建模时,将列车的编成辆数设定为可以在一个范围内灵活取值的决策变量,从而更符合快捷货物列车的特性;根据模型特点,设计了有偏好信息的遗传算法进行求解;最后,通过一个算例验证了模型和算法的可行性.研究结果表明,所提出的方法对铁路快捷货物运输组织具有一定的借鉴意义.

考虑时间窗的多货类多目标集装箱运输方案优化

为研究小型内陆城市的集装箱运输方案,在考虑时间窗的约束下,构建运输成本最小、运输时间最短及运输碳排放最少的多目标运输方案优化模型,并结合NSGA-Ⅱ算法和Matlab软件,以丹阳市集装箱运输方案优化为例展开实证研究。研究表明:时间窗的不同对于集装箱运输方案的选择起到关键作用,同时运输成本及运输碳排放量也随之产生变化,为此可通过采用新能源运输设备减少碳排放量来降低运输成本;对于时效性较强的集装箱货物,选用公铁联运较为经济,对于一般性集装箱货物,选用公水联运更为经济。

施工方案的多目标决策模糊优化模型

在施工网络计划中,施工方案受多种因素的影响,且施工方案的多目标决策优化问题具有模糊性。本文应用模糊数学理论对多目标施工方案的决策问题并结合实例进行了研究和探讨,方法实用有效,具有很高的分辨率,且易于计算机实现。

基于运输模型的安全疏散方案优化方法探讨

提出了一种基于运输模型的安全疏散方案优化方法,该方法考虑了所有疏散路径在疏散中的使用和各疏散路径最不利通行段及共用通行段的疏散能力大小,以及某个疏散初始位置所容纳疏散人员的个性特征,可得到针对某特定建筑在各种场景下疏散而不出现人群滞留现象的最优疏散方案。

阔大货物装载加固方案多目标优化模型

随着运输技术和需求的发展,阔大货物装载加固方案仅仅由承运单位和方案制定单位来确定已经不能满足铁路货物运输的发展,需要在确定货物装载加固方案时将客户需求考虑进去。基于层次分析法建立阔大货物装载加固方案多目标优化模型,首次将货主的客户需求纳入装载加固方案优化目标中,充分考虑方案制定者、方案使用者、客户3方面的需求。优化模型确定运输安全、运输时间、运输费用、客户满意度4个评价指标,给出4个一级目标的权重及运输安全的二级目标的权重。算例分析表明,对同一件阔大货物的3个装载加固方案进行多目标评价,针对不同的客户需求,可以得出较优方案。

危险品运输车辆路径问题的多目标优化

为保障危险品安全运输的同时实现运输成本最小化,采用多目标优化方法确定危险品运输车辆的最佳行驶路径。通过简化运输车辆经过人口密集区域风险因素的量化过程,以车辆数最少、运输总距离及经过人口密集区域行驶距离最短为目标,建立危险品车辆运输路径问题优化模型,并针对模型设计基于概率模型的多目标进化算法。以一个有25个需求节点及6个人口密集区域的危险品运输网络为例,验证模型和算法。算例结果表明,用该算法能够获得车辆路径问题的Pareto解,为危险品运输车辆调度提供决策支持。

基于多目标优化的危险化学品运输模式探讨

近年来,危险化学品在运输过程中的事故越来越多,危害也越来越大,人们关于运输的安全意识也越来越强烈。本文介绍了多目标遗传算法、多目标优化、多目标进化以及他们之间的关系,并将多目标优化问题与危险化学品运输紧密联系起来,建立基于多目标优化的危险化学品运输模式。通过对危化品公路运输的问题描述以及约束条件(包括运输人员、押送人员、运输车辆、监督部门等等)的确定,把该问题转化成为拥有多目标的数学模型,最后利用网格法对危险化学品运输多目标优化进行求解,把多目标问题转化成为多个相互联系的2目标问题,通过减少目标函数边界的方法进行优化。通过这样求解的多目标问题,能够保证运输路径最短、费用最低、安全性最佳,为危险化学品运输安全提供技术支撑。

绿色建筑前期设计阶段的多目标优化及多属性决策模型

综合考虑建筑物的体型参数、围护结构参数和功能布局的影响,运用层次分析法将描述性的功能目标转化为定量值,建立绿色建筑前期设计阶段的能耗、成本和功能的多目标优化模型。针对模型变量的离散性,以邻域拓扑结构改进粒子群算法,防止陷入局部最优,得到绿色建筑方案的Pareto解集。在绿色建筑多属性决策中引入马氏距离与组合赋权方法,对最优方案进行排序决策。通过案例分析验证该模型的效果,在保证一定功能的前提下,可获得较低的能耗和成本,实现绿色建筑设计理念。

铁路客运网络列车开行方案优化模型的列生成算法

列车开行方案的设计是铁路旅客运输组织规划中的一个重要环节。本文首先给出了一个综合考虑铁路旅客运输的经济效益和公共服务性的优化模型,以铁路旅客运输的公共效益最大化为目标,对整个铁路客运网络上不同始发-终到和不同停站方式的列车开行方案进行优化。然后提出了一个求解此模型的启发式列生成算法,该算法与标准列生成算法相比,可以减少迭代次数并缩短收敛时间。最后给出一组利用随机生成的网络和需求进行求解的算例,验证本算法可以在较短时间内求解较大规模的铁路网络列车开行方案优化问题,并能有效缩小问题规模。

考虑风险阻抗的危险货物运输路径优化研究

【目的】在危险货物运输路径优化研究中,同时考虑运输成本和沿途其他风险对运输的影响,以期加强风险管控,提升运输安全水平。【方法】采集各类影响危险货物运输的风险因素数据并通过地理信息系统(geographic information system,GIS)嵌入运输网络;提出风险阻抗的概念,将其作为路径风险大小的度量;结合运输成本等构建运输总成本最小、运输路径风险总阻抗最小和局部路段风险过大的可能性最小的三目标路径优化模型,并设计NSGA-Ⅲ算法对其进行求解。【结果】与仅考虑总运输成本最小的方案相比,虽然本文模型所得优化路径的运输总成本略微增加,但运输路径风险总阻抗与局部路段风险过大的可能性显著下降;与仅考虑路径总风险最小的方案相比,虽然运输路径风险总阻抗与局部路段风险过大的可能性有一定增加,但增幅较小,而运输成本降低显著。【结论】上述优化模型很好地统筹考虑了运输的经济性与安全性,还考虑了局部路段风险过高的情况,因而具有良好的普适性与应用价值。

建立战损舰艇拖带方案的优化决策模型

对战损舰艇拖带方案的优化决策作了一些探讨,包括优化决策理论的选择,影响舰艇拖带安全的相关指标及指标权重的计算方法,并根据多目标决策理论建立了衡量拖带方案优劣的综合指标,从而建立了战损舰艇拖带的方案的优化决策模型,并进行了实例验证,证明了该模型可行性较好,并已编程实现.该决策模型能根据实际情况选定更多的供决策的相关指标,进行扩展,对实施战损舰艇拖带方案的优化选择有一定的参考价值.

“三条红线”约束下的种植结构多目标优化模型研究

【目的】通过调整种植结构,达到水资源利用与配置更加合理化,以有限的水资源促进当地农业可持续发展。【方法】根据玛纳斯县农业结构种植特点,建立了基于遗传算法的多目标作物种植结构优化模型,并结合"三条红线"相关指标,运用MATLAB软件进行求解,提出了2020、2030年玛纳斯县主要农作物种植结构优化方案。【结果】现状年小麦种植面积可以维持现状,适当增加玉米、葵花和甜菜的种植面积,减少棉花种植面积,优化后灌溉节水量为137.01万m3,2020、2030年优先增加玉米和葵花的种植面积,当种植面积一定时,随着灌溉水利用系数的提高,可以增加棉花的种植面积。【结论】通过种植结构的调整,可以在兼顾经济、社会和节水效益的基础上缓解农业用水供需矛盾。

多基地药品运输方案优化研究

鉴于物流运输成本在医药企业运营中居高不下的现状,提出了药品运输优化思路。采用复合单位运价,构建了运输优化模型;结合位势原理求得模型最优解,并给出了最优运输方案布局图。算例结果表明了该运输优化方案的有效性,为企业物流运输的规划和设计提供重要参考价值。

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.

轨道交通开行方案优化模型研究综述

列车开行方案是轨道交通运输组织中的核心技术计划,亦是研究热点之一.文中总结了轨道交通列车开行方案典型优化模型和求解方法,分析了目前研究的不足.优化模型方面,归纳出运营商和旅客2类共14种优化目标,及车站能力约束、区间能力约束、车底运用约束、乘务规则约束、客流关联约束、服务水平约束、其他相关约束7类共24种约束条件;求解算法方面,归纳出常用的启发式算法和数学解析方法2类共13种方法,并指出了现有成果在客流分配和算例规模方面的不足.

煤矿辅助运输方案的数学模型建立

矿井辅助运输系统的改造是一项复杂的工程,需要工程人员对现场环境及运输过程有着详细的了解。大采高设备运输是该系统中的一个难点,尤其是采用无轨旱船运输技术,需要制定经济、合理、便于施工的改造方案。文章在林西矿辅助运输系统改造的背景下,利用数学模型对改造方案进行分析、优化,最终实现了林西矿辅助运输系统的安全运行。

石家庄地铁1号线列车开行方案优化

石家庄地铁1号线位于石家庄市区的主轴,贯穿市区延伸到郊区,客流在各区间呈不均衡分布,现有的列车开行方案存在部分区间运力虚弥的现象。本文在石家庄地铁1号线现有的运力资源条件下,建立乘客出行成本和企业运营成本多目标最小的列车开行方案优化模型,代入石家庄地铁1号线相关参数,利用Python求解最优列车开行方案。将优化后方案的与现有的列车开行方案进行对比,验证模型的应用效果。

石油产业投资项目综合效益评价及方案最优化模型

从财务评价、国民经济评价和社会评价3个方面设计石油产业投资项目综合效益评价指标体系，评价了项目的经济效益、资源效益、社会效益和环境效益，弥补了已有研究中大多只侧重于经济效益一方面的不足。在此基础上．利用改进遗传算法来求解非线性的石油产业项目投资方案多目标规划模型，并以四川德阳新场气田采气工程10个投资方案为例，进行了方案优选分析。