仿生骨支架微观孔结构的构建与评价

在分析人体骨微观孔结构和影响支架性能因素的基础上,提出仿生骨支架微观孔结构的构建与评价方法。基于多约束背包问题模型的结构,以椭球体作为构建微观孔结构负模型的单元体,利用混合遗传算法求解微观孔结构的负模型;并将孔隙率和连通性作为约束条件,以保证仿生骨支架具有生物活性。通过不含微观孔的支架模型与负模型之间的布尔运算,构建含有微观孔结构的仿生骨支架模型。以支架的孔隙率、孔间的连通性、孔分布的均匀性、孔道的扭曲度和支架的比表面积作为评价指标,建立仿生骨支架微观孔结构的评价体系。基于支架微观孔结构的负模型,提出支架的孔隙率、连通性、均匀性、扭曲度和比表面积的计算方法,以实现对仿生骨支架微观孔结构的评价与优化。通过上述方法构建的仿生骨支架具有良好的生物活性、较好的力学性能以及均衡的降解速度。

县乡道路网养护修复资金分配的优化分析

为解决区域县乡道路网因受养护资金约束或养护资金分配不合理,导致路面养护资金投入后路面性能得不到有效提高的问题,提出一种基于0-1背包问题模型解决县乡道路面养护资金分配优化问题的方法,进而实现在路网养护资金约束条件下提高县乡道路面养护资金的有效利用率,尽可能地提高路面使用性能。结合工程实例验证0-1背包问题模型的实用性和可行性,为区域路网养护管理者制定科学的养护修复计划提供参考。

普速铁路列车运行图缓冲时间优化分配研究

设置缓冲时间有利于增强列车运行图的抗干扰能力。优化模型分配列车运行图缓冲时间,可以提升普速铁路列车运行图的鲁棒性。首先建立列车运行图压缩模型,得出各区间缓冲时间的总容量;通过引入背包问题模型,以缓冲时间的综合效用最大化为目标,构建缓冲时间优化分配模型。求解列车运行图缓冲时间优化分配模型时,重点分析缓冲时间对应的价值计算方法,在运用铁路列车运行图编制系统求解列车运行图压缩模型基础上,设计贪心算法求解缓冲时间优化分配模型。以陇海线陇西—兰州东区段下行方向为例分析表明,优化后列车运行图结构导致的空费时间减少,同时避免缓冲时间设置过多造成的浪费,对提升普速铁路运输服务质量具有积极意义。