基于代价图的铁路线路走向通道智能规划方法

在铁路智能选线中,线路走向通道规划是一个至关重要的步骤,是后续线路方案设计的基础。针对分析总结现有线路走向通道规划方法的优缺点,提出基于代价图的铁路线路走向通道智能规划方法。基于线路技术标准进行地形快速探查,构建桥隧高代价面域;基于各类面域的边界特征线,通过三角剖分构建无向图,并形成代价图;基于差异演化算法,计算最优代价参数集;基于代价图,使用改进的Dijkstra算法生成多样化走向通道;基于走向通道,进行站位的智能推荐。应用验证结果表明,该方法能够快速生成多个线路走向通道,为线路方案决策提供参考,有效提高设计效率。

改进骨架提取的Voronoi图导航中骨架重构算法研究

基于Voronoi图的路径规划算法在复杂环境导航过程中会因环境改变和Voronoi图结构的不变性,使全局路径规划器陷入最短路径搜索“陷阱”,导致导航失败。针对这一问题,提出一种改进骨架提取的Voronoi图导航骨架重构算法。对栅格地图进行预处理,生成全局初始骨架;结合激光雷达观测模型更新代价地图,通过改变代价地图的更新方式辅助骨架重构,实现机器人正确导航。对比实验结果表明,所提算法使骨架重构具有“记忆性”,在保证导航实时性的同时,提升了骨架算法的导航鲁棒性。

基于鱼骨图分析枯水期污水厂生产运行成本

文章以东莞市枯水期污水处理厂为研究对象,对其进水水量、水质及生产运行成本进行分析,结果表明,8家污水处理厂1月月均负荷仅为64.32%,其中,有4家负荷低于60%;进水水质可生化性良好且满足生物除磷的要求,然而,仅有1家污水处理厂进水BOD_(5)/TN>4,表明大多数污水厂面临着进水碳源不足的问题。此外,8家污水处理厂的直接吨水成本(自来水费、电费、原材料药耗和污泥处置费)较高,为0.59元/m^(3)。通过鱼骨分析法直观地展示出,导致污水处理厂1月成本增加的原因主要是电耗、碳源、除磷剂和绝干泥药耗等费用的增加。为降低枯水期污水处理厂的直接吨水成本,针对鱼骨图分析下的电耗高、水处理药剂投加量大和绝干泥药耗高等问题,在确保污水处理设施正常稳定运行的基础上,从曝气、投药量、运行工艺及设备设施等方面提出应对措施,为其他低负荷率污水厂的节能降耗提供新思路。

基于图上作业法的A物流公司车辆调度方案优化

物流业作为一国经济发展的大动脉,是一项基础性的行业,其发达水平是国家或区域整体现代化水平的一个主要指标。在整个物流运输系统中,车辆调度优化问题是当前众多企业想要解决的问题。所以对于一个物流公司来说,要想长期、平稳地发展,对其车辆调度的合理调配就显的尤为重要。该文以A公司为例,重点研究该公司的车辆调度情况。收集该物流公司近期调度相关数据,对该公司运输车辆调度上存在的问题(调运路线不合理、装载率较低、运输车辆的油耗成本较高等)进行分析,并提出可供参考的解决方案。该文通过图上作业法计算得出最优车辆调度优化路径并给出最优车辆调运方案,从而提高物流企业的市场竞争力,提高物流运输效率,降低物流企业的运输成本。

基于GIS的灾害避难所适宜性评价及选址优化研究——以山东省日照市为例

作为应急管理的重点内容,灾害避难所的选址优化可为制定防灾减灾规划提供参考。以山东省日照市为例,基于GIS空间分析技术,采用起始点-目的地点(origin-destination,O-D)成本矩阵法、道路阻抗模型、Voronoi图算法和P-中值补充选址优化模型等方法,通过现在避难所的可达性分析、责任区评价及其人口配置缺口分析,多角度评价了日照市现有避难所的适宜性,并设计了3套避难所补充选址优化方案。结果表明:日照市道路交通可达性较高,各道路节点到其他所有节点平均车行时间为34.74~83.40 min,但现有避难所数量不足、空间分布过于集中,制约了现有避难所的可达性,不同辐射半径下,现有避难所可达范围分别仅占全市面积的12.60%、39.54%和78.69%。日照市现有避难所责任区内需跨区避难的乡镇和街道占比达18.52%,2种避难需求情景下,日照市人口配置缺口对应全市81.96%和15.91%的人口,现有避难所难以容纳。3套补充选址优化方案的近期规划方案中,建议新增高新区城市生态公园和开发区中心公园和奎山山地公园等8个公园绿地作为新建避难所。

电动汽车低渗透率下的供能模式及供能设施的LCC最优规划

提出了我国现阶段电动汽车低渗透率下的供能模式,并以此为依据建立了基于全寿命周期成本(LCC)的供能设施最优规划模型。将充电模式和换电模式进行有效的结合,对不同类型的车辆采用与其行驶特点相适应的供能方式,由此提出综合了集中充换电站、配送站和快速充电站的供能设施规划原则,并引入LCC理论建立相应的最优规划模型。结合伏罗诺伊图和仿电磁学算法对模型求解。通过算例分析验证了此方法能得到综合了经济性、可靠性和持续性等多目标的最优规划方案。

实现最优BDD结构的联合改进方法

针对文献[13]的最优BDD指标顺序算法,详细研究了该方法的计算机实现。在分析实现各个关键技术的过程中,阐明了存储每个指标值的真值表的冗余性,分析了获取一个最优解(当对象含有多个最优解时)的弊端,提出了改进方法——删除存储指标值的真值表,获得所有最优解。为了实现形式最优BDD结构,详细研究了"去除"操作在简化"等价"节点上的原理。将最优指标顺序的理论和"等价"节点的简化操作方法联合起来,实现了理论和形式都最优的BDD结构。最后,以具体的例证阐释了联合改进方法在获取最优BDD结构中的突出特点。

基于VORONOI图的无人机航迹规划

无人机的航迹规划对发挥无人机的自主飞行和执行任务中起着至关重要的作用。在分析VORONOI图的性质基础上,以无人机仿真环境中作战想定与任务规划成员为背景研究基于VORONOI图的航迹规划技术。重点讨论了如何根据威胁分布的VORONOI图建模,计算航路代价,航迹搜索和航迹优化。最后总结了算法的优缺点,提出算法的改进新方法。

基于ArcGIS距离制图和空间数据层次组织的统筹城乡居民点布局研究——以陕西志丹县旦八镇为例

研究目的:为统筹城乡一体化发展和促进土地资源合理利用,从空间布局角度考虑提出科学定量的统筹城乡居民点布局研究。研究方法:通过ArcGIS距离制图进行居民点撤留判断,借鉴空间数据层次组织方法建立居民点空间等级体系,并结合两项成果进行城乡居民点布局优化。研究结果:以旦八镇为例进行方法实现,结果与现有规划具有较好的兼容性,并兼顾了成本效益、空间关系和管理幅度等重要因素,更有利于统筹城乡一体化的实现和土地资源的合理利用。研究结论:将ArcGIS距离制图和空间层次组织等方法应用于统筹城乡居民点布局研究,发展了空间布局定量研究方法,有利于统筹城乡居民点布局方案的科学制定。

基于机车运用成本优化的多机型机车周转图编制模型和算法

机车周转图是铁路运输计划的重要组成部分,高质量的机车周转图能够有效提高机车运用效率,降低铁路运营成本。本文主要研究多机型条件下的机车周转图编制问题,以机车运用成本为优化目标,建立机车折返站的三维指派数学模型。在求解多机型机车周转图编制问题时,采用按单一机型编制和基于机型分配的机车接续调整的两阶段方法进行编制,设计了以固定运用机车台数条件下的机车周转图编制算法和机车接续互换的启发式算法,以实现机车折返时间与机型分配的综合优化,降低机车运用成本。采用实际运营数据的机车周转图编制数据实验结果验证了算法的有效性。

基于交易成本和红利的欧式期权二叉树模型及算法

二叉树期权定价模型是期权定价理论中一种重要的数值方法,典型的二叉树模型是在没有交易成本及红利的基础上建立的,本文考虑有交易成本和红利的欧式期权二叉树图法,分别从已知红利率和交易成本比例以及已知红利数额和交易成本数额两方面,给出了欧式期权二叉树模型。并结合典型二叉树模型的矩阵算法,给出了修正后二叉树模型的矩阵形式算法和MATLAB程序语言,使其在实际金融市场中的应用更加便捷。

基于分层改进D^＊算法的室内路径规划

提出了一种基于部分已知室内环境的移动机器人路径规划方法。针对D*算法搜索空间较大的问题,引入抽象分层思想,将室内环境结构化为层次图并设置关键节点,将关键节点作为局部目标节点,分段进行路径搜索;为提高在线路径规划效率,利用Voronoi图理论离线生成关键节点间的先验安全路径;为降低路径的时间成本,在扩展节点过程中考虑扩展的方向性,且用对角函数对D*算法的路径代价函数进行改进。仿真结果表明,在较复杂的环境中,算法能较迅速地规划出优化路径,且能安全避碰。

换电模式下电动汽车供能网络的全寿命周期成本规划

研究了电动汽车换电网络最优规划问题。基于"集中充电,统一配送"的思想,引入全寿命周期成本(LCC)理论对含有集中型充换电站和换电站的整体供能网络进行建模,同时考虑了网络在全寿命周期内的平滑过渡问题。结合泰森多边形和量子差分算法(QDEA)对模型进行求解,得到整个供能网络的最优布局方案,包括集中型充换电站和换电站的数量、容量和坐标。最后,以实例验证了此方法在获得最优规划方案时的正确性和有效性。

一种基于Voronoi图的公交站点选址模型研究

基于Voronoi图,以公交系统和公交乘客总出行成本最小为目标建立了一种公交站点的选址模型。首先,分析了公交线路及站点对总出行成本的影响,并对影响因素进行量化,建立了公交乘客出行成本的度量函数;然后,利用Voronoi图对备选站点进行分组,并以此构建选址模型,筛选出满足条件的备选站点作为确定的公交站点;最后,通过实例验证了模型的适用性。研究结果表明:采用图论和数学分析相结合的公交站点选址模型,综合考察了各影响因素对公交选址的影响,简化并方便了公交站点的选址过程。

贝叶斯网络结合决策理论的向前多步排故策略

针对序贯诊断、维修问题,提出基于贝叶斯网络和决策理论的向前多步排故策略生成算法.通过建立贝叶斯网络排故模型实现了不确定条件下排故知识的高效表达,同时使得推理算法与具体应用无关.采用决策影响图进行排故决策分析,充分利用观测操作间的相关性,选择合理的向前多步观测操作来降低维修盲目性.为了验证所提算法的有效性,采用随机排故策略、决策理论排故策略和理想排故策略的结果进行对比分析.仿真结果表明,所提算法通过增加合理观测操作,减少维修焦点和实际维修操作,使得总排故费用明显低于已有的启发式排故策略.

网络条件下列车运行延误费用计算方法研究

在阐述国内外列车运行图稳定性研究的基础上,定义列车运行延误费用为由初始延误引发的列车晚点及停运所造成的总损失。通过构建运行图图定间隔时间矩阵、最小间隔时间矩阵得到运行图缓冲时间分布矩阵,并对网络条件下列车运行延误费用的计算方法进行设计,最后通过算例验证计算方法的通用性和可行性。

价值工程在高职院校实践基地建设中的应用

把价值工程方法引入到高职院校实践基地的建设过程中,构建高职院校实践教学基地功能系统图。利用价值工程中的功能定义、功能整理、功能评价方法,确定高等职业院校实践基地应该具备的各种功能及各功能在整个体系中的权重,并在建设中赋予相应成本。

基于模糊影响图的油气长输管道工程环境经济损益分析研究

为了能够较为准确地描述随机影响因素对油气管道工程环境影响经济损益产生的联合概率分布,文章基于模糊影响图建立了油气长输管道工程环境经济损益分析模型。对模型的构建进行了描述,介绍了模糊影响图概率推理的具体算法,并通过实例对油气长输管道工程环境经济损益的不确定性进行了分析评价,结果证明,该模型应用于油气长输管道工程环境经济损益分析是切实可行的。

网络图绘制与工程计划优化方案

本文在研究网络图绘制规则与网络优化理论的基础上,提出了网络图的生成方法与最优日程安排模型,并编制了相应的软件,为网络技术的应用提出了较方便的途径。

基于故障树分析的航空电子系统BIT诊断策略设计

为解决故障搜索时的多径问题,以故障树模型为基础,综合考虑可靠性和测试费用等因素提出了一种航空电子系统BIT诊断策略设计新方法;引入费用诊断重要度(CDIF)来衡量测试费用对BIT故障诊断的影响,利用二元决策图对故障树进行定性和定量分析,据此构建出基于最小割集和CDIF的BIT诊断决策树;在某型机载INS/GPS组合导航系统BIT设计中的应用验证了该方法的有效性与实用性,与基于AO*搜索和基于贪婪算法的两种诊断策略设计方法比较可知该方法的计算复杂度更小。