铁路罐式集装箱空箱调配优化模型及遗传模拟退火算法

针对罐式集装箱运输的特殊性,考虑重箱流和空箱流调配的综合优化,以罐箱运输费用最小为目标,建立铁路罐式集装箱空箱调配优化多商品网络流模型,并构造了1种嵌入模拟退火操作的遗传算法对之进行求解。为了使模型与算法可得到更符合实际、操作性更强的结果,给出了3种空罐箱调配的策略,作为隐含条件加入到算法求解过程中。利用自适应遗传模拟退火算法对随机生成的实际规模问题算例进行求解,并与用通用代数建模系统软件GAMS的计算结果进行对比。结果表明,前者得出的结果与最优解差距不大,而且运算速度更快,更能满足解决实际问题的需要,为铁路罐箱调配优化提供了良好的决策支持模型和算法。

相空间重构和支持向量机相融合的网络流量预测

针对网络流量非线性、突变性和混沌性特点,利用相空间重构和支持向量机参数的天然联系,提出一种相空间重构和支持向量机相融合的网络流量预测方法。将网络流量预测精度作为建模目标,采用粒子群算法对空间重构和支持向量机参数进行组合优化,建立最优网络流量预测模型。仿真实验结果表明,相对于传统网络流量预测方法,该方法更加能够刻画网络流量复杂的变化特点,有效提高了网络流量的预测精度。

基于元模型优化算法的混合储能系统双层优化配置方法

混合储能兼具能量型储能与功率型储能的优势,针对混合储能在风电平抑中的配置问题,提出了一种基于元模型优化算法的混合储能双层优化配置方法。首先,利用小波分解对风电功率的原始数据进行分解,得到混合储能需要平抑的功率。然后,针对功率分配策略对混合储能容量配置的影响问题,提出一种混合储能容量嵌套式双层优化配置方法。该方法的内层为混合储能功率优化分配策略,以荷电状态、充放电功率为约束条件,以蓄电池总体充放电功率最小为目标函数,以提高蓄电池的使用寿命;外层以最小容量、最小功率为约束条件,以混合储能的全寿命周期年均成本最小为目标函数。针对多变量、非线性、计算密集型双层优化方法具有求解复杂、计算时间长等问题,提出基于元模型优化算法的优化求解方法。算例分析结果表明,所提优化配置方法可以在保持混合储能经济性最优的同时,有效避免蓄电池频繁充放电,从而提高了其使用寿命;相比于传统的启发式求解方法,基于元模型优化算法的优化求解方法的计算速度更快,所得优化配置结果更精确。

锅炉蒸汽温度模型预测控制

针对锅炉蒸汽温度(汽温)模型预测控制在机组大范围负荷变动工况下的适应性问题,通过机理性分析和锅炉换热设备的特性建立了汽温对象的多机理模型,利用粒子群算法对所建模型进行修正,并引入了模糊切换功能,使模型能够更加精确地描述实际气温变化过程,提高了其自适应性和预测控制的可靠性。

一种寻找Heston期权定价模型参数的新方法

Heston随机波动率模型的期权定价比Black-Sholes模型更符合市场情况,是金融衍生品定价研究的热点。但应用时需要确定五个待估参数,参数的确定属于组合优化问题,此问题的求解通常比较困难。本文利用遗传算法解决该优化问题,从而得到Heston模型的待估参数。该算法避免丢失最优解,具有群体搜索的特点,有着很好的概率跳出局部极小值,从而以概率1收敛到全局极小值。在实证研究中,利用香港恒生股票指数期权在2014年6月10日和2014年6月25日交易的数据为样本,得到待估参数,并用该参数对2014年6月12日的买入期权和2014年6月27日的卖出期权进行了模拟定价。数值结果与进化过程表明本文方法的有效性和可行性。

基于截尾概率-非概率混合模型的可靠性优化算法

针对工程中截尾概率变量与非概率变量同时存在的情况,给出一种新的截尾概率与非概率混合可靠性模型。在该混合可靠性模型基础上,按照可靠性指标(RIA)法给出双层嵌套可靠性优化模型,并采用改进搜索策略后的ST-Powell优化算法在外层搜索设计变量的最优值,内层采用能保证收敛的改进的有限步长迭代法求解混合可靠性指标。数值算例表明,改进搜索策略后的ST-Powell优化算法的全局寻优性得到显著提升;改进搜索策略后的ST-Powell优化算法与改进的有限步长迭代法相结合求解双层嵌套混合可靠性优化模型的正确性得到验证,且对于非线性程度较高的极限状态函数同样能够得到满足截尾概率与非概率混合可靠性模型指标要求的最优解,并对工程结构算例具有很好的适应性。