城市沿江水上消防站选址研究

水上消防站建设是消防“十四五”规划中的一项重要内容。以湖北省一座长江沿线城市E市为研究对象,通过分析长江水域救援需求及沿江水上消防站选址特征,将问题简化成对线状需求对象提供服务的点状设施选址,结合经济因素,构建了全覆盖下的最低成本模型。运用优化建模软件Lingo,将模型数学语言转化为Lingo软件语言,为选址模型提供了求解方法。结果表明:全覆盖下的最低成本模型结合Lingo软件能够为沿江水上消防站选址提供最优选址方案,E市长江沿线建设3座水上消防站可满足水上消防救援需求。

基于改进灰色Markov模型的建筑工程造价预测研究

针对建筑工程造价样本中特征量较多、难以提取导致的数值预测精准度不高的问题,提出基于改进灰色Markov模型的预测研究,以实现有效解决。首先采用线性回归分析法获得建筑造价样本中人工费、机械使用费、材料费以及总造价等子明细特征的先验数据,并建立数据矩阵。然后通过前后相邻数值求得概率均值,并初值化处理均值数据得到对应子明细特征的先验模型。基于灰色Markov模型一阶代表一个变量的特点,建立微分预测模型,计算每次数据更新生成的特征值变化,并与初始值对比,生成特征向量变化序列。最后采用最小二乘积算法求得数据状态转移概率,结合待预测点的向量和转移概率,通过查找对比得出有效工程造价预测。实验数据证明,所提方法针对建筑工程造价的特征量分布情况预测精准度高,造价预测值与真实值间的差距较小,预测性能表现优异。

基于数据驱动的鲁棒最小成本共识模型

针对权重的随机性和模糊性影响聚合算子质量,从而导致最优决策产生巨大变动的问题,本文构造了不确定集合刻画决策者权重的不确定性,并运用数据驱动鲁棒优化方法建立了最小成本共识模型。首先,利用核密度估计(KDE)方法从历史数据中获取不确定权重的概率密度函数,以构造具有置信水平的不确定性区间,并控制聚合算子中不确定权重的波动范围。其次,分别在三种形状的集合(包括盒子集、椭球集和多面体集)下定义柔性不确定集合I和柔性不确定集合II,建立了六个不确定环境下的数据驱动鲁棒成本共识模型。最后,从碳配额分配问题中抽象出一个群体决策问题,估计政府为各企业分配额度的概率密度函数,构造基于置信水平的区间以处理偏差造成的不确定性,证明了所提出的模型的有效性和适用性。结果表明:(1)利用数据驱动方法遍历权重的历史数据,能够有效提高聚合算子的质量;(2)政府可以根据对风险的偏好程度选择合适的不确定集合以制定决策;(3)新提出的模型能够在一定程度上降低数据分析结果的鲁棒性代价。

基于改进自适应遗传算法的微电网负荷优化分配

主要研究了微电网负荷优化分配的问题,即在满足微电网安全运行约束和负荷需求的条件下,优化微电源的出力,使微电网的发电总成本最小。分析建立了微电网负荷优化分配的数学模型,考虑了微电网运行约束条件、负荷需求,微电源的燃料消耗、维护成本与起动成本,以及动态的网络损耗量和购电、售电价格等。研究了微电网分别处于孤网运行与联网运行时的经济性。并运用基于实数编码的改进自适应遗传算法对其进行数值求解。最后,通过算例验证了所提出的方法的有效性。

需求不确定的分销系统最小成本模型

提出一种分销系统的最小成本模型 ,这里的产品为单一产品 ,产品的需求和到达的提前期都是不确定的 ,且允许缺货·运用该模型研究两个制造商两个分销商组成的分销网络成本优化问题 ,把分销商满足市场需求时的服务水平作为优化问题的约束条件·综合考虑库存成本、订货成本、运输成本和缺货成本 ,给出了求解满足约束的最优订货量的算法 。

广州市生活垃圾处理方式及物流管理方案优化

以广州市为例,运用多目标动态规划模型,以层次分析法(AHP)进行综合效益的评估取值,经计算得出各个时期生活垃圾焚烧、制肥、资源化回收和填埋的比例与数量的优化方案,预测了各个规划期各种设施的需求量。在此基础上运用最小费用规划模型,选取运输费用与处理费用为因子,同时把经济收入作为负费用从中扣除,计算出城市生活垃圾处理系统的最低费用,市属八区到各处理设施的垃圾流量的优化方案。为管理部门的决策提供了科学依据。

决策风险最小化属性约简

决策粗糙集模型下目前定义的属性约简都要求约简前后正区域保持不变或者非负区域不变等,而属性约简所带来的区域变化的好坏却无法判断,只能人为地偏向于保持或增大正区域或非负区域,这在理论性和可解释性上存在一定的困难。属性减少所带来的前后区域变化实际上是由决策风险所决定的,基于此提出一种与各个区域无关基于决策风险最小化的属性约简,使得决策者基于约简后的属性集合所作的决策风险最小。约简只与决策风险相关,不再通过区域变化来解释,使得定义的约简在理论性和可解释性上更强。

最小费用最大流模型在航班衔接问题中的应用

针对单枢纽航线网络的特点 ,以所需飞机数最少 ,航班在枢纽机场的过站衔接最紧凑为目标 ,提出了描述航班衔接问题的最小费用最大流网络模型 :首先将航班衔接问题转化为航班节的衔接问题并以各航班节在枢纽机场的到港、离港时刻为结点 ,建立了一个描述航班节衔接问题的单源汇网络 ,从而将航班衔接问题转化为该单源汇网络的最小费用最大流问题。利用 dijkstra算法求该网络的最小费用最大流进而得到了一个需用飞机数最少 ,且过站衔接最紧凑的航班节衔接方案 。

基于样本依赖代价矩阵的小微企业信用评估方法

针对小微企业信用历史数据规模较小,而且类别不平衡问题较为严重,提出基于样本依赖代价矩阵的Smote XGboost-Bayes Minimum Risk(SXG-BMR)模型,对整体样本进行低倍率过采样,以弱化类别不平衡问题,降低模型过拟合的风险;模型将集成学习模型与最小风险贝叶斯决策相结合,以实现代价敏感。同时,模型中引入了样本依赖的代价矩阵,该代价矩阵不仅与类别有关,而且与样本自身属性有关,可以更为准确地表征代价。使用标准信用数据集和上海市小微企业信用数据集,进行多种算法的对比分析,结果表明,该模型性能优良。

灾害事件下局域路网应急疏散交通分配模型

应急疏散的目的是要在灾害发生时将处于危险地带的人群尽快转移至安全地带。针对不同灾害事件类型而引发的单源单汇、单(多)源多汇网络状态的路网疏散问题分别进行了分析。在各路段通行能力的约束条件下,以疏散交通流量最大、总疏散时间最小为优化目标,运用最小费用最大流理论建立了局域路网疏散分配模型。通过实例对模型进行了求解,并在Matlab中得到了实现。通过查找最小截量组成弧的分布位置,并对路网中最小截量组成弧的路段扩容改造,进而有效提高局域路网的应急疏散能力。

最大最小运送周期下的库存与运输优化模型

针对库存与运输联合优化使得供应链成本最低问题.采用对配送周期加以限制的方法,即最大最小运送周期,研究降低供应链成本的优化模型,即最大最小运送周期库存与运输模型.结果表明:两级供应链下,在车载能力基础上综合考虑配送周期进行货物运送,要比按照独立周期进行货物运送节省成本.根据最大最小运送周期定义建立的最大最小运送周期库存与运输模型能在一定程度上降低运输费用从而降低两级供应链成本.

DVD租赁问题的模型设计及求解

本文讨论了DVD在线租赁的服务供应商可能遇到的问题与其解决方案。模型Ⅱ解决了在已知订单与各种DVD数量的情况下,如何分配DVD使得满意的人数最多,且总的满意度最大。模型Ⅲ解决了在已知订单的情况下,在一定的满意率与总满意度最大的约束下,如何以最小的成本购买各种DVD,并确定分配方案。模型V对原问题作了更深入的推广,解决了在DVD数量有限且租赁费用与租赁时间成正比的条件下如何选择性地出租DVD以获得最大收入的问题。本文所讨论的问题均为最优化问题,但是各题的约束条件均不相同。本文对各个问题建立不同的网络模型,经过严密的理论论证,并用统一的费用流算法在微机上实现,充分利用了网络流模型适用面广,结果精确,计算简单的优点,对DVD租赁的现实问题提供了高效的解决方案。

基于公共信息模型的配电网网架优化规划

在公共信息模型(CIM)扩展的配电网模型基础上构建了组合式迭代器以实现系统级元件遍历。讨论了实际配电网规划普遍存在的多交叉点的情况,运用改进的基于关键节点最小代价多播路由算法建立配电网规划模型,提出了组合边的概念,以组合边的形式参与边的动态迭代,获得总体费用最小的优化规划结果。以迭代器隔离算法和数据,降低耦合度并增强稳定性和可拓展性。算例表明了文中方法的有效性。

改进蚁群算法在配电网规划中的应用

为了克服蚁群算法解决配电网规划问题时存在容易陷入局部最优解的缺点,在蚁群算法和云模型基础上,提出了一种改进蚁群算法。该算法利用云模型对蚁群算法的信息素强度参数和信息素挥发系数进行调整,提高配电网规划过程中的收敛速度和全局搜索能力,并利用分层前推回代算法进行潮流计算。通过算例分析,证明了该方法的可行性和有效性。

山地城市景观生态网络构建研究

以长汀县汀州城区为研究对象,运用景观生态学、环境地理学和景观生态安全格局理论,借助Arc GIS空间分析技术对敏感性生态风险要素进行分析评价,得到生态敏感性综合评价模型。并运用生态网络分析方法,借助最小耗费路径模型,构建县城潜在的生态廊道,形成以山体、绿地等为主的斑块,绿带、河流为主的景观廊道,河流、绿地组成复杂多元化的网络体系,土地利用作为景观基底,城市景观要素形成的三维空间为城市景观体,形成"斑-廊-网-基-体"模式的立体生态空间。构建汀州城区景观生态网络体系,探讨其景观生态安全格局的关键组分,以期为保护和恢复生物多样性、维持生态系统结构和过程的完整性、实现对山地城市生态环境有效控制和改善提供科学依据。

进港航班排序优化数学模型研究

针对常用进港航班排序数学模型(总延迟时间最小和总延迟成本最小)中存在的问题,选取空中延误成本、旅客延误成本、后续延误成本以及环境污染成本4个指标综合建立一种改进的总延迟成本最小数学模型。在分析已有的基于模拟退火的粒子群算法(SA-PSO:particle swarm optimization based on simulated annealing)优化进港航班排序时寻优能力不足、收敛速度慢的基础上,采用一种线性微分递减(LDD:linear differential decrease)的退火策略,从而可以有效地解决进港航班排序问题。实验结果表明,与FCFS(first come first serve)、PSO以及SA-PSO算法相比,LDD-SA-PSO算法在进港航班优化问题上具有较好的寻优能力和收敛速度,同时改进数学模型中参数选择对优化结果也具有明显影响。

基于最小成本距离与改进引力模型的城市绿地网络构建与优化

以西安市为例,依据西安城市总体规划(2008—2020年)与绿地景观指数,确定市域内15处绿地斑块作为绿地网络核心"节点"。利用最小成本距离法构建了西安市域潜在绿地廊道网络,并运用改进的引力模型和变异系数对其优化。研究得出:西安市整体景观破碎度较高;城市绿地斑块数量多,但斑块面积相对较小;潜在廊道大致均衡覆盖西安市域,但中心城区受人为干扰影响较大,出现廊道空白区;不同斑块间相互引力强度的变异系数差异较大,通过对比分析得到适宜的廊道优化阈值。核心廊道、重点廊道、一般廊道的划分阈值为8.765、0.330。优化后的绿地廊道、沿河带状绿地、道路绿化等景观形成了西安市域绿地廊道网络系统。

用年费用最小法计算管路经济管径

针对管路直径对造价最大影响的问题,以景泰川提水工程为例,综合考虑管道与水泵的关系,以年费用最小为目标确定管路经济管径,将求解经济管径的工程问题转化为求解年费用最低的经济问题。计算结果表明,该方法简便、精度较高,可为已建管路的节能改造提供参考。

基于合作对策的供应链协作利益分配方法研究

为了解决由一个分销商和两个供应商组建的供应链协作利益分配问题,提出采用合作对策理论中的Shapley法、核心法、MRCS法及Nash协商模型来协调合作各方的收益。由于不同协调方法得到的结果是不一样的,故提出了一种供应链系统协作综合利益分配方法,以解决多种协商结果不一致问题。该综合利益分配方法先利用TOPSIS思想求得各协调方法的相对权重,再对由各协调方法得到的结果进行加权平均,即可将多分配方法得到的结果折衷为相对合理的利益分配方案。

应用最小费用流求解活动网络时间-费用模型

提出了利用最小费用流原理求解时间-费用优化模型的方法.应用对偶理论将费用-优化模型转换为适用于状态算法求解的最小费用流问题,采用互补松弛定理和状态算法推出了由对偶问题最优解求出原问题最优解的等式,以一个实例说明了利用上述方法求解时间-费用优化模型最优解的步骤.所提出的求解时间-费用优化模型的算法,提高了求解问题的效率,可用于大型工程网络的费用优化.