Cooperative Sampling Path Planning of Underwater Glider Fleet with Simultaneous Launch and Recovery

As low-cost and highly autonomous ocean observation platforms,underwater gliders encounter risks during their launch and recovery,especially when coordinating multi-glider deployments.This work focuses on cooperative path planning of an underwater glider fleet with simultaneous launch and recovery to enhance the autonomy of sampling and reduce deployment risks.Specifically,the gliders collaborate to achieve sampling considering the specified routines of interest.The overall paths to be planned are divided into four rectangular parts with the same starting point,and each glider is assigned a local sampling route.A clipped-oriented line-of-sight algorithm is proposed to ensure the coverage of the desired edges.The pitch angle of the glider is selected as the optimizing parameter to coordinate the overall progress considering the susceptibility of gliders to currents and the randomness of paths produced by complex navigational strategies.Therefore,a multi-actuation deep-Q network algorithm is proposed to ensure simultaneous launch and recovery.Simulation results demonstrate the acceptable effectiveness of the proposed method.

协作配送中多车型和顾客时间窗对企业成本节约的影响研究

协作配送是实现企业降本增效的重要途径。传统研究多假设联盟车辆同质且未考虑顾客时间窗,但实际中联盟企业的车辆异质以及顾客对配送时效的要求普遍存在。本文考虑每个企业的多车型以及企业之间车型的差异、顾客期望时间窗,建立了以一次性生成2n-1(n为企业数量)个子联盟对应协作配送问题的数学模型,利用自适应大邻域搜索算法求解最优路径,运用Shapley值法分摊大联盟总配送成本。通过设计并求解多组算例,本文验证并探讨了各企业参与协作所实现的经济效益,重点分析了车辆多样性和顾客时间窗对大联盟及每个成员配送成本节约的影响。结果表明:在时间窗约束下,车辆装载能力不完全相同的企业协作配送能够保证货物准时送达,提高车辆平均装载率并减少49.55%~72.77%的配送成本;与大联盟中所有成员均拥有相同的车型相比,某个成员新增一类不同车型有益于减少大联盟的协作总配送成本,降低该成员在大联盟中分摊的成本及分摊比重;某个成员所服务顾客的期望时间窗数量越少或该成员的顾客期望等待时间越长时,不同顾客时间窗之间的协调程度越高,大联盟的协作总配送成本、该成员的成本分摊及分摊比重越小。

大规模飞机排班问题研究综述

飞机排班是航班计划的关键环节,直接影响民航运输的安全和经济效益。随着中国机队规模的稳步扩张,大规模飞机排班问题的研究愈发迫切;然而,早期基于连接网络或时空网络的机型指派模型及侧重运营收益、维修需求或鲁棒性的飞机排班问题模型,在问题规模、约束条件数量等方面往往受限,不能满足大规模飞机排班需求。本文在分析各类排班问题关联性和局限性的基础上,归纳了大规模一体化飞机排班问题的模型及其求解算法,分析了各算法的适用范围、优势和不足,并发现:分阶段排班模型无法保证全局最优解,一体化飞机排班模型更具有实际意义;精确算法理论上可保证求得最优解,但运算复杂、耗时长、模型分解难度大;启发式算法计算速度快,步骤简单,但无法保证求解的质量和算法的稳定性。在此基础上,进一步提出了未来大规模一体化飞机排班问题的研究方向:①问题建模方面,可在优化航线网络结构的同时,综合考虑航线需求、时间均衡调度和个性化机组指派等因素,建立一体化飞机排班集成模型,以解决现有模型的局限性;②问题求解方面,可以将Benders分解和列生成算法相结合,将整个问题分解为相对简单的主问题和子问题的组合,减少求解难度;也可将精确算法和启发式算法相结合,在保证求解精度的前提下尽量减少运算耗时,提高求解效率。

基于生命周期碳排放和总拥有成本的公交车队更新优化

为探索电能和氢能源作为常规公交替代燃料的优势和潜力,确定公交车队更新时序的优化方案,从生命周期的角度综合考虑碳排放和总拥有成本的影响,提出了一种混合整数规划模型.基于柴油、天然气、油电混合、纯电动和氢燃料电池5种动力类型公交的运营数据,分析了电力结构、制氢方式、车辆购置成本和氢能源使用成本的不确定性对车队更新方案的影响.结果表明:电动公交车是当前公交车队更新的最佳选择;在现有的车辆技术水平和制氢方式情景下,不宜选择氢燃料电池公交;在蓝氢或绿氢得到大规模商业化之前,不建议通过财政补贴的方式全面推广氢燃料电池公交;采用该方法可以在不同情景和预期目标下确定公交车队的更新优化方案,促进绿色可持续发展.

史料所见丁汝昌自尽诸家说及相应价值误判

关于丁汝昌自尽的问题,百多年来聚讼纷纭。实际上,无论是日本人《劝降书》中的巧妙预设,还是中日双方臧否不一的两极认识,也无论是研究者们动用的古今中外标准,抑或史学爱好者凭心情勾画出的丁军门像,都未能完全贴近丁汝昌自决前的心理活动和决绝一念。爬疏原始史料并弄清这一问题,对于客观面对和解释新旧时代遭遇后东亚军政人物的价值判断标准及其实效性,或有补益。

多能源混合车队生鲜品配送车辆路径问题研究

针对同时考虑取送货和分时电价的电动车与燃油车混合车队车辆路径问题,以车辆固定成本、行驶成本、制冷成本、货损成本、时间窗成本、碳排放成本和充电成本之和最小为目标,构建生鲜品配送车辆路径优化模型,设计融合邻域搜索的遗传模拟退火混合算法并求解。结果表明:相比于取送分离,同时取送货模式能够显著提升配送效率,提高车辆装载率;通过技术升级适当增加电动车的电池容量,能够弱化车辆路径方案对充电设施的依赖程度,有效降低配送成本;通过与遗传算法、遗传变邻域混合算法运行结果对比,验证本文算法的有效性,为冷链物流企业在配送环节实现节能减排、降本增效提供借鉴和参考。

基于多目标规划的机队运力优化配置研究

为提高航空公司的收益,减小其运行成本,以航空公司空中运营成本和地面运营成本最小作为目标函数,以航班连续、飞机飞行时长、航线上旅客需求量、特殊机场条件、飞机最大航程等作为约束条件建立机队运营成本控制模型。通过仿真计算确定机队运力配置方案,并将优化后各运行成本与航空公司原始成本进行对比,结果发现成本大大优化,由此可以验证所提出模型的有效性。

无缓存流水线生产系统中AGV调度问题的研究

针对无缓存流水线生产系统中的AGV(automatedguidedvehicle)调度问题提出了复合评分的启发式调度算法,降低了系统中AGV执行任务的间隔等候时间.首先,通过建立数学模型,对目前主流的AGV规模估计方法做出了改进.其次,提出了一种新的基于复合评分禁忌搜索的AGV前瞻调度算法.不同于目前主流的以空驶距离为优化目标的调度算法,该算法能够以最小化工件延误时间、最小化AGV空驶距离等多目标来统筹调度AGV.最后,为验证所提算法的有效性,从多个角度与已有算法进行了实验对比.仿真实验结果表明,相较于其他算法,提出的前瞻调度算法能够更有效地解决无缓存流水线生产系统这一新场景的AGV调度问题.实车实验也证明了该算法在实际生产中的有效性.

基于INMARSAT Fleet 33的河海船舶监管通信系统的研究

阐述INMARSAT Fleet 33的技术特性、组成原理及其优势,设计了"沿海-内河"船舶监管通信系统的组成框架。该系统具有国内全覆盖没有盲点、全天候、按流量计费等特点,并对此系统的应用前景进行了分析预测。

最优组合赋权在航空发动机性能评估中的应用

为了提高航空发动机机队性能评估的可信度和科学性,提出一种结合改进TOPSIS和最优组合赋权的综合性能评估方法。首先利用单一主、客观赋权法计算各评价指标的权重,再通过基于矩估计理论的最优组合赋权模型得到评价指标的最优组合权重。基于此权重值,利用余弦相似理论和虚拟负理想解对TOPSIS方法进行改进,得到更为合理的相对贴近度对发动机性能进行评估。以某公司PW4056发动机机队为例进行验证,结果表明所提出的新方法能够有效地评估发动机的性能水平,具有很好的工程应用价值。

电动公交车队规模与充电桩配置协同优化

为了保障电动公交系统的车辆能源供给和线路顺畅运营,本文在多线路与多充电站场景下考虑线路行程时间的随机性,建立面向线路层面的电动公交系统车辆与充电桩配置双层优化模型。模型以车辆和充电桩投资成本与乘客候车成本之和的最小化为目标,对各线路车队规模、各充电站充电桩数量及线路与充电站间的充电匹配关系进行优化决策。在下层模型中,为反映随机行程时间下车辆充电过程对线路运营的影响,引入顾客源有限下的多服务台排队模型来刻画固定线路与充电站匹配下的排队充电过程;在上层模型中,考虑充电站与场站容量约束,对电动公交系统的线路与充电站匹配关系进行优化。在求解方面,首先基于排队模型设计算法求解特定线路与充电站匹配下的车队规模及充电桩数量,进而利用CPLEX求解器对线路与充电站匹配关系进行优化。在实验环节,设计不同规模的算例验证本文所提双层模型与算法框架的有效性,计算结果表明,本文所提的双层模型和算法框架可在满足充电站和场站容量限制的前提下尽可能缩减车队成本、充电桩成本与乘客候车成本;相比较两种人工经验方法,本文算法可将总成本分别降低5.65%和4.54%。

Fleet F-77在货物链海运环节应用的探讨

在全球化经济日趋一体化的今天 ,一旦货物链中的某个环节发生故障将产生连锁反应 ,导致多个国家地区以至全球经济的重创。海运由于其特殊性在当今货物链中扮演着极其重要的角色 ,而海运系统又是货物链中的脆弱环节 ,如何保证海运环节的通畅是保证整个货物链不断的关键。本着上述观点 ,探讨了Inmarsat新近推出的FleetF 77在保障海运通畅、保证全球货物链不断方面的重要应用 。

混编公交发车间隔及车辆运用计划协同优化

【目的】为燃油公交和电动公交共同组成的混编公交发车间隔与车辆运用计划协同优化,以发车间隔平滑化程度和综合运营成本最小为优化目标。【方法】考虑发车间隔范围、车辆数目、车辆接续、电动公交续航里程等多个约束,建立优化模型。设计遗传算法对两阶段模型进行求解,提升了求解的效率与准确性。【结果】案例表明:和既有运营方案相比,优化模型在较为均匀的发车间隔下,节约车辆总运营成本可达到13.04%。【结论】能够合理配置公交车辆使用数目,实现电动公交错峰充电,提升车辆利用率。

认知无线电技术在舰艇编队频谱监测中的应用研究

论文通过对认知无线电技术和通信频谱监测现状介绍,结合两栖作战编队编成特点和通信需求,提出一种基于舰艇编队的的分级集中频谱监测方法,通过并行监测和判断检验的方式,提高通信频谱监测的效率,实现频谱资源的优势利用和电磁干扰环境下通信的可达性。

美海军未来舰队规模结构发展研究

通过研究美军长期造舰计划的定位、内容、编报方式和相关管理机制,剖析近年来美海军兵力结构评估方案与面向2045年的舰队规模结构,从军事理论、作战体系、技术代际和战略管理4个方面,总结美海军未来舰队发展的趋势与特点,为我主动设计战争、创新战法、引领建设,打造一支理念先进、结构合理、规模适度的现代化舰队提供参考,以“后发优势”,向世界一流海军蓝图迈进。

不同碳减排政策下的班轮航线配船与航速优化

针对低碳背景下的班轮航线配船与航速优化问题,以周利润最大化为目标,构建了无碳减排政策、碳限额、碳税、碳交易及碳补偿政策下的航线配船与航速优化非线性规划模型,并设计遗传算法求解。通过算例验证和敏感性分析研究各碳减排政策对班轮公司航线配船与航速优化方案、利润及碳排放量的影响,并探讨各减排政策的作用。研究结果表明各碳减排政策均使利润、碳排放量及平均航速下降,也均可通过设置合理的参数和策略以取得更明显的减排效果。对比发现碳交易政策的减排效果较好,更有利于航运业可持续发展。

航母编队一体化反导效能评估

对航母编队反导拦截能力评估的准确性将影响中方导弹突防作战效能分析及任务筹划,因此展开航母编队一体化反导的效能评估模型构建和仿真分析。以美军典型航母战斗群为研究对象,分析其防空反导系统架构以及作战流程,并基于关键参数对探测雷达、拦截弹、密集阵、干扰装置等重要环节进行了机理分析与模型构建、优化,同时结合蓝方来袭武器状态参数进行了子系统效能概率以及联合反导概率分析。最后以典型阵位下的航母编队反导效能评估为例,验证了模型的可行性。仿真结果表明当航母编队在200 km以上的距离有效探测到飞行速度低于12 Ma的来袭弹时,其反导成功率能够达到90%以上。

舰艇抗击低空隐身目标能力分析和措施建议

针对以LRASM导弹为典型代表的低空隐身目标对水面舰艇生存的威胁,研究了单舰和编队应对LRASM导弹攻击的能力,提出了舰艇抗击低空隐身目标的制胜机理和行动要点;主张协同运用各海战场全域作战空间有人/无人装备,构建“全域探测—协同跟踪”的探测网,“抗扰通联—分布协同”的指控网,“梯次衔接—软杀硬毁”的杀伤网,以空间布局拓展换取时间窗口延长,以宽频协同探测对抗前向隐身设计,打造新型海战场低空隐身目标防空作战体系。进一步分析了海上对抗低空隐身目标的体系组成、能力、关键技术,建议通过加强早期预警探测、海空共享火控数据、增加中层拦截层数、增大近层火力密度等方式,层层抗击来袭弹群。

舰艇编队救护所医疗队伤员救治护理工作体验的质性研究

目的 深入了解舰艇编队救护所医疗队护理人员参与伤员救治工作的体验,为开展医疗队护理工作提供指导。方法 采用目的抽样法选取12名具有舰艇编队救护所医疗队演练或任务经历的护理人员进行半结构式访谈,采用现象学分析法进行资料分析。结果 共提炼出4个主题:护理岗位职责繁重、护理策略灵活高效、护理工作存在挑战、优化方案亟需推进,包含14个亚主题。结论 舰艇编队救护所医疗队护理人员所承担的工作较为繁重,需掌握伤员救治适宜护理技术。针对工作中面临的挑战,相关机构应制订规范性文件,不断优化人员抽组及培训方案。

考虑负外部性成本的铁矿石航线配船多目标优化

针对实际铁矿石航运过程中所存在的船舶运营导致负外部性内部化问题,综合考虑船舶海上运输所造成的环境影响、港口拥堵以及交通事故等负外部性要素,并对其进行量化评估。通过分析铁矿石海上运输活动,将负外部性问题与航线配船相结合考虑,以负外部性成本最低与营运利润最大为目标,建立了铁矿石航线配船双目标优化模型,采用改进遗传算法进行求解与验证。以从巴西经过好望角到中国的3条铁矿石航线为例,对模型进行求解验证,并对船型和燃油价格进行灵敏度分析。结果表明:负外部性成本在航运企业运营收益中是不容忽略的,合理的船型运力配比在运输过程中会显著地减少负外部性成本。随着燃油价格上涨,会导致负外部成本大幅增加。可为航运相关企业提出优化建议,并为政府宏观调控运力和航运企业制定运输计划提供参考。