混沌鲸鱼优化算法及其 在有限元模型修正中的应用

为提高基本鲸鱼优化算法的搜索速度和寻优性能,提出了一种基于混沌映射的鲸鱼优化算法.该算法分别采用5种混沌映射扰动的惯性权重以协调算法的全局和局部搜索能力,通过测试函数对比得出,5种混沌映射均能提高算法的寻优性能,尤其是Gauss映射;最后,将加入Gauss映射的鲸鱼优化算法用于有限元模型修正问题中.仿真结果表明,改进后的鲸鱼算法能进一步提高模型修正精度.     

改进的Rosen梯度投影法及其等价性证明

对Rosen梯度投影法提出了一种改进策略,使其在第一步计算中不再需要重度计算投影矩阵,大大减少了计算量,使算法更加稳定和实用。同时,证明了改进后的算法与原算法是完全等价的,即搜索方向是完全相同的。     

尼日利亚铁路坐标系统的选择与研究

为尼日利亚铁路项目的勘测与设计选择合适的坐标系统.通过对UTM（Universal Trans-verse Mercator）投影变形规律的研究及与GKTM（Gauss Krugger Transverse Mercator）投影的比较,指出了UTM投影的不足,提出了尼日利亚铁路坐标系统的模式.采用不同投影高程面的1°分带GKTM投影坐标系具有较强的优越性.     

自适应高斯遍历和声搜索物联网射频识别均衡优化

针对物联网射频识别过程中存在的数据量过大、传统算法计算复杂度较高和识别准确率较低的问题,提出了自适应高斯遍历和声搜索(Gauss traversal and harmony search algorithm, GTHS)物联网射频识别优化算法.首先,基于和声搜索算法进行网络优化设计,针对标准HS在优化精度和计算复杂度等方面存在的问题,利用高斯函数的遍历特性对算法即兴创作过程引入控制参数,提高前后期搜索的针对性,并给出参数选取的理论分析;其次,对物联网射频识别优化模型进行研究,提出改进的自适应优化目标,实现性能指标的均衡优化;最后,将该算法与RPSOAS、CDE以及C-MC算法进行了实验对比分析,结果表明,所提GTHS算法在区域大小为1000 m1000 m、标签数量为100000的大型物联网RFID (radio frequency identification network)实验对象中,收敛精度为7.2156,收敛精度提高29.6%以上.      

基于投影寻踪动态聚类的快速路交通状态判别

为了提高快速路交通运行状态的判别精度,利用地点交通参数与交通状态之间的映射关系,提出了基于投影寻踪动态聚类模型的快速路交通状态判别方法.该方法综合投影寻踪技术和动态聚类方法构造投影指标函数,采用混合蛙跳算法优化投影指标函数的投影方向获得最佳投影方向,并利用仿真数据标定了交通状态判别阈值.结合仿真数据和实测数据进行了实验验证和对比分析.实验结果表明,投影寻踪动态聚类模型能够有效提高快速路交通状态判别精度,平均判别率为97.01%,平均误判率为0.86%,平均判别精度分别比BP神经网络模型和模糊C均值聚类模型方法提高了8.9%和4.5%.      

基于Levenberg-Marquardt算法的桥梁结构静力参数识别

为了提高桥梁结构状态评估中结构参数识别的精度和稳定性,克服Gauss—Newton法不能有效地处理奇异和非正定矩阵以及对初始点要求苛刻的缺点,利用Levenberg—Marquardt法,通过在Gauss—Newton法的迭代矩阵中添加阻尼项,对迭代矩阵加以修正,通过Matlab自编程序实现对实际结构参数的优化求解。对一连续粱的数值模拟计算表明,在Gauss-Newton法迭代发散的情况下,Levenberg—Marquardt法的识别结果相对误差在10％左右,Levenberg—Marquardt法基本能实现对真实结构参数的识别,为结构进一步的状态评估提供了结构模型最基本的量化信息。     

广义Gauss模型及其模拟退火算法

研究了求解优化问题全局解的随机神经网络方法，将Gauss模型拓展为广义Gauss模型，使之能求解一般优化问题的全局解。进而引入全局性较好的模拟退火算法的思想，提出了广义Gauss模型的模拟退火算法。通过算例比较了几种计算智能算法的全局性。广义Gauss模型的模拟退火运行全局性最好，但它付出了时间的代价；广义Gauss模型兼顾了计算效率和全局性；广义Hopfield网络的全局性最不理想。     

溶洞塌塞式的改进

为了克服溶洞塌塞式未考虑洞形，洞内充填物，顶板风化及完整程度与溶洞稳定性的关系问题，提高计算精度，拓宽适用范围，促使运行方便易行，通过实例进行数学分析，推导得出改进式，并对改进式的可靠性，适用范围和运用注意事项做了全面的论述。     

基于特征脸和二叉树支持向量机的人脸识别

提出使用特征脸和二叉树支持向量机（BT-SVM）分类器相结合的方法进行人脸识别。首先从训练图像中求得特征脸空间,然后将训练集和测试集图像投影到特征脸空间得到投影系数,使用训练样本投影系数训练BT—SVM分类器,再使用BT—SVM分类器对测试图像进行识别。在ORL人脸库进行模拟试验,结果表明BT-SVM分类算法获得比SVM分类算法更高的识别率。     

基于粒子群算法的虚拟应急物流风险识别投影寻踪模型

应急物流风险分析与识别是一项复杂的系统工程,为了提高虚拟应急物流的风险管理,本文结合虚拟应急物流的特殊性,提出了基于投影寻踪的虚拟应急物流风险分析与识别模型,在此基础上,通过引入罚函数法,提出了基于粒子群算法的求解思路.最后,以实例分析了该方法的科学性、合理性,并与神经网络模型进行了比较分析.结果表明:基于粒子群算法的虚拟应急物流风险识别投影寻踪模型的精度较高,能很好地反映事物发展的规律,有效地改善了风险分析精度.     

导航电子地图中道路网增量信息的多尺度探测

针对常用增量信息提取方法中根据经验阈值确定新旧目标匹配的不足,提出一种导航电子地图中道路网增量信息的多尺度探测方法.该方法用最大类间方差法自适应地确定几何匹配阈值来探测增量信息,完善了基于道路网眼密度的增量变化目标渐进式选取算法,实现了增量信息在较小比例尺下的缩编提取.增量信息探测实验研究结果表明:基于自适应匹配阈值的新旧版本对应路网目标匹配准确率达到了90%,优于传统的经验阈值匹配精度;改进的增量变化目标渐进式选取算法可以满足路网增量更新的结构选取需求.      

基于AIS数据的船舶安全航行水深参考图

通过挖掘海量AIS数据, 提出了一种新的航道水深信息获取方法, 即构建船舶安全航行水深参考图; 采用数据预处理的方法对历史与在线的AIS数据进行清洗和修补, 生成船舶运动轨迹; 选定船舶航行区域的时间与经纬度, 采用K-means聚类算法对船舶航行过程中的吃水数据进行聚类分析, 得到不同安全航行区域的船舶分类, 运用BP神经网络模型预测并补齐AIS数据中缺失的船舶最大吃水信息; 分割船舶历史轨迹, 当子轨迹的时间间隔在10~20min时, 采用Spline插值方法对船舶轨迹中的丢失数据进行插值; 采用凸包构建同类船舶的安全航行水深区域图, 将不同吃水类型船舶的安全航行水深区域图合并, 得到船舶安全航行水深合并图; 将不同吃水类型的船舶安全航行水深合并图与航道图叠加, 得到船舶安全航行水深参考图。试验结果表明: 当聚类算法参数设置为4时, 聚类后得到4类船舶, 对应的船舶最大吃水范围分别为0.1~4.8、4.8~6.6、6.6~10.0、10.0~13.0m, 对应的至少可通航船舶吃水分别为1.8、2.4、3.3、5.0m, 说明船舶最大吃水与至少可通航船舶吃水呈正相关关系; 构建的船舶安全航行水深参考图在电子航道图中覆盖了86%的航道, 并与航道图的深水部分重合率为80%, 因此, 构建的船舶安全航行水深参考图能反映航道水深的真实情况, 满足不同类别船舶的导航需求。      

基于区域划分的GPS/DR组合导航定位研究

建立广域车辆定位导航系统的服务区区域划分，在此基础上实现了GPS定位模式切换、建立分层地图数据库和实现通过路网数据对GPS及推算定位的结果进行匹配的快速匹配算法。对车载导航系统的中心模块进行了相应的改进，实现了基于区域 发和地图分级思想的车辆定位导航系统基础模型，并结合成都中心区和广州市的试验结果进行了分析。分析表明，区域划分思想用于车辆定位导航系统，可以提高系统的总体性能。基于该思想实现的车辆空平导航系统模型不仅能在局域，而且能在广域范围内提供满意的定位导航服务。     

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地图匹配问题是浮动车技术中必须解决的关键问题。由于浮动车数据自身的特点，传统的导航地图匹配算法难以直接适用于大规模的浮动车数据匹配。本文在分析基于浮动车数据的地图匹配与传统的导航地图匹配的异同点的基础上，提出了浮动车地图匹配模型族的解决方案和相应的道路网格拓扑结构，设计了包括道路初次匹配模型、平行方向道路识别模型、节点匹配模型、延时匹配模型在内的浮动车数据地图匹配算法体系，并对算法进行了评估和验证。本文提出的浮动车数据地图匹配算法模型已经在广州市ITS示范工程中得到了实际应用，应用结果表明该算法具有准确、高效和实用的特点。     

车辆定位的地图匹配算法研究

车载导航定位系统是智能交通系统的重要组成部分,其中地图匹配又是提高车辆定位精度的重要技术。从数字地图本身的属性特征出发,利用数字地图的地面高程模型对现有的地图匹配算法进行改进,并通过实验数据对改进后的算法加以验证,其结果表明改进后的算法能够获得较高的定位精度和更可靠的匹配性能。     

导航电子地图中路口的交通矩阵与路束模型

导航电子地图是车载导航系统的基础.其蛛式模型使用交通矩阵对路口的交通属性进行描述,适用于车辆导航.为将电子地图数据用于车载导航系统,提出一种路口交通矩阵的计算方法.在通用GIS模型的基础上建立一种新的路束模型以反映路口的类型特征,并通过路束交通矩阵实现路口交通属性的描述.基于路束模型创建了一套蛛式路口交通矩阵的计算方法.实验表明该方法可以方便的用于路口交通矩阵计算,为驾驶者提供准确的路口引导信息,适用于车辆导航.     

导航电子地图的设计与制作

导航电子地图是智能交通和车载导航领域的重要组成部分,其设计和制作方法的好坏会直接影响到后期的可用性。对导航电子地图的设计和制作进行了详细讨论,包括数据流程设计、电子地图系统构成、数据采集与编辑方法、地图符号制作、图形显示与绘图输出等,针对交通要素介绍了电子地图要素的分层和制作方法,并对目前导航电子地图行业存在的一些问题提出了自己的看法。     

智能交通系统中几种最短路径算法分析

最短路径选择是智能交通系统的重要研究课题,它能够根据存储在电子地图中的道路网的拓扑关系,实时准确地规划出最短路径。目前的最短路径算法主要有4种,即Dijkstra搜索算法、A＊算法、A＊优先算法、A＊双向分层启发式算法,每一种算法都有不同的执行标准,例如有的算法考虑获取最短路径,但没有考虑算法运行时间;有的算法同时考虑在运行时间和获取最短路径这两个方面。详细分析这4种算法的路径算法,比较其优劣。     

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故障检测与隔离是保证组合导航系统容错性能的重要措施。本文针对车辆导航系统的可靠及安全性需求,分析了组合导航系统的传感器故障特性,建立了包含三个数据通路的车辆组合导航系统容错设计结构,提出了一种基于主成分分析的故障检测与隔离算法。该算法利用数据的相关关系,采用正常条件下的导航历史数据建立统计PCA模型,通过一定的统计量控制限检验新的导航数据样本相对于模型的背离程度实现故障检测,并根据不同数据通路的故障检测结果动态调整导航子系统的有效性因数,从而隔离故障造成的影响。仿真结果表明,该算法实现简单,能够有效实现对组合导航系统故障的检测与隔离。     

GPS实时地图匹配技术中缓冲区分析的研究

GPS数据如何实时地与GIS地图数据匹配已经成为GPS车辆导航系统中的关键问题之一。通过对GPS车辆导航中地图匹配问题的研究,认为可以采用误差缓冲区分析方法对GPS动态定位数据与GIS地图数据进行地图匹配。在实际应用中业已证明该方法效率高、可操作性强,有利于提高GPS车辆导航系统在应用中的精度和可靠性。