均匀选点在全局优化中的应用

以常规优化方法为基础，把实验设计方法之——均匀设计引入优化设计中，在对全局最优解不要求十分严格精确的情况下，能够方便快捷地近似求出各种性态复杂的多维多峰函数全局最优解。该法避免了优化设计中初始点选点的盲目性，当均匀选点个数足够多时，近似全局最优解能够无限接近全局最优解。给出了计算实例。     

利用全局与局部单调性分析的优化设计技术

H.L.Li 和 P.Papalambros 于1984年提出一种在优化设计过程中引入人工智能的设计方法,构造一个产生式系统,用来求优化设计问题的全局最优解或者提高解为全局最优的可能性。本文在其基础上提出了一种利用全局与局部单调性分析的直接优化设计方法,用这一方法可以很容易地去掉更多的多余的子问题,简化问题的求解并进一步增加解为全局最优的可能性。此外,在一般情况下不需要求助于传统的优化技术就能直接求得问题的最优解。本文还给出了两个实际设计算例,显示出本方法的有效性。     

城市交通流配流问题的遗传算法求解

路径的选择和交通量的分配是智能交通运输系统的主要问题．本文以遗传算法为基础，设计了一个求解该问题的优化算法，将其化为一个多约束条件的0-1规划。对路网优化设计实例表明，这一方法能迅速求出问题的全局近似最优解，并具有较高的计算精度。     

基于遗传算法的公路纵断面优化

提出了一种基于遗传算法的纵断面优化方法，这种方法可以在一个可行域中自动搜索一个最优或较优解。其基本思想是首先根据纵断面初始解建立一个可行域，通过编码建立染色体与实际设计变量之间的一一对应关系，然后对可行域中的可能解用一个评价函数(适应度)进行度量，利用遗传算法在可行域中选择最优解。实践表明：该方法具有全局解空间搜索能力，从而实现了全局寻优的目的，对道路优化设计是有效的，可行的。     

激波矢量控制喷管性能分析与结构优化设计

采用试验设计方法进行激波矢量控制喷管气动性能数值分析与优化设计,综合研究了二次流几何参数对二元收扩喷管气动性能的影响.基于超拉丁立方设计方法得到喷管二次流参数近似拟合模型和最优解区域,并利用多岛遗传算法寻找最优解.研究的设计参数包括二次流口距离、二次流口宽度及二次流长度.数值仿真结果表明,二次流口距离对矢量偏转角的影响最大,二次流口宽度次之,二次流长度对矢量偏转角的影响最小.     

激波矢量控制喷管性能分析与结构优化设计

采用试验设计方法进行激波矢量控制喷管气动性能数值分析与优化设计,综合研究了二次流几何参数对二元收扩喷管气动性能的影响.基于超拉丁立方设计方法得到喷管二次流参数近似拟合模型和最优解区域,并利用多岛遗传算法寻找最优解.研究的设计参数包括二次流口距离、二次流口宽度及二次流长度.数值仿真结果表明,二次流口距离对矢量偏转角的影响最大,二次流口宽度次之,二次流长度对矢量偏转角的影响最小.     

热平衡积分法的分段线性细化

通过对求解区间[0,s]均匀分划,在子区间中选择分段线性的细化方法对热平衡积分法进行细化,得到细化后的近似解析解的形式.通过研究表明,利用分段线性的细化方法对热平衡积分法进行细化能有效地提高近似解的精度.     

求解带硬时间窗车辆路径问题的改进UMDA 算法

针对带硬时间窗的车辆路径问题(VRPHTW)求解,提出了一种混合单变量边 缘分布算法(hybrid UDMA,hUDMA),改进了基本UMDA的概率模型.统计节点按路径分 布的概率,使其能够在解空间上找到节点-路径的分布关系,提高了UMDA的全局搜索 能力.采用两阶段插入法进行最佳节点搜索和路径分配完成UMDA采样操作,通过种群 进化来获取最优解.计算Solomon 100 客户的6 类问题56 个算例的实验结果表明：在最优 解的取得方面,C类算例能够全部取得最优解,R、RC类算例能以50%左右概率取得最优 解;在平均误差方面,C类算例计算结果与已知最优解一致,R、RC类算例计算误差率与 已知最优解比较接近,平均误差率为1.03%.     

一种连续变量的遗传算法

根据传统遗传算法中二进制编码染色体的杂交和突变的特点,定义了连续变量的杂交,突变规则,此方法有操作简单,可较好地逼近全局最优的真实解的特点,通过非线性优化和二次规划问题的３个算例,证实本算法适应性强,可较精确地确定全局最优解。     

混合遗传算法在结构优化设计中的应用

基于邻域搜索的自适应遗传算法和标准遗传算法的一种离散变量结构优化设计的混合遗传算法,既能发挥邻域自适应算法省时、高效、成熟收敛的特点,又能发挥遗传算法全局最优的特点.优化设计结果表明:改进后的混合遗传算法的收敛性得到了很好的改善,使个体既能沿着当前种群优势方向前进,又能跳出局部最优,寻求全局最优.     

基于遗传算法的切割路径优化

将遗传算法用于求解加工路径优化问题．针对加工路径优化目标，即零件加工轨迹应走过零件所有内外轮廓且路径最短，给出了非确定型的多项式数学模型，并根据优化目标将其简化为点与点之间的优化．用遗传算法对加工路径优化进行了遗传编码，并对75个零件排样进行了计算机仿真计算．仿真结果显示，最优值（37129mm）为初始值（43622mm）的85％，表明该算法可行。     

MODELING OF NONLINEAR SYSTEMS BY MULTIPLE LINEARIZED MODELS

ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＡｌｍｏｓｔｅｖｅｒｙｌｉｎｅａｒｏｆｎｏｎｌｉｅａｒｃｏｎｔｒｏｌｓｔｒａｔｅｇｙｃｅｎｔｅｒｓａｒｏｕｎｄａｐｒｏｃｅｓｓｍｏｄｅｌ,ｗｉｔｈｒｅａｌｌｉｆｅｐｒｏｃｅｓｓｅｓｂｅｉｎｇｕｓｕａｌｌｙｎｏｎｌｉｎｅａｒ．Ｔｈｅａｃｃｕｒａｃｙｏｆｔｈｅｍｏｄｅｌｃｏｕｌｄｄｉｒｅｃｔｌｙｉｎｆｌｕｅｎｃｅｔｈｅｐｅｒｆｏｒ－ｍａｎｃｅｏｆｔｈｅｆｉｎａｌｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ．Ｌｉｎｅａｒｍｏｄｅｌｓａｌ－ｗａｙｓｌｅａｄｔｏａｒｅｌａｔｉｖｅｓｉｍｐｌｉｃｉｔｙｉｎｔ…     

基于HyperWorks的车门外把手拓扑优化设计

拓扑优化技术的应用在汽车零部件结构优化和轻量化设计、车身结构设计中有着十分重要的现实意义。本文基于HyperWorks的拓扑优化技术探讨了车门外把手轻量化的可行性。根据外拉式车门外把手的受力与约束情况,对某轻型载货车门外把手原始结构进行了静力分析,并建立了外把手的拓扑优化概念模型;在外把手拓扑优化结果的基础上,对车门外把手进行了二次设计;将二次设计后的车门外把手新结构与原始结构进行了对比分析,结果表明:新结构在维持原有强度、刚度基本不变的情况下,质量较原始结构减轻了28.79%。     

多轴半挂车转向传动机构优化

针对多轴半挂车转向时常见的车轮易侧滑、轮胎易磨损的问题,运用MATLAB优化工具箱对多轴半挂车的转向传动机构进行优化,使其在转向时各转向轮的运动尽量接近纯滚动,并分析对比优化前后半挂车转向的稳定性,证明优化方法的可行性。     

基于分步编码改进遗传算法的铁路智能选线

为实现铁路三维空间线形的智能优化,建立了综合考虑建设和运营费用、环境影响代价及线路约束的线形优化模型;针对平面、纵面控制点分别给出了分布方法,并构建了由平面交点偏移距、平曲线半径、变坡点标高3个基因片段组成的基因序列.在此基础上,提出了平面-纵面-完整基因的分布编码方法,设计了相应的多种交叉、变异算子实现线路方案的进化.实例分析表明:本方法克服了现有遗传算法产生的线路方案平、竖曲线重叠的缺陷;可生成满足线路约束条件且综合费用较省的线路方案群,最优的智能选线方案比人工定线方案综合费用节省了6.5%.      

Stability Analysis for Stochastic Optimization Problems

Stochastic optimization offers a means of considering the objectives and constrains with stochastic parameters. However, it is generally difficult to solve the stochastic optimization problem by employing conventional methods for nonlinear programming when the number of random variables involved is very large. Neural network models and algorithms were applied to solve the stochastic optimization problem on the basis of the stability theory. Stability for stochastic programs was discussed. If random vector sequence converges to the random vector in the original problem in distribution, the optimal value of the corresponding approximation problems converges to the optimal value of the original stochastic optimization problem.     

基于改善轮轨共形度的60 kg/m钢轨廓形优化

重载铁路及客货共线铁路运营条件下,轮轨磨耗问题尤为突出.为了有效减缓轮轨磨耗发展,以不同接触条件下轮轨廓形共形度最优为原则,设计目标函数及约束条件,建立钢轨廓形非线性优化数学模型,并基于序列二次规划法进行求解,提出60 kg/m钢轨廓形的优化方案;从轮轨接触几何关系、车辆-轨道系统动力作用、磨耗的角度对优化廓形的优化效果进行了对比分析.结果表明：1）所提出的60 kg/m钢轨优化廓形相对于原始廓形使目标函数值降低了50%,与LM车轮廓形具有更高的共形度水平;2）优化廓形的轮轨接触点分布更为均匀,在轮对横移量较小的条件下轮径差更小,在轮对横移较大的条件下轮径差更大;3）优化廓形对车辆运行安全性和平稳性无显著影响,可有效增大轮轨接触面积达11.24%,降低接触应力达20.42%,减缓轮轨磨耗发生发展速率.     

基于TOPSIS的公路货运枢纽布局优化分析

公路货运枢纽布局影响因素众多,其合理的布局和规划可以更好地发挥综合运输的总体效益,促进社会发展。利用TOPSIS（逼近理想解排序法）法对原始数据的信息充分利用,其结果能精确的反映各评价方案间的差距特点,对货运枢纽布局优化问题进行研究,得出良好的可比性评价指标排序结果,使得公路货运枢纽布局优化结果更加科学、合理。     

用微粒群算法求解多元非线性方程组

分析了将多元非线性方程组的求解问题转化为求多元函数极值的优化问题的原理和方法;利用微粒群算法在连续空间中的优化能力求得极值点,得到方程组的近似解;给出了优化算法的具体流程;通过两个算例说明算法的可行性和有效性,实验结果表明此算法具有较高的效率和精度．     

基于合作博弈的公交滞站点优化模型

公交滞站控制是防治公交串车的常用方法. 现有研究主要集中于公交滞站时间的优化，很少关注滞站点优化问题. 本文提出一种基于合作博弈的公交滞站点优化模型. 根据系统当前状态，模型首先预测当控制不同滞站点组合时该滞站点组合对公交串车率的改进；其次，以滞站点为博弈人，以滞站点组合及其对公交串车率的改进量为效用函数，构建合作博弈，分析滞站点的单独和联合控制效果，并用Shapley 值刻画滞站点的相对重要性. 通过在最有效的滞站点实施滞站控制，能够有效防治公交串车. 最后，通过仿真实验对滞站点的数量和位置的确定进行说明，模型能有效降低公交车头时距波动，减少公交串车率，最终减少乘客平均候车时间.