基于轨迹压缩的航空器飞行轨迹聚类研究

为准确掌握终端区航空器飞行模式,有效评估、优化飞行程序,首先,针对飞行轨迹点的时空特性,提出基于时间比的自上向下算法压缩轨迹;其次,结合轨迹点的速度和航向特征,建立基于多维属性特征的轨迹相似性模型;最后,应用禁忌粒子群(TSPSO)算法改进和优化模糊C-均值聚类(FCM)算法,并结合终端区的真实飞行轨迹数据对改进聚类算法进行验证.结果表明:轨迹压缩技术极大地降低了计算开销;与传统的FCM算法相比,改进后的聚类算法可以得到更优的满意解,提高飞行轨迹聚类效果.     

空域扇区概率交通需求预测模型

为预测空域扇区在未来一定时段内的交通需求及其变化规律,基于简化的空域运行网络结构,从不确定性角度分析了航空器飞行时间对空域扇区交通需求预测的影响,针对航空器进入、离开扇区和在扇区内飞行过程的随机性,给出了相应概率分布函数.在此基础上,建立了空域扇区概率交通需求预测模型,设计了启发式算法.对实际航班数据的仿真结果表明:本文模型和算法预测时段10:00~11:00扇区发生拥挤,比传统的确定性方法预测的拥挤时段减少了30 min,避免了在时段9:30~10:00采取不必要的流量管理措施,降低了该时段管制员的工作负荷.     

基于改进蚁群算法的山区无人机路径规划方法

对无人机在山区执行应急物资运输任务时的飞行路径规划问题进行研究.基于对无人机的性能分析与比选,探讨了路径规划的约束条件,提出了一种考虑路径安全度的改进蚁群算法.首先,基于高海拔山峰的位置构造泰森多边形,获取无人机在山区避障飞行条件下的路径可行解;其次,为避开山峰密集区域,建立路径安全度约束,缩小可行解范围;进而,利用蚁群算法搜索最短路径;最后,消除路径中不必要的障碍点以进一步缩短距离,并综合考虑无人机性能参数对拐角进行平滑处理,获得最终可用于实际飞行的最优安全路径.算例分析表明,改进的蚁群算法较传统算法收敛速度更快,且生成的路径更短.     

基于改进布谷鸟搜索算法的架桥机结构损伤识别

针对架桥机结构损伤的特点及布谷鸟搜索算法存在收敛速度慢、缺乏活力等问题,从动态发现概率、步长和莱维飞行三个方面对布谷鸟搜索算法进行了改进.以TLJ900型架桥机的主梁为研究对象,针对裂纹损伤,以固有频率和模态保证准则作为损伤检测的指标,用改进后的布谷鸟搜索算法对架桥机的结构进行了损伤识别.仿真结果表明：与其他智能优化算法相比,改进算法的收敛速度和全局寻优能力有明显的提升,能更准确的判断出架桥机结构损伤的位置和程度,故障识别精度更高.     

PageRank算法权威值均分的改进

在分析PageRank算法模型基础上,针对该算法存在的对所链接页面平均分配权威值问题进行了说明,并分析了部分国内外学者的改进思想,提出了笔者的改进算法.在原算法基础上通过嵌入页面转移概率,保证了权威值的合理分配,实验结果表明,改进的算法提高了网页排序的精确度.     

具有动态调节机制的多粒子群改进算法及应用

针对标准粒子群算法(standard particle swarm optimization,SPSO)的稳定性较差及易陷入局部收敛等缺陷,将粒子群体划分为多组粒子群,提出了一种子群粒子和其产生的精英粒子分两步协同进化的方案,采用混沌、高斯动态扰动粒子位置及云正态模型自适应动态调整惯性权重等动态调节机制优化粒子飞行轨迹,促进粒子又快又好的向群体最优目标飞行,以改善SPSO算法的全局寻优性能并提高多目标优化问题的多样性.采用新颖的误差适应度函数设计了FIR高通数字滤波器,并与基于RGA、PSO、CRPSO及典型Parks-McClellan算法的滤波器进行了对比与分析.仿真实验表明:基于具有动态调节机制的多粒子群改进算法及目标函数设计的滤波器,具有通带波动小,阻带衰减大的优势.     

基于模糊聚类的城市快速路交通流状态划分

针对城市快速路交通流状态分类的问题,提出了一种改进的模糊C均值(FCM)算法.结合层次聚类算法和FCM聚类算法,运用层次聚类算法得到最佳聚类数和初始聚类中心,并通过Relief F特征加权对影响交通状态的不同特征指标赋予相应的权值,最终用FCM算法再次聚类得出交通流状态的分类结果.以VISSIM为工具,对该方法进行了模拟.对比分析结果显示,所提出的方法能够提高城市快速路交通流状态分类的效果.     

引入个体相异度阀值函数的新自适应遗传算法

提出了一种引入个体相异度阀值函数的新自适应遗传算法,该算法根据个体的相异性,给出了个体相异度的概念和相应的计算公式,并设计了一个与进化代数相关的阀值函数,以实现选择性交叉和变异.同时为了克服传统自适应遗传算法在进化过程中停滞不前的缺点,该算法引入非线性函数作为自适应交叉率和变异率计算公式.最后,针对典型车间调度问题,分别对改进算法和其他优化算法的计算结果进行了比较,结果表明新算法更有效.     

BP神经网络在城市消费预测中的应用

针对城市消费预测问题,应用一种改进的BP算法,建立了相应的BP网络模型,并设计了基于BP神经网络的城市消费预测系统.应用实例证明:该算法可以提高当前的预测精度,是一种较为有效的预测方法.     

BP神经网络在城市消费预测中的应用

针对城市消费预测问题,应用一种改进的BP算法,建立了相应的BP网络模型,并设计了基于BP神经网络的城市消费预测系统.应用实例证明:该算法可以提高当前的预测精度,是一种较为有效的预测方法.     

城市区域物流无人机路径规划

针对城市区域物流无人机路径规划问题,采用栅格法进行环境建模,综合考虑无人机性能、任务性质和城市环境等影响要素,以航程、高度变化和危险度最小为目标函数,构建多约束物流无人机路径规划模型.改进A*(A-star)算法求解：为合理预估距离,采用欧氏距离与曼哈顿距离线性组合的方式设计启发函数;为提高搜索效率,引入双向搜索策略;为保证平稳飞行,采用B样条(B-spline)法进行路径优化.结果表明：模型可以实现多目标优化,具有有效性;算法与传统A*算法相比,规划时间少,规划路径航程短,高度变化少,飞行安全稳定.分析参数权重值得出：当3个子目标代价权重系数分别为0.4、0.1和0.5,2种距离权重系数分别为0.15和0.85时,规划路径最优.     

多机飞行冲突解决方法研究

飞行冲突的探测和解决是自由飞行的关键问题.结合了人工势场法的蚁群算法可以解决多机飞行冲突.在对飞行冲突解决问题的研究背景和现状作简要介绍的基础上,建立了有约束组合优化的数学模型,提出了用蚁群算法优化人工势场法规划结果的新思路.仿真计算证明算法能在短时间内提供多架飞机理想的冲突解决方案.     

改进的Logit多路径分配模型及其求解算法研究

通过对多路径Logit分配模型及经典的Dail算法的研究,并针对Logit分配模型及Dail算法的缺陷,提出的一种改进的Logit模型及相应改进的Dail法,对交通分配及速度求解速度都有非常重要的意义.     

基于改进遗传算法的旅行商问题的求解

用遗传算法解决旅行商问题(TSP)时,经常面临过早收敛和遗传漂移等问题.文章分析了产生此类问题的原因,并针对其主要原因对经典遗传算法的选择、交叉和变异算子做了改进,使得改进后的算法可以有效保持种群多样性,从而提高了算法的稳定性和准确性;通过编程测试将改进后的算法和经典算法做了对比.     

基于B样条函数的改进Harris角点检测算法

针对Harris算法中存在的角点定位不精确,高斯平滑窗口大小不易选择等问题,提出了一种改进算法,利用B样条函数来代替算法中的高斯平滑函数,可避免高斯窗口的选择,并提高角点的定位精度.通过实验对改进算法的性能进行了分析,证明改进算法能够有效提高角点定位精度.     

针对群桥水域航路规划问题的PSO算法选比研究

针对群桥水域航路规划问题,分析了群桥水域特征,建立了简化的群桥水域航路代价模型,分别运用标准PSO算法、权重改进PSO和学习因子改进PSO算法对该问题进行求解,并对不同改进方法的收敛速度和最优适应度值进行了对比分析,得出了异步变化学习因子PSO算法在几种改进策略中表现最优的结论,并应用算例进行验证,确定了后期深入研究群桥水域航路规划问题的方法.     

一种改进的模式匹配算法

针对现有的模式匹配算法的不足,在分析了传统的BF、KMP和BM模式匹配算法的基础上,提出了一种改进的模式匹配算法(NBM),该算法的思想是对BM算法中滑动距离函数dist右移模式距离大小进行改进,并且定义了两个新的滑动距离函数,在不同的条件下,分别调用不同的滑动距离函数,更好的控制模式匹配过程.实验结果表明,该算法比BF、KMP和BM算法显著减少了字符匹配次数,有效地提高了模式匹配的速度.     

一种新的高效关联规则数据挖掘算法

在分析关联规则的数据挖掘算法基础上,针对Apriori算法进行深入研究,提出了改进算法FA,并在实际项目中加以应用.算法FA在计算选项集支持度所涉及的记录数目将小于事务数据库中原记录数目,提高了原算法的效率,具有一定的实用性.     

离场航迹降噪优化设计的多目标智能方法

为满足新一代空管系统中离场航迹优化设计时降低噪声影响和减少飞行成本的需要,进行了离场航迹的多目标优化设计方法研究.结合飞行动力学和运动学模型,建立了符合民航飞机离场飞行阶段特征的航迹分段模型,提出了应用状态矩阵和控制矩阵准确表示航迹的数学方法.基于模糊理论建立航迹噪声影响、飞行成本和空中导航约束的满意度评价函数,提出了3种启发式搜索规则和动态领域搜索方法来改进模拟退火算法.仿真结果表明,在绕飞限制空域的前提下,降噪和减少飞行成本的目标无法同时达到最优;离场航迹多目标优化后的总体满意度比仅考虑降噪时提高了4.3%.      

改进的自适应分组个体重构免疫算法

针对免疫算法收敛速度慢,有可能陷入局部寻优情况,提出了一种改进的自适应分组个体重构免疫算法.在个体重构的实现上采用了分组进行,同时对重构算法进行了合理的改进,既保证了收敛速度,同时也保证了全局寻优的过程.仿真实验也表明了这一改进算法在收敛速度和寻优能力方面较原算法有较大的改善.