海洋气象环境影响下的复杂水域船舶路径规划

为提高复杂水域船舶自动生成路径的安全性与经济性,将海洋气象环境因素考虑在内,以船舶避开障碍物为前提,设计了以航行时间最短为目标的路径规划算法.在建立环境模型的基础上采用改进MAKLINK图生成可行路径,根据矢量合成及拟合模型分析海流及风浪对船舶航速的影响,从而确定路径权值,通过Dijkstra算法进行初始路径规划,采用改进粒子群算法进一步优化及平滑初始路径.以一艘集装箱船通过规划海域为例验证算法的有效性,并对风向和风级进行了敏感性分析.结果表明:考虑海洋气象环境影响生成的路径既可安全避开障碍物,又可节省航行时间,改进粒子群算法在缩短路径航行时间的同时可提高路径的平滑性.     

基于混合粒子群的建筑电气三维自动布线设计研究

为解决现有三维建筑电气设计中对电气元件进行人为手动生成电气回路的方法而造成设计效率低下和不具有可视化施工的问题,提出了一种基于混合粒子群的三维建筑电气自动布线设计方案。建立符合规范、国标的三维布线数学模型,提出基于房间类型的回路划分策略对楼层平面进行初始化,综合回路路径长度、弯头数量及能量等多约束目标函数,对目标函数进行寻优,求得楼层房间内的最优电气三维自动布线设计方案,最后通过仿真实验验证该设计方案的可行性。     

基于交叉口函数的城镇指路标志设置模型

结合路网的拓扑结构,定义了用于确定指路标志的状态函数集,给出了3个描述路网拓扑特征的交叉口函数:邻近结点集、结点-弧段夹角集和连通结点集,基于Dijkstra最短路径的思想,运用交叉口函数建立了城镇指路标志的标识模型:以待标识城镇为中心,在城镇的影响区域内,通过向外搜索交叉口邻近结点集来确定指路标志的设置,并使每个结点上标识的路径都是最优的。实例分析表明,该模型生成的指路标志,能有效地指引道路使用者前往目的地。     

空车配货VRP问题的路径匹配算法

针对现有VRP（Vehicle routing problem）问题的精确解法和启发式算法应用于空车配货信息检索时的局限,引入图的概念,提出了一个基于交通路网的路径匹配算法,给出了算法复杂度分析。该算法利用交通路网中各结点之间的距离关系,检索给定起讫点间及起讫点与各自邻近结点群之间存在的配货信息,同时规划出收益费用比最优的行驶路径,并能根据配货行驶路径的特点对检索出的所信息进行分析、评价和优选,以方便空车配货组织。最后用一个仿真实例验证算法的有效性。     

多目标最短路径模型及算法

为获得满足决策者需要的多目标最短路径问题的有效路径,建立了多目标最短路径模型,并提出了综合k-最短路径算法和多目标格序决策方法的多项式算法.该算法根据决策者可以接受的各单目标的上限,用k-最短路径算法,分别确定各单目标的可行路径集及其交集.再用多目标格序决策方法,比较交集中的有效路径,最终获得决策者满意的路径.     

基于理想滑行路径的机场滑行道调度策略模型

针对各大型机场容量不足导致地面滑行延误日益严重的难题,结合空中交通管制与机场地面滑行基本规则,提出了一种新的调度策略,将停机位或跑道入口无限时等待时间分散到滑行过程中的各个结点,并建立了求解该问题的混合整数规划模型.此外,将最短路与理想路径进行区分,采用Floyd算法为每架飞机提供多条无障碍的理想路径.通过某大型机场的...     

基于最小生成树法的物流结点选址和线路优化模型研究

在物流研究中,经常要涉及物流结点选址和线路优化问题.在选址模型中,一般采用直线和折线两种方法来计算结点问的距离.在分析重心法基础上,指出该方法存在一定的不合理性,并提出基于最小生成树法的物流结点选址和线路优化模型,其算法比较表明,两个模型各有特色,通过VB编程运行程序可得出最小费用值,实现了物流网络间结点的优化问题.     

考虑交叉口转向延误的最短路径拍卖算法

为了改进传统算法求解最短路径时运算量大且无法计算交叉口转向延误的不足,提出可直接求解受限路网中两点之间最短路径的改进拍卖算法.将价格矢量扩展至二维,解决了价值量被不同转向行为共用的问题.设计了节省存储空间的数据存储结构,可准确描述交叉口转向行为,且便于检索.针对不同规模和密度的随机路网,比较了改进算法和Dijkstra算法求解单一起、终点之间的最短路径问题.结果表明,在含5 000个结点、20 000条路段的高密度路网中,改进拍卖算法的搜索时间约为Dijkstra算法的30%,能准确求解受限路网中的最短路径,并保留了原Auction算法可并行计算的基本性质.     

应用网络流模型解决航班衔接问题

针对单枢纽机场航线结构的特点，以所需飞机数最少为目标，提出了一种描述航班衔接问题的图论模型及优化算法。首先将航班衔接问题转化为航班节的衔接问题，并建立一个描述航班节衔接问题的二部图，将航班衔接问题转化为二部图的最大匹配问题，然后由二部图生成一个具有单源汇网络特征的辅助图，利用Ford-Fulkerson算法求该网络的最大流，进而得到二部图的最大匹配，从而得到了一个需用飞机数最少的航班节衔接方案，为利用计算机自动编制并优化航班衔接方案提供了一种可行方法。并且通过调整过站时间上限，可以得出不同的航班衔接方案，为制订生产计划提供了必要的灵活性。     

石板坡大桥墩梁固结点局部应力分析

为掌握石板坡大桥墩梁固结点的三维应力状态,建立了墩梁固结点结构分析的空间有限元模型,根据施工过程中及成桥后的工况,分别进行了空间有限元计算,得到了墩梁固结点在三种工况下的应力分布情况,检验了设计的安全性与合理性,提出了改善墩梁固结点应力的措施和方法,为设计和施工提供了科学的依据。     

基于有向图的传统村落建筑群火灾蔓延风险分析

在传统村落开发保护过程中,建筑消防改造及建筑布局改变等会导致火灾风险发生变化.火灾蔓延模拟工作量大、成本高及基础资料获取困难.为克服这些难点,首先,将单体建筑视为有向图的节点、建筑间的火灾蔓延关系视为节点间的边,通过火灾蔓延模拟判断节点周边局部蔓延路径,并建立有向图的邻接矩阵,利用有向图遍历算法确定特定火灾场景下的蔓延...     

基于深度分层图的虚拟视点合成方法的研究

提出了一种基于深度图分层的虚拟视点合成算法,该方法先采用均值漂移聚类算法将深度图进行分割处理,使得深度图中的对象块有同一深度值,然后对视频信息以及处理后的深度信息进行3D图像转换,再对图像中的空洞进行填充处理,完成了虚拟视点合成。实验结果表明,与通过MVC编码后合成的虚拟视点相比,该方案改进了合成图中对象边缘的质量问题。     

基于霍夫变换的全景图中建筑物识别方法

提出了一种能够自动识别全景图中建筑物轮廓的方法.首先利用Canny算子获得边缘图像,使用霍夫变换算法提取出边缘图像中的直线.然后检测各条直线之间的位置关系,由于全景图尺寸较大,采用了局部化原理来进行检测.再根据直线之间的位置关系生成直线关系图.最后遍历直线关系图得到封闭几何图形,从而识别出大规模全景图中的建筑物轮廓,为进一步的全景图中建筑物三维建模提供素材.算法分析和实验结果表明,该方法对于几何形状规则的建筑物能够较好的识别.     

一种基于路网变化的动态路径规划策略

就车辆动态时间最短路径诱导问题展开研究,提出了一种便于工程实施的变起点、定目标点的动态行程时间最短路径规划方案. 基于该方案,在一种大型方阵图下,就Dijkstra、A*、D* Lite等几种动态路径规划算法的计算时间进行了对比分析,针对车载动态导航设备实时性要求高、计算量要求尽可能小的特点,提出了一种基于路网变化的跳变的动态路径规划策略,根据路网中路段权值变化的具体情况,选取更加节省时间的搜索方式. 利用东莞市区电子地图和路网历史流量数据进行实验,实验结果表明,该策略可以有效减少路径动态规划的计算时间,有一定的工程应用价值.     

Modeling of additive manufacturing process relevant feature in layer based manufacturing process planning

Compared with general machining processes, additive manufacturing (AM) process has stabler planning route and limited process variables and this makes it to be more easily designed and planned with knowledge based systems and computer aided techniques. Case based reasoning approach is applied to the process planning of additive manufacturing in this paper. The concept of “AM process relevant design features” is proposed after the analysis of the characteristics of AM processes. The concept is used as the basis of the knowledge representation, and AM relevant feature graph is used as the case representation schema. The case retrieval method is discussed based on this graph. The case representation of a machine arm is given to illustrate the brief process of the proposed approach.     

基于TCPN的铁路客运站作业组合仿真模型

为解决现有铁路车站作业系统仿真模型建模过程复杂、适用范围有限、效率不高等问题,根据站场布置图,用进路冲突图描述车站列车进路及进路关系,并在此基础上建立了适用于不同站场布置图的赋时有色Petri网(timed colored Petri net, TCPN)仿真模型.车站作业过程仿真结果表明: TCPN仿真模型性能与结构稳定,适用于包括高速铁路在内的任意铁路客运站站型图的作业过程仿真及优化;冲突图模型与现实车站系统相似程度高,对车站布置图的描述精度与施工图精度相同,最高可达毫米级;与传统铁路车站仿真软件手工建模过程相比,冲突图模型建模效率高,建模过程耗时小于1 s;仿真过程咽喉进路最高负荷为70%,到发线最高负荷为35%,列车到达正点率100%,出发正点率91%.      

基于改进遗传算法的铁路三维空间线路智能优化方法研究

归纳和总结了铁路线路智能优化与三维空间信息之间的内在联系,基于OSG技术对空间信息数据进行高效组织,加工处理与信息输出为一体,建立了三维空间信息模型,为铁路三维空间线路智能搜索提供可视化地理信息环境。以平面交点坐标、交点半径、纵面变坡点里程、变坡点高程为设计变量,充分考虑了空间线路平面约束、纵断面约束、平纵组合约束和环境影响约束条件,深入分析铁路三维空间线路优化费用目标函数,建立了铁路三维空间线路综合优化数学模型。采用浮点编码方式,以交点偏移距、交点曲线半径、链式变坡点高程为基因序列,针对多约束条件构成的优化空间进行深入的研究,生成线路方案群;基于多目标排序矩阵方式对每代中线路方案进行适用度计算,设计了选择、交叉和变异三类遗传算子,逐代遗传进化,实现了线路方案向最优线路方案群自动搜索,完成了铁路三维空间线路智能寻优过程。以本文提出的理论与方法为基础,基于vs.net、OSG、数据库等技术实现了铁路三维空间智能选线系统的开发,结合实际工程对本文的理论模型与算法进行了验证和评价。     

同三公路哈尔滨绕城高速公路西北半环路线方案分析

根据我省公路网建设和规划情况,就目前穿越哈尔滨市各条公路的现状,对同三公路哈尔滨市绕城高速公路西北半环路修建的必要性、意义进行了分析,同时提出了合理的路线方案。     

用于最短路算法的公交网络模型构建

公共交通线路网络的复杂化使乘客难于选择最优的出行线路。用于最短路算法的公交网络模型,解决了有向图难以承载票价和换乘这两个出行要素的问题,有效地把公交出行要素包含在弧中,使得最短路算法可以直接根据这些要素搜索最优出行方案。     

基于有向图的舰艇舱室火灾蔓延计算研究

针对舰艇舱室火灾种类多,危险度高,蔓延迅速,限制困难等特点,文中从有向图的原理和舰艇舱室结构特点出发,构建舰艇舱室有向图物理模型,建立舱室有向图矩阵数学表示,利用火灾学基本原理,按照回路内压力、温度平衡,建立舰艇舱室火灾蔓延数学模型,结合实例进行数值仿真计算.结果表明,舱室温度变化趋势符合外部条件影响,而且数值上和区域模拟软件CFAST计算误差不大,提出的方法适用于舰艇火灾蔓延规律研究.