基于稳健优化的制造/再制造集成物流网络设计

为了合理设计制造／再制造集成物流网络，综合考虑网络中正向物流和逆向物流的设施集成与运输整合，以及新产品与再制造产品的需求量、可同收废旧产品数量和废旧产品可再制造率的不确定性，基于稳健优化方法建立了一种制造／再制造集成物流网络优化设计模型，据此确定网络中各种设施的数量、位置及物流量分配．算例结果表明，该模型能有效地解决不确定环境下的制造／再制造集成物流网络优化设计问题．     

信号联动修正参数计算方法分析

为研究交通信号的自适应控制方法,需要对交叉口延误进行定量的分析与计算,而HCM2000推荐的延误计算模型对于自适应控制的信号交叉口的延误计算有不错的适用性。在此模型中,信号联动修正参数PF能较好的修正由于交叉口进行自适应控制而产生的延误变化。由于HCM2000给出的PF计算方法比较繁杂,计算方法的简化成为一个很好的研究切入点。     

基于灵敏度分析的多学科设计优化解耦方法

为了解决多学科设计优化耦合复杂性的难题,通过灵敏度分析,研究了复杂系统的耦合因素.提出了耦合强度的概念,给出了耦合因素的隶属度函数和判定耦合因素耦合强弱的准则,在此基础上提出了一种多学科设计优化的解耦方法.最后,给出了1个六杆机构多学科设计优化的实例,以验证解耦方法的有效性.     

汽车鼓式制动器的可靠性稳健优化设计

在汽车鼓式制动器设计中考虑不确定因素的影响,将可靠性优化理论、可靠性灵敏度分析与稳健设计方法相结合,以制动效能因数为目标函数建立制动器可靠性稳健优化数学模型。把制动力矩、摩擦衬片压力的可靠性灵敏度溶入可靠性优化设计模型之中,将可靠性稳健优化设计转化为满足可靠性要求的多目标优化问题。实例计算表明,稳健优化后的制动器不仅有较高的制动效能和可靠性,还具有较低的可靠性灵敏度,取得了满意的结果。     

鲁棒交通网络设计方法

为了更好地指导交通规划实践、提高规划方案应对风险的能力,在分析交通需求预测不确定性的基础上引入鲁棒设计概念,阐述了交通需求预测与鲁棒规划方案的关系.采用随机需求假定,以随机规划理论和均值-方差模型为基础,建立OD需求不确定的鲁棒交通网络设计模型;以蒙特卡洛模拟和遗传算法为工具,设计求解随机双层组合优化问题的实用算法.最...     

不确定需求下轨道交通网络的鲁棒性优化

轨道交通网络设计是轨道交通规划的重点,本文研究不确定需求下轨道交通网络设计的鲁棒性优化问题.提出了不确定需求下轨道交通网络鲁棒性的概念.针对不确定需求可以被预测和不可以被预测的两种情况,分别建立了scenario 模型、minmax模型,这两个模型在优化目标中均综合考虑了最小化轨道交通线路总长度、最小化乘客总出行距离、最小化乘客总换乘次数,并基于遗传算法给出了这两个模型的求解算法.scenario 模型权衡网络的服务水平与网络对于不确定需求的抗干扰能力;minmax 模型侧重于网络在最坏情况下仍然能够保持较好的服务性能.最后,给出算例,验证了提出模型与算法的有效性.     

船体型线多学科设计优化系统重构研究

文中分别阐述了目前应用较为普遍的MDF及IDF系统重构方法的基本原理,以46000t油船主尺度及型线的优化设计为例,采用两类不同的系统重构方法进行了优化．结果表明,IDF方法是船型多学科设计优化系统重构的理想方法．     

榆佳高速沥青混合料稳健设计研究

将稳健设计方法应用于榆林至佳县高速公路工程中,引入了稳健分析的损差函数,通过信噪来评价沥青混合料级配组合的稳健特性.采用车辙试验作为检验稳健设计的手段,对两组不同高温稳定性的沥青混合料进行试验,以最大变形量值指标作为衡量混合料高温性能的依据,并分析其稳健特性.经对比分析,证明了信噪作为稳健分析的评价指标能真实反映实际情况,可为沥青混合料质量控制提供理论依据和技术保障.     

基于环境协调理念的公路设计研究

在公路工程正式动工之前,设计单位要根据所收集的数据信息进行方案设计,为后期的施工作业提供合理的指导策略。针对近年来我国公路建设重心向山区转移的特点,以具体的工程案例为指导,采用环境协调理念对山区公路设计的新策略加以分析,为公路设计提供新的思路。     

非线性动力系统的鲁棒控制器设计

考虑非线性动力系统的鲁棒镇定问题。应用Ｌｙａｐｕｎｏｖ方法提出了新的非线性反馈控制器设计方案。只要不确定性是连续有界的，所提出的控制律将使其闭环系统鲁棒实用稳定或鲁棒渐近稳定。     

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在城市交通网络中,每个交通小区的交通发生量以及吸引量与其经济发展水平、土地利用、人口数量等因素密切相关,通常能够较为准确的预测,而小区之间的交通需求很难准确的预测. 本文假定所有起讫点的交通发生量和吸引量是确定的,而OD需求不确定且属于一个有界区间,利用鲁棒优化的方法建立OD需求不确定环境下考虑用户均衡约束的交通网络设计极小极大模型,并提出了灵敏度分析结合相继平均法(MSA)的求解算法. 数值算例表明,利用鲁棒优化方法得到的网络设计方案较传统的确定性网络设计方案具有更高的可靠性.     

应用改进的稳健设计法分析短牛腿的抗剪承载力

介绍了改进的稳健设计法,并引入新的信噪比.用软化桁架模型分析钢筋混凝土短牛腿抗剪承载力,并应用改进的稳健设计法分析影响钢筋混凝土短牛腿抗剪承载力的几个基本因素,考虑的因素包括混凝土抗压强度、剪跨比和钢筋屈服强度.通过分析可知钢筋屈服强度这个因子对短牛腿抗剪承载力最为敏感,剪跨比和混凝土抗压强度次之.与田口方法相比改进的稳健设计法的分析结果与试验结果吻合较好,应用更加准确、方便.     

Robust expected violation criterion for constrained robust design problems and its application in automotive lightweight design

Metamodeling techniques are commonly used to replace expensive computer simulations in robust design problems. Due to the discrepancy between the simulation model and metamodel, a robust solution in the infeasible region can be found according to the prediction error in constraint responses. In deterministic optimizations, balancing the predicted constraint and metamodeling uncertainty, expected violation (EV) criterion can be used to explore the design space and add samples to adaptively improve the fitting accuracy of the constraint boundary. However in robust design problems, the predicted error of a robust design constraint cannot be represented by the metamodel prediction uncertainty directly. The conventional EV-based sequential sampling method cannot be used in robust design problems. In this paper, by investigating the effect of metamodeling uncertainty on the robust design responses, an extended robust expected violation (REV) function is proposed to improve the prediction accuracy of the robust design constraints. To validate the benefits of the proposed method, a crashworthiness-based lightweight design example, i.e. a highly nonlinear constrained robust design problem, is given. Results show that the proposed method can mitigate the prediction error in robust constraints and ensure the feasibility of the robust solution.     

基于Synchro的厦门市白鹭洲路信号协调控制的优化设计

在现有道路交通设施条件下,实现干道上信号协调控制能有效提高主干道的通行能力。以厦门市白鹭洲路为研究案例,根据该道路的几何结构特征和实际交通流特点,提出“分时段分方向、设置半周期时长”的干道信号协调控制方法,应用Synchro仿真软件建立基于原控制参数的干道信号协调控制系统;同时,在应用Synchro优化各个独立交叉口信号控制参数的基础上,建立了基于优化控制参数的信号协调控制系统。通过比较优化前后的干道信号协调控制系统的控制效果,仿真结果显示：在早高峰和晚高峰时段,交叉口延误分别降低11.3%和21.6%;干线延误分别降低8.2%和55.9%;路网总延误分别减少13.3%和22.0%。     

Robust Optimization of Hub-and-Spoke Airline Network Design Based on Multi-Objective Genetic Algorithm

In the process of designing hub network, the selection of hub airports is influenced by the change of the demand and cost. Under the condition of changing in demand, this may lead to large minimum cost deviation between the designed optimal network and real optimal network, respectively. To reduce the risk caused by the uncertainty in network optimization and get the optimal robust solution of hub network under the multi-possible conditions of demand and cost, a method based on multi-objective optimization genetic algorithm is proposed in this paper. The convergence of the algorithm has been proved, and the experimental results demonstrate the availability of the algorithm. First, multiple objective functions needing to be optimized simultaneously are formulated from different conditions of needs and cost, then a genetic algorithm is used to provide all possible routes of the network hub structure, and robust optimal network solution for multi-objective optimization is searched. The convergence of the search algorithms is proved to be effective by the numerical results.     

稳健性优化方法在铁道车辆优化中的应用

采用一种基于灵敏度分析的稳健性优化方法,以某铁道车辆转向架悬挂参数为设计变量,针对该车辆的稳定性进行了优化设计,并结合正交试验参数灵敏度分析方法对优化后的悬挂参数进行了灵敏度分析.研究结果表明,稳健性优化设计得到的悬挂参数不仅使该车辆拥有较高的临界速度,且临界速度对各悬挂参数的灵敏度均很低,文中优化后车辆的临界速度达到了505 km/h,当各悬挂参数改变时,临界速度变化不到5％.     

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枢纽航线网络在设计的过程中,容易受到需求和成本数据发生变化带来的影响。往往造成构建出来的最优网络,在需求发生变化的条件下,与实际对应的最优解存在较大的最低成本优化偏差。为了降低这种网络优化中的不确定性带来的风险,得到在多种可能的需求和成本条件下均可获得较好效果的鲁棒最优解,文中采用了一个多目标优化的遗传算法进行研究。首先将各种不同的需求和成本条件作为需要同时优化的多个目标函数,然后采用一个遗传算法来表示所有可能的枢纽航线网路结构,并搜索多目标优化的鲁棒最优网络解。最后本文对该搜索算法的收敛性进行了证明,数值实验结果表明了算法的有效性。     

基于双响应面法和BBD的车辆悬架系统稳健设计

选用某种型号车辆的麦弗逊悬架系统,探讨悬架系统设计中同时考虑车辆的操纵稳定性和乘客的乘座舒适性问题,运用ADAMS软件对麦弗逊悬架进行建模并对其进行空间运动学定义.将悬架系统的结构尺寸视为可控因素,刚度和阻尼为不确定因素.通过对该悬架的一系列跳动分析和试验仿真得出对悬架的跳动特性影响较大的关键点,运用box-behnken de?sign(BBD)试验方法安排试验,采用稳健设计中的双响应面法对车辆悬架系统进行稳健性分析.为车辆悬架系统的研究提供了一种新的方法.     

城市建筑综合体交通协调设计--以"杭州市民中心"为例

分析了城市建筑综合体交通协调设计的内容,主要包括:建筑综合体与城市整体交通协调、建筑综合体内部交通平衡与建筑综合体内部交通环境设计三部分。阐述了设计中的三个主要步骤:交通区位与性质分析、交通需求分析与预测以及交通系统设计与评价。说明了城市建筑综合体交通协调设计应用的交通需求分析、交通设计与交通系统仿真三类核心技术。最后,详细介绍了杭州市民中心交通协调设计实例。