桁架结构离散变量优化设计

在综合、改进线性整数规划中的隐枚举法、分枝定界法和割平面法的基础上，形成适合离散空间规划的隐枚举法以及分枝界加割平面法两种桁架结构离散变量设计方法，其数学芭杆件截面积为设计普量，以结构的最小重量为目标函数，以杆件截面应力约束、结点变位约束加杆件截面离散取值为约束函数。     

基于Monte Carlo模拟和混合整数规划的CVaR(VaR)投资组合优化

条件风险值(CVaR)也称为平均超额损失或者尾部VaR，是一致性的风险度量．基于Rockafeller和Uryasev的CVaR投资组合理论，结合Monte Carlo模拟法和分枝定界法，建立CVaR最优投资组合模型，以上证50指数样本股为研究对象，对中国股票市场投资组合进行了实证分析，并与经典的均方差模型及VaR模型作了比较分析．结果表明，研究模型及方法是有效的．     

混合型非线性规划的MATLAB实现方法

混合非线性规划问题广泛存在于优化设计、管理科学及系统控制等实际运用领域,但是现在还没有一个数学软件可以解决部分变量取离散值、部分变量取整数的混合非线性规划问题.文章依据分枝定界法原理给出了一种该问题在MATLAB中的实现,一般情况下深度优先和广度优先遍历次数是相同的.文中利用了两种存储结构,节约了时间和空间.并且对本方法和已有方法在几个问题上的应用进行了比较.     

基于服务可靠性的应急救援设施选址问题研究

设置应急救援设施的目的是为需求点提供快速、可靠的救援服务。针对城市事故灾害应急救援行动,提出救援设施的服务可靠性是由车辆从救援设施到救援需求点的时间决定的。在分析了应急救援设施选址问题的基础上,根据系统可靠性的理论,建立了基于服务可靠性的救援设施选址模型,并分别采用分枝定界法和混沌搜索算法进行模型求解。实验表明,这两种算法都能有效的求解该模型。     

基于混合轴辐式的运输网络决策模型

依据某公司的实际数据,利用启发式贪婪算法求解所构建的模型,先求出子网模型的解,然后并用分枝定界和回溯法来求解子网模型,提高求解效率.计算结果表明：采用混合轴辐式的运输网络优化后的成本比优化前少,降低了3.5％.与此同时,本模型减少了中途停靠点,节省了运行时间,提高了效率.     

城市群环路的双目标规划模型

为了确定城市群环路的合理半径及其环带服务宽度,提出了以走行距离和路径总阻抗为目标函数的双目标规划模型.其中,走行距离函数考虑OD点3种相对位置情况,利用d ijkstra算法求解;路径总阻抗函数采用预算约束的离散交通网络设计的双层规划数学模型,用分枝定界算法求解.研究表明,城市群环路所服务的对象,主要是夹角小于90°的OD对.以成都市都市圈路网为实例验证了模型的可行性.     

多工序成组生产系统生产量和生产顺序综合优化的研究

本文借助分枝定界原理对包含生产准备时间的多工序成组生产进行了生产量和生产顺序综合优化的研究,建立了数学模型。对算法的加速,时间约束式的比较等进行了多方面的分析研究,最后提出了一个能得到精确解的有效算法。     

基于高速公路养护的石料场规划研究

为了解决我国高速公路养护管理中料场随意布设、生态环境破坏严重、各种小型石料场的不良竞争,而难以保证养护所需石料质量的问题,基于陕西省石料场的分布和资源特性,研究了石料场和养护站点的关系;将石料场的布置简化为离散选址问题,建立了混合整数规划模型,运用Dakin分支定界法进行求解;阐述了石料场规划布局的原则和影响因素;应用混合整数规划模型和Dakin分支定界法对陕西省关中地区的高速公路养护石料场进行了规划布局。结果表明:应用混合整数规划模型和Dakin分支定界法进行石料场布局可以得出合理的石料场布设方案。     

求解最小费用最大流问题的分枝界定法

本文纠正文中的一个当之处，对于在保证最大流的前提下，求解最小费用最大流问题，给出一种便于在计算机上操作的分枝界定算法。     

多目标多重运输调度问题的混合算法

本文研究了多目标多重运输调度问题．建立了该问题的目标规划模型，提出了该问题基于分校定界和割平面技术的混合算法。     

面向鲁棒性的高速铁路网络列车运行调整计划优化模型

针对高速铁路路网中出现区间封锁事件,考虑事件持续时间的不确定性,以列车运行时间和安全间隔时间为约束条件,引入路径选择唯一性约束保证列车运行调整计划的鲁棒性,以所有列车晚点时间之和的期望值最小为目标函数,建立高速铁路列车运行调整计划优化整数规划模型.设计基于优先级规则的启发式算法,求解原模型的可行解.运用拉格朗日松弛算法和最短路径算法求解该模型的松弛模型,得到原模型最优解的下界.根据可行解与最优解下界之间的距离,可以定量地衡量可行解的质量.结果表明,相较于CPLEX数学求解软件,算法求解效率较高;模型与算法能够有效生成鲁棒的列车运行调整计划,为调度员提供必要辅助决策信息.     

基于三维高斯混合码本模型的运动目标检测算法

为解决智能视觉监控中码本模型参数调节困难和高斯混合模型概率分布计算的复杂性,提出了一种基于三维高斯混合码本模型的运动目标检测算法.该算法基于RGB空间建立码本模型,然后基于码字中的R、G、B分量建立三维高斯模型,从而使整个码本具有三维高斯混合模型的特征.实验结果表明:该算法具有较高的实时性(该算法的平均帧率约23.0帧/s,而iGMM(improved Gaussian mixture model)算法约9.0帧/s,BM(Bayesmodel)算法约6.2帧/s,CBM(codebook model)算法约10.7帧/s),且具有良好的检测质量.     

Exploiting empirical variance for data stream classification

Classification, using the decision tree algorithm, is a widely studied problem in data streams. The challenge is when to split a decision node into multiple leaves. Concentration inequalities, that exploit variance information such as Bernstein’s and Bennett’s inequalities, are often substantially strict as compared with Hoeffding’s bound which disregards variance. Many machine learning algorithms for stream classification such as very fast decision tree (VFDT) learner, AdaBoost and support vector machines (SVMs), use the Hoeffding’s bound as a performance guarantee. In this paper, we propose a new algorithm based on the recently proposed empirical Bernstein’s bound to achieve a better probabilistic bound on the accuracy of the decision tree. Experimental results on four synthetic and two real world data sets demonstrate the performance gain of our proposed technique.     

基于列车车次的动车组运用优化模型与算法

动车组运用计划的编制通常需要综合考虑运输安全、效率及成本等多方面因素,其编制质量及编制效率对高速铁路运营有重要影响.为了快速获得高质量动车组运用计划,以降低综合运营成本和总空驶里程等为优化目标,建立了基于列车车次的可改编动车组运用优化混合整数线性规划模型,并设计了一个迭代逼近算法框架.该算法框架将整个问题分解为主问题和...     

集装箱码头岸桥调度优化模型及算法

为弥补集装箱码头岸桥调度问题的传统优化方法仅适用单船舶情况的不足,以总费用(所有岸桥使用费用和船舶停靠费用)最小为优化目标,考虑岸桥不可穿越性和安全距离约束条件,建立了了面向多艘船舶的集装箱码头岸桥统一调度和卸船任务分配问题的混合整数规划优化模型.使用任务网络图方法,搜索影响卸船任务最终完成时间的关键任务及其相应的限制任务路径,设计了基于限制任务路径进行邻域搜索的双层模拟退火算法求解模型.12个不同规模的算例结果表明:与分支定界法和遗传算法相比,本文算法节省时间6.32%~18.36%,近似最优解的质量更高,而且最优解目标值之间的差距仅为0.38%~2.20%;考虑岸桥之间的安全距离约束导致系统运营成本增加3.41%~11.21%.      

集装箱码头装船顺序和场桥行驶路径联合优化

为降低倒箱量、缩短场桥作业时间,在已知船舶配载图和堆场堆存状况的条件下,研究了出口箱装船顺序及场桥行驶路径联合优化问题.以作业时间衡量装船顺序产生的倒箱量及场桥行驶路径,建立作业时间最短为目标的整数规划模型,设计均衡倒箱量和场桥作业时间的启发式算法对模型进行求解,提出了问题下界的求解方法,同时,设计算例比较了启发式算法与下界的差异,为码头调度人员提供决策支持.     

含缺陷结构上限极限分析的弹性模量缩减法

为获得含缺陷结构的极限荷载,提出了含缺陷结构上限极限分析的弹性模量缩减法.研究了适用于应力集中条件下的基准承载比算法,建立了含缺陷结构极限分析的弹性模量调整策略,能结合线弹性有限元法构造逼近该类结构极限状态的机动位移场和允许应力场;引入结合虚功原理和基准体概念的上限极限荷载乘子算法,可获得满足上限分析数学规划模型的最优极限荷载解.算例分析表明:该方法可用于含裂纹和凹坑缺陷结构的极限分析;通常可在30个迭代步内得到与解析法及其他数值解相差在5%以内的极限分析结果.      

高速铁路高峰小时运力资源优化配置研究

为了解决高速铁路线路合流区段高峰小时通过能力紧张的问题,本文结合车站间隔时间随着相邻列车运行状态及运行速度、车站而动态变化的特征,将精确到1 s的列车追踪间隔时间和车站间隔时间作为输入条件,以最大化高峰小时列车开行数量、优先组织开行停站较少的列车为目标,提出基于列车运行时空路径的高峰小时运力资源配置模型,设计分支定界求解算法,采用列生成技术降低模型求解规模.以包含7个车站的客流区段作为算例,验证模型和算法的有效性.结果表明,模型能够进一步提高运输效率、满足旅客运输需求.     

网络最短路径定界搜索算法

用Dijkstra算法求解大规模网络两顶点间最短路径时，需计算大量与最短路径无关的顶点，效率较低，双向定界搜索算法是首先对网络进行双向搜索，得到一条经任意点的最短路径，一般情况下，这条路径已非常接近、甚至等于最短路径。然后，以此路径的标号(即路径长)作为搜索计算的界，进行双向标号计算，对超过界的顶点不再计算，以提高计算效率．算法分析表明，用该算法可使计算效率提高约一倍。