基于信赖域优化算法的斜拉桥索力优化设计

运用有约束的优化算法并结合具有很强全局收敛性的信赖域算法,并借助MATLAB和ANSYS软件进行混合编程调用计算结果来实现对索力的优化计算。通过对实例斜拉桥索力的优化计算结果与通用的优化计算结果的比较,结果证明信赖域优化算法应用于斜拉桥的索力的优化结果可靠,并能实现多种优化方案的比选,尤其适用于初步设计阶段。通过对是否考虑斜拉索几何非线性影响结果的比较,结果证明中等跨径的斜拉桥可以忽略斜拉索几何非线性的影响,在满足工程设计的精度要求的同时还可以简化计算和提高求解的速度。     

基于序列径向基函数的多目标优化方法及其应用

针对工程多目标优化求解耗时且全局高精度代理模型难以构造的问题,提出基于序列径向基函数的优化方法。该方法在每个迭代步,运用信赖域更新技术将整个设计空间分割成一系列信赖域,以降低优化问题的复杂程度。在每个信赖域上建立各个响应的代理模型,并采用微型多目标遗传算法进行优化。为避免序列近似优化引起的效率降低问题,运用继承拉丁超立方试验设计继承上一代样本点,以减少新样本;同时继承当前的非支配解,对代理模型局部加密,以减少迭代次数。在Benchmark测试问题中,与传统的代理模型方法相比,在实际模型相同调用次数情况下,该方法能更好地逼近全局前沿面。最后将该方法应用于某轿车车身结构轻量化问题中,验证了解决实际工程多目标优化问题的能力。     

基于信赖域算法的连续梁桥动力损伤识别

鉴于信赖域算法在求解非线性二次规划问题中具有良好的全局收敛特性,同时结合有限元模型修正技术,引入有效弹性模量损伤因子和损伤分布函数的概念,在Matlab编程环境下调用ANSYS有限元程序中的APDL语言进行桥梁空间结构的有限元建模,利用信赖域算法调整局部单元(组)的参数,通过连续损伤分布插值多项式拟合连续区段各单元(组)的损伤分布曲线,进而实现了对连续梁桥的动力损伤识别。数值算例表明该方法能准确、有效地判断桥梁结构的损伤发生、损伤区域以及损伤程度,同时该损伤识别过程可以结合二次精细划分单元(组)的方法来提高识别的精度和准确性。     

交通网络最短路权矩阵的迭代算法

介绍了求解交通网络最短路权矩阵的3种迭代算法,从迭代思路、时间复杂度、程序可读性等方面进行了比较,指出各算法的异同点以及联系,最后通过一个具体网络模拟了各算法的迭代过程.     

基于LDPC码的数字水印技术

由于图像水印系统和通信系统的模式具有相似性，提出了一种基于LDPC码的图像数字水印算法。该算法利用LDPC码的纠错性能和人眼视觉特性，以实现静止图像中数字水印的嵌入和提取；在水印嵌入之前，对水印序列进行LDPC码编码，然后把水印嵌入到符合人眼视觉特性的小波域中，并采用了LDPC迭代译码算法进行水印提取，最后进行了仿真实验。实验结果表明，该算法降低了水印在传输过程中的误码率，具有很强的鲁棒性和视觉不可见性。     

基于信赖域算法的连续梁桥动力损伤识别

对于大型复杂的既有桥梁结构,进行整体的动力健康检测和评估存在着识别参数多,识别精度差等问题。结合有限元模型修正技术,引入有效弹性模量损伤因子和损伤分布函数的概念,通过在Matlab环境下调用ANSYS有限元程序中的APDL语言进行桥梁结构的有限元建模,利用信赖域算法调整参数,实现了对连续梁桥的动力损伤识别,数值算例表明该方法能准确、有效地判断桥梁结构的损伤发生、损伤区域以及损伤程度。     

DES加密算法的迭代改进

针对DES算法容易遭受穷举、选择明文等方法攻击的缺陷,本文提出了一种新的基于迭代算法的改进方案。通过对密文字符流的迭代加密来提高抵抗某些攻击的能力,在保障DES算法效率的前提下,很好地提高了DES算法的安全性。     

发动机前端附件带传动系统固有频率算法的研究

为分析发动机前端附件带传动系统的固有振动特性,对一种Holzer型双循环迭代法进行了研究.针对多带轮系统给出了双循环迭代算法的计算过程,推导了内循环迭代收敛的充要条件;并考虑内循环迭代发散的可能性而采用直接法代替内循环迭代,得到了一种混合算法.最后通过两个算例表明,所提出的混合算法能准确有效地计算系统的固有频率.     

基于行程-时间域的路段行程时间预测

为了提高高速公路路段行程时间预测的实时性与准确性,提出了基于行程-时间域的路段行程时间预测算法.该算法依据实时检测的交通数据和BP神经网络预测路段单元在不同时间单元的空间平均车速,构建车辆出行的行程-时间域,通过车辆穿越行程-时间域获得路段的预测行程时间.通过比较行程-时间域算法与传统神经网络预测算法,揭示了行程-时间域算法在预测精度上优于传统神经网络算法.以沪宁高速公路路段作为示例背景,基于Vissim仿真软件,验证了所提算法的准确性与可行性.      

带时效性约束的物流中心选址研究

论述设施选址的时效性约束问题,构造带时效性约束的物流中心选址模型,分析求解重心选址模型传统迭代算法的局限性,提出一种新的基于Matlab优化函数的精确算法,并给出算例,验证模型和新算法的可行性。模拟分析表明,基于Matlab函数的新算法,编程简单,功能强大,能够求解传统迭代算法无法求解的带时效性约束选址问题。     

基于混合遗传算法的主动悬架集成优化研究

作者提出的主动悬架的集成优化方法是以主动悬架的结构参数与LQG控制器为优化对象,以主动悬架系统输出的车身垂直加速度、悬架动位移、轮胎动位移和主动控制力的加权和为优化性能指标。同时提出了一种混合优化算法,它利用梯度算法每次迭代得到的结果来改进遗传算法的群体,而用遗传算法的最优个体与梯度算法的迭代解相比较,选择其中的最优点作为梯度算法下一步迭代的初始点。运用该混合遗传算法进行主动悬架系统的集成优化控制能有效地提高汽车行驶平顺性和安全性。     

基于4次样条函数拱轴线优化设计的T-V求解法

拱桥拱轴线可以用4次样条函数表示,而基于4次样条函数的拱桥拱轴线优化设计问题是一个非线性规划问题。采用Topkis-Veinott可行方向法研究了优化求解方法,提出了新算法。通过对上承式钢筋混凝土拱桥实例求解,得到了符合设计要求的结果。计算结果表明,该拱轴线优化模型与初始拱轴线无关,不需要对初始拱轴线的选择做细致研究,只要初始拱轴线是连续曲线即可;在应用Topkis-Veinott容许方向法时,需要注意初始点的选择要求必须是可行点。由于容许方向法的每次迭代都是在可行域中进行的,方向是目标函数下降的方向,每步迭代结果都是可行设计,而且后一步迭代结果比前一步结果要好。因此,该拱轴线优化模型有较好的可靠性和实用性。     

车用汽油机过渡工况进气流量预测研究

提出了一种基于混合遗传算法的径向基神经网络(HGARBF)的车用汽油机过渡工况进气流量预测模型。首先设计了一种新的混合遗传算法,利用梯度算法每次迭代得到的结果来改进遗传算法的群体,将遗传算法的最优个体与梯度算法的迭代解相比较,选择其中的最优点作为梯度算法下一步迭代的起始点,运用该混合遗传算法进行径向基神经网络参数的优化,改善径向基神经网络不同初始参数对其性能的影响;然后建立了基于HGARBF网络的过渡工况进气流量的预测模型。仿真结果表明,该预测模型优于经典的进气流量平均值模型,为精确及时测试汽油机进气流量提供了新的方法。     

桥梁钢筋混凝土异形墩台应力计算通用算法

传统算法计算桥梁钢筋混凝土异形墩台应力过程较繁琐.提出一种用于异形截面钢筋混凝土墩台应力计算通用算法,该算法根据平截面假定,采用三参数形式表示截面上的应变分布,并据此建立平衡方程.通过迭代进行求解.大量计算实例表明该算法稳定性好,收敛速度快,一般迭代15次以内就可得到比较理想的结果.     

路径诱导问题中Dijkstra算法和矩阵迭代算法的比较研究

Dijkstra算法和矩阵迭代算法都是最短路径问题的经典算法,为了研究这2种算法的计算效率,介绍了2种算法的基本思路和程序流程;通过对时间复杂度、结果和时间的关系指标进行多次计算,表现2者之间的效率差异.比对结果显示:矩阵迭代算法较Dijkstra算法速度快;随着交叉口数的增加,前者较后者速度优势更加显著;前者计算思路较后者简洁,便于计算机程序的编写.     

地下快速路出入口集散点选择模型

分析了地下快速路出入口选址时要考虑的需求距离递减特性、分担率以及集散效率3个因素,以集散效率最大化为目标,建立了针对地下快速路的集散点选择模型.利用均衡分配模型,提出地下快速路分担率求解的迭代算法,求解趋于稳定的分担率以及集散效率最大化情况下的集散点位置.最后给出一个算例,对提出的模型和迭代算法的可行性进行了验证.研究结果表明:集散点选择模型能够求得最优解,迭代算法能够使分担率趋于稳定、模型收敛,最终使集散点实现全局最优.     

刚性系杆拱桥吊杆张拉力迭代计算方法与张拉方案对比研究

为研究吊杆张拉力,确定高效计算方法,现以某主跨106 m的刚性系杆拱桥为工程案例,基于数值迭代理论,将非线性问题化为一系列线性问题,提出以单一指标控制的迭代计算方法。通过对比5种不同张拉方案的迭代次数和吊杆张拉安全储备,提出最佳张拉方案,并与实测吊杆力数据进行对比,验证算法可行性。结果表明:不同的张拉方案,均可得到满足工程精度要求的成桥吊杆力,但各方案的吊杆张拉安全储备差异性较大,故推选迭代次数较少、张拉安全储备较高的方案为最佳张拉方案;迭代计算方法适用范围广,算法原理浅显,方便施工技术人员的具体操作求解,可作为拱桥吊杆张拉力的优化方法之一;结合实测数据,成桥实测吊杆力与设计吊杆力的最大偏差为7%,满足规范控制要求,证明本算法可用于现场的施工指导。     

汽车道路模拟算法研究

研究了道路模拟算法的两个关键问题：频响函数识别算法和驱动信号迭代算法。识别频响函数时，引入了多点激振试验方法和多输入多输出Hv频响函数识别算法，克服了单点轮流激振试验技术和H1、H2等识别方法的缺点，可以提高识别精度，加快试验进程。为了消除非线性的影响，采用频域迭代的方法逐步修正驱动信号，使系统的响应逼近于期望响应信号。试验表明，利用所研究的算法可以成功地模拟一辆轿车在海南试验场的实际行驶工况，迭代收敛速度和模拟精度可以满足试验要求。证明本文所研究的算法是正确的，实用的。     

用户平衡算法中目标函数值与迭代次数关系研究

在计算机实现用户平衡和随机用户平衡交通分配中应用较多的几种算法,如方向搜索法和相继平均法等的基础上,针对不同阻抗函数条件和多OD点对间流量分配问题中运用这几种算法的计算结果进行对比分析,得出目标函数值、检验数和迭代次数3者之间变化关系.结果显示,各种算法中目标函数值并不完全随着迭代次数的增加而严格递减,检验数的变化也不完全与目标函数值的变化同步,且不同条件下这种目标函数值、检验数与迭代次数的关系也不尽相同.     

双层规划法路网通行能力模型改进算法优化研究

对基于双层规划法的路网通行能力模型改进算法进行算法优化研究。其中,主要对底层模型进行流程改进与算法优化,并通过求解方法的合理设计从迭代上优化模型算法。最后,通过算例分析证明了算法优化后的效率较优化前有显著的提高。