含同类构件的多构件结构区间不确定性优化

在土木工程领域,工程结构往往为含同类构件的多构件结构。针对该类结构的区间不确定性优化模型无法直接转换为数值模型且计算量巨大的问题,本文提出了一种含同类构件的多构件结构区间不确定性优化方法,该方法结合基于数值转换的二阶区间泰勒展开公式与不确定目标函数与约束的转换方法,将区间不确定性优化模型转换为确定性优化模型,最后通过遗传算法求解。研究结果表明:六杆桁架内力计算误差由0.047~0.08减少到0.001~0.005,计算精度显著提高,在十杆桁架优化中,本文的方法与2层嵌套优化方法结果一致,且其遗传算法迭代时间仅为2层嵌套优化方法的1/30左右,证明对于小不确定性问题,该方法不存在区间扩张与缩减问题,同时计算精度高,计算量小。     

山地城市跨江交通布局优化模型研究

针对目前山地城市跨江交通设施不足,跨江交通布局缺乏定量指标等问题,分析山地城市跨江交通特征,描述山地城市跨江交通网络,用网络图理论和系统分析,建立综合跨江交通布局与跨江交通客流动态关系的双层规划模型,研究山地城市跨江交通布局优化问题,用改进的遗传算法对模型进行求解,通过具体实例对模型参数进行说明,并通过实际模拟对模型的有效性和实用性进行验证。     

城市轨道交通列车运行节能策略研究

建立了列车动力学模型,选择采用多种群遗传算法和PID(比例积分微分)跟踪策略研究城市轨道交通列车运行节能策略。分析了不同遗传算子对多种群遗传算法的影响,确定了各遗传算子选取的原则及最优取值范围,给出了基于多种群遗传算法的列车节能策略。建立了基于MATLAB软件的仿真系统,并采用实际线路数据进行了仿真,验证了所提出的列车节能策略的有效性。     

城市轨道交通过轨开行方案编制技术

提出了城市轨道交通网络过轨运营开行方案编制算法,采用固定停站方案和编组方案,研究最优的列车交路和开行频率。首先提出了使城市轨道交通运营成本和乘客出行成本最小的优化目标,提出了基于遗传算法的开行方案编制算法。以OD(起讫点)客流数据为基础,每代染色体目标函数值计算以开行方案生成、服务网络构建、有效路径搜索和客流分配为基本步骤,最后选择最优染色体为优化结果。为证明算法的有效性,开发相应的计算软件,以一"田"字形中型路网为算例,优化后的开行方案目标值比简单的单线独立开行方式降低了12.7%。     

基于GA-SLSTM模型的城市轨道交通短时客流预测

城市轨道交通短时客流预测可为相关运营部门实时调整行车调度、提高运营效率提供重要的决策依据,为乘客提供合理出行建议。因此,针对具有非线性和随机性等特性的地铁进出站短时客流预测问题,文章在堆叠式长短时记忆（SLSTM,Stacked Long Short Term Memory）模型的基础上,引入遗传算法（GA,Genetic Algorithm）,构建了GA-SLSTM预测模型。以10 min为预测粒度对地铁历史运营数据进行整理,分析了客流变化特征,并将其与GA-循环神经网络（RNN,Recurrent Neural Network）模型和LSTM模型的预测效果进行对比。GA-SLSTM预测模型对普通站点和换乘站点预测值的决定系数R2的平均值分别达到0.95和0.90,预测值对真实值的拟合效果较好,预测误差低于其他2种模型,证明该方法可提高地铁短时客流预测的准确性。     

改进的道岔智能故障诊断系统建模研究

铁路系统转辙机维修方式仍沿用故障修模式,无法提高故障排除速度和准确性,提出利用改进遗传算法优化贝叶斯网络的方法建立故障诊断模型。利用遗传算法搜索能力强,不易陷入局部最优的特点,采用连接矩阵代替网络结构的编码方式,通过修改适应度函数、更新遗传操作方式、修正非法图等方法改进遗传算法,最终解决贝叶斯网络结构学习算法容易缩小搜索空间及易陷入局部最优的缺点。最后利用标准Asia网络验证本文算法比K2和GA算法有更好的搜索结果和更快的收敛速度,以道岔失去表示故障为例验证改进算法对转辙机故障诊断的优越性。     

铁路集装箱空箱调运问题的遗传算法

根据铁路集装箱运输的特点,对空箱调运问题进行了分析,并设计了遗传算法求解这类问题.采用整数矩阵编码,通过对父代染色体的线性组合取整运算作为交叉算子,并做适当调整以保证解的可行性,同时利用矩形闭合回路调整调运量作为变异算子.以兰州铁路局集装箱办理站为例进行了验证,结果表明:该算法不仅效率非常高,而且可以得到问题的多个最优...     

多配送中心车辆调度问题的模型及其遗传算法研究

在对多配送中心车辆调度问题进行直观描述的基础上,建立了该问题的数学模型。运用遗传算法求解配送路径,并提出了采用路径距离最短分配法将多配送中心车辆调度问题的路径分配给各个配送中心的策略。     

基于换乘站点的轨道交通与常规公交运营协调模型研究

城市轨道交通与常规公共交通的运营协调是实现公共交通一体化的基本内容,也是提高公共交通系统自身运营效率和服务水平的重要途径.现以系统总成本费用最小为目标,对轨道交通和常规公交的协调运营组织进行优化,详细论述总费用(包括运营商和乘客费用)函数的计算方法,并基于概率论方法,提出4种不同类型换乘站乘客换乘费用的确定方法,最终建立轨道交通与常规公交运营协调模型.研究表明,该模型能够有效降低公共交通系统的总体费用和乘客的换乘时间,且平峰时段相对于高峰时段的运营协调效果更明显.