Solving train formation problem using simulated annealing algorithm in a simplex framework

The train formation plan (TFP) determines the train services and their frequencies and assigns the demands. The TFP models are often formulated as a capacitated service network design problem, and the optimal solution is normally difficult to find. In this paper, a hybrid algorithm of the Simplex method and simulated annealing is proposed for the TFP problem. The basic idea of the proposed algorithm is to use a simulated annealing algorithm to explore the solution space, where the revised Simplex method evaluates, selects, and implements the moves. In the proposed algorithm, the neighborhood structure is based on the pivoting rules of the Simplex method that provides an efficient method to reach the neighbors of the current solution. A state‐of‐the‐art method is applied for parameters tuning by using the design of experiments approach. To evaluate the proposed model and the solution method, 25 test problems have been simulated and solved. The results show the efficiency and the effectiveness of the proposed approach. The proposed approach is implemented to develop the TFP in the Iranian railway as a case study. It is possible to save significant time and cost through solving the TFP problem by using the proposed algorithm and developing the efficient TFP plan in the railway networks. Copyright © 2012 John Wiley & Sons, Ltd.     

基于MAS舰艇编队协同防空作战决策模型研究

从协作决策的角度重点研究了编队区域防空和点防御区防空火力的协作决策求解模型.其中区域防空火力的协作采用受制的协作方式,应用了“因需设岗”的协作思想,提出了“角色能力匹配＋主客观综合赋权＋直接命令”的协作机制,并针对权重的不确定性引入了多目标模糊决策理论.点防御区的协作采用自治的协作方式,提出了计划融合冲突消解的协作机制.最后,通过实例对协作决策模型进行计算分析,验证了模型的合理性.     

基于蒙特卡洛仿真的驱护编队防空队形配置研究

论文根据新型驱护编队和现代防空作战的特点,利用驱护编队各种仿真模型建立了支持大样本蒙特卡洛随机仿真实验的驱护编队防空作战效能仿真评估系统,基于该系统对不同队形和舰间间距的驱护编队防空作战进行了大样本仿真实验与效能评估。通过对仿真结果的分析,得出了驱护编队防空作战中比较优化的防空队形和舰间间距。     

矿山泥石流灾害成因与防治对策

矿山泥石流是由于矿产资源集中开采所诱发,主要分布在矿产资源集中分布的地区。结合国内部分矿山开采过程中频频发生泥石流事故,初步分析了矿山泥石流的发生机理,指出地形地貌,丰富松散的固体物质,水动力条件及人为因素是形成矿山泥石流的必备条件,对矿山泥石流形成过程进行了论述,提出了相应的工程控制措施,并对今后矿山泥石流研究的方向和内容提出了建议。     

水泥混凝土路面早期裂缝断板的原因及预防

针对混凝土路面早期裂缝产生的原因及预防措施进行了简要分析和探讨。     

太峪隧道含水地层施工研究

研究目的:太峪隧道含水地层整体性较差,施工难度大,施工存在较大安全隐患.正确认识该套地层以及研究适宜的支护衬砌参数,保证隧道工程通过该套地层隧道施工的安全合理.研究结论:(1)太峪隧道含水地层成因复杂,地层具有一定的压密性,但作为下更新统地层却胶结程度差,丰富的地下水对隧道施工影响很大.(2)该隧道地质条件复杂且赋存地...     

牵引定数不统一的港口后方腹地车流组织优化

线路区段牵引定数不统一是影响列车编组计划制定的重要因素,导致了列车在部分区段欠轴运行,在换重站或技术站进行补减轴作业.本文重点论述了减重方向列车编组方案的优化问题,提出了按充分条件将各种方案归类的方法,从而减少方案成本的对比次数,能快速获得最优的运送方案.在方案成本构成的分析过程中,充分考虑了各影响因素,将牵引机车费用看作与里程相关的可变成本,将欠轴列车浪费的机车和线路能力转化为惩罚费用,并考虑列车开行频率对方案费用的影响,最后从全网络的角度建立减重方向减轴列车编组优化模型.该模型既可获得合理的减重站,又能依据车流量关系选择优化的减轴编组方式,实例验证了模型的有效性.     

南昌红谷隧道管节浮运监控技术研究

南昌红谷隧道是我国目前内河最大的隧道工程,浮运过程要经过3座大桥,且航道宽度只有70 m,水流情况复杂,这些都对浮运作业增加了难度。本文在计算沉管浮运中所受水流力的基础上,针对出坞、顺河流浮运和回旋区调头3种不同情况,制定了2种编队方案。根据工程实际需要,设计了浮运监控系统软件结构,采用C#和WFP技术实现了系统。在管节和拖轮上配置了RTK GPS、DGPS和惯导等导航设备,将浮运编队的实时位置信息显示给指挥人员,对管节出坞、过桥和回旋区调头等监控方法进行了详细描述,并实现了远程终端同步实时显示。目前已经完成了南昌红谷隧道多节沉管的浮运,实践表明系统稳定可靠,形象直观,今后可以应用到同类工程中。     

盾构静-动态泥浆渗滤成膜及支护效率控制方法

近年来,泥水盾构在越江跨海隧道中被广泛应用,隧道开挖面“泥浆-土水”相互平衡作用是工程安全的关键。盾构泥浆能否成膜、动态掘进泥膜是否存在、动态泥膜如何发挥支护作用等问题受到广泛关注,理清这些问题是保障开挖面稳定的基础。对此,基于多相流理论提出了泥浆“渗滤-成膜-生长”瞬态力学模型,探明了泥浆的流体特性和地层的水力传导性质的时空变化规律,揭示了盾构停机静态成膜和掘进动态成膜机制,并通过静、动态成膜2个实例计算验证了理论方法的适用性。研究结果表明：盾构静态停机状态下通常为全断面泥膜,泥浆以面力形式进行支护,盾构掘进时表现为动态局部泥膜,泥浆压力可较长距离前向传递,以渗透力的形式发挥作用;盾构掘进时开挖面泥膜分布为多辐扇形的局部泥膜,可分为泥膜渐变区和无泥膜区,无泥膜区域靠近先行刀臂,随着刀盘转速的增加,泥膜的厚度和泥膜面积逐渐减小;实际工程中,可以从泥浆材料和掘进参数两方面提升泥浆的支护作用,一方面根据地层-泥浆粒径比和泥浆黏度双控指标进行泥浆配置,另一方面宜降低盾构刀盘转速,同时适当增加掘进速度,充分发挥局部泥膜的支护作用,提高泥浆的支护效率和开挖面的稳定性。研究成果对泥水盾构施工安全有一定的指导意义。     

全断面卵石地层泥水盾构环流系统针对性优化设计及应用

为解决泥水盾构在全断面卵石地层掘进时环流系统的堵塞滞排问题,结合洛阳地铁2号线博物馆站—九都西路站盾构区间泥水盾构全断面卵石地层中施工穿越洛河工程,提出一种并联式采石箱设计方案。先后进行普通并联式采石箱、串联采石箱、新型格栅滚筒式采石箱及直通管道自落式旁通采石方案等应用研究,并开展工业性试验,逐步总结方案并优化完善。结果表明： 1）直通管道自落式旁通采石方案,可以较好地解决泥水盾构在卵石含量高、卵石粒径大的地层中掘进时的管路滞排问题,大大提高掘进效率; 2）新型格栅滚筒式采石箱若能解决滚筒卡顿的问题,也能较好地处理类似工况; 3）对于新制造盾构,建议采用优化的新型格栅滚筒式采石箱方案,理论上该方案应更加高效。