基于遗传算法的高速铁路行车调整模型

高速铁路采用“高中速列车共线运行”的运输模式,其行车调度具有高实时性和整体性两大特点。以列车计划运行图为优化目标,给出运行图之间的距离定义,建立列车运行调整数学模型,给出列车的发车时刻、股道数量、列车在区间的运行时分、追踪运行间隔时间、维修天窗时间5个约束条件表达式。按照遗传算法的原理,采用罚函数的方法对数学模型中的约束条件进行处理并建立适应度函数,采用整数编码方法对个体进行编码,并定义交叉算子和变异算子。基于遗传算法的调整算法流程开发列车运行调度仿真子系统。仿真结果表明:使用该模型可大大减轻调度人员的工作量,彻底摒弃了在计算机上手工拖动运行线确定列车运行时刻的调整方式,提高了列车运行调整的科学性。该模型已应用在高速铁路综合调度仿真系统中。     

优化的BP网络在船舶故障诊断中的应用

船舶各种设备故障的早期诊断和预测,对船舶的安全运行具有非常重要的意义。由于船舶上设备繁多,运行环境特殊,因此,各种设备的故障症状与故障原因之间关系十分复杂,使用传统诊断方法在实际应用中效果不理想。BP神经网络在故障诊断中有广泛的应用,但由于BP网络采用的是沿梯度下降的搜索求解算法,存在收敛速度慢,且容易陷入局部极小等问题。而遗传算法具有全局搜索速度快的优点。为此,采用自适应遗传算法来优化BP神经网络,并以船舶主机轴系的故障诊断为实例,证明遗传算法优化的BP网络方法非常适用于对船舶各种设备故障的早期诊断和预测。     

港口物流筹供决策系统狄杰斯特拉算法的优化与实现

港口口岸的物资流通是建设国际化港口的重要环节。在港口物流筹供决策系统的计算机应用中,使用狄杰斯特拉算法以求解最佳及最经济路径。但是,在决策系统的实际应用中,该计算模块往往消耗大量的内存空间和计算时间。结合“港口物流筹供决策系统”的开发,依实际应用情况,对狄杰斯特拉算法进行优化,这样就大大降低了内存消耗和计算时间。文章提出了一个优化设计方法,最后利用C＋＋语言对算法进行详细的算法描述和运算,效果良好。     

直接计算法在舰船结构设计实践中的应用

阐述了在舰船结构设计实践中，如何运用直接计算法解决按照规范设计引起的某些问题。以单跨梁、板架、立体舱段局部强度计算的三个实例，介绍了用ANSYS命令流（APDL）编制源程序进行直接计算设计的技巧和体会。     

铁路行包物流基地及配送点选址规划研究

借鉴国内外选址问题的模型和方法,结合铁路行包物流配送流程及特点,建立铁路行包物流基地及配送点选址规划问题的混合整数规划模型。通过改进的扫描法,根据业务量及现有车辆载重对城市内邮政点进行分组。用迭代法计算得到每个分组中的配送点。比较各分组方案,选择最好的一个方案作为初始解。采用启发式算法对该初始解优化,得到满意解,确定配送点及行包物流基地的位置。以有2个行包物流基地待选地点、3个大宗行包点、30个一般邮政点的实例进行仿真计算。计算结果验证了模型及算法的正确性及可行性。     

制动电阻器多学科设计优化

为了确保机车、动车制动电阻器整体性能提高,以某型号特种内燃动车制动电阻器传热性能、经济性能、质量以及抗热冲击性能为目标函数建立多学科设计优化模型,并充分考虑各学科之间的耦合效应,采用自适应混沌优化算法对多学科设计优化模型进行求解。多学科设计优化结果表明,该制动电阻器传热性能增加11.51%,设计成本下降7.05%,质量减少7.21%,抗热冲击性能增加15.50%,整体性能提高9.97%。优化前后特种内燃动车制动电阻器的安全温度对比实验表明,制动电阻片的安全温度由优化前的500℃提高到优化后的550℃。     

一种适合于异型螺杆粗加工的方法

根据异型螺杆的加工原理，本文提出了一种适合于螺杆粗加工的插补算法。并以此算法为基础，提出了复合控制的策略，采用这种控制方法，可有效地提高螺杆粗加工的加工精度和生产效率。     

Ship appearance optimal design on RCS reduction using response surface method and genetic algorithms

Radar cross section (RCS) reduction technologies are very important in survivability of the militarynaval vessels. Ship appearance shaping as an effective countermeasure of RCS reduction redirects the scatteredenergy from one angular region of interest in space to another region of little interest. To decrease the scatteringelectromagnetic signals from ship scientifically, optimization methods should be introduced in shaping design.Based on the assumption of the characteristic section design method, mathematical formulations for optimalshaping design were established. Because of the computation-intensive analysis and singularity in shapingoptimization, the response surface method (RSM) combined genetic algorithm (GA) was proposed. The poly-nomial response surface method was adopted in model approximation. Then genetic algorithms were employedto solve the surrogate optimization problem. By comparison RCS of the conventional and the optimal design,the superiority and effectiveness of proposed design methodology were verified.Ky words: radar cross section (RCS); characteristic section design method; response surface method; genetic algorithm (GA) was proposed. The polynomial response surface method was adopted in model approximation. Then genetic algorithms were employed to solve the surrogate optimization problem. By comparison RCS of the conventional and the optimal design, the superiority and effectiveness of proposed design methodology were verified.     

基于X-LMS自适应逆控制理论的船舶自动舵研究

本文分析了自适应逆控制理论和X—滤波LMS自适应逆控制算法，并针对船舶自动舵特点，用修正传递函数的方式来稳定船舶操纵模型，使用LMS算法对船舶进行模型参数辩识和控制器的设计。仿真结果表明，与PID控制相比，X—滤波LMS自适应逆控制算法具有动态响应快，抗扰动性好等特点。     

加筋板的双重非线性分析

本文综合工程实际的需要,对船体加筋板结构进行了双重非线性有限元分析。采用Prandtl-Reuss流动理论,具体导出了加筋板在双重非线性状态下理想弹-塑性和强化材料的单元刚度矩阵;用增量切线刚度法-迭代法相结合的混合解法来提高求解精度;对单剛、等效节点力的计算,均采用Gauss积分法和进行分层精度判别来节约机时和内存。