基于综合性能的沥青混合料组成结构优化

为了基于性能进行沥青混合料组成设计,对沥青混合料的综合性能优化进行了研究。根据胶浆理论,将沥青混合料的性能分为分散相主导型和分散介质主导型两类。选择4.75 mm筛孔通过率、0.075 mm筛孔通过率(矿粉用量)、粉胶比、空隙率作为沥青混合料性能优化决策参数。采用BP神经网络和遗传算法相结合的方法,对沥青混合料组成结构参数进行了优化。研究结果表明,随着疲劳性能的权重减小和高温稳定性权重的增大,4.75 mm筛孔通过率应逐渐减小;无论对疲劳性能还是高温稳定性,都需要5%~7%的矿粉用量和足够的沥青用量;粉胶比越小,沥青用量越大,疲劳性能越好;3%~4.5%空隙率的沥青混合料综合性能较好。     

引入网络影响分析的道路选线优化模型

提出一个基于遗传算法的道路选线优化模型,该模型首先随机生成新建道路空间位置的候选方案集,并依据GIS平台自动设计新建道路的平竖曲线,并计算其各项工程费用;接下来,分析变化了的路网的拓扑结构,并在新路网中分配OD交通量,获得OD交通在新路网上的交通流特征,进而计算OD交通量的走行时间和在路网上的环境负荷;然后,利用工程费用、OD交通走行时间费用和环境负荷当量费用构造适应度函数,以判断各候选方案的优劣,同时实施选择、交叉、变异操作以获得更多的候选方案,直至得到一个最佳的新建道路方案为止。数字试验结果显示:新建道路对路网的影响不容忽视。     

城门洞形断面输水隧洞临界水深的计算方法

在城门洞形断面输水隧洞的水力计算中,其临界水深的求解方程无显函数形式的表达公式。为尝试避免传统低效的经验试算法、图解法等,通过对城门洞形断面输水隧洞临界流基本方程进行数学变换,其临界水深计算问题可归结为一非线性优化问题,再运用实数编码加速遗传算法(RAGA)求解。基于Borland JBuilder9 Enterprise环境编写了算法实现程序,对不同断面尺寸的城门洞形输水隧洞临界流进行了计算和分析。结果表明,RAGA方法具有计算速度快、精度和自动化程度高、通用性强等优点,比常用方法简便。     

基于遗传算法的车用空—空中冷器设计研究

以某车用增压柴油机的空—空中冷器为研究对象,应用遗传算法对其进行优化设计,提出了快速获取中冷器最优化芯体结构的方法。通过样品的风洞试验发现,优化计算的结果与试验结果吻合良好。表明使用该方法设计的中冷器,其传热系数最大可提高19.3%。在中冷器的设计方面具有明显的优势,为同类中冷器产品的优化设计提供了参考。     

面向对象的交通网络分布式仿真并行数据结构

采用面向对象设计思想和交通并行仿真建模理论，对交通网络分布并行仿真系统数据结构进行分析。通过C＋＋语言环境下类定义的方式建立交通网络各元素的对象，并分别对其成员变量与成员函数进行描述，准确表达交通网络节点与路段之间的关系。根据标准模板库函数建立交通网络仿真的共享并行数据结构，并利用SQL数据库技术进行并行数据结构的存取，以减少对内存资源的占用，方便各仿真单元对网络数据的同步访问。最后以24个交叉口组成的交通网络为例进行仿真，仿真结果表明，其速度提高了3．5倍。     

用单亲遗传算法求解配送车辆调度问题的研究

建立了配送车辆调度问题的数学模型，针对传统遗传算法对复杂问题搜索效率低，易陷入“早熟收敛”的缺点，构建了求解配送车辆调度问题的单亲遗传算法，并进行了实验计算。计算结果表明，用单亲遗传算法求解配送车辆调度问题，可以取得比传统遗传算法更优的结果。     

利用改进交叉算子的混合遗传算法求解VRPTW

设计了一种改进的混合遗传算法求解带有时间窗、有车辆重量限制的车辆优化调度问题（VRPTW），根据问题的实际情况，建立了数学模型，提出了改进的交叉算子，丰富了种群的多样性；并结合模拟退火算法的思想，对染色体的适应度适当变化，改善了传统的遗传算法容易“早熟”的缺点，加强了染色体的局部搜索能力。     

基于道路设计与交通规划的道路选线优化模型

结合道路设计理论与交通规划理论,以地理信息系统为平台,开发道路选线优化模型。该模型是一个费用指向的优化问题,最小化费用目标函数中包括道路建设费用、土方工程费、道路交通诱发的环境污染的不经济费用,OD交通在路网上总走行时间的时间费用等。优化模型首先随机生成新建道路的空间位置候选方案集,并自动设计新建道路的平曲线和竖曲线,计算新建道路的各项工程费用。然后,对变化的路网进行自动拓扑,通过交通量分配得到OD交通在新路网上的走行时间和交通流特征,计算OD交通的环境负荷。最后,在遗传算法中判断候选方案的优劣,直到得到一个最佳的新建道路的空间位置方案为止。     

微观交通分布式并行仿真系统设计与效益分析

为了提高交通网络仿真的速度和效率,从挖掘交通网络仿真的并行性出发,设计了分布式并行仿真系统的结构和仿真算法,通过比较选择PVM(Parallel Virtual Machine)作为并行计算的编程环境,提出基于车辆数的网络分割算法和数据时钟同步的通讯方式,使并行仿真达到负载平衡。用程序执行时间、加速比、并行效率和可扩展性4个测度指标来评价算法的并行效益,并以24个交叉口组成的交通网络为例,应用设计的并行算法在不同处理器数目下进行仿真。试验结果显示并行仿真速度比串行仿真提高了3.5倍,因此,这种并行算法提高了交通网络仿真的速度和效率,为实现更大规模的交通仿真奠定了基础。     

钢筋混凝土梁遗传算法优化设计

遗传算法是建立在自然遗传学机理基础上的参数搜索方法。通过介绍遗传算法在钢筋混凝土梁结构参数求解中的应用,利用遗传算法对钢筋混凝土梁进行优化,建立钢筋混凝土矩形截面梁的满足约束、造价最低优化模型及相应的适应度函数,采用二进制编码,通过执行遗传算法的选择、交叉和变异算子,实现对结构的优化设计,并分析了算例,成功求解了钢筋混凝土梁结构非线性优化设计模型。实例结果表明:该法可以节省时间,优化结果准确并可以降低造价。