Simulation and optimization: A short review

This review discusses some issues related to the use of simulation in transportation analysis. Potential pitfalls are identified and discussed. An overview of some methods relevant to the use of an advanced simulation tool in an optimization context is also provided.     

编制机车周转图的优化模型

指派问题算法模型和最小费用最大流模型是机车周转图优化的基本算法和模型,对解决部分双机牵引情况下的机车运用优化问题,具有一定的局限性。通过建立线性整数规划模型,可以解决铁路现场出现的列车运行图成对或不成对,列车单机牵引、全部双机牵引或部分双机牵引等多种情况下的机车周转方案的优化问题。为了简化求解过程,提高模型的实用性,在保持通用性的前提下,先后将整数规划模型转化为最小费用循环流和最小费用给定流模型。实际应用表明,最小费用给定流模型除了以上多种情况外,还可以解决客货分别勾画机车交路的优化运用问题。由于最小费用给定流模型具有很强的通用性,简化了程序设计工作,应用该模型并结合铁路实际情况开发的软件已在乌鲁木齐铁路局经过现场测试,使用情况良好。     

Optimization of nonlinear control strategy for anti-lock braking system with improvement of vehicle directional stability on split-μ roads

In a hard braking on a split-μ road, the achievement of shorter stopping distance while maintaining the vehicle in the straight line are of great importance. In this paper, to achieve these conflicting aims, an optimal nonlinear algorithm based on the prediction of vehicle responses is presented to distribute the wheel braking forces properly. The base of this algorithm is reducing the maximum achievable braking forces of one side wheels, as low as possible, so that the minimum stabilizing yaw moment is produced. The optimal property of the proposed control method makes it possible to get a trade-off between the shorter stopping distance and the less deviation of the vehicle heading from the straight line. The special case of this algorithm leads to the conventional anti-lock braking system (ABS) which generates the maximum braking forces for all wheels to attain the minimum stopping distance. However, the ABS cannot control the vehicle directional stability directly. The simulation results carried out using a nonlinear 8-DOF vehicle model demonstrate that the designed control system has a suitable performance to attain the desired purposes compared with the convectional ABS.     

大方形系数低速船艉部线型多目标优化设计

本文结合船型设计技术的最新发展动态,将高精度CFD数值评估技术与优化理论及船体几何自动重构技术相整合,建立了“以精细数值评估优化为特征”的船型设计方法。以阻力性能优异的6600DWT 散货船作为优化设计对象,总阻力和桨盘面流场品质作为目标函数,采用多目标粒子群优化算法（MOPSO）、FFD几何重构方法对船艉线型进行了自动优化设计。结果表明：在满足工程约束条件的情况下,6600DWT散货船优华设计方案阻力的收益较为显著,其中一个优方案在尾部流场质量改善的情况下,剩余阻力减小了10.3%。     

汽车燃油经济性优化方法

在环境和燃油资源的压力下，人们越来越多的重视汽车节油。文章从汽车燃油经济性的特点出发，通过大量的试验数据着重分析了整备质量和发动机排量对汽车燃油经济性的影响程度，通过对发动机特征的分析，介绍了改善发动机效率的方法，进而优化汽车的燃油经济性，同时从变速器和阻力2个方面分析了通过提高机械效率来改善燃油经济性的方法。结果表明，燃油经济性的优化是一个集轻量化、提高燃烧效率及改善机械效率的过程。     

中国进口原油海运系统研究

随着中国原油消费量的快速增长和国家原油储备计划的实施,原油进口量逐年剧增。原油进口公司对于如何合理安排运输线路来降低进口运输费用的问题非常关注。根据我国原油进口运输以租外轮为主的现实情况,建立改进的运输问题模型,选择典型航线建立原油运输网络,并对其最优化。优化的结果可作为今后中国进口原油运输的参考。     

基于供应链管理的库存优化分析

对供应链管理库存控制多级问题进行分析,研究了两种多级库存策略,基于成本优化的多级库存策略,基于时间优化的多级库存策略。两种策略反映了库存管理的一般思想,即库存控制的最优化目标不仅是供应链环节中某一个或几个节点企业的库存最优化,而是整个供应链环节有机、协调地一体化库存的最优化。在此基础上提出了基于时间的多级库存成本优化思路。     

粒子群优化算法在多用户检测中的应用

粒子群优化算法是一类有效的随机全局优化技术。它利用一个粒子群搜索解空间,每个粒子表示一个被优化问题的解,通过粒子间的相互作用发现复杂空间中的最优区域。多用户检测技术是直扩序列码分多址中的一项关键技术。将粒子群优化算法应用于多用户检测中,能有效抑制多址干扰,实现结构简单、鲁棒性强的目的,在加速收敛的同时降低了计算复杂度。仿真结果表明,这种多用户检测器充分利用了粒子群优化算法的优良特性,与传统的码分多址接收机、基于进化算法的多用户检测器和基于遗传算法的多用户检测器比较,在误码率和收敛速度等方面都有显著的改善。     

基于线路能力约束下的铁路空车调配迭代算法

以空车总走行里程最小为目标，以空车供需平衡和车流量不超过线路通过能力为约束条件，建立空车调配数学模型，并设计分步优化迭代算法进行求解。该算法的基本思路是：先放弃模型中能力约束条件，将问题转化为标准运输问题求解；再检验解是否满足能力约束条件，若满足，则得到最优解；否则，记忆有效解，调整OD供需量、路段通过容量和路网路段，形成新的能力约束条件下的空车调配子模型，再求解。如此反复迭代，直到全部空车车流配置殆尽为止；累计各步迭代的结果，得到空车调配方案。在应用实例中，分别采用直接求解算法和分步优化迭代算法求解，分步优化迭代算法得到的空车调配方案比直接求解法可减少空车走行里程6000km，且路网配流相对均衡。结果验证了空车调配数学模型及其分步优化迭代算法的正确性及可行性。     

Sail optimization for upwind sailing: application in a Tornado, the Olympic class catamaran

A study of a boat's motion is carried out in order to analyze the aerodynamic properties of the optimal sail for obtaining the maximum velocity when sailing to windward. The mechanics study shows the optimal C _L and C _D for a given sail and how the shape of the aerodynamic polar of the sail should be. A parametrical analysis of the aerodynamics of a sail is then carried out varying the maximum camber, position of the maximum camber in the chord direction and position of the maximum camber in the mast direction. The parametric analysis is done numerically with a vortex lattice method (VLM) and experimentally in a wind tunnel. The results show that the influence of the relevant parameters studied can be reduced to the variation of two parameters, A and B, defining the polar of the sail, C _D = B + A ² C _L ²; and the influence of parameters A and B on the maximum VMG obtainable are calculated.