Levenberg-Marquardt法与Gauss-Newton法相结合在桥梁结构静力参数识别中的应用

目前用于服役桥梁结构静力参数识别的算法主要有Gauss-Newton(G-N)法和Levenberg-Marquardt(L-M)法,但是两种方法各有缺点,G-N法不能有效地处理奇异和非正定矩阵以及对初始点要求苛刻,L-M法虽然能克服G-N法迭代矩阵奇异的缺点,但由于阻尼因子的存在使得识别结果精度较为粗糙。结合二者的优缺点提出:先采用L-M法进行初步识别,再由L-M法初步识别结果作为G-N法的初始值进行再识别的方法,通过MATLAB自编程序实现对实际结构参数的优化求解,从而提高参数识别精度。文中最后以一连续粱的数值模拟试验验证了该法的有效性,比较结果表明,本文方法的识别精度要达到L-M法的2倍之多,能大大地提高识别结果的精度,从而保证了识别参数的可靠性,为服役桥梁结构的进一步状态评估提供了结构模型可靠的量化信息。     

具有旋转约束的启发式装箱算法

主要研究在有限旋转约束下的装箱问题。以Pisinger树搜索启发装箱算法为基础,在货物装配过程中考虑实际可行的旋转约束限制;并通过对树搜索宽度和深度的合理限制,使算法具有满意的运算时间;在装箱结果中,通过对货物层以及货物条的位置调整,从而满足重心位置和左右平衡等约束而不影响既有的装箱率。试验结果表明旋转约束对于装箱性能有一定的影响,但是改进算法在满足各种实际约束的条件下仍具有良好的装箱性能,同时该算法具有合理的运算时间。     

基于信赖域算法的连续梁桥动力损伤识别

鉴于信赖域算法在求解非线性二次规划问题中具有良好的全局收敛特性,同时结合有限元模型修正技术,引入有效弹性模量损伤因子和损伤分布函数的概念,在Matlab编程环境下调用ANSYS有限元程序中的APDL语言进行桥梁空间结构的有限元建模,利用信赖域算法调整局部单元(组)的参数,通过连续损伤分布插值多项式拟合连续区段各单元(组)的损伤分布曲线,进而实现了对连续梁桥的动力损伤识别。数值算例表明该方法能准确、有效地判断桥梁结构的损伤发生、损伤区域以及损伤程度,同时该损伤识别过程可以结合二次精细划分单元(组)的方法来提高识别的精度和准确性。     

包含禁行路线路网的最优路径HNN算法

为了解决包含禁行路线路网的最优路径快速求解问题,研究了不含禁行路线路网和包含禁行路线路网的特点,建立了相应的路网数学模型。通过路网转化法把包含禁行路线的路网转化为不含禁行路线的路网,降低了最优路径求解的难度。研究了霍普费尔特神经网络(Hopfield Neural Network,HNN)的特点,设计了适合求解路网最优路径的HNN算法,在算法中采用动态邻接矩阵,节省了计算机内存,减少了运算时间。将所研究的路网转化方法和设计的HNN算法应用于所研发的车辆诱导系统中,并进行了实际路网测试,结果表明应用该方法能够在包含禁行路线路网中求解最优路径,且比经典算法的运算效率高。     

钢筋混凝土简支梁的多目标可靠性稳健优化设计

为提高钢筋混凝土简支梁的可靠性和稳健性,运用可靠性和稳健优化设计的理论,建立了适合可靠性稳健优化设计的多目标模型。针对可靠性稳健优化设计的多目标模型多属于高维多目标优化问题,把灰色理论中的关联分析引入粒子群优化算法中,根据灰色关联能够很好地分析目标矢量之间的接近程度,并能掌握解空间全貌的特点,提出了适合高维多目标优化问题求解的灰色粒子群算法。与传统方法相比,该方法更能迅速准确地得到钢筋混凝土简支梁的可靠性稳健优化设计信息。     

多目标物流配送优化问题建模及其遗传算法设计

建立了带有公共交货期的多目标物流配送优化模型,考虑了3层配送网络中物品分配和运输模式选择,并对迟到完成的任务给予惩罚,所优化的目标为总费用最小化和分拣中心负载的平衡。建立了一种遗传算法求解过程,对染色体采用了两部分编码,分别表示对分拣中心和运输模式的选择决策,并采用了可变的交叉和变异概率,以防止求解陷入局部最优。最后通过数值仿真试验表明了多目标问题求解的有效性。     

一类快速公交车辆调度问题算法设计与实现

该文提出了一类有发车间隔和总发车次数约束的快速公交(BRT)车辆调度问题,并建立了此数学模型。根据问题的特点设计了优化该问题的遗传算法。通过多次仿真运算,计算结果及分析表明用遗传算法优化此类调度问题是有效的。     

内燃机曲轴轴心运动规律研究

采用修正的Holland方法对一台V型柴油机的各轴承轴心轨迹进行了多方案计算分析,包括改变平衡重大小,不同的轴承间隙和不同的机油黏度等计算工况。计算结果表明,影响变负荷轴承轴心运动轨迹的最主要因素是轴承载荷的合力方向,以轴承平面内某一半径射线为基准,在整个工作循环中轴承载荷方向变化在此射线两侧±90°范围内时,轴心运动稳定;超出这一范围则轴心运动轨迹不稳定;其他影响因素的微小变化会导致轴心运动轨迹的剧烈变化。     

3PLS物流网络设计的模糊机会约束规划模型

以第三方物流企业的角度研究了在不确定环境下物流网络的建模和求解算法。首先,考虑运输成本及客户各市场需求量的模糊性,建立了多产品、多阶段的物流网络模糊机会约束规划模型;其次,先通过将模糊规划模型转化为确定性模型,然后设计出混合遗传算法求解对应的确定性模型。最后给出了算例,不同置信水平下用遗传算法求得的结果与分枝界定法求得的结果非常接近,误差率在10%以内,表明模型和算法具有较高的有效性。     

Basic design of a series propeller with vibration consideration by genetic algorithm

Genetic algorithms (GAs) can powerfully search for parameters in a large multidimensional design space. Thus, the principle can be applied to preliminary series propeller design problems with multiple considerations. In the present study, B-series propeller design was conducted using a GA for both hydrodynamic efficiency and vibration consideration. The objective function was set by users who could freely weight the relative importance of efficiency and vibration. GAs were successfully shown to be able to obtain an optimal set of parameters leading to efficient performance and low vibration.