缓和复曲线设计参数优化的数学模型

提出了运用最优化理论与方法进行缓和复曲线设计参数优化组合的全新思想,并据此建立了相应的目标函数和约束条件,并通过构建增广目标函数求其极小值.通过算例说明其寻找缓和复曲线设计参数最佳组合的良好效果,使缓和复曲线的设计更趋于合理、简化.     

基于混合蚁群算法的无人船航行路径自主规划

路径规划是无人船自主导航的核心问题。由于无人船当前位置以及目标位置的确定受到障碍物影响,最佳航行路径的获取难度较大。为此,提出基于混合蚁群算法的无人船航行路径自主规划方法。采用栅格法构建无人船工作环境模型,由上至下、由左至右的对栅格完成编号处理,划分安全区域与障碍物区域。构建无人船航行路径自主规划数学模型,设定地形与威胁、航程上限以及路径平滑度等约束条件。针对蚁群算法初始搜索效率差等问题,将其与粒子群算法相结合,提出混合蚁群算法。利用该算法求解无人船航行路径自主规划数学模型。实验结果显示,研究方法具有较高的路径规划准确性,路径长度、平均能耗及路径规划时间指标均较优。     

宽翼缘预应力混凝土板桥的优化设计

针对桥梁工程中普遍采用的宽翼缘预应力混凝土板桥,在满足施工和使用阶段正、斜截面的强度和结构刚度及构造要求等约束条件下,以上部主梁的造价为目标函数,并以梁的高度、底板宽度、悬臂长度以及预应力筋面积等为设计变量,利用优化方法中的内点罚函数求解该预应力板这一具有高度非线性规划问题.     

复杂约束对船舶结构优化结果的影响

结合国际海事组织（IMO）对建设和发展绿色船舶的要求,以及业内对船舶节能减排问题的普遍关注,基于《油船与散货船协调共同结构规范》（HCSR）描述性要求,对一艘载重量为1.1×105 t的油船的中剖面结构进行优化设计。以多学科优化软件Isight为优化平台,以多岛遗传算法为优化算法,对比分析简单和复杂2种约束条件下的优化结果。研究结果显示,仅采用简单约束的优化方案、采用简单约束和屈曲强度约束的优化方案,以及采用简单约束、屈曲强度约束和疲劳强度约束的优化方案,分别能使中剖面面积减小5.72%、5.03%和4.81%。研究结果表明：疲劳强度约束对优化结果的影响较小,必要时可将其忽略;屈曲强度约束对优化结果的影响较大,不可忽略。     

复杂海面环境下船舶航行最优路径规划数学模型

以保障船舶安全航行为基础,以提升船舶续航能力为目的,研究复杂海面环境下船舶航行最优路径规划数学模型。利用概率路图法将船舶航行的、具有复杂海面环境特征的全局海域环境转换成离散空间,采用连接采样点获取离散空间若干条由初始点至目的点的路径,生成路线图。依照某船舶航行性能评价指标,构建航行路线图中的最优路径规划数学模型,考虑复杂海面环境设定地形与威胁约束、船舶转弯角度约束以及路径平滑度约束等。采用基于震荡型入侵野草优化算法求解数学模型,在所构建的路线图内获取一个符合标准的解向量,即最优路径规划结果。实验结果显示,该模型能够有效获取最优路径规划结果,以能耗最低为船舶航行性能评价指标时更利于船舶续航。     

地下汽车检测站建设的约束条件分析

随着城市化的不断推进及中心城市的聚集效应,地区中心城市建设对于土地的需求越加旺盛,城市土地资源更加紧缺。文章通过查阅汽车检测相关文献,并结合当前汽车检测站发展现状,论述地下汽车检测站建设的必要性与可行性。地下汽车检测站的建设主要受车辆、场地及消防安全三方面因素的制约。研究认为,地下汽车检测站比较适用于使用年限低于10年的单一燃料轻型乘用车,将其作为主要的服务对象可以大大降低场地建设成本;场地建设应重点考虑采光和通风,这对于检测站的运行以及工作人员的健康非常重要;通过设置室内防火隔离带、增设通风设施、制定有效的人员疏散措施能有效预防消防事故的发生。     

基于自适应遗传算法的相位差优化模型研究

通过分析车辆在城市交通干线交叉口的延误规律,从相对相位差的约束条件出发,以干线的总延误最小为目标,建立了城市交通干线的相位差优化模型。模型中考虑到了车辆在干线相邻交叉口的双向延误情况,并采用自适应遗传算法在Matlab下编程实现了相位差优化模型的算例计算。结果表明该优化模型具有较好的有效性,能较大地提高城市交通干线协调控制的性能。     

地铁车站出入口设施优化设置研究

闸机检票效率影响地铁车站的整体通行能力,且作用于乘客等待时间来影响社会效益。为此,从系统优化的角度出发,以稳态条件下单位时间总费用为目标函数,通过研究北京西直门地铁枢纽A口客流出入站的过程,分析影响闸机设置的因素,以客流需求、空间限制、成本投入、疏散要求等为约束条件,采用线性规划的方法,对闸机设置进行优化研究,分别确定普通闸机与加宽闸机的个数。根据优化结果,为科学组织高峰小时客流出入车站提供基础数据和重要参考,检验实设闸机的合理程度。     

双向双领蹄式液压鼓式制动器优化设计

制动效能因数是制动器设计中非常重要的指标,直接决定制动距离的长短。制动效能因数的确定受到很多因素的限制,文中根据整车设计参数输入条件,利用Matlab优化工具箱,引入灵敏度分析方法,对一款轻型车上装备的液压鼓式制动器进行了优化设计,为该系统设计改进提供技术支持。