无人机基站三维空间位置部署方法设计与验证

1

作者 李朋 曹江 +1 位作者 平洋 梁东晨 《国防科技大学学报》 北大核心 2025年第2期193-201,共9页

针对无人机基站三维空间部署动态性强、时效性高、约束因素多、耦合性强等特点导致的计算量大、仿真周期长等问题,提出利用高效全局优化(efficient global optimization, EGO)算法来确定无人机基站三维空间部署位置。考虑到EGO算法主要... 针对无人机基站三维空间部署动态性强、时效性高、约束因素多、耦合性强等特点导致的计算量大、仿真周期长等问题,提出利用高效全局优化(efficient global optimization, EGO)算法来确定无人机基站三维空间部署位置。考虑到EGO算法主要通过最优化改善期望(expectation improvement, EI)函数来获取新的采样点,提出利用改进的差分进化(differential evolution, DE)算法来优化EI函数,改进DE算法通过引入亲本选择框架、后代种群生成策略自适应选择框架来提高寻优能力及收敛速度。利用3个典型的工程问题对改进EGO算法的性能进行测试,结果表明改进后的EGO算法在寻优能力、寻优速度以及稳定性方面都有明显提升。在此基础上,给出了利用改进EGO算法进行无人机基站三维空间部署的应用示例。 展开更多

关键词 无人机基站 位置部署 高效全局优化算法

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改进EGO算法在跨声速翼型气动优化设计中的应用 被引量：10

2

作者 王红涛 竺晓程 杜朝辉 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第11期1832-1836,共5页

为了解决复杂工程优化问题计算量大的问题,提出了基于Kriging代理模型的改进EGO(Efficient Global Optimization)算法.采用小生境微种群遗传算法求解Kriging模型的相关向量,避免了模式搜索算法求解相关向量时对初始值的敏感性问题.采用... 为了解决复杂工程优化问题计算量大的问题,提出了基于Kriging代理模型的改进EGO(Efficient Global Optimization)算法.采用小生境微种群遗传算法求解Kriging模型的相关向量,避免了模式搜索算法求解相关向量时对初始值的敏感性问题.采用小生境微种群遗传算法,结合无惩罚因子的惩罚函数法对EI(Expected Improvement)函数寻优,解决了惩罚因子难以选择的问题,增强了算法的鲁棒性.采用2个数值算例和1个工程算例对算法进行测试的结果表明,改进后的EGO算法收敛精度更高,比较适合在工程中应用. 展开更多

关键词 翼型 KRIGING模型 改进EGO算法 全局优化

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一种改进的小波变异粒子群优化算法 被引量：6

3

作者 高东慧 董平平 +1 位作者 田雨波 周昊天 《计算机工程》 CAS CSCD 2012年第21期145-147,共3页

为提高粒子群优化(PSO)算法的优化性能,提出一种改进的小波变异粒子群算法(IPSOWM)。在每次迭代时以一定的概率选中粒子进行小波变异扰动,从而克服PSO算法后期易发生早熟收敛和陷入局部最优的缺点。数值仿真结果表明,IPSOWM算法的搜索... 为提高粒子群优化(PSO)算法的优化性能,提出一种改进的小波变异粒子群算法(IPSOWM)。在每次迭代时以一定的概率选中粒子进行小波变异扰动,从而克服PSO算法后期易发生早熟收敛和陷入局部最优的缺点。数值仿真结果表明,IPSOWM算法的搜索精度、收敛速度及稳定性均优于PSO和PSOWM算法。 展开更多

关键词 粒子群优化算法 小波变异 小波变异粒子群优化算法 全局最优 鲁棒性

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一种改进的遗传算法及其在系统辨识中的应用 被引量：10

4

作者 徐洪泽 张福恩 褚东升 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第4期72-75,共4页

研究了基于基本杂交操作的遗传算法的搜索效率及全局收敛性。提出了一种改进的遗传算法,该算法成功地应用于系统辨识。仿真结果表明了该方法的有效性及实用性。

关键词 遗传算法 搜索效率 全局收敛性 系统辨识

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基于文化粒子群算法的开关磁阻电机多目标优化设计 被引量：9

5

作者 宋受俊 葛乐飞 蒋艳玲 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期111-117,共7页

特殊的结构和控制方法使得开关磁阻电机(SRM)具有多变量、强耦合、高非线性等特点,如何快速而准确的得到最优设计方案一直是研究的热点与难点。首先将粒子群算法(PSO)与文化算法(CA)相结合,构建了文化粒子群优化算法(CPSOA),通过将PSO... 特殊的结构和控制方法使得开关磁阻电机(SRM)具有多变量、强耦合、高非线性等特点,如何快速而准确的得到最优设计方案一直是研究的热点与难点。首先将粒子群算法(PSO)与文化算法(CA)相结合,构建了文化粒子群优化算法(CPSOA),通过将PSO嵌入到CA架构,实现了不同空间群体的并行进化,提高了PSO的优化精度与效率。然后,采用传统设计方法得到了SRM的初始设计方案,并进行了初步校核。最后,针对一定的目标和约束,以参数对性能的影响模式为基础,利用CPSOA对初始方案进行了优化,得到了关键几何尺寸和控制参数的全局最优解。 展开更多

关键词 开关磁阻电机 优化设计 文化算法 粒子群算法 并行进化 效率 转矩脉动

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进化算法鲁棒最优解研究综述 被引量：2

6

作者 郑金华 罗彪 +2 位作者 李晶 文诗华 李望移 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2009年第2期30-34,58,共6页

在实际应用中,环境往往是不稳定的且易受到噪声的影响。因此,对于许多现实优化问题,一个鲁棒性好的解具有重要的意义。然而,以往关于进化算法(EAs)的研究主要集中在寻找全局最优解,解的鲁棒性却没有得到重视。从单目标鲁棒最优解、多目... 在实际应用中,环境往往是不稳定的且易受到噪声的影响。因此,对于许多现实优化问题,一个鲁棒性好的解具有重要的意义。然而,以往关于进化算法(EAs)的研究主要集中在寻找全局最优解,解的鲁棒性却没有得到重视。从单目标鲁棒最优解、多目标鲁棒最优解及效率等方面较全面地分析了目前EAs搜索鲁棒最优解的研究现状。最后对相关研究工作做了展望。 展开更多

关键词 进化算法 鲁棒性 鲁棒最优解 单目标 多目标 效率

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一种新的优化方法:β算法 被引量：3

7

作者 汪泓 韩文秀 《系统工程学报》 CSCD 1999年第3期276-279,共4页

提出了一种新的求解全局最优问题的算法．该算法适合求解非线性、非凸、包含多个局部最优解的最优化问题，且对所求解的问题没有很强的前提条件，适用范围宽广．该算法利用了目标函数超曲面在可行域中的起伏，对可行域进行分割压缩，并... 提出了一种新的求解全局最优问题的算法．该算法适合求解非线性、非凸、包含多个局部最优解的最优化问题，且对所求解的问题没有很强的前提条件，适用范围宽广．该算法利用了目标函数超曲面在可行域中的起伏，对可行域进行分割压缩，并最终收敛于某个全局最优解．最后通过实例与模拟退火算法进行了比较，检验了其优异的鲁棒性和收敛速度． 展开更多

关键词 β算法 全局最优 鲁棒性 收敛速度 优化问题

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基于改进GAAA算法的连采机外喷雾降尘参数优化 被引量：8

8

作者 李晓豁 董伟松 +2 位作者 郭娜 周洋 王金兴 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2015年第12期1874-1879,共6页

为提高连续采煤机外喷雾装置的降尘效率,改进安全技术和工作面环境,以雾化压力、喷雾有效作用区长度、喷雾扩散角、喷嘴直径、相邻喷雾截面圆重叠参数为设计变量,建立了降尘效率最大的目标函数,运用改进遗传算法和蚂蚁算法的混合算法(G... 为提高连续采煤机外喷雾装置的降尘效率,改进安全技术和工作面环境,以雾化压力、喷雾有效作用区长度、喷雾扩散角、喷嘴直径、相邻喷雾截面圆重叠参数为设计变量,建立了降尘效率最大的目标函数,运用改进遗传算法和蚂蚁算法的混合算法(GAAA算法)对2~8μm不同粒径粉尘的降尘效率进行整体参数优化,并对降尘效果进行了分析和模拟验证。研究表明,随粉尘粒径增加,平均降尘效率先增大后减小,耗水量逐渐增大,最优降尘参数组可使平均降尘效率达90.9%,提高了7.5%,耗水量减少了6.0%,其对煤矿井下安全事故的预防有重要意义。 展开更多

关键词 连续采煤机 外喷雾 GAAA算法 参数优化 降尘效率

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基于谐振子遗传算法的高效地下水优化管理模型 被引量：3

9

作者 吴鸣 吴剑锋 +3 位作者 施小清 刘杰 陈干 吴吉春 《吉林大学学报（地球科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期1485-1492,共8页

在传统遗传算法和模拟谐振子算法的基础上,结合两者的优点,提出了一种新型快速高效的谐振子遗传算法。通过一个理想的水资源管理模型的算例和一个华北平原典型区地下水资源优化的实际算例,从寻优结果和寻优效率两个方面对谐振子遗传算... 在传统遗传算法和模拟谐振子算法的基础上,结合两者的优点,提出了一种新型快速高效的谐振子遗传算法。通过一个理想的水资源管理模型的算例和一个华北平原典型区地下水资源优化的实际算例,从寻优结果和寻优效率两个方面对谐振子遗传算法、传统遗传算法和模拟谐振子算法进行了对比分析。在两个地下水管理模型中,与传统的遗传算法和模拟谐振子算法相比,新型的谐振子遗传算法搜索效率达到模拟谐振子算法搜索效率的2倍以上,得到的最优解比遗传算法所得到的最优解分别增加供水量1.1×103 m3/d和0.47×108 m3/a,说明谐振子遗传算法具有更强的全局搜索能力和更好的寻优效率。 展开更多

关键词 谐振子遗传算法 遗传算法 模拟谐振子算法 地下水管理模型 全局搜索能力 寻优效率 华北平原

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面向大曲率曲面的喷涂机器人喷枪轨迹规划研究 被引量：10

10

作者 张鹏 龚俊 +1 位作者 曾勇 李翠明 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2015年第11期1670-1674,共5页

为提高机器人喷涂大曲率曲面的效果,首先基于曲面特性建立大曲率曲面数学表达模型,对其进行分片造型,并生成面片喷枪轨迹,最后建立优化目标函数实现轨迹优化;为了解决大曲率曲面分片后面片间的轨迹组合问题,降低算法中参数的使用,消除... 为提高机器人喷涂大曲率曲面的效果,首先基于曲面特性建立大曲率曲面数学表达模型,对其进行分片造型,并生成面片喷枪轨迹,最后建立优化目标函数实现轨迹优化;为了解决大曲率曲面分片后面片间的轨迹组合问题,降低算法中参数的使用,消除相应的除梯度信息,运用粒子群优化算法的思想,制定了算法程序技术路线,并依此编写了优化喷枪轨迹的算法程序。实验证明了该算法的高效性和适用性,达到了提高大曲率曲面喷涂效果的目的。 展开更多

关键词 大曲率曲面 粒子群优化算法 分片造型 轨迹组合

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舱外活动中航天员利用扶手移动的路径规划 被引量：2

11

作者 杨锋 丁立 +1 位作者 杨春信 袁修干 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期326-330,共5页

航天员在舱外活动中 ,常常需要从一个工作点向另一个工作点移动 .提出了一种用于搜寻两个工作点间最短通路的路径规划的方法 .该方法利用人工智能中的启发式搜索A 算法 ,在用栅格法对三维工作环境进行离散化的基础上 ,采用路径最短原则 ... 航天员在舱外活动中 ,常常需要从一个工作点向另一个工作点移动 .提出了一种用于搜寻两个工作点间最短通路的路径规划的方法 .该方法利用人工智能中的启发式搜索A 算法 ,在用栅格法对三维工作环境进行离散化的基础上 ,采用路径最短原则 ,完成了航天员在舱外活动中依靠扶手移动的路径规划 .对一个例子进行了研究 ,并对结果进行了分析 .规划的路径可为航天员舱外活动扶手的安装位置提供参考依据 ,以减少航天员舱外作业的工作时间。 展开更多

关键词 航天员 路径 规划 舱外活动 A^＊算法 启发式搜索

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一种由种群发育约束个体变异的鲁棒遗传算法 被引量：1

12

作者 刘怡光 游志胜 +1 位作者 曹丽萍 蒋欣荣 《石油大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期103-106,113,共5页

提出用种群发育停滞代数对变异概率和变异位数进行动态控制的改进遗传算法。该算法把种群没有更优个体产生看作种群发育停滞 ,将种群发育停滞代数定义为当前繁殖代序号与已得最优解的繁殖代序号之差 ;变异参数 (包括变异概率、变异位数 ... 提出用种群发育停滞代数对变异概率和变异位数进行动态控制的改进遗传算法。该算法把种群没有更优个体产生看作种群发育停滞 ,将种群发育停滞代数定义为当前繁殖代序号与已得最优解的繁殖代序号之差 ;变异参数 (包括变异概率、变异位数 )初值与标准遗传算法 (SGA)相近 ;随着发育停滞代数的增长 ,增大变异参数 ;当有更优个体产生时 ,变异参数恢复到初值 ,种群发育停滞代数置 0 ;随种群发育停滞代数再次增长 ,变异参数再次增大 ,如此反复 ,直至算法结束。该算法在保持局部搜索能力的同时 ,提高了全局搜索能力及速度。用两个多极值函数(Camel函数、Shaffer’sF6函数 )对该算法进行测试 ,结果表明 ,与SGA及自适应遗传算法相比 ,该方法以相当强的鲁棒性收敛到全局最优解 。 展开更多

关键词 遗传算法 变异概率 变异位数 多极值函数 收敛速度 染色体 最优控制

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基于遗传算法的HEV控制策略优化 被引量：3

13

作者 李军 徐杨蛟 +1 位作者 朱亚洲 纪雷 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2015年第11期1756-1760,共5页

混合动力汽车控制策略参数的选取对系统性能有重大的影响。为此,建立了以动力性能为约束指标、以燃油消耗率和排放为评价指标的混合动力汽车控制策略参数优化模型,并对控制策略参数进行优化。利用加权系数法整合评价指标,结合遗传算法... 混合动力汽车控制策略参数的选取对系统性能有重大的影响。为此,建立了以动力性能为约束指标、以燃油消耗率和排放为评价指标的混合动力汽车控制策略参数优化模型,并对控制策略参数进行优化。利用加权系数法整合评价指标,结合遗传算法工具箱GATBX对控制策略参数进行多目标优化,并利用ADVISOR对优化前后的性能进行仿真。仿真结果表明:在保证动力性的前提下有效降低了混合动力汽车燃料消耗量和排放,其中油耗和NOx降低了17%,HC和CO降低了大约7%。 展开更多

关键词 混合动力汽车(HEV) 控制策略 遗传算法 多目标优化

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基于蚁群优化的无线传感器网络路由优化算法 被引量：8

14

作者 李虎雄 张克旺 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期356-360,共5页

针对无线传感器网络节点功耗受限,无线信道容易受环境干涉等特点,提出一种低功耗、信道质量敏感的无线传感器网络路由优化算法COR,COR算法基于节点剩余能量、无线信道质量统计参数等变量,通过修改启发因子方程以及信息素更新方程,采用... 针对无线传感器网络节点功耗受限,无线信道容易受环境干涉等特点,提出一种低功耗、信道质量敏感的无线传感器网络路由优化算法COR,COR算法基于节点剩余能量、无线信道质量统计参数等变量,通过修改启发因子方程以及信息素更新方程,采用改进蚁群算法选择剩余能量高、信道质量较好的路径进行数据的路由转发,可有效降低数据传输功耗,平衡网络中节点的功率消耗,延长网络生命周期。仿真实验表明,COR算法网络消耗能量仅为传统ACO(Ant Colony Optimization)算法的73%,具有较高的实用价值。 展开更多

关键词 无线传感器网络 路由算法 蚁群算法 低功耗

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基于改进蚁群算法的无人驾驶飞行器三维航迹规划与重规划 被引量：8

15

作者 唐必伟 朱战霞 +1 位作者 方群 陈攀峰 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期901-907,共7页

研究了一种改进蚁群算法在无人驾驶飞行器三维航迹规划中的应用。针对基本蚁群算法容易过早陷入局部最优以及过早陷入迭代停滞的缺陷,新提出了一种信息素挥发系数的随机自适应调节方法;借助最小威胁曲面这个概念,将最小威胁曲面向水平... 研究了一种改进蚁群算法在无人驾驶飞行器三维航迹规划中的应用。针对基本蚁群算法容易过早陷入局部最优以及过早陷入迭代停滞的缺陷,新提出了一种信息素挥发系数的随机自适应调节方法;借助最小威胁曲面这个概念,将最小威胁曲面向水平面投影,使三维航迹规划转换为二维航迹规划;并借助动态窗口这个概念,在三维离线航迹的基础上进行航迹局部重规划;最后给出仿真验证。仿真结果表明:改进蚁群算法在解的优越性和算法的快速性上都全面优于基本蚁群算法,并且改进的蚁群算法在三维航迹重规划上有很强的适应性。 展开更多

关键词 改进蚁群算法 三维航迹规划 三维航迹重规划 动态窗口 最小威胁曲面

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基于EGO算法的常压塔能量优化 被引量：1

16

作者 叶贞成 钱智媛 罗娜 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第12期4929-4934,共6页

常减压装置能量消耗约占炼厂总用能的25%～30%,在保证产品产量与质量的条件下,优化常减压蒸馏塔操作条件,可有效降低能耗。为了避免随机优化算法对常压塔机理模型进行操作优化时,存在计算资源消耗大、效率低的问题,文中采用基于代理模... 常减压装置能量消耗约占炼厂总用能的25%～30%,在保证产品产量与质量的条件下,优化常减压蒸馏塔操作条件,可有效降低能耗。为了避免随机优化算法对常压塔机理模型进行操作优化时,存在计算资源消耗大、效率低的问题,文中采用基于代理模型的全局优化方法优化常压塔的余热回收过程,在优化迭代过程中用Kriging代理模型来代替耗时的精确模型评估。实验表明模型调用次数相较于粒子群优化算法减少了90%,优化时间减少了85%,实现了能量优化并且保证了侧线产品之间的分离精度。 展开更多

关键词 算法 优化 计算机模拟 代理模型 有效全局优化算法 中段回流

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高空螺旋桨无刷直流电机重置粒子群PID控制 被引量：10

17

作者 杨剑威 窦满峰 +1 位作者 骆光照 赵冬冬 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期313-320,共8页

永磁无刷直流电机驱动高空螺旋桨负载时,由于大气密度随海拔高度变化,电机转速随螺旋桨负载变化不断波动,传统定参数PID控制难以随环境变化对电驱动系统PID控制参数进行实时调整,系统的动态特性和鲁棒性较差。提出一种基于BFGS(Broyden-... 永磁无刷直流电机驱动高空螺旋桨负载时,由于大气密度随海拔高度变化,电机转速随螺旋桨负载变化不断波动,传统定参数PID控制难以随环境变化对电驱动系统PID控制参数进行实时调整,系统的动态特性和鲁棒性较差。提出一种基于BFGS(Broyden-Fletcher-Goldfarb-Shanno)动态重置粒子群算法(BFGS-RPSO)的永磁无刷直流电机PID参数控制方法,该方法利用BFGS-RPSO算法灵活快速的在线参数寻优特点,对永磁无刷直流电机控制系统PID参数进行在线实时优化调整,提高了螺旋桨负载电驱动系统的动态特性和鲁棒性。Matlab仿真和实验表明,电机在起动过程中,转速上升时间较短,转速和转矩超调较小,且在负载波动过程中电机转矩脉动较小,BFGS-RPSO PID参数控制比传统PID控制具有更好的动态特性和鲁棒性,适合应用于高空螺旋桨永磁无刷直流电机螺旋桨电驱动系统。 展开更多

关键词 永磁无刷直流电机 电驱动系统 高空螺旋桨 重置粒子群算法 PID参数控制

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提高基于Adjoint方法翼型优化设计鲁棒性的研究 被引量：4

18

作者 樊艳红 宋文萍 韩忠华 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期547-555,共9页

通过引入线搜索方法,提高了基于Adjoint方法翼型优化设计的鲁棒性。针对给定的目标函数,推导了贴体坐标系下相应的Adjoint方程与边界条件的具体表达形式,以及梯度表达式。通过数值求解流动控制方程和Adjoint方程,得到目标函数对设计变... 通过引入线搜索方法,提高了基于Adjoint方法翼型优化设计的鲁棒性。针对给定的目标函数,推导了贴体坐标系下相应的Adjoint方程与边界条件的具体表达形式,以及梯度表达式。通过数值求解流动控制方程和Adjoint方程,得到目标函数对设计变量的梯度,并采用线搜索方法获得最优步长,由此提高了优化算法的鲁棒性。算例表明,线搜索方法可以自动寻找最优的步长,有效解决了传统的取常数步长优化步长选取受到限制,优化结果受步长影响的问题,使得优化方法对步长的依赖性变小,提高了基于Adjoint方法翼型优化设计的鲁棒性。 展开更多

关键词 Adjoint方法 气动优化设计 Navier—Stokes方程

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不确定阻断情景下的路网保护策略研究 被引量：1

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作者 俞武扬 《运筹与管理》 CSSCI CSCD 北大核心 2016年第4期203-208,共6页

当应急服务设施位置确定时,其应急出救效率主要取决于该区域的交通网络条件。在灾前防御阶段对路网采取实施一定的保护措施可以减少因灾害造成的损失。结合可能受灾害造成阻断的道路所需保护成本、阻断后的修复成本以及区域应急出救效率... 当应急服务设施位置确定时,其应急出救效率主要取决于该区域的交通网络条件。在灾前防御阶段对路网采取实施一定的保护措施可以减少因灾害造成的损失。结合可能受灾害造成阻断的道路所需保护成本、阻断后的修复成本以及区域应急出救效率,在考虑道路阻断情景不确定性基础上建立鲁棒优化模型以确定路网保护策略,其中每种道路保护策略所面临的最坏情景被用于衡量该策略的优劣。通过分析模型的特点设计了嵌入Warshall-Floyd算法的模拟退火算法,最后的数值试验显示了算法的有效性并对保护策略和观望策略的性能进行了对比分析。 展开更多

关键词 应急管理 鲁棒优化 模拟退火算法 路网保护 应急出救效率

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基于改进EGO算法的汽车40%偏置碰撞优化设计 被引量：1

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作者 宋正超 章斯亮 《汽车安全与节能学报》 CAS CSCD 2017年第3期246-251,共6页

为提升优化的精度和效率,对某多用途车(MPV)车型进行整车正面偏置碰撞结构优化设计。以整车碰撞后侵量和变形量等为约束条件,考虑了序列样本对目标响应和约束响应的改进效果,建立了基于Kriging模型的改进的高效全局优化(EGO)算法和相应... 为提升优化的精度和效率,对某多用途车(MPV)车型进行整车正面偏置碰撞结构优化设计。以整车碰撞后侵量和变形量等为约束条件,考虑了序列样本对目标响应和约束响应的改进效果,建立了基于Kriging模型的改进的高效全局优化(EGO)算法和相应的序列采样优化流程。结果表明:与不考虑序列采样的传统优化方法、Jones经典EGO序列采样算法和Schonlau约束EGO序列采样算法进行对比,该算法可以在最小的112个样本规模下,得到误差小于8.42%的优化解,碰撞案例在减质量2.89 kg,且所有碰撞约束性能均满足要求的情况下,目标碰撞有效加速度从28.48 g下降为26.77 g。从而,验证了该方法的准确性和效率。 展开更多

关键词 整车开发 汽车碰撞 近似模型误差 KRIGING模型 高效全局优化(EGO)算法 改进的EGO算法

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