关键词： 柔性作业车间调度   遗传算法   邻域搜索   最大完工时间   优化策略  

摘要： 本文针对柔性作业车间调度问题（Flexible Job Shop Scheduling Problem ， FJSP），提出了一种融合自适应遗传算法和邻域搜索的优化策略，旨在最小化最大完工时间。首先，在遗传算法框架下，利用自适应种群初始化策略，动态调整种群结构，以提升算法的全局搜索能力。其次，引入多种邻域结构，结合局部搜索策略，通过邻域搜索算法对解空间进行深入探索，增强算法的局部搜索性能。本文设计了一种基于交叉和变异操作的改进机制，旨在增强种群的丰富性和提升算法的收敛速度。通过FJSP的30个标准算例验证了该算法在解决FJSP中的有效性。测试结果表明：本文算法在23个标准算例中的表现均优于或持平于其他智能优化算法，表现出了较好的寻优能力，且通过多次重复实验也显现出了很强的稳定性。

关键词： 核反应堆   堆芯功率   分数阶PID控制器   人工神经网络  

摘要： 堆芯功率是核反应堆运行的重要参数之一.对堆芯功率的控制通常用比例-积分-微分（PID）控制器.分数阶PID控制器是当前堆芯功率控制研究的前沿.使用分数阶微积分能更好地建模堆芯功率的时变性，更真实地描述堆芯功率状态的变化.但是，多数分数阶控制器无法根据环境或需求的变化及时调整其参数、实现快速动态响应.本文基于人工神经网络（ANN）极强的自学习能力提出了一种复合控制器.该控制器将人工神经网络与分数阶控制器结合起来，不仅可以实时参数调优，还保留了分数阶PID控制器的优点，同时实现堆芯功率的稳定控制和动态响应.

关键词： 复合材料/铝合金   胶接结构   拉伸载荷   三点弯曲载荷   遗传算法   多目标优化  

摘要： 由碳纤维增强树脂基复合材料（CFRP）与铝合金（Al）胶接而成的单搭接胶接结构，由于缺乏拉伸载荷和弯曲载荷作用下力学性能和损伤行为的系统性研究，限制了连接性能和可靠性的进一步提升。本研究建立了CFRP-Al单搭接胶接结构有限元模型，分析了拉伸载荷及三点弯曲载荷作用下胶接结构力学响应和损伤分布。其中，采用三维Hashin失效准则和内聚力模型分别模拟CFRP层内损伤、层间损伤及胶层损伤的演化过程，并与试验对比分析，验证损伤模型的有效性。之后，基于胶接参数构建以拉伸强度、剪切强度及弯曲强度为优化目标的多目标优化代理模型，代理模型结果与仿真结果最大相对误差为2.57%，验证了代理模型的准确性。在此基础上，采用NSGA-II算法对代理模型迭代优化，获得三维分布Pareto最优解集，与初始模型相比，优化后胶接结构拉伸强度、剪切强度及弯曲强度分别提高7.34%，24.12%和9.51%，实现了胶接结构综合连接性能的有效提升，该研究为胶接结构可靠性优化设计提供参考。

关键词： 遗传算法   禁忌搜索算法   0-1规划   土地使用  

摘要： 土地使用规划就是确定和选择可能的发展区域以满足使用土地的要求(包括新区域的形成及提供公共服务设施),最优土地发展规划就是从许多可能的发展区域和人口分配方案中选择最好的方案,这一问题能归结为一个单目标0-1规划问题。本文根据遗传算法和禁忌搜索算法自身的优势与不足,提出一种将二者混合使用求解土地使用规划的算法,以使总的费用最少,同时针对此模型中约束函数的特点,提出一种处理约束的新方法,并用实际问题进行了数值实验。这是第一次将遗传算法和禁忌搜索算法应用于实际的土地使用规划问题

关键词： 灰色关联分析   遗传算法   最小二乘支持向量机   留一法   比例电磁铁   预测方法  

摘要： 由于比例电磁铁的结构组成与静态电磁力之间存在复杂耦合作用，导致比例电磁铁的性能预测与控制存在较大的难题。因此，本文提出一种基于灰色关联分析（GRA）与遗传算法（GA）联合优化最小二乘支持向量机（LSSVR）模型，实现电磁铁静态电磁力的预测与控制。首先，通过分析比例电磁铁的静态电磁力，提取影响静态电磁力的八个关键特征参数；然后，针对八个参数设计中心复合试验（CCD）进行样本点选取，利用JMAG-Designer软件对样本点进行衔铁在不同行程和位移下的静态电磁力仿真分析；其次，利用GRA计算影响参数的关联度并进行阈值排序，按阈值大小筛选关联度参数作为LSSVR的输入特征量；在此基础上，利用GA将训练集中的静态电磁力预测误差作为适应度函数，以最小化预测误差为目标，优化LSSVR的正则化系数与核函数参数，构建GRA-GA-LSSVR优化模型；最后，为验证所提模型的合理性与可行性，采用留一法将GRA-GA-LSSVR与GRA-GA-BP和GRA-LSSVR模型的预测结果进行对比实验，并利用电磁铁静态电磁力测试平台对该型号比例电磁铁进行静态电磁力测试。所提模型在衔铁升程的不同位移下预测误差分别为3.0620、1.5968、1.5424，回程的不同位移下预测误差分别为2.2755、1.9766、1.7557。

关键词： 电压偏差   二次电压调整   混沌算法   遗传算法  

摘要： 系统初次调压后余留的电压偏差问题，对电力系统稳定运行造成了负面影响。聚焦于电力系统初次调压后续存的电压偏差现象，提出了一种运用混沌增强遗传算法的二次电压调控模型。首先，设计并实现了一种新颖的二次电压调控模型框架，明确了相应的约束条件；其次，融入混沌理论，利用混沌序列的随机性减少了算法陷入局部最优；此外，对离散节点数据的线性化预处理，进一步提升了模型的处理效率和适应性；最后，选取具有代表性的IEEE 33节点和220 kV电压等级的电力系统作为案例进行验证。仿真结果显示，该模型不仅显著提升了二次电压调整的精确度，而且有效增强了电力系统的电压稳定性，验证了模型的有效性和实用性。

关键词： 人工神经网络   路面使用性能   PCI  

摘要： 沥青路面的使用性能包括:路面破损状况、路面结构强度、路面平整度和路面抗滑能力,其中路面破碎状况的检测比较困难。路面使用性能的4个指标之间是有内在联系的,但是它们之间的相互关系还没有研究清楚,如果用传统的数学方法分析,它们之间的相关系数较小。而对于用传统方法无法解决的问题,人工神经网络理论却能得到较好的结果。本文应用人工神经网络理论,分析路面使用性能之间的关系,得到利用路面结构强度、路面平整度和路面抗滑能力来预测路面破损的模型,从而减轻路面破损调查的工作量

关键词： 城市交通   预防性维修   遗传算法   地铁单部件   多目标优化  

摘要： 城市内人口流动频繁、出行需求繁多等因素导致地铁客运量分布不均，为探究客运量分布随机性和不均衡性对地铁车辆维修策略经济性及可用性的复杂影响，提出了客运量影响下部件维修策略双目标优化方法。首先，引入加速失效模型构建随机客运量与基础客运量间的部件等效役龄转换方法，建立动态客运量影响下的部件故障率模型。其次，选用初级维修和高级维修两种维修方式，构建了部件经历不同等级非完美维修方式的可靠度演化模型。最后，考虑到客运量分布不均衡导致的差异化列车停机惩罚成本，以部件维修周期、维修方式为维修策略决策变量，建立了以维修成本和维修时间为优化目标的预防性维修策略。算例分析表明，本文所提维修策略可实现列车停机时刻与客流分布相协调，避免了维修任务落入高客流区间而导致的高额停机惩罚成本，相较于不考虑客运量影响的维修策略可以节省维修成本9.1%、缩短维修时间4.1%。

关键词： 人工智能   大气环境领域   模糊逻辑   遗传算法   人工神经网络  

摘要： 近些年人工智能技术迅速发展，引起了大多数领域研究人员的关注，在农业、气候、安全、环境等不同学科领域均取得了丰硕成果。本文首先对模糊逻辑、遗传算法、人工神经网络、支持向量机、轻量级梯度提升机等人工智能技术的基本原理、技术特征和适用范围进行了总结，并重点阐述了混合智能系统的技术先进性和优势；其次，以大气环境领域为例，调研了人工智能技术在环境领域的应用进展，以具体案例说明了常见的输入参数类型和性能评价指标；最后，从环境要素数据集、模型训练方式、算法自有缺陷等三个方面分析了现阶段人工智能技术在大气环境领域存在的挑战，提出了人工智能技术在大气环境领域未来的发展趋势主要为混合智能系统组合研究、多环境要素综合分析及其与环保平台的协同应用。