关键词： 动态流场   大范围长时序   欠驱动无人船   路径规划   遗传算法   B样条曲线  

摘要： 环境驱动无人船,如波浪滑翔机、saildrone等,由于自身低航速性、欠驱动性和弱机动性,导致其在大洋航行时受洋流干扰显著,甚至在部分强洋流海域出现失控的情况。本文基于先验已知的动态流场,通过B样条控制点随机生成无人船路径,并计算每一条路径在动态流场中考虑路径距离、航行速度以及路径光滑度的综合代价函数,使用遗传算法迭代搜索最优控制点组合。此外,考虑到大洋长航程路径规划中时间跨度长的特点,将出发时间作为路径优化参数,对比分析不同出发时间对行程用时的影响。仿真表明,所提出的路径规划策略能够有效提升大范围动态流场中欠驱动无人船的平均航速,缩短目标抵达时间。同时,在大范围长时序航行中,选择适当的出发时间可以进一步缩短行程用时。

关键词： 超宽带定位   坐标误差改正   广义回归神经网络   反向传播神经网络   一步改正  

摘要： 针对超宽带(UWB)定位存在的坐标误差难以利用常规手段进行改正的问题,本文提出了基于广义回归神经网络(GRNN)和反向传播神经网络(BPNN)的UWB坐标误差一步改正模型。改正模型以UWB原始定位坐标、与不同基站间距离为输入,以UWB相对高精度参考值误差为输出,分别以GNSS RTK点位坐标为动态试验参考值、全站仪点位坐标为静态试验参考值,对改正模型进行训练。将改正模型分别用于改正非建模样本点的UWB坐标,然后对改正前后的精度及不同改正模型的精度进行了比较分析。结果表明:利用人工神经网络直接建立UWB坐标一步改正模型的方法是可行的,该方法无须再次利用改正后的测距值解算坐标,更加简便、快捷;两种模型总体均能有效改善UWB的动态、静态定位坐标精度;且基于GRNN的改正模型相比基于BPNN的改正模型可以更有效地改善UWB坐标误差,改正后的UWB动态定位平面坐标精度可达厘米级,静态定位平面坐标精度高达毫米级。

关键词： 混合遗传算法   欠驱动船舶   航向保持控制   期望航向   控制律  

摘要： 欠驱动船舶容易受到风、浪、洋流等外部环境因素的影响,导致航向偏离、船体摇晃,航行安全风险增加,为提高其在各种海况下的稳定性和安全性,提出混合遗传算法下欠驱动船舶航向保持控制方法。构建欠驱动船舶数学模型描述其动态行为,设计包含跟踪微分器和分数阶滑膜控制器的航行保持控制器,生成期望航向的平滑过渡过程,为后者提供航向角速度和角加速度信号。以航向误差作为其输入控制量,通过设计的分数阶滑膜面和控制律实现期望航向追踪,采用混合遗传算法优化控制器参数,提高航向跟踪效果。实验结果表明:该方法可实现不同海况下船舶航向保持控制,控制效率高、航向控制超调量小。

关键词： 生鲜农产品   气体排放   绿色配送   改进的遗传算法  

摘要： 2023中央一号文件明确提出要“抓紧抓好粮食和重要农产品稳产保供”“完善农产品流通骨干网络”。这一举措极大地推动了农产品物流的发展,但农产品的易腐特性使得其比普通物流成本与能耗更高,这极不利于碳达峰、碳中和目标的实现。因此,为了有效平衡农产品物流的经济效益与环境效益,文中以农产品物流中能耗最大的配送环节为聚焦点,首先,构建了考虑气体排放的配送路径优化模型,其次,为求解该模型的最优解,在传统遗传算法的基础上,在运用精准适应度函数和君主策略的同时,引进破坏、修复以及2-opt算子提升算法的局部搜索能力,设计了一种改进的遗传算法。最后,通过Solomon R101算例,对改进前后的生鲜农产品配送方案进行了对比分析,结果表明,通过改进的遗传算法得到的配送方案成本优化了42.35%,气体排放量降低了47.06%,能够帮助生鲜农产品物流配送企业在实现经济效益的同时,实现绿色转型。

关键词： 遗传算法   三维装箱问题   非线性混合整数规划模型  

摘要： 目的针对冷链运输中的生鲜打包及装载优化问题,提出一种允许货物以体积恒定为前提进行尺寸变化的包装装载方案,以最大化集装箱的空间利用率。方法基于上述问题,构建非线性混合整数规划模型,为了方便CPLEX或LINGO等求解器对该非线性混合整数规划模型进行求解,采用一种分段线性化方法,将该非线性模型进行线性化处理。由于所研究问题具有NP-hard属性,无论是CPLEX还是LINGO都无法有效求解大规模算例,因此设计一种有效结合遗传算法与深度、底部、左部方向优先装载(Deepest bottom left with fill,DBLF)的算法。结果大小规模算例实验验证结果表明,混合遗传算法能够在合理时间内获得最优解或近似最优解。结论所提出的可变尺寸包装方案有效提高了装载率,有益于客户和物流公司。

关键词： 地下水   潜在性预测   遗传算法   特征选择   支持向量机  

摘要： 传统机器学习模型在地下水潜在性预测中,未考虑最优因子组合,会对地下水潜在性制图产生不利影响。为此,提出了遗传算法优化支持向量机的地下水潜在性预测方法。以云南省彝良县为研究区,从地形、水文、土壤、地质等方面选取了共15个影响因子;考虑模型性能和影响因子的作用,利用遗传优化算法筛选了包含11个影响因子的最优因子组合;然后使用支持向量机方法构建了地下水潜在性预测模型;最后计算了因子优化前后的模型准确度和受试者工作特性曲线下面积(area under curve,AUC),并绘制了模型的受试者工作特性(receiver operating characteristic,ROC)曲线和地下水潜在性预测图。结果表明:因子优化前模型的准确度为0.774,验证集AUC为0.789,因子优化后模型的准确度为0.777,验证集AUC为0.806,分别提高了0.003和0.017。可见,所提方法的准确性、可靠性优于传统的支持向量机法,其结果可以为区域水文地质调查和地下水资源管理与规划提供科学参考。

关键词： 理性   无限理性   有限理性   生态困境  

摘要： “无限理性”和“有限理性”作为经济学、决策理论及心理学等领域的重要概念,影响已远超其提出的特定视域。从更广义的哲学社会科学视角来看,无限理性表征着理性主义至上的价值观念和实践原则,这种强势理性观一直塑造着人类解释世界对待自然的狂妄姿态,是造成人与自然冲突引发生态困境的内在根源。有限理性则在批判反思前者的基础上追问人类理性活动的限度,重塑着我们理解对待自然的方式。有限理性的现实建构将为生态困境的消解,实现人与自然和谐共生提供有益的价值遵循和实践进路。

关键词： 选择性维护   精准保障   可靠性   成本控制   遗传算法  

摘要： 为科学制定任务计划周期内的测控设备维护策略,减少冗余资源浪费,增加备份资源的可靠性,同时保证任务执行的风险可控,促进设备维护资源配置从专家经验到精准计算的转变,设计一套以可靠性为约束条件,以成本控制为优化目标的,基于遗传算法实现的最优测控设备选择性维护策略生成方法,并利用某型测控设备以往记录数据进行实验,证明了算法的有效性和可行性,可在航天测控系统中进行推广,为后续形成科学化的航天发射场维护维修资源配置方案,提供了技术储备。

关键词： 分布式光伏   系统优化   遗传算法  

摘要： 为改善配网电能质量、实现配网负荷水平的调节,文章对分布式光伏配网储能系统进行优化处理,建立双阶段优化配置模型,采用改进的遗传算法对两阶段储能优化配置模型进行求解,以此确定储能的最佳配置方案及运行优化策略。

关键词： 带式输送机   自动张紧装置   粒子群算法   遗传算法  

摘要： 为有效解决输送机液压张紧装置张紧效率低等问题,通过分析变频张紧装置优点,优化设计带式输送机永磁变频自动张紧装置,主要对张紧装置的机械和电器结构进行了设计,并对比仿真分析基于粒子群和遗传算法的PID控制下的张紧小车在启动、慢速、机尾自移阶段的动态特性响应。结果发现,基于粒子群算法的PID控制达到速度峰值和稳态用时短,且峰值小,说明该算法控制效果好且安全性高。