关键词： 注水泵   能耗   遗传算法   粒子群算法   转速比  

摘要： 为降低注水系统和注水泵机组在生产系统中的能耗水平,在梳理某油田注水泵站运行现状的基础上,确定了影响泵机组能耗的主控因素,建立了以泵机组运行功率最小为目标函数的数学模型,分别采用遗传算法和粒子群算法进行求解,以此确定开泵数量、流量和转速比。结果显示,粒子群算法在收敛速度和寻优精度上均优于遗传算法,优化后注水泵的转速比差基本为零,转速比差越小,能耗越低;对18座注水泵站进行了优化调整,对未实施变频的电动机统一安装高效变频器,对一拖二变频形式的电动机统一更改为全变频同步调速,每个站的单日节电量为745~1 495 kWh,可节约运行费用596~1 195元,节能效果显著。

关键词： 遗传算法   非线性方程   暴雨公式  

摘要： 以A市过去30 a的降雨资料为基础,运用优化适线法对理论频率分布曲线进行参数估算,并借助遗传算法求解超定非线性方程,分别构建了A市的单次暴雨重现期公式和暴雨总量公式。结果表明:相较于传统手段,利用遗传算法推求暴雨公式可大幅缩减人力和时间投入,通过均方根误差和相对均方根误差来评判这些公式的精度也完全符合相关规范的要求,可为各地暴雨公式修订工作提供一定的借鉴。

关键词： GIS   城市火灾风险   风险分级   消防站布局   布局优化   遗传算法   风险区域  

摘要： 为满足城市消防站科学布局需求,减少在布局过程中出现资源浪费的情况,提出基于地理信息系统(GIS)的城市火灾风险分级与消防站布局优化方法。在GIS技术的作用下,获取城市地理位置数据、历史火灾记录等多种类型数据,从中提取城市火灾风险指标,并对风险指标进行量化,构建风险指标的判断矩阵,计算风险指标的权重向量和城市火灾风险评估值。基于此,以最小化建设成本、最小化风险覆盖偏差作为优化目标,设定优化目标函数,设定消防站容量限制、响应时间限制等多个条件,引入遗传算法,对优化目标进行求解,得到最优的布局优化方案。实验结果表明,设计的布局优化方案具有较高的均衡度,能够合理分配消防站资源。

关键词： 无人舰船   舱室划分   遗传算法  

摘要： 无人舰船舱室布置需求不同于有人舰船,为搜索设计空间得到较优的全船舱室划分方案,提出无人舰船舱室智能划分方法。首先,分析舱室布置需求对舱室布置过程的影响,总结舰船舱室布置属性;其次,建立横舱壁位置寻优、设备舱室分配、液体舱室分配、单一大规模液体舱室分配的无人舰船舱室划分数学模型;然后,基于遗传算法求解无人舰船舱室划分问题;最后,通过仿真算例验证该方法的收敛性与有效性。结果显示,多次仿真结果总目标函数值均能够收敛至稳定值,并计算相对标准偏差为6.5%;通过定量比较算法计算结果参数与设计目标参数,可认为该方法能够输出可行设计方案。在仿真算例中,无人舰船舱室智能划分方法能够提供满足设计需求的舱室划分方案,该方法可为工程中无人舰船舱室划分提供一种新的设计思路。

关键词： 高速公路   智慧物流   物联网技术   路径规划  

摘要： 随着中国(广西)自由贸易试验区物流业的快速发展,高速公路智慧物流的路径规划成为提升运输效率的关键。文章针对广西高速物流存在的动态响应不足、多目标优化困难等问题,提出一种基于物联网数据融合与改进遗传算法的智能路径规划方法。首先,引入物联网技术实现数据采集与处理;其次,在传统遗传算法中引入自适应变异概率和精英选择策略,优化路径搜索能力,避免陷入局部最优解。实验结果表明,改进后的算法在单峰和多峰测试函数上均表现出更高的收敛速度和优化精度,适用于不同规模的物流路径规划问题。该研究为广西高速公路路网智慧物流的智能化升级提供了可行性方案,有助于降低运输成本、提高资源利用率,进而推动绿色物流发展。

关键词： 车间设施布局   系统布置设计   遗传算法   布局优化  

摘要： 车间布局是生产制造企业规划与设计的重要环节之一。目前很多汽车制造企业仅依赖传统方式对车间进行布局规划,缺乏充分的科学指导和数据化决策支持,影响了汽车制造企业的生产效率和运营成本。以H公司总装车间布局为研究对象,针对总装车间内各作业工区位置与车辆装配工序不匹配而导致的生产效率过低、运营成本过高等问题,综合运用遗传算法与系统设施布置方法(SLP)对其总装车间进行布局优化。优化结果表明:经遗传算法生成的布局方案较原车间布局实现物流成本降低了47.01%,提高了17.42%的非物流相互关系;同时验证了遗传算法在复杂约束下的全局寻优能力和优化模型的有效性与工程应用价值。

关键词： 一箭多星   分离弹簧   遗传算法  

摘要： 星箭分离弹簧作为分离关键要素之一,控制与卫星的匹配关系,是保障星箭分离安全的重要手段。随着近几年一箭多星任务卫星规模的快速增长,分离弹簧的数量随之成倍增长,适应卫星质量特性的分离弹簧选配难度越来越大。本文提出了基于遗传算法的一箭多星任务分离弹簧的快速选配方法,以保证卫星的分离姿态角速度,并进行了仿真验证。与以往设计方法相比,该方法大幅提高了选配效率,可为后续超大规模多星任务提供技术支撑。

关键词： 停机位分配   多目标优化   遗传算法   种群密度   自适应变异  

摘要： 停机位分配问题需要将有限的资源(即机场的停机位)合理分配给需要这些资源的任务(即到达和离港的航班),属于高维离散多目标优化问题。现阶段研究方法主要是建立数学模型,并使用各种智能算法来求解获得最优解集。然而,针对停机位问题中高维离散化的特征,多数算法在进化过程中,使用非支配排序和精英策略来筛选后代,可能导致种群的多样性变差、帕累托前沿的不均匀分布等问题,从而降低解集的质量。该文提出了一种基于种群密度自适应变异策略的算法,通过智能地调节变异操作的方向和方位,有效维护并增强目标搜索空间内的探索广度与深度,用于保持目标空间和种群的多样性。将该算法与多种具有代表性的遗传算法和智能算法进行比较。实验结果表明,在有限时间内该算法在决策空间中能找到更多有效的解,并且能更好地保持决策空间和目标空间多样性和收敛性的平衡,有效指导停机位分配,整体效果要好于现有遗传算法和智能算法。

关键词： 矿井提升机   电机械盘式制动系统   PID控制算法   遗传算法  

摘要： 文章设计了矿井提升机电机械盘式制动系统,提出了一种三闭环电子制动力分配控制系统结构方案,该方案通过精确调控电机性能,实现了对制动力与制动间隙的有效控制。为进一步提高控制精度,研究了比例-积分-微分(proportional-integral-derivative,PID)控制器在电子制动力分配系统中的应用,并结合遗传算法(genetic algorithm,GA)形成了GA-PID算法,对电子制动力分配系统进行优化。结果显示,GA-PID算法相较于传统的PID控制算法和模糊PID控制算法,具有更快的响应速度和更小的超调量,显著提高了制动系统的稳定性和控制精度。

关键词： 市域快速轨道交通   快慢车停站方案   多目标优化模型   遗传算法  

摘要： [目的]为了最大限度缩短乘客出行时间,降低企业运营成本,需寻求两者博弈的平衡点。应基于乘客出行成本与企业运营成本,对市域快速轨道交通线路快慢车停站方案进行系统性研究。[方法]基于市域快速轨道交通线路特性,建立了以乘客出行时间最少及企业运营成本最低为目标的市域快速轨道交通线路双目标非线性优化模型。根据遗传算法理论,构建了模型的遗传算法程序并求解模型。以某市域快速轨道交通线路为例,将该线某工作日早高峰小时的OD(起讫点)客流数据作为输入条件,通过遗传算法得到该线优化后的快慢车最佳停站方案。对比分析了停站方案优化前后的企业运营成本及乘客出行成本。[结果及结论]停站方案结果验证了所建模型和算法的有效性。采用优化后的市域快速轨道交通线路快慢车停站方案,乘客出行成本降低了19.48%,企业运营成本增加了4.23%,总成本降低了4.18%。该算法虽导致企业运营成本小幅增加,但有效降低了乘客出行时间成本,提升了乘客出行的可达性。