检索结果-内蒙古大学图书馆

邵阳学院学报（自然科学版） 2021年第3期18卷 32-43页

作者：马志林高梦迪王庆阳刘从虎王楠宿州学院机械与电子工程学院安徽宿州234000

增材制造技术因其能够一层层打印出复杂的零件而日益备受关注,然而,增材制造技术的工艺参数繁多且相互影响,因此,合理选择工艺参数一直以来是研究的重点。为了解决这一问题,文中提出了基于节能的增材制造工艺参数优化方法。首先,分别建... 详细信息

增材制造技术因其能够一层层打印出复杂的零件而日益备受关注,然而,增材制造技术的工艺参数繁多且相互影响,因此,合理选择工艺参数一直以来是研究的重点。为了解决这一问题,文中提出了基于节能的增材制造工艺参数优化方法。首先,分别建立了常见的增材制造技术,如熔融沉积成形(fused deposition modeling,FDM)、光固化立体成形(stereo lithography apparatus,SLA)和激光选区熔化(selective laser melting,SLM)的能源消耗、表面质量与工艺参数的关系。然后,提出了基于能源消耗和表面质量的多目标工艺参数优化模型。最后,利用FDM设备进行实验验证,实验结果表明:该优化方法是有效的。该方法能够为设计者在选择合理的工艺参数时,提供方法借鉴。

关键词：增材制造工艺参数优化节能表面质量多目标遗传算法

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基于ANSYS_Workbench的深海取样外筒多目标优化设计

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轻工机械 2021年第6期39卷 90-95页

作者：付平殷硕张明赛王晨旭青岛科技大学机电工程学院山东青岛266061

为了安全、稳定地收集深海浮游微生物,课题组对具有保温、保压和过滤功能的取样外筒进行了优化设计。首先,对取样外筒进行三维建模,通过ANSYS_Workbench软件对取样外筒进行静力学分析;其次,对取样外筒的设计参数进行灵敏度分析,筛选出... 详细信息

为了安全、稳定地收集深海浮游微生物,课题组对具有保温、保压和过滤功能的取样外筒进行了优化设计。首先,对取样外筒进行三维建模,通过ANSYS_Workbench软件对取样外筒进行静力学分析;其次,对取样外筒的设计参数进行灵敏度分析,筛选出对输出结果(质量、最大变形和最大等效应力)影响程度比较大的参数,通过响应面法构建设计参数和输出结果之间的近似函数关系。结果表明:课题组的研究在保证取样外筒质量较小的前提下,提高了其综合强度和稳定性,节约了设计成本,提高了材料利用率。

关键词：取样外筒多目标优化灵敏度分析响应面法多目标遗传算法综合强度

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基于三维反设计的喷水推进泵噪声优化方法和系统

基于三维反设计的喷水推进泵噪声优化方法和系统

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作者：王德忠龚波尹俊连张正川 200240 上海市闵行区东川路800号

本发明提供了一种基于三维反设计的喷水推进泵噪声优化方法和系统，包括：叶轮、转轮室、导叶体，子午面流道控制线采用四阶三次贝塞尔曲线拟合，叶截面载荷分布采用三段式控制规律，通过响应面建立子午面拟合曲线控制点坐标、叶截面载... 详细信息

标准号: CN115455854A

本发明提供了一种基于三维反设计的喷水推进泵噪声优化方法和系统，包括：叶轮、转轮室、导叶体，子午面流道控制线采用四阶三次贝塞尔曲线拟合，叶截面载荷分布采用三段式控制规律，通过响应面建立子午面拟合曲线控制点坐标、叶截面载荷分布控制参数、堆叠角度与喷水推进泵扬程、效率、噪声的对应关系，通过多目标遗传算法进行寻优，得到满足目标扬程和效率需求的噪声最低时对应的控制参数值，实现喷水推进泵的高性能低噪声设计。本发明兼顾了喷水推进泵性能和噪声的多方面需求，该设计方法也适用于泵喷的设计，推广后可普遍应用于喷水推进系统的设计上。

关键词：喷水推进噪声载荷分布子午面多目标遗传算法叶轮喷水推进系统贝塞尔曲线控制点坐标三段式控制扬程控制参数拟合曲线噪声优化泵性能泵扬程导叶体低噪声控制线响应面转轮室泵喷堆叠流道拟合四阶寻优三维应用

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考虑风光不确定性的微网多时间尺度优化调度

考虑风光不确定性的微网多时间尺度优化调度

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作者：吕蒙西安理工大学

学位级别：硕士

受到环境因素的影响,微网系统中风力发电和光伏出力具有较强的波动性和不确定性。所以在对风光出力进行预测和不确定性分析的基础上,对微网的调度策略进行优化,可提高系统运行的经济性和可靠性,对未来能源系统优化调度问题的研究具有重... 详细信息

受到环境因素的影响,微网系统中风力发电和光伏出力具有较强的波动性和不确定性。所以在对风光出力进行预测和不确定性分析的基础上,对微网的调度策略进行优化,可提高系统运行的经济性和可靠性,对未来能源系统优化调度问题的研究具有重大意义。首先,考虑风电和光伏出力的不确定性,以风光一小时、15分钟的出力数据分别使用变分模态分解方法(VMD)进行模态分解,得到不同特征的子分量后采用组合预测算法得到风光功率预测值。采用拉丁超立方抽样生成风电场景后进行聚类分析,提出Cano卩ˉ谱聚类-Kˉmcans分析方法,根据Canopy方法确定聚类数,接着对生成的风光场景进行聚类,得到典型场景值以及场景概率可以有效提高电力系统应对可再生能源出力不确定性的能力。最后,针对风光出力的不确定性问题,建立日前以经济性和环境效益为目标的微网优化调度模型,同时考虑诸多约束条件,利用多目标遗传算法来优化微燃机组出力、储能系统充放电量以及微网交互功率。日内建立以电源出力调整量最小和电源出力调整量成本最小的多目标优化调度模型,根据模型预测控制原理,利用多目标遗传算法来求解问题,滚动修正日前调度计划值。最后通过与单目标的微网多时间尺度调度进行对比,验证本文调度策略的有效性和合理性。

关键词：变分模态分解风电出力不确定性谱聚类场景法多目标遗传算法

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考虑多目标的C企业整车物流配送共享仓选址研究

考虑多目标的C企业整车物流配送共享仓选址研究

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作者：何怀丞重庆大学

学位级别：硕士

中国经济高质量发展,汽车市场呈井喷式增长。消费升级使传统的整车物流组织方式难以满足客户的时效性需求,已成为行业痛点。C企业作为汽车领域内的供应链平台服务商,其主营业务包括整车物流、零部件物流和共享租赁等。基于目前整车物流... 详细信息

中国经济高质量发展,汽车市场呈井喷式增长。消费升级使传统的整车物流组织方式难以满足客户的时效性需求,已成为行业痛点。C企业作为汽车领域内的供应链平台服务商,其主营业务包括整车物流、零部件物流和共享租赁等。基于目前整车物流领域存在的时效性问题,C企业提出建立整车物流领域VTC(配送共享仓)的构想,由VTC提供整车仓储配送服务,为更多汽车品牌创造共享模式,为客户提供更加优质的服务。但是,针对整车物流VTC的选址,目前缺乏整车物流末端配送站选址的相关研究,同时现有选址方法缺少从定量分析角度科学准确挑选备选中心,在考虑客户时间满意度时忽略了客户价值权重。基于此,论文在考虑客户时间满意度和物流总成本的情况下对C企业整车物流配送共享仓进行选址研究,具体研究内容如下:首先,介绍了C企业提出的VTC基本概念和发展现状,通过分析得出VTC选址受人口、经济、消费、配送时间、客户价值权重等因素的影响,提出在VTC选址过程中需要同时考虑企业物流总成本、客户时间满意度,客户价值权重的原则;其次,基于K-means算法进行客户需求点聚类。以百度地图POI数据为基础,将客户需求点进行聚类划分,采用误差平方和以及轮廓系数两个指标评价聚类效果,便于达到满意的聚类效果。聚类后的各聚类中心将作为候选中心,为后续选址模型构建奠定基础。该方法从定量角度确定候选中心,其科学性保证了后续选址的有效性;然后,考虑客户时间满意度和物流总成本的C企业整车物流配送共享仓选址研究。从企业和客户两个角度综合考虑,建立企业总物流成本最小以及客户时间满意度最大的多目标函数模型,模型同时考虑不同客户价值权重;结合模型特点,基于多目标遗传算法NSGA-II对模型进行求解;最后,利用C企业实际调研的数据验证模型和算法的准确性和有效性,同时对比不考虑客户价值权重的选址模型。结果表明,考虑客户价值权重选址模型在相同程度地满足客户时间满意度同时总物流成本更低,其选址方案为C企业的VTC选址提供了重要参考依据。

关键词：整车物流 VTC配送共享仓选址客户时间满意度客户价值权重多目标遗传算法

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基于混合GA的模糊资源约束项目调度优化

基于混合GA的模糊资源约束项目调度优化

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作者：杨航大连理工大学

学位级别：硕士

资源受限项目调度问题是项目管理领域中的重要问题之一。该问题假设在所有活动工期及其所耗资源数量已知的情况下,求得一种以项目工期最短为目标的调度方案,是一种NP-hard问题。对大规模资源受限项目调度问题的求解仍然是难点。此外,由... 详细信息

资源受限项目调度问题是项目管理领域中的重要问题之一。该问题假设在所有活动工期及其所耗资源数量已知的情况下,求得一种以项目工期最短为目标的调度方案,是一种NP-hard问题。对大规模资源受限项目调度问题的求解仍然是难点。此外,由于实际项目环境中存在着大量不确定性因素,以模糊数形式表达这些不确定性因素形成的模糊资源受限项目调度问题又会让问题的复杂度进一步提升。本文主要研究内容如下:首先针对资源受限项目调度问题,提出了一种混合型遗传算法(h GA)。该算法融合了基于关键路径搜索和基于映射的双端对齐两种局部搜索策略,用于提升搜索效率;在初始化阶段使用了八种启发式方法,用于提升种群的初始解质量;通过设计基于邻域搜索的块变异方法,保留局部最优块信息。其次针对模糊资源受限项目调度中单目标去模糊化策略影响评价函数准确性的问题,提出了两种多目标h GA算法。设计了一种多目标去模糊化策略,保证了评价函数的正确性;采用了两种多目标选择机制,保证解分布的多样性。为了证实h GA的有效性,本文将h GA在标准PSPLIB数据库中的J30、J60和J120共1560个实例上与近期领域前沿算法进行了对比,实验结果表明h GA在J60和J120两个中大型数据集上的平均偏差百分比和稳定性均优于其它算法。为了证实多目标去模糊化策略的有效性,在三种拓展的模糊数据集中进行了实验。实验结果表明两种多目标h GA算法在最优值和稳定性方面均优于单目标h GA算法,且多目标方法能够保持算法运行时间不变。

关键词：资源受限项目调度问题模糊项目调度多目标遗传算法局部搜索

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基于网联的信号交叉口下自动驾驶车辆生态驾驶车速控制策略

基于网联的信号交叉口下自动驾驶车辆生态驾驶车速控制策略

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作者：王晖年厦门理工学院

学位级别：硕士

随着我国经济的飞速发展,汽车工业取得巨大进步,汽车产销量连续蝉联世界第一。汽车为人们带来极大便利的同时,产生的燃油消耗、污染物排放、交通拥堵等问题越来越突出,得到社会普遍关注。城市交叉口的信号灯是使车辆和行人有序通过路口... 详细信息

随着我国经济的飞速发展,汽车工业取得巨大进步,汽车产销量连续蝉联世界第一。汽车为人们带来极大便利的同时,产生的燃油消耗、污染物排放、交通拥堵等问题越来越突出,得到社会普遍关注。城市交叉口的信号灯是使车辆和行人有序通过路口的交通设备,对交通安全起重要作用,但同时也会对交通流产生影响,使车辆经常在信号口区域做出加速、减速、停车怠速等高油耗、高排放行为。随着通信技术的发展,车路及车车间的信息交互成为可能,车辆根据采集的信息采取适当的驾驶策略可以有效减少降低能耗排放、优化交通效率。本文在分析现有国内外生态驾驶速度控制策略基础上,介绍了信号交叉口速度引导问题,分析了车联网平台的系统构建、关键技术和典型运用,自动驾驶的发展阶段、关键技术及存在的问题,提出生态驾驶控制系统架构,对本文控制策略运行环境做出基本假设,分析介绍了VISSIM交通仿真平台和MOVES排放模型。其次分析了信号交叉口生态驾驶车速控制策略原理,建立以车联网通信系统获取路网中车辆及信号灯相位配时信息,进行车辆通过信号交叉口的控制场景划分,得出使车辆不停车通过交叉口的速度轨迹控制策略。分析介绍了VT-Micro微观模型,运用VT-Micro模型对生态驾驶车辆通过交叉口的目标车速与油耗排放进行关联。以油耗、排放、交通效率为优化目标,以车辆不停车通过交叉口为约束,运用模拟退火算法进行目标车速优化。构建生态驾驶策略在信号交叉口的交通运行及能耗排放估算仿真平台,进行基于模拟退火算法优化的生态驾驶速度控制策略的仿真验证。在分析多目标遗传算法的基础上,构建多目标遗传算法优化的信号交叉口生态驾驶速度控制策略并进行仿真分析,仿真结果表明采用多目标遗传算法优化的控制策略在交通效率和能耗排放指标上均优于采用模拟退火算法优化的控制策略,且控制路段长度及初始速度对策略实施效果具有较大影响。分析交通流中其他车辆对受控车辆产生的影响,提出基于交通流状态信息的车辆控制场景划分及目标车速优化方法,建立了基于交通流优化的控制策略。对不同生态驾驶速度控制策略、控制策略渗透率及道路饱和度场景运行仿真分析。结果表明考虑交通流的控制策略在各场景下均有良好效果,未考虑交通流的控制策略仅在部分场景能获得收益;且算法渗透率越高生态驾驶策略实施效果越好。最后基于不同生态驾驶速度控制策略下车辆通过信号交叉口的速度轨迹在底盘测功机上完成台架试验。实验结果表明,本文提出的生态驾驶速度控制策略具有较好节能减排效果。本文构建的信号交叉口生态驾驶速度控制策略在未来有人驾驶和自动驾驶混行场景中可以有效降低能耗排放,提升交通效率。

关键词：速度引导策略多目标遗传算法模拟退火算法生态驾驶能耗排放

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阻旋栅的优化设计及其对环形密封性能影响的研究

阻旋栅的优化设计及其对环形密封性能影响的研究

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作者：谢江锋江苏大学

学位级别：硕士

环形密封是泵等旋转流体机械中防止介质泄漏和提高机组效率的关键部件,在机械工程领域应用广泛。随着工质和运行参数不断提高,密封引起的系统稳定性问题愈发突出,阻旋栅密封技术是抑制密封流体激振力引起的转子失稳问题的重要方法之一... 详细信息

环形密封是泵等旋转流体机械中防止介质泄漏和提高机组效率的关键部件,在机械工程领域应用广泛。随着工质和运行参数不断提高,密封引起的系统稳定性问题愈发突出,阻旋栅密封技术是抑制密封流体激振力引起的转子失稳问题的重要方法之一。对于阻旋栅环形密封的优化研究,涉及多参数、多工况、多目标等问题,目前大多进行确定性的单点优化,少有多点优化。本文以阻旋栅环形密封为研究对象,针对多参数、多工况和多目标问题进行优化研究;借助数值模拟、正交、均匀试验设计、预测模型和多目标遗传算法进行优化设计研究,旨在提高其密封性能和转子运行的稳定性。本文的主要研究内容和结论有:1.首先,阐述了阻旋栅环形密封的国内外研究现状,提出了对其展开多工况、多目标优化设计研究的意义。介绍了计算流体力学理论与数值计算方法,并对阻旋栅环形密封动力特性理论模型进行了详细阐述,这为后续的研究提供了理论基础。2.其次,基于SST k-ω湍流模型,针对阻旋栅环形密封进行数值模拟计算,并与其试验结果对比,同时分析了阻旋栅的方形槽几何参数(长度l、高度h、厚度t和个数p)对密封静力和动力特性的影响。研究结果表明:(1)针对阻旋栅环形密封的静力特性研究,在环形密封进口处加装阻旋栅,会使环形密封进出口压差降低,抑制密封中流体激振力,泄漏量降低;会使泄漏流体的圆周速度方向发生改变,增大密封间隙的流动阻力,进口圆周速度降低,进而进口预旋比降低。(2)针对阻旋栅环形密封的动力特性研究,在环形密封进口处加装阻旋栅,会使环形密封的交叉刚度系数降低,主阻尼系数提高,进而降低涡动系数。(3)通过对比各参数对密封性能的影响,发现方形槽的长度和个数对密封静力和动力特性影响最大;增加方形槽长度,会使环形密封的泄漏量增加,增加方形槽个数,会使环形密封的泄漏量降低;增加方形槽的长度和个数,环形密封的进口预旋比降低,交叉刚度系数降低,主阻尼系数提高,进而降低涡动系数,这提高了转子运行的稳定性。3.再次,针对阻旋栅环形密封优化设计中多工况正交优化研究,以阻旋栅环形密封中的方形槽的长度l、高度h、厚度t和个数p为优化变量,以在工况为转速ω=2000rpm,4000rpm,6000rpm,8000rpm下的加权平均泄漏量和加权平均进口预旋比最低为优化目标,通过正交试验设计和极差分析法获得相应的最佳参数组合,即方案Opt 1和Opt 2,对比优化前后阻旋栅环形密封的静力和动力特性。研究结果表明:(1)针对泄漏量为优化目标的方案Opt 1,优化后环形密封的加权平均泄漏量降低了11.01%,加权平均进口预旋比却提高了12.2%;优化后的阻旋栅对环形密封的动力特性影响较小。(2)针对进口预旋比为优化目标的方案Opt 2,优化后环形密封的加权平均泄漏量降低了1.38%,加权平均进口预旋比降低了20.4%;在工况为进出口压差(35)P=2.07bar,偏心距e=102.87μm,转速ω=2000rpm,4000rpm,6000rpm,8000rpm下,优化后的环形密封的交叉刚度系数降幅为5.72%～10.15%,主阻尼系数增幅为7.67%～22.67%,进而降低了涡动系数,使得环形密封的密封性能在运行工况参数的变动区间内均得到改善。4.接着,针对阻旋栅环形密封优化设计中优化目标与优化参数间预测模型的建立,以阻旋栅环形密封中的方形槽的长度l、高度h、厚度t和个数p为优化变量,以工况为转速ω=2000rpm,4000rpm,6000rpm,8000rpm下的加权平均泄漏量和加权平均进口预旋比最低为优化目标,依据其个数和取值范围设计合适的混合均匀试验表,结合CFD数值模拟和不确定分析,构建了优化目标与参数间的预测模型,基于预测模型评价效果的基础上,对比分析了三种模型的预测能力。研究结果表明:BP神经网络预测模型预测精度更好,可将其作为下文寻优算法中的适度评价函数。5.最后,针对阻旋栅环形密封的多工况、多目标优化设计研究,将BP神经网络预测模型与多目标遗传算法组合,借助Matlab进行寻优操作,获得最优参数组合为l=6.985mm,h=7.458mm,t=3.954mm,p=40,即方案Opt 3,同时分析了优化前后环形密封的静力和动力特性。研究结果表明:(1)优化后环形密封的加权平均泄漏量降低了8.69%,加权平均进口预旋比降低了16.33%。(2)在进出口压差(35)P=2.07bar,偏心距e=102.87μm,转速ω=2000rpm,4000rpm,6000rpm,8000rpm工况下,优化后环形密封的交叉刚度系数降幅为8.11%～17.97%,主阻尼系数增幅为20.80%～35.94%,进而降低了涡动系数,使得环形密封的密封性能在运行工况参数的变动区间内均得到提升,优化效果显著。(3)通过不同优化方案(Opt 1,Opt 2,Opt 3

关键词：阻旋栅环形密封 CFD数值模拟多工况优化多目标优化多目标遗传算法

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基于遗传算法的龙岩市国土空间开发格局优化配置研究

基于遗传算法的龙岩市国土空间开发格局优化配置研究

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作者：刘文斌福州大学

学位级别：硕士

随着我国城镇化步伐的加快,城镇空间快速扩张,城镇、农业、生态空间之间的冲突明显增加,在一定程度上迫使空间结构逐渐失调。因此,有效识别和优化国土空间冲突,寻找适宜性最优的空间用地,成为今后课题研究的重点,这对促进区域协调发展,... 详细信息

随着我国城镇化步伐的加快,城镇空间快速扩张,城镇、农业、生态空间之间的冲突明显增加,在一定程度上迫使空间结构逐渐失调。因此,有效识别和优化国土空间冲突,寻找适宜性最优的空间用地,成为今后课题研究的重点,这对促进区域协调发展,提高国土空间利用效率,实现国土空间开发格局优化配置具有重要的意义。本文以龙岩市为例,首先通过数量结构对龙岩市的土地利用现状进行分析,并结合数量和空间两方面进一步分析龙岩市三类空间格局现状,在此基础上讨论土地利用存在的主要问题;接着综合自然、经济、社会等多方面选取有代表性的评价因子,建立国土空间开发适宜性评价指标体系,分别对龙岩市三类空间进行适宜性评价。然后根据适宜性评价结果识别出生态保护优势区、农业生产优势区、城镇开发优势区三种优势区,以及城镇-农业、城镇-生态、农业-生态、城镇-农业-生态四种潜在冲突风险区;最后在多目标优化理论的指导下,以适宜性评价为基础,通过多目标遗传算法对潜在空间冲突布局进行空间优化配置,达到优化国土空间开发格局的目的。主要结论如下:(1)通过开展龙岩市国土空间开发适宜性评价,发现龙岩市国土空间开发适宜性主要以生态保护和农业生产为主,龙岩市高度适宜农业生产的面积有4142.29平方千米,占21.77%;高度适宜生态保护的面积有8559.99平方千米,占44.99%;高度适宜城镇开发的面积有2906.47平方千米,占15.27%。整体从适宜性分布格局可以看出,未来龙岩市主要以推进新型城镇化建设为主,城镇开发趋势趋向于城市外边缘。(2)龙岩市国土空间潜在冲突类型有城镇-农业冲突区、城镇-生态冲突区、农业-生态冲突区和城镇-农业-生态冲突区四种类型,面积为6390.71.平方千米,占33.59%。不同空间类型的空间冲突大小存在一定差异,冲突程度最大的是城镇-农业-生态冲突区,占冲突区的41.24%,集中分布在中心城区、建制镇周边和交通沿线附近的高发展区域。(3)以国土空间开发适宜性、空间协调度和空间布局紧凑度为目标函数,在土地利用类型和自然地理条件等因素的约束下,构建国土空间优化模型,利用多目标遗传算法进行模型求解;采用灰色关联投影法,对优化方案进行择优选取,得到龙岩市城镇开发优势区面积为3510.38平方千米,农业生产优势区面积为4292.23平方千米,生态保护优势区面积为11225.67平方千米。其中城镇开发优势区和农业生产优势区面积增加较大的是上杭县,生态保护优势区面积增加较大的是连城县。最后从适宜性和景观格局评价优化效果,结果表明优化后的空间利用方式在适宜性和紧凑度方面都有所提升。

关键词：空间冲突国土空间开发格局适宜性评价空间优化多目标遗传算法

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基于两阶段混合整数规划模型的洪涝灾害应急管理研究

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运筹与管理 2020年第9期29卷 62-69页

作者：张庆余淼南京航空航天大学经济与管理学院江苏南京211106 浙江大学管理学院浙江杭州310058

本文以洪涝自然灾害为现实背景,考虑多种应急物资、灾情的不确定性和应急救灾的多目标性,集成优化灾前准备和灾后响应两阶段,建立了一定最大救援时间下的两阶段多目标混合整数规划模型。模型的目标一是使得不同灾害情景下灾后响应阶段... 详细信息

本文以洪涝自然灾害为现实背景,考虑多种应急物资、灾情的不确定性和应急救灾的多目标性,集成优化灾前准备和灾后响应两阶段,建立了一定最大救援时间下的两阶段多目标混合整数规划模型。模型的目标一是使得不同灾害情景下灾后响应阶段总物资不足惩罚和延误损失的期望最小,目标二是使得灾前准备阶段应急物资存储点建造成本、物资存储成本及灾后响应阶段物资分配成本之和最小。该模型保证了应急救灾的及时有效以及物资的公平分配。本文设计了一种多目标遗传算法用于模型求解,结合具体算例,得到了模型在最大救援时间为4到9区间内任意数值下的pareto最优解,很好地适应了决策者不同的决策需求,并根据pareto应急方案的数目,灾后响应阶段成本期望和两阶段总成本等模型的三个关键产出随最大救援时间的变化趋势,得出最优的最大救援时间为5.7。

关键词：应急管理洪涝灾害混合整数规划模型多目标遗传算法最大救援时间

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