基于公平与效率的城市应急车辆配置研究

在城市中,消防、医疗、警务等应急车辆的配置是城市管理的一个重要方面.对该问题进行了研究,提出了对其评价的两个标准:公平与效率.作者根据这两个标准建立数学模型,该模型可用于这类车辆的管理.     

考虑碳排放的需求可拆分车辆路径问题模型及算法研究

考虑低碳环境下的需求可拆分车辆路径问题,建立了以配送成本最小为决策目标的数学模型.随后根据模型特点,设计了基于动态学习因子的改进粒子群算法,并通过两个不同规模算例对模型验证模型和算法的有效性和合理性.通过两个算例中的算法对比发现,所提出的算法较改进前算法,均能够在保证求解质量的前提下,减少计算时间;而当算例规模增大时,这一优势更为明显.     

客户动态变更配送需求的配送路线优化研究

针对物流配送途中客户动态变更配送需求问题,分别研究了满足客户临时变更收货时间窗、收货地址和取消收货的三种要求时所需成本相较于预先设计配送路径所需成本的波动值,建立了客户临时变更配送需求的动态管理模型.基于嵌套分割算法,设计了邻近救援策略、最佳离库策略、增派车辆策略对模型进行求解.最后,通过算例试验,证明模型可以有效的降低物流配送成本,且具有更强的实用性、灵活性,且嵌套分割算法还在数据优化、计算时间上有显著成效.     

考虑拥堵路况下碳排放的选址-配送集成优化问题

供应链网络的运输过程是碳排放的主要来源之一,道路拥堵、配送距离和车辆载重等因素会影响碳排放量,本文研究考虑拥堵路况下碳排放的选址-配送集成优化问题。根据车辆行驶状态定义道路拥堵情况,以不同时段下拥堵概率和预期拥堵距离作为路况决定因素,构建碳排放量和经济成本都最小的两目标模型。设计改进的非支配排序遗传算法(NSGA-II)求解模型获得Pareto解集。以环境问题较重的北京和天津为中心构建供应链网络作为算例,验证了模型和算法的有效性和可行性。实验结果给出了不同偏好下供应链网络的构建方案,并对不同时段下决定路况的拥堵概率和预期拥堵距离以及车辆载重进行灵敏度分析。实验结果表明,相对于高速公路,城市道路不同时段对碳排放量影响更敏感。     

110警车配置及巡逻方案

针对110警车调度问题,引入了图论中的最短路算法以及计算几何的相关理论,建立了车辆调配模型、巡逻路线模型以及基于模糊数学的评价指标模型.另外,用C++编写了一个可视化的软件,不仅实现了手动描点,自动求出覆盖线段集合的功能,同时利用计算机模拟警车的巡逻路线,最后通过计算机检验得到结果,其合理性和实用性都令人满意.针对问题一,通过人机结合,配置17辆警车就能实现D1的目标,很好地兼顾了警车巡逻的运行成本,减少公安部门车辆和人员等的投入.针对问题二,采用模糊数学相关理论使评价指标实现了从定性到定量的转变.针对问题三和六,在D1的基础上,兼顾了巡逻效果的显著性,采用最少被巡逻道路优先的贪心算法建立了动态巡逻模型,得到了合理的巡逻方案.在此方案中,我们动用了30辆警车完成了问题一的目标.另外还额外考虑了案发事件概率不均匀分布的情况,建立了改进模型.针对问题四,在完成问题三指标的基础上,为了尽可能提高巡逻车辆的隐蔽性和增强巡逻效果,采用轮盘赌算法来引入随机性.针对问题五,采用最远距离道路优先贪心策略,使模型尽可能满足条件D1,D2.针对问题七,提出了一些额外因素及其解决方案,进一步完善了模型,使模型更贴近现实.     

基于模拟退火算法的城市物流多目标配送车辆路径优化研究

基于传统模拟退火算法,通过引入记忆函数、结合GIS手段,运用SPSS聚类分析来确定初始化状态种群、多种群并行机制和新状态的产生.依据种群规模采用不同产生算法来改进算法,并将改进算法应用于城市物流中确定的多目标车辆路径优化问题,验证了算法的可行性与实用价值.此外,改进算法分别与传统模拟退火算法和GIS图解法相比较,优化效率和准确率都得到了很大的提高.     

求解车辆路径问题的离散蝙蝠算法

根据车辆路径问题的数学模型,分析了它的具体特征,从而对BA的操作算子又进行了重新定义,设计了求解VRP问题的离散蝙蝠算法,并通过实例测试将离散蝙蝠算法与其他算法进行比较,验证了该算法求解VRP问题的有效性与可行性.     

双通道符合计数光子外差探测系统仿真构建与研究

本文提出将符合测量方法用于光子外差测速技术中,将光子符合计数模式应用于光子外差测速系统,能够在一定程度上减少背景噪声、暗噪声和后脉冲带来的光子误计数,提高信噪比等测速性能。基于外差原理与单光子探测的泊松响应,以及光子符合计数原理,本文仿真研究了双通道符合计数光子外差系统的性能,利用1550 nm连续波激光器探测匀速运动目标,结果表明,双通道符合计数模式下中频信号功率谱的信噪比明显高于单通道自由运行模式和一阶滤波下的功率谱信噪比。随着信号光子数增加,两种计数模式的信噪比能够相差2～3 dB。针对该方法,又进一步通过仿真研究了本振光强、背景噪声、中频频率、探测时长四个因素对双通道符合计数光子外差测速系统性能的影响。结果表明,随着本振光强与信号光强的比值逐渐增大,系统信噪比先增大后减小,在kL=3附近时达到最大;背景噪声越大,饱和信号光子数越大,饱和信噪比越低;探测时长越长,饱和信噪比提高幅度越大;而在探测带宽之内,中频频率也即运动目标的速度对结果影响较小。本文从改变前端光子计数模式的角度提高光子外差探测系统的性能,为提高光子外差测速的信噪比拓宽了思路。     

x-t图像在解高中物理超声波测速问题中的应用及拓展

超声波测速问题由于同时涉及超声波的运动和汽车的运动,以及在不同时刻两物体的空间及时间的关系,用常规方法分析求解难度很大.而用x-t图像可以轻松地将超声波和汽车的空间与时间的定量关系展示出来,使超声波测速问题清晰快速地得到解决.并以此为基础验证了用x-t图像求解汽车远离测速仪时汽车速度问题同样清晰快速.通过进一步分析得出了汽车做匀速直线运动与超声波测速仪工作参数的关系式,并在此基础上分析得出了汽车做匀变速直线运动时车速和加速度与超声波测速仪工作参数的关系式.在上述分析过程中GeoGebra数学绘图软件绘制出了细致准确的x-t图像,同时方便地得到了整个问题所需的精密而完整数据,极大地促进了复杂问题的分析解决.     

应用多普勒效应测速的深入讨论——以人教版物理教材选择性必修一为例

利用多普勒效应测速是一种重要的技术手段.但在教学过程中发现,对于测速的原理到底如何,学生以及部分教师并不是很清楚,笔者从多普勒效应的原理出发,发现此问题对应的模型是波源和观察者同时运动的情景,并得到了频率变化与速度之间的关系,再进一步讨论了电磁波的多普勒效应.