Generalized Polak-Ribière algorithm

A new generalized Polak-Ribière conjugate gradient algorithm is proposed for unconstrained optimization, and its numerical and theoretical properties are discussed. The new method is, in fact, a particular type of two-dimensional Newton method and is based on a finite-difference approximation to the product of a Hessian and a vector.     

Nonlinear multiple objective optimization: An algorithm and some theory

This paper presents an algorithm and the supporting theory for solving a class of nonlinear multiple criteria optimization problems using Zionts—Wallenius type of interaction. The Zionts—Wallenius method, as extended in this paper, can be used for solving multiple criteria problems with concave objective and (implicit) value functions and convex feasible regions. Modifications of the method to handle nonconvex feasible regions and general nonlinear objective functions are also discussed.This research was supported, in part, by a Faculty Research Development Award and by a Council of 100 Research Grant from Arizona State University (Roy), and by a grant from Y. Jahnsson Foundation, Finland (Wallenius). The research was performed while the second author was a Visiting Professor at Arizona State University.     

Pure adaptive search in global optimization

Pure adaptive seach iteratively constructs a sequence of interior points uniformly distributed within the corresponding sequence of nested improving regions of the feasible space. That is, at any iteration, the next point in the sequence is uniformly distributed over the region of feasible space containing all points that are strictly superior in value to the previous points in the sequence. The complexity of this algorithm is measured by the expected number of iterations required to achieve a given accuracy of solution. We show that for global mathematical programs satisfying the Lipschitz condition, its complexity increases at mostlinearly in the dimension of the problem.This work was supported in part by NATO grant 0119/89.     

汽车滚装码头泊位调度优化模型与算法研究

本文研究滚装码头混合泊位分配和劳动力分配的联合调度优化问题。首先,考虑潮汐时间窗约束、装卸劳动力约束、泊位缆桩分布约束以及泊位不规则布局因素,建立以最小化船舶总服务时间为目标的混合整数规划模型。其次,采用内外嵌套算法设计策略,提出求解该类问题的组合算法。其中,外层是多种群并行进化的遗传算法,生成多种船舶计划顺序,内层为基于规则的启发式算法,用于计算给定计划顺序的目标函数值。然后,基于实际运营数据,生成多组不同规模的算例进行全面数值实验,结果表明所提出的算法可在10分钟内求解包含50艘船、100个泊段的算例。最后,开展基于真实滚装码头运营实例的案例分析,对所提模型和算法在实际码头调度问题中的适用性与高效性进行验证。     

改进的蝗虫优化算法在双目标应急物资中心选址问题中的应用

近年来世界各地频发灾情疫情等紧急事件,严重影响人民的生活物资保障。在这种情况下,急需建立应急物资中心来缓解燃眉之急。该类问题通常面临资源稀缺并且时间相对紧迫的处境,因此需要在短时间内获得合理的应急设施选址方案来提升服务的质量和效率。本文对应急物资中心选址问题展开研究,提出一种考虑后续运输成本以及有概率发生紧急事件而导致无法正常运送物资的双目标离散选址模型,并为此设计一种二进制多目标蝗虫优化算法。该算法采用模糊关联熵系数来引导迭代更新,同时为其添加外部档案,最优解选择机制和竞争决策机制来提升算法性能。多次数值实验表明该算法的计算效率和求解质量较高,可作为应急物资中心选址问题的一种可行且有效的算法。     

考虑油膜动态过程的海上溢油应急物资调度优化

针对溢油应急响应中海上油膜所具有的动态特性,综合考虑需求点的时变物资需求、运输网络的不确定性以及物资调度决策与外部决策环境之间的相互作用关系之后,构建了效率目标与成本目标相结合的多目标海上溢油应急物资调度优化模型。根据模型的特点,提出了一种基于鲸鱼算法的求解方法。该算法利用非线性收敛因子克服了算法后期易陷入局部最优的不足,同时还引入小生境共享机制以确保解的多样性。最后,通过仿真案例对模型与算法的有效性与可行性进行了验证。结果表明,该方法可以为决策者提供高质量的决策支持。     

基于改进模拟退火算法的推动式生产-配送协调优化

为减小物资生产与配送不协调造成的成本及生产资源浪费,建立了考虑推动式生产调度的物资配送优化模型,并针对标准模拟退火算法受随机因素影响易陷入局部最优的缺点,设计带有回火与缓冷操作的改进模拟退火算法对模型求解,确定了优化的车辆配送路线以及物资生产计划。对比实验结果表明:相对于单纯的物资配送优化模型,考虑推动式生产调度的配送优化模型,能够有效减小物资滞留时间以及配送延误成本;相较于标准模拟退火算法,改进算法搜索到了更优解,且计算结果的标准差减小了93.42%,稳定性更好;同时,改进模拟退火算法具有较低的偏差率,在中小规模算例中求解质量较高,平均偏差率在0.5%以内。     

道路维修施工路段交通分流信控优化模型

针对道路维修施工期间常采用的部分路面封闭施工且利用辅路进行分流的情形,探讨了交通分流信控优化模型。借助交通流波动理论,分析了施工路段及其前后车流拥挤排队及疏散特征和规律,分析了对车流进行控制需满足的约束,并分析了车流的延误计算公式。以总的车辆行驶时间最小化目标,原路径及分流路径的绿时分配及信号周期为优化参数,考虑交通分流控制的各种约束,建立了道路施工路段交通分流信控优化模型。分析了该模型属于非凸问题,因此提出了一种近似求解最优解的办法。通过一个示例对模型和求解算法进行了验证,并对一些规律性结果进行了分析。     

钢筋混凝土旧工业厂房结构加固方案优选

当前人们选择旧工业厂房结构加固方案效率低下,且所考虑的因素较为片面,为了全面、高效地解决这一问题,通过综合考虑安全性、经济性、时间性、可行性和适用性等因素,以加固效果显著的工程案例为标准,以全面的18个参数为评价指标,构建了一种基于蛛网面积相似和形状相似的结构加固方案优选模型。该模型中首先运用熵权法确定18个指标权重,并将参数值归一化处理,随后运用Python计算蛛网结构相似度,检索出与目标范例最为相似的源范例。最后以结构加固效果显著的工程为例,验证了该模型能有效减少主观误差,具有较强的实用性,并以此模型优选出了某轧钢厂房结构加固方案。     

修正PRP共轭梯度方法求解无约束最优化问题

基于著名的PRP共轭梯度方法,利用CG_DESCENT共轭梯度方法的结构,本文提出了一种求解大规模无约束最优化问题的修正PRP共轭梯度方法。该方法在每一步迭代中均能够产生一个充分下降的搜索方向,且独立于任何线搜索条件。在标准Wolfe线搜索条件下,证明了修正PRP共轭梯度方法的全局收敛性和线性收敛速度。数值结果展示了修正PRP方法对给定的测试问题是非常有效的。