主通道位置不固定的设施布局问题多目标优化模型及算法

以物流中心设施布局问题为对象,提出了考虑出入口及主通道位置不固定情况下的设施布局问题的多目标优化模型并设计了其改进的遗传算法。首先,以物料搬运成本最小、活动关系密切度最大和面积利用率最大为目标,构建了考虑出入口位置不固定条件下的具有I型主通道的设施布局多目标优化数学模型。然后,设计了一种改进的遗传算法,包括:改进的编码、解码方法,追加了解码修正操作,基于惩罚函数策略的适应度函数等。实例测试表明,本算法的执行效率高而且结果稳定,优化效果好,布局结果紧凑适用。     

考虑均衡性的不确定时间车辆调度问题研究

本文针对车辆调度实际运行过程中时间的不确定性问题,提出了包含时间窗口、车辆容量约束的配送服务线路随机规划模型,以最小化调用的车辆数目和运行距离,降低顾客的不满意度并且尽可能保证每条路线的均衡性。结合模型,给出了基于禁忌搜索的混合启发式算法,并且生成多个算例,依据算例结果说明模型和算法优越性,同时说明可以在不降低顾客满意度和不提高总运输成本的基础上,降低各条线路之间的时间差异。     

动态空间调度的混合遗传算法

提出了一种基于混合遗传算法的动态空间调度方法。首先利用遗传算法产生多个可行的分段调度序列,再采用动态决定分段位置的启发式算法——平均最大空闲矩形策略对遗传算法产生的调度序列进行解码。同时以完工时间和平台利用率的加权和作为适应度函数,充分考虑了空间调度问题所特有的动态性和时空关联性。遗传进化过程收敛后得到近似最优解,实现了调度方案的全局优化。对船厂实际生产数据进行了实证分析以及与其它算法的对比分析,证明了所提方法在空间调度问题上的有效性和实用性。     

人力资源多维分配问题的混合算法

针对已有多维分配问题求解算法复杂、耗时长及精度低等问题,本文将二部图中寻求最优匹配的方法进行推广,运用试分配、饱和路调整和增广路调整对多维分配问题的最优解进行搜索,提出了求解人力资源多维分配问题的最小零面优先分配混合算法和随机试分配混合算法,对算法的有效性进行了理论证明,并分析了算法的时间和空间复杂度;同时通过这两种混合算法对初始零元素数不同的代价矩阵求解时间的计算,以及与Lagrangian松弛算法和剪枝法的耗时、精度的对比,分别得到了两种混合算法的适用性和高效性,最后通过算例验证了算法的有效性。     

Performance optimization for quantum key distribution in lossy channel using entangled photons

In quantum key distribution(QKD), the times of arrival of single photons are important for the keys extraction and time synchronization. The time-of-arrival(TOA) accuracy can affect the quantum bit error rate(QBER) and the final key rate. To achieve a higher accuracy and a better QKD performance, different from designing more complicated hardware circuits, we present a scheme that uses the mean TOA of M frequency-entangled photons to replace the TOA of a single photon. Moreover, to address the problem that the entanglement property is usually sensitive to the photon loss in practice,we further propose two schemes, which adopt partially entangled photons and grouping-entangled photons, respectively.In addition, we compare the effects of these three alternative schemes on the QKD performance and discuss the selection strategy for the optimal scheme in detail. The simulation results show that the proposed schemes can improve the QKD performance compared to the conventional single-photon scheme obviously, which demonstrate the effectiveness of the proposed schemes.     

Parameter allocation of parallel array bistable stochastic resonance and its application in communication systems

In this paper, we propose a parameter allocation scheme in a parallel array bistable stochastic resonance-based communication system(P-BSR-CS) to improve the performance of weak binary pulse amplitude modulated(BPAM) signal transmissions. The optimal parameter allocation policy of the P-BSR-CS is provided to minimize the bit error rate(BER)and maximize the channel capacity(CC) under the adiabatic approximation condition. On this basis, we further derive the best parameter selection theorem in realistic communication scenarios via variable transformation. Specifically, the P-BSR structure design not only brings the robustness of parameter selection optimization, where the optimal parameter pair is not fixed but variable in quite a wide range, but also produces outstanding system performance. Theoretical analysis and simulation results indicate that in the P-BSR-CS the proposed parameter allocation scheme yields considerable performance improvement, particularly in very low signal-to-noise ratio(SNR) environments.     

混合无等待流水线干扰管理调度方法研究

针对带分批约束的混合无等待流水加工环境中干扰事件的出现导致初始调度计划发生偏离的问题,研究如何运用干扰管理理论来应对工件变更扰动情况,建立了兼顾最小化工件完工时间加权和指标(初始调度目标)和最小化工件完工滞后时间加权和指标(偏离校正目标)的干扰管理调度模型,提出了双层微粒群优化策略与随机多邻域搜索机制相结合的混合求解算法。数值算例仿真实验结果表明,包含“插入-交换”大概率邻域搜索算子的混合微粒群优化算法求解本文所构建的干扰管理调度模型是有效的。     

基于操作腔外原子比特控制腔内原子比特相干性时间演化

考虑初始处于两类Bell态的两原子比特,将其中一个注入真空态腔中发生共振相互作用的情况,研究基于操作腔外原子比特控制腔内原子比特相干性时间演化.考察对腔外原子比特施Hadamard(H)门,H类门,Y门及位相门四种逻辑门操作及态选择测量前后,腔内原子比特约化密度矩阵非对角元时间演化曲线,讨论两类Bell态之间的关联性.结果表明,对腔外原子比特操作前,腔内原子比特密度矩阵非对角元在任意时刻都为零,总是处于混合态或经典态,因此始终退相干.而对腔外原子比特施H门和H类门操作及基态测量后,腔内原子比特密度矩阵非对角元呈现周期为2π的时间演化,除(2n+1)π/2时刻外,其相干性得到恢复;在nπ时刻,其最大相干叠加态和一般相干叠加态被制备;两类Bell态之间存在R∧(π/2)旋转关联性.而对腔外原子比特施Y门及位相门操作后,腔内原子比特的相干性得不到恢复.发现腔内原子比特的相干性得到恢复的必要条件是,逻辑门操作能够调节腔内原子比特与环境的相互作用,并使两原子比特与场分离的同时,它们之间形成强相干性的纠缠态分布.     

基于不同介质间量子密钥分发的研究

文章主要解决了偏振编码的光子在不同介质间进行量子密钥分发的问题,定量地分析了光子不同分量的不同透过率引起的误码率问题,并实际分析了空气-水介质间量子密钥分发引起的误码率.进一步给出了可以消除这种非理想BB84协议的单光子补偿方案,以及可以采用更加鲁棒、实用性的抗界面非幺正噪声的双光子编码方案,从而为未来实现全地域广域量子通信迈出了重要的一步.     

与双模场依赖强度耦合下多光子通道中原子比 特周期量子回声产生和调控

旋波近似条件下,运用全量子理论研究了与双模相干光场依赖强度耦合多光子通道中原子比特周期量子回声的产生和控制. 采用数值计算的方法,讨论了双模相干光场平均光子数分布形式、分布范围及原子跃迁时吸收(或发射)的光子数k对原子比特态保真度演化的影响,获得了产生和控制原子比特周期量子回声的系统参量;根据纠缠理论,分析了原子比特态保真度演化与原子约化熵演化的关联. 结果表明:在k=1的双光子过程中,调控光场平均光子数呈对称或不对称分布,当它的取值在一定范围内,原子比特保持良好的相干性和保真度,产生周期量子回声; 对于k≥2的多光子过程,原子比特与双模相干光场始终处于最大纠缠,因此导致了原子比特始终处于部分失真状态,不产生周期量子回声. 本研究揭示了周期量子回声产生的物理实质是原子比特与光场周期性退纠缠.