随机破坏下多方式军事交通网络级联失效模型及仿真研究

无论是战时面对敌方打击还是平时被自然灾害破坏,军事交通网络在结构破坏和容量限制下,流量的转移分配将会导致网络拥堵,引发级联失效.从军事交通网络的多种运输方式及其细粒度网络模型入手,在分析其级联失效基本要素基础上,构建了基于流量分配转移的多方式军事交通网络级联失效模型,并结合现实多方式交通网络实例,重点对随机破坏下的网络级联效应进行了模拟仿真,并从可达性、分割概率、任务分配量和实际周转量几个角度对不同类别交通单元被破坏后的级联效应进行分析和对比,具有较强的理论价值和实践意义.     

基于体系价值的多层交通网络打击目标优选

针对交通目标打击目标选择问题建立了多层交通网络模型,考虑了路径权重和节点之间的连接关系对多层网络的整体影响,建立了多层网络节点关联价值体系,并根据作战背景提出了目标优选原则,最后运用基于目标体系价值的方法对目标进行选择.通过实例仿真计算和算法对比,显示所建立的多层交通网络模型符合实际,且基于体系价值的目标选择算法能够有...     

突发事件中的交通网络可靠性研究

突发事件中的运输保障问题其目的非常明确,就是为在第一时间赶到事发现场。因此,关于交通诱导中的路径选择的方法也比较直接,不必考虑当时的交通流量。本文介绍了突发情况中常考虑的三个概率性问题:节点与路段的毁坏特性;节点与路段的修复特性;突发事件中道路连通的可靠性。并将这三个属性相结合得出突发情况下交通网络的可靠性。     

模糊自适应PMHT机动目标跟踪算法

对目标机动的检测和准确跟踪,是目标跟踪研究中非常重要但难度较大的问题.将统计距离、统计距离增量作为系统方差的调整参量,采用模糊专家规则系统,提出了一种适用于机动目标的模糊自适应概率多假设跟踪(FA-PMHT)算法.该算法将数据关联寻优与运动模型寻优联合处理,从而实现了数据关联寻优、目标模型寻优一体化.仿真结果表明,所提算法与交互式多模型概率多假设跟踪(IMM-PMHT)算法相比在跟踪精度上有明显提高,并且满足实时性要求,证明该算法是有效的.     

人工蜂群算法及其在路径寻优问题上的应用

针对多旋翼无人机路径寻优问题,结合人工蜂群算法的特点,提出一种改进的人工蜂群算法,根据飞行原理,建立飞行环境矢量化模型,并对其飞行过程的相关约束条件综合分析,结合路径规划的目的与要求构建出路径规划的目标函数模型,利用人工蜂群算法结构清晰、自适应能力强等特点,实现多旋翼无人机路径规划算法,并结合相关寻优手段对算法进行改进,以增强算法的寻优能力。     

基于改进融合算法的交通网络节点重要性评估

交通目标体系在作战中是打击目标选择的重点,在目标选择前需要对交通网络的节点及关联关系的重要性进行准确评估.交通目标体系是一种多层复杂网络模型,目前的评估方法没有考虑到路径的权重和对网络整体价值,造成评估模型与实际网络不符合的问题.针对该问题,提出一种改进的融合算法对多层网络进行评估.该方法构建的节点关联度矩阵考虑了各层网络中边的权重和网络整体价值,再将每层的节点关联度进行融合.通过仿真分析和对比,该方法能够准确有效地评估多层交通网络节点的重要性,对目标选择具有一定实用价值.     

基于买卖合同策略与PSO算法的异构UAV任务分配规划方法

针对PSO算法在初始化异构UAV协同任务分配效率不高、任务分配不均的问题,将PSO算法与买卖合同策略结合起来,运用买卖合同策略来调整PSO算法对异构UAV协同任务的初始分配,同时充分发挥PSO算法对多目标优化具有收敛速度快、寻优精度高等优势,有效解决了异构UAV对多类型任务规划的最优分配。仿真结果表明:该方法在保证任务分配合理的同时,能够有效解决多约束条件下异构UAV协同任务分配规划优化问题。     

单步和多步寻优结合的诊断策略构建方法

为避免AO*算法及Rollout算法的回溯操作,同时克服信息熵算法最优性较差的问题,达到以较低测试费用对装备进行故障检测和隔离的目的,提出了一种单步和多步寻优结合的诊断策略构建方法.该方法以诊断策略构建与无噪声编码的相似性为依据,根据故障状态模糊集中的概率分布情况选择单步或多步寻优搜索方法.提出在故障状态模糊集中概率最...     

基于Floyd算法的常规导弹连续波次作战运输规划

为提高常规导弹连续波次作战效能，对常规导弹连续波次作战运输规划问题进行研究。以Floyd算法为基础，首先生成了作战机动区域的交通网络最短路径、距离矩阵；其次将常规导弹连续波次作战运输过程分解为不同阶段，以运输过程中的整体暴露时间最短为目标，构建了初始规划方案0-1整数规划模型；然后考虑道路通行量及地域容量限制，对初始规划方案中存在的地域容量超过限制及单行道路中会车、超车情况进行逐步循环优化，以得到最佳运输规划方案；最后选择了一个作战案例想定，通过Matlab编程对案例进行了求解，得到了针对此案例的最佳运输规划方案，验证了模型的正确性和算法的有效性。     

面向多平台多目标协同跟踪的指派问题

针对多平台多目标协同跟踪中要求多个无人地面平台尽可能均匀地协同跟踪多个目标的特点,提出了改进的离散粒子群优化算法。首先采用连续型粒子群优化算法中的速度和位置迭代公式,然后对粒子位置进行离散编码,使粒子编码对应于可行的指派方案;其次,在优化算法中引入局部搜索,提高算法寻优性能。最后将所提算法应用于多平台多目标协同跟踪中的指派问题,并与未加入局部搜索的粒子群优化算法比较,仿真结果表明,加入局部搜索后的离散粒子群优化算法具有较好的寻优性能。     

Multi‐period maintenance scheduling of tree networks with minimum flow disruption

We introduce a multi‐period tree network maintenance scheduling model and investigate the effect of maintenance capacity restrictions on traffic/information flow interruptions. Network maintenance refers to activities that are performed to keep a network operational. For linear networks with uniform flow between every pair of nodes, we devise a polynomial‐time combinatorial algorithm that minimizes flow disruption. The spiral structure of the optimal maintenance schedule sheds insights into general network maintenance scheduling. The maintenance problem on linear networks with a general flow structure is strongly NP‐hard. We formulate this problem as a linear integer program, derive strong valid inequalities, and conduct a polyhedral study of the formulation. Polyhedral analysis shows that the relaxation of our linear network formulation is tight when capacities and flows are uniform. The linear network formulation is then extended to an integer program for solving the tree network maintenance scheduling problem. Preliminary computations indicate that the strengthened formulations can solve reasonably sized problems on tree networks and that the intuitions gained from the uniform flow case continue to hold in general settings. Finally, we extend the approach to directed networks and to maintenance of network nodes. © 2011 Wiley Periodicals, Inc. Naval Research Logistics, 2011     

武警部队开进路线问题的蚂蚁算法研究

部队开进路线问题是类似于TSP的NP问题。本文将蚂蚁算法应用于部队开进路线问题中，在综合考量每条路径的通行条件、隐蔽性、迂回道路数量基础上，通过层次分析法求出每条路径的权值，进而运用蚂蚁算法原理对问题设计算法。算法用Delphi实现，通过对实际部队开进路线问题的测试，得到较好结果。相对于传统的经验选择路径方法，此方法更少依赖选择主体的主观性，从而更具客观性与可重复性。     

Path optimization for the resource‐constrained searcher

We formulate and solve a discrete‐time path‐optimization problem where a single searcher, operating in a discretized three‐dimensional airspace, looks for a moving target in a finite set of cells. The searcher is constrained by maximum limits on the consumption of one or more resources such as time, fuel, and risk along any path. We develop a specialized branch‐and‐bound algorithm for this problem that uses several network reduction procedures as well as a new bounding technique based on Lagrangian relaxation and network expansion. The resulting algorithm outperforms a state‐of‐the‐art algorithm for solving time‐constrained problems and also is the first algorithm to solve multi‐constrained problems. © 2010 Wiley Periodicals, Inc. Naval Research Logistics, 2010     

进化计算在机器人轨迹规划中的应用研究

本文介绍了采用进化计算思想研制的机器人轨迹规划系统ＲＴＰ－１，提出多层次动态结构化编码方案，利用低中高三层进化算法分别优化距离、路径和关节角度偏差，基于多层综合优化策略解决多目标多约束工程优化问题，建立了次序相关问题求解的通用框架。在进化算法中，利用拉马克效应加快轨迹规划速度，在ＲＭ－５０１机械手上实现的任意空间直线和空间曲线轨迹规划具有良好的鲁棒性，规划轨迹的相邻臂构型间具有良好的柔顺性，规划轨迹的臂构型序列具有良好的平滑性。本文所采用的机器人轨迹规划方法具有通用性，可推广应用于各种动力学系统的研制。     

C4ISR分布式信息融合系统拓扑结构设计

提出一种构造分布式信息融合系统的拓扑结构的新方法.首先,简要介绍了该问题的研究现状;然后,在对目前使用的网络结构进行深入分析的基础上,提出了基于多层de Bruijn网的分布式信息融合系统网络拓扑结构及其构造方法;最后讨论了上述网络结构的路由问题.     

动态服务质量的多信道媒体接入控制传输机制

针对航空自组网在高负载下的服务质量及时延问题,提出一种动态服务质量的多信道媒体接入控制传输机制。以多信道检测统计为平台,结合优先级机制,通过在高负载网络中适当遏制低优先级业务,并且进行网络流量优化,保证高优先级业务的低时延发送;同时利用流量预测模型估计网络流量,通过粒子群优化算法进行优化,寻找合适的优先级门限值,确保高优先级业务接入率。通过计算机仿真可知,所设计的动态服务质量的多信道媒体接入控制传输机制,可在大负载网络中动态控制信道的接入,保持良好的网络吞吐量,其高优先级业务接入率达到99%以上,能有效解决航空数据链网络高业务量导致的服务质量及时延问题。     

域间流量工程体系结构的研究

随着Internet的快速发展,为了提高网络整体资源的利用率,出现了通过跨域网络性能的优化,达到优化网络资源使用的域间流量工程技术。在分析与评价域间流量工程体系结构研究状况的基础上,提出了面向域间流量工程的RCP体系结构以及今后需要研究的主要问题。     

装备保障路径选择算法研究

战争时效性对装备保障提出了更高的要求。针对装备保障路径的特点,对传统的解决最短路问题的Dijksta算法进行改进,引入并行处理的概念,提出了改进的最短路算法,建立了新的路径选择评价模型。经实验,此算法可快速、科学和稳定地解决一定范围内装备保障路径选优问题。     

基于跟踪精度控制的多传感器管理方法

针对地面机动目标跟踪过程中的多传感器管理问题展开了研究，设计了一种基于跟踪精度控制的多传感器多目标分配方法。首先，在考虑目标与目标之间、目标与传感器之间和传感器与传感器之间等的多种约束条件下运用基于协方差控制的思想建立了多传感器多目标分配问题的优化模型；接着将等价伪量测的异步融合算法与IMM算法结合，计算各目标在不同融合周期的跟踪精度估计值；最后，以目标的跟踪精度需求为出发点，结合蚁群算法的思想，设计了一种求解所建立的多传感器多目标分配问题的优化模型的算法。仿真结果表明：该管理方法能在确保跟踪精度需求的前提下，根据对各目标跟踪任务的重要程度，合理地调度传感器资源。     

基于粒子群优化的模糊交通控制器设计

城市中存在着一些关键路口,其交通通畅与否会对周围路网的交通流起着很大的影响,这些路口需要优先保持通畅.针对此情况,设计了基于上下游交通信息的二级模糊交通控制器来对路网进行协调控制.在此基础上,提出了针对交通特性改进的粒子群优化算法（TIPSO）,并采用TIPSO对第一级模糊规则进行优化,实验结果表明TIPSO对模糊规则具有较好的优化效果,能够离线训练,获取到比人工设定的更优的模糊规则.