战时交通运输路径优化研究

以战时交通运输路径优化问题为研究对象,分析问题特点,考虑多式联运,以运输时间代价、运输费用代价、路段和运输节点的危险性代价为优化目标,建立起广义运输代价最小的运输路径优化模型,并设计了蚁群算法来求解问题模型。给出的算例表明,文中模型符合战时交通运输的特点和实际需要,可为确定战时运输路径提供决策支持,而采用的蚁群算法是求解该问题的一种有效方法。     

基于改进蚁群算法的战时不确定性路径规划模型求解

战时路径规划的不确定性包括参数、约束条件和决策目标等的不确定性。以基本蚁群算法为基础，结合随机模拟和模糊模拟技术，提出了一种改进蚁群算法来求解战时不确定性路径规划问题，并通过仿真示例与其他算法进行了比较。结果表明：该算法求解效率更高，求解过程更为直观，能够满足战时不确定性路径规划问题的研究。     

基于膨胀搜索机理的水下航行器 快速路径规划新算法

针对目前水下航行器路径规划的典型算法中所求最优解质量不高,不能保证得到最短路径的问题,提出了一种基于膨胀搜索机理的水下快速路径规划新算法。该算法通过栅格法进行环境建模,考虑了障碍物、敌对威胁和强湍流的影响,由内而外展开了双循环搜索,能够确保所得路径是全局最优的。仿真结果表明:新算法能够在完全避障、避险的前提下找到起始点和目的点之间的一条最优路径,且相较于传统的A~*算法,所得优化路径长度更短。     

战时导弹火力打击任务分配与运输决策模型

为有效提高战时导弹火力打击的效果,对多波次条件下打击任务分配与运输决策相结合的问题进行研究。根据实际战场情况进行模拟,构建了战时导弹火力打击任务分配与运输决策模型,设计出基于聚类分析和Floyd最短路径的综合性算法,运用分步讨论的方法依次求解各个参数,并通过线性加权的方式将多目标优化问题转化为单目标优化问题,进而找出最优方案,最后运用仿真算例验证了该模型的可行性及算法的有效性。     

基于模拟退火算法的舰艇编队海上补给规划

为有效优化舰艇编队海上补给的规划过程,首先在阐述三种不同补给策略的基础上,以送报男孩策略为例建立了平时及战时状态下的海上补给规划模型;然后,分别以最小补给时间及最大作战效能为目标进行了建模,同时考虑了战时状态下补给物资种类的选择,并在此基础上运用模拟退火算法,类比传统旅行商问题(TSP)进行算法设计及模型求解;最后,以某舰艇编队物资补给任务为例进行计算,得出了最优补给路径、补给舰船及物资种类。结果表明:运用模拟退火算法解决此类问题具有有效性及可行性。     

变精度粗糙集的战时装备维修保障资源优化配置

以战时维修保障资源难以预测为背景,面向战时维修保障任务,建立了基于变精度粗糙集的战时装备维修保障资源优化配置模型,实现了不同精度下的多资源点、多需求点的资源优化配置。证明了战时维修保障资源所需时间的取值范围,以此推导出模型中所需时间与成本的取值范围。利用粒子群算法对该模型进行求解,得到最优目标函数值,从而验证出此模型与算法的有效性。     

战时弹药输送路径PSO决策分析

介绍了粒子群优化算法的基本思想和理论,阐述了基于粒子群优化算法的战时弹药输送路径决策分析的实现过程。通过实例应用,证实了粒子群优化算法对弹药输送路经决策问题是可行和有效的。     

基于蚁群算法的舰艇编队海上补给路径规划方法

将海上补给路径规划问题(URRP)与传统的旅行商问题(TSP)进行比较,分析了它们之间的联系与区别。在此基础之上,应用一种改进的TSP问题,对海上补给路径规划进行了数学描述。针对平时和战时对编队海上补给的不同要求,分别建立了海上补给路径规划模型,确定了规划问题的目标函数。构造了蚁群算法,对URRP问题进行求解,并以平时的海上补给路径规划问题为例,得出了海上补给的最优路径。计算结果验证了该模型和算法的可行性。     

基于模型预测控制的无人机避障路径规划方法

针对无人机飞行过程中避障问题,提出了一种基于模型预测控制的无人机避障路径规划方法。通过对无人机平台模型进行分析,构造了无人机状态空间预测模型。为保证路径规划过程输出的平稳性,采用一阶指数变化形式作为无人机飞行路径的参考轨迹。设计了预测模型调整策略,并给出了参数调整流程,以能力-时间组合最优为目标,建立了无人机避障路径优化模型,采用有限时域优化的滚动优化算法对无人机避障优化模型进行了求解。算例仿真结果表明,该算法可有效解决无人机飞行路径的避障问题。     

面向多最优解组合优化问题的决策求解算法

针对具有固定物品总和、多最优解特征的组合优化问题,以固定总和实数子集问题和购买鸡翅问题为例,给出了这类多最优解组合优化问题的形式化表示。在分析枚举等经典算法基础上,提出了基于整数状态表示和实数状态表示的0-1决策递归搜索多最优解动态规划算法。针对该算法在最优解数量较大时,时间复杂度趋向O(mⁿ)的问题,提出了基于相同决策路径合并和基于0-x决策的两种改进算法。实验中两种改进算法的计算时间基本符合与O(nb+nm)的正比关系,表明对于这类多最优解组合优化问题具有良好的求解性能。