Modeling and solution for the ship stowage planning problem of coils in the steel industry

We consider a ship stowage planning problem where steel coils with known destination ports are to be loaded onto a ship. The coils are to be stowed on the ship in rows. Due to their heavy weight and cylindrical shape, coils can be stowed in at most two levels. Different from stowage problems in previous studies, in this problem there are no fixed positions on the ship for the coils due to their different sizes. At a destination port, if a coil to be unloaded is not at a top position, those blocking it need to be shuffled. In addition, the stability of ship has to be maintained after unloading at each destination port. The objective for the stowage planning problem is to minimize a combination of ship instability throughout the entire voyage, the shuffles needed for unloading at the destination ports, and the dispersion of coils to be unloaded at the same destination port. We formulate the problem as a novel mixed integer linear programming model. Several valid inequalities are derived to help reducing solution time. A tabu search (TS) algorithm is developed for the problem with the initial solution generated using a construction heuristic. To evaluate the proposed TS algorithm, numerical experiments are carried out on problem instances of three different scales by comparing it with a model‐based decomposition heuristic, the classic TS algorithm, the particle swarm optimization algorithm, and the manual method used in practice. The results show that for small problems, the proposed algorithm can generate optimal solutions. For medium and large practical problems, the proposed algorithm outperforms other methods. © 2015 Wiley Periodicals, Inc. Naval Research Logistics 62: 564–581, 2015     

基于混沌蚁群算法的云计算应用优化研究

以改进蚁群算法应用在云计算中的不足为目的,讨论了蚁群算法基本原理和云计算下应用的缺陷.提出一种适合云计算的混沌蚁群改进算法,该算法通过Logistic映射产生混沌量,根据混沌遍历性和有界性对蚁群算法初始路径进行混沌初始化,同时加入混沌扰动调整算法信息素更新策略,改进了蚁群算法收敛速度慢和易陷入局部最优的缺点.最后通过CloudSim搭建仿真云环境并进行算法调度实验,通过横向对比标准蚁群算法和Dijkstra算法,证明混沌蚁群算法在执行效率和相对标准差等方面优于其他算法,更加适合于云计算环境.     

一类非线性系统的自适应模糊反推近似滑模控制

针对一类含有未知非线性函数项和外界干扰的不确定纯反馈非线性系统,提出了一种自适应模糊反推近似滑模变结构控制方法。采用中值定理和隐函数定理使未知非仿射输入函数拥有显式的控制输入,利用模糊系统逼近未知非线性函数,动态面控制技术解决了反推设计中出现的"微分爆炸"问题。所提出的自适应近似滑模控制方案削弱了传统滑模控制中的抖振现象。从理论上证明了所设计的控制器能够保证闭环系统所有信号半全局一致终结有界。仿真算例验证了算法的有效性。     

氧气体积分数对油气爆炸特性的影响

作为燃烧和爆炸三要素之一,氧气体积分数的控制对于爆炸事故的防治具有重要意义。实验研究了氧气体积分数对汽油蒸气-空气混合物（简称油气）爆炸极限和爆炸压力的影响。结果表明：随着氧气体积分数的降低,油气爆炸下限呈一阶指数规律缓慢增大,油气爆炸上限呈线性规律迅速减小;爆炸极限范围由0.92%~3.76%缩小为1点,该爆炸极限临界点为1.22%,对应的临界氧气体积分数为11.4%;油气的最大爆炸压力和最大压力上升速率随着氧气体积分数的降低而减小,油气体积分数越大,氧气体积分数影响越显著。     

履带车辆下长坡液力辅助制动控制策略仿真研究

针对履带车辆下长坡制动过程中不同制动力的分配关系,在液力减速器和整车下坡动力学分析的基础上,研究了基于液力辅助制动的履带车辆下长坡制动控制策略,建立了基于SIMULINK的履带车辆整车动态仿真模型,对液力减速器的持续制动性能和控制策略的有效性进行了仿真．结果表明,车辆下坡持续制动时,适时应用液力减速器,能够有效分流整车制动功率,明显降低机械制动器的工作负荷,满足整车安全恒速下坡的要求．     

增强小波系数的飞行数据奇异值阈值降噪

针对飞行数据降噪问题,提出了增强小波系数的飞行数据奇异值阈值降噪算法.结合小波系数噪声自相关函数进行飞行数据的最佳分解层小波分解,对高频小波系数先进行增强预处理再进行SVD分解,运用奇异熵理论确定奇异值重构阶次,采用奇异值阈值对小波系数进行处理并重构,得到降噪数据.仿真实验表明,本文算法能获得较高的信噪比,改善了数据质量.     

扇形波束和针状波束雷达的地对空干扰暴露区比较

扇形波束和针状波束具有不同的方向性特点,对这两种波束的机载雷达实施干扰,将形成不同的暴露区.机载雷达天线本身的方向性是影响干扰能量进入雷达接收端的直接原因.提出两种波束雷达对接收干扰能量增益的计算方法,依据雷达干扰方程,通过计算仿真,分别绘制并分析两种暴露区的特点和变化规律,认为雷达天线波束方向性对干扰阵地配置、干扰目标选择、干扰时机选择和干扰效果评估都将产生深刻影响.     

一种基于静电引信被动探测的引战配合方法

针对静电引信采用被动探测方式,不能提供引战配合所需信息的难题,根据静电探测原理,设计了一种静电引信双探测器布设阵列,解算出了引战配合所需信息,并结合静电探测器的静电电压响应曲线特性,提出了一种基于零点(脱靶点)的全公式化引战配合延时模型,解决了静电引信被动探测时引战配合信息获取及高效引战配合的难题,同时可以为其他型号引...     

空中反恐中保卫目标重要度指标体系研究

空中恐怖袭击具有突然性和随意性的特点,其目的是通过制造恐怖事件引起巨大影响,带来社会恐慌。通过分析空中恐怖袭击对袭击目标选择的特点,剖析其规律性,从而建立空中反恐保卫目标重要度指标体系和保卫目标重要度评价模型,对保卫目标进行科学有效地划定与排序,便于在空中反恐作战中对保卫目标及早进行确定、实施空中警戒范围划定和战斗部署。     

航空磁探仪目标运动分析仿真研究

针对航空磁探仪目标运动分析问题,分析了目标运动要素确定方法。首先,采用蒙特卡洛仿真和统计分析法研究了目标运动要素估计误差的分布规律;然后,结合最小二乘定位法,给出了目标运动参数及其误差的简化算法;最后,分析了影响目标运动要素解算精度的主要因素。研究结果可为磁探仪的使用、攻潜武器的选择和攻潜效果的预测提供参考。