Using stochastic programming to solve an outpatient appointment scheduling problem with random service and arrival times

We study a stochastic outpatient appointment scheduling problem (SOASP) in which we need to design a schedule and an adaptive rescheduling (i.e., resequencing or declining) policy for a set of patients. Each patient has a known type and associated probability distributions of random service duration and random arrival time. Finding a provably optimal solution to this problem requires solving a multistage stochastic mixed‐integer program (MSMIP) with a schedule optimization problem solved at each stage, determining the optimal rescheduling policy over the various random service durations and arrival times. In recognition that this MSMIP is intractable, we first consider a two‐stage model (TSM) that relaxes the nonanticipativity constraints of MSMIP and so yields a lower bound. Second, we derive a set of valid inequalities to strengthen and improve the solvability of the TSM formulation. Third, we obtain an upper bound for the MSMIP by solving the TSM under the feasible (and easily implementable) appointment order (AO) policy, which requires that patients are served in the order of their scheduled appointments, independent of their actual arrival times. Fourth, we propose a Monte Carlo approach to evaluate the relative gap between the MSMIP upper and lower bounds. Finally, in a series of numerical experiments, we show that these two bounds are very close in a wide range of SOASP instances, demonstrating the near‐optimality of the AO policy. We also identify parameter settings that result in a large gap in between these two bounds. Accordingly, we propose an alternative policy based on neighbor‐swapping. We demonstrate that this alternative policy leads to a much tighter upper bound and significantly shrinks the gap.     

主动谐波消除多电平射频脉宽调制策略及其性能分析

为降低全数字发信机(All-Digital Transmitters, ADTx)的输出谐波要求,提高系统宽频带工作性能,提出并实现适用于全数字发信机的多电平射频脉宽调制(Radio Frequency Pulse Width Modulation, RF-PWM)策略。该方法通过控制各子脉冲的脉冲宽度,在基波分量加权之和正比于输入信号包络的前提下,实现对RF-PWM脉冲序列特定谐波分量的有效抑制。以3次谐波消除为例,对该5电平RF-PWM策略实现方案进行推导,同时分析验证了该方案下脉冲基波分量与信号幅度之间的最佳增益系数。在此基础上,利用软件仿真验证了理论分析结果以及主动谐波抑制RF-PWM策略的有效性。     

基于MIMO协作干扰对齐网络的保密通信算法

通信系统的保密性在信息化作战体系中尤为重要.在存在窃听的多输入多输出(Multiple-Input Multi-ple-Output,MIMO)干扰对齐(Interference Alignment,IA)网络中,传统利用接收或发送端发送人工噪声(Artificial Noise,AN)实现物理层保密通信的方法,会增加收发端的能耗与实施复杂度.为此,提出一种基于MIMO协作IA网络的保密通信算法,推导出了算法可行性条件、合法用户传输速率和保密速率、窃听端窃听速率,并给出了相应的基于最小干扰泄露准则的分布式迭代IA实施方法,有效降低系统复杂度.仿真结果表明,所提算法在保证合法用户传输速率的同时抑制窃听速率,有效提高系统安全性能.     

基于MacCormack法的膨胀波火炮内弹道数值模拟

为了简单准确地求出膨胀波火炮的内弹道参数,建立了符合MacCormack格式的膨胀波火炮一维均相流内弹道模型,通过MacCormack法进行求解,得到开闩和不开闩状态下的膨胀波火炮的压力、速度曲线,并给出了经典内弹道在开闩和不开闩条件下的压力、速度曲线.通过结果对比,证明了MacCormack内弹道模型的正确性,MacCormack法求得开闩下的弹丸初速比平均压力法求得的更准确.计算出膨胀波火炮膛内压力、速度、密度、温度等内弹道参数的分布规律,真实地再现了膨胀波在膛内的流动过程.本次计算结果可作为膨胀波火炮的结构设计和后坐效率的基础.     

基于多虚拟目标模型的榴弹炮炸偏修正方法

榴弹炮的传统射击修正方法是根据射击目标的高角距变及偏流不变原则完成的,该方法在通常情况下可以满足射击修正精度要求,但是在炮目距离接近最大射程,或因气象条件、弹药条件、火炮条件等数据不准确造成炸点偏离目标较远等情况下,高角距变和偏流均会产生剧烈变化,因此,传统修正方法存在较大误差.提出一种基于多虚拟目标模型的修正方法来改善这个问题,分析结果表明,该方法比传统方法修正精度更高.     

【专题】智能化导弹质量检测方法研究

导弹是由各种类型装备组成的综合性很强的复杂系统,智能技术的引入进一步丰富了智能导弹质量特性的内涵,对质量检测和控制提出了更高要求,需要开发与之相适应的检测方法。本文先给出了智能导弹的定义和内涵,分析了其智能特性,接着概述了智能化导弹的结构组成,分析了各智能部件的功能和结构组成,从智能化导弹结构组成及测试参数、智能化部件的嵌入式软件作用、零部件机械加工精度等方面提出了智能化导弹质量检测的需求,并在此基础上结合智能化制造等技术提出了在线检测、自动检测/测试、BIT自检、软件测评技术以及弹载遥测的智能化导弹质量检测途径和方法。     

现代军事情报处理方法中的语言、语音技术

军事情报的收集、处理和分析是情报部门的重要工作,当今时代,依靠人工搜集处理方法在效率上已经不能满足需要,采用先进的信息处理技术对情报进行自动处理技术正是解决这一问题的有效途径。大部分的情报载体是文字和语音．因此自然语言和语音处理技术在情报处理方面发挥着重要作用。针对军事情报处理方法中的语言、语音处理技术进行简单的介绍,包括机器翻译、信息检索,语音分析、语音识别等方面。     

超音速等离子喷涂WC-Co涂层性能研究

用超音速等离子喷涂(HEPJet)和2种进口高速氧燃气火焰喷涂设备 (HVOF:JP-5000和DJ-2700)制备WC-Co涂层,进行了孔隙率、显微硬度、结合强度及30°和90°攻角的冲蚀磨损对比试验,用XRD分析了粉末和涂层的相结构,用 SEM分析了粉末和涂层的表面和断面形貌。结果表明3种工艺制备的WC-Co涂层与粉末的相结构类似,均无明显氧化、失碳;超音速等离子喷涂WC-Co涂层综合性能与JP-5000相当,要优于DJ-2700。     

野战装备指挥保障综合系统的设计与实现

介绍了野战装备保障的需求,提出了运用高新技术的最新成果,构建装备指挥保障可视化系统的设计思路和实现方法,并描述了系统的结构和功能,对系统中应用的关键技术作了阐述。     

弹道导弹打击航空母舰末制导寻的方法研究

在弹道导弹与航母战斗群的攻防对抗中,弹道导弹需要采用有效的寻的方法以便在对抗中占优势。通过分析航母的运动特性,建立了预测其运动态势的数学模型;在此基础上,采用预测落点的末制导方法,在导弹弹头再入大气层后,通过多次预测和修正,实时修正由于航母运动和再入过程中大气影响等各种干扰因素所引起的落点偏差,以保证弹头能以较好的精度命中目标。从数字仿真结果来看,该方法成功率高,且制导精度较高,具有较强的工程应用价值。