Optimization and mediated bartering models for ground delay programs

The Federal Aviation Administration (FAA) and the airline community within the United States have adopted a new paradigm for air traffic flow management, called Collaborative Decision Making (CDM). A principal goal of CDM is shared decision‐making responsibility between the FAA and airlines, so as to increase airline control over decisions that involve economic tradeoffs. So far, CDM has primarily led to enhancements in the implementation of Ground Delay Programs, by changing procedures for allocating slots to airlines and exchanging slots between airlines. In this paper, we discuss how these procedures may be formalized through appropriately defined optimization models. In addition, we describe how inter‐airline slot exchanges may be viewed as a bartering process, in which each “round” of bartering requires the solution of an optimization problem. We compare the resulting optimization problem with the current procedure for exchanging slots and discuss possibilities for increased decision‐making capabilities by the airlines. © 2005 Wiley Periodicals, Inc. Naval Research Logistics, 2006     

面向决策的一体化建模方法及其在兵力筹划中的应用

在对军事决策问题的主要特点进行分析的基础上,提出从军事概念模型到数学模型再到定性推理模型的一体化建模思想.以空军航空兵遂行直接航空火力支援任务为想定背景,根据EATI模板,利用基于UML的Rose工具依次对想定任务的实体、任务、交互等进行分析;对于兵力筹划中的结构化问题建立了机会约束多目标规划数学模型;对于非结构化问题则构造了推理机,推理机体现了定量与定性相结合的决策分析思想.最后,以一个实例验证文章思路的可行性.     

新型多目标遗传算法及其在导弹射击效能优化中的应用

多目标规划是一类重要的优化模型,有着广泛的实际应用,但其求解至今仍是运筹学的一个难点.针对一般约束多目标优化问题,在设计了新的适应度函数和选择算子的基础上,提出一种新型多目标遗传算法.将其应用于导弹对集群目标射击效能优化问题,验证了算法的有效性.     

预防性维修工作组合优化

针对单部件的维修间隔期无法反映系统的维修最佳间隔期这一问题,对装备各部件在各修理级别上的预防性维修任务组合情况进行探索。通过建立费用模型、可用度和风险模型作为决策模型,用以组合某一修理级别各部件的维修工作,得出系统预防性维修间隔期,并结合部队实际优化从系统的角度优化等级维修中的维修工作间隔期,为确定大中小修工作提供科学、合理的理论指导。该算法在区分各修理级别的维修能力的基础上,能较好地对各修理级别的维修工作组合情况进行了优化,实例验证了模型的实用性和有效性。     

GPS接收信号中线性扫频干扰的抑制

研究了阵列接收的GPS接收信号中线性扫频(LFM)干扰的抑制问题。LFM信号瞬时频率的估计是抑制干扰的关键,而要准确估计信号瞬时频率,必须抑制接收信号时频分布中交叉项干扰。本文对接收信号矢量进行白化,得到信号矢量白化后的空时频分布(STFD)矩阵。文中推出一个与传统方法获得的判决变量不同的判决变量,用该判决变量可以更加清晰地选出LFM信号在时频分布中的自项。根据时频脊点的分布估计LFM信号频率参数以及信号瞬时频率,之后即可根据瞬时频率构建陷波器滤除干扰。仿真表明该方法能够将受交叉项严重干扰的接收信号时频分布映射为清晰的接收信号自项的时频分布,在数据快拍数满足一定要求时可以很好地抑制掉LFM干扰。     

战时装备维修保障资源优化模型

维修资源在抢修过程中的分配决定了抢修活动的平均处理时间和等待时间,针对抢修实施时维修资源的分配,研究资源的优化配置使抢修时间最小的问题.在抢修过程中使抢修时间最小的目标和约束条件下,提出了资源配置优化的排队模型,并结合遗传算法给出了求解最优配置模型的方法,通过实例分析说明了模型和方法的应用情况.资源配置优化模型和算法已成功应用于集群装备保障决策系统的开发.     

面向无人环境的机器人生态圈自主任务决策方法

借鉴自然界生态系统的典型特征,提出机器人生态圈概念。通过使集群机器人进行智能协同与复杂演化,涌现自我维持、自我复制与自我进化等生命特征,实现无人条件下的长期生存、繁衍与进化,并执行特定的任务。针对机器人生态圈典型任务场景的自主任务决策需求,分析不同机器学习任务决策方法的特点,建立机器人生态圈自主任务决策的决策树模型和神经网络模型。分析表明,两种模型的正确率均在80%~90%,且均具有良好的稳定性。这说明,机器人生态圈自主任务决策问题可以通过决策树、神经网络等机器学习方法来很好地加以解决,从而为面向无人化场景的任务应用提供技术支持。     

基于系统动力学的工程项目目标控制

针对工程项目目标控制问题,通过德尔菲法确定工程项目目标控制的主要影响因素,基于系统动力学反馈与仿真分析理论建立了工程项目目标控制系统动力学模型。采用专家打分法确定参数,利用Vensim软件对模型进行模拟演化和算例分析,讨论不同策略和策略组合的工程项目目标控制效果,最终得到基于算例工程的理想方案为0时增加人工8人,0时加班1 d,管理费水平为3。采用该方案,该工程的完工时间提前47.2%,质量下降2.0%,费用上升6.7%。通过不同策略和策略组合的效果比较,得出结论：加班宜尽量少用,尤其要避免连续加班;尽量避免无效管理费用支出,但对于可以带来管理水平提高的管理费用支出宜适量增加;增加人工越早越好。     

LCDP SO算法在协同空战攻击决策中的运用?

为了探索提高协同空战攻击决策算法性能的途径,将多子群粒子群优化理论用于求解协同空战攻击决策,利用生命周期粒子群模型（ LCPSO）,提出了一种生命周期离散粒子群（ LCDPSO）协同空战攻击决策算法。基于典型空战想定背景,仿真验证了算法的有效性。通过统计实验的方法,分析比较了LCDPSO协同空战攻击决策算法与多种智能决策算法的准确性、可靠性和快速性,研究结果证明LCDPSO协同空战攻击决策算法优良的综合性能。     

多武器系统的火力分配模型

目前对于单一兵器火力分配问题的解决方法比较成熟,然而由于在现代防空作战中,经常是多种类型的兵器联合进行防空,故需要对多种不同类型的兵器的火力分配问题进行探讨。这里针对多种不同类型的兵器毁伤多个目标的问题,建立了数学模型,进行了深入的探讨。按照模型的特殊性,定义了映射、邻域和连通的概念;同时针对模型,将遗传模拟退火算法进行了一定的修改,并利用此算法对模型进行了最优化求解。最后,实例的计算结果表明该算法对于模型的求解具有较好的收敛性。