基于小生境遗传算法软土地基上加筋路堤稳定性分析

在软土地基加筋路堤稳定性分析方法中,传统分析方法(如瑞典法和荷兰法)因对加筋材料的加筋作用估计不足,导致计算结果过于保守,与实际不符。本文在充分考虑加筋体的加筋作用下,提出了新的加筋路堤稳定性分析计算方法,并采用小生境遗传算法搜索临界滑动面和最小安全系数。算例计算结果表明,本文提出的加筋路堤稳定性分析方法与工程实际情况吻合较好,并且小生境遗传算法能有效地搜索到边坡所有的临界滑动面。     

改进的模拟退火遗传算法在地下水管理中的应用

对于高度非线性、非凸的地下水管理模型,传统优化方法难以找到全局最优解。本文采用模拟退火遗传算法求解地下水管理模型,并从三个方面对算法进行改进:引入小生境技术,采用自适应交叉和变异概率,在选择过程中采用最优保存策略,从而提高算法的全局寻优能力和收敛速度。采用惩罚函数法处理约束条件。用Fortran 90语言编制了计算程序,并通过Schaffer测试函数验证了该算法不仅具有强大的全局寻优能力和局部搜索能力,而且具有较快的收敛速度和较高的优化精度。将该算法应用到某研究区地下水管理中,取得了较好的效果。     

喀斯特山区植被退化过程中的土壤质量变化及评价

为构建喀斯特山区土壤质量评价体系,通过对喀斯特山区植被退化过程中的小生境土壤进行调查,选用土面和石沟2种代表性小生境的土壤作为评价单元,用典范对应分析从29个指标中选出16个,通过因子分析法对土壤质量进行定量综合评价。结果表明:在喀斯特森林植被退化过程中,用土面和石沟2种小生境面积加权计算土壤质量综合分值,能更准确地反映植被退化过程中土壤质量的阶段性变化,具体可分为3个阶段,不同阶段之间土壤活性有机碳、碱解氮、速效磷、速效钾、有效锰、有效硫和脲酶活性出现显著降低,有效铁、蔗糖酶活性和粘粒含量出现显著增加。第Ⅰ阶段内（原生林-次生林）各土壤指标在样地间没有明显的差异;第Ⅱ阶段（灌木林）土壤活性有机碳、碱解氮、速效磷、速效钾、有效硫、脲酶活性和有效锰含量相对第Ⅰ阶段平均分别下降了33.73%、22.41%、57.66%、37.72%、44.59%、46.57%和12.52%;蔗糖酶活性及土壤粘粒含量平均分别增加了81.38%和47.69%;第Ⅲ阶段（灌草丛）土壤速效磷、脲酶活性、碱性磷酸酶活性和有效锰含量相对第Ⅱ阶段平均分别下降了42.82%、44.42%、28.45%和20.55%,土壤有效铁、粘粒含量平均分别增加了56.40%、57.49%,该阶段的土壤速效磷、速效钾含量已处于缺乏的水平,土壤质量明显下降。      

基于INPGA的地下水污染治理多目标优化管理模型:Ⅰ——理论方法与算例验证

基于小生境技术的Pareto遗传算法(NPGA)是一种求解多目标问题的智能搜索方法,适用于优化多种非线性、不连续等复杂多目标问题.但该算法存在局部早熟收敛和收敛速度慢两个不足,在求解Pareto前沿上效果不佳.本文在NPGA的基础上,提出了改进NPGA方法(INPGA),通过Pareto解集过滤器、精英个体保留策略、邻...     

喀斯特石漠化小生境对大型土壤动物群落结构的影响

对花江流域喀斯特地区小生境(土面、石槽、石沟)的土壤动物进行了研究。结果表明:喀斯特石漠化地区小生境共捕获大型土壤动物平均为276.7只,分别隶属3门7纲24类。其中,优势类群蚂蚁占总数的56.75%。 土面生境土壤动物的多样性指数为1.199,石沟的为1.592,石槽的为1.962; 均匀性指数为0.616,石沟的为0.989,石槽的为1.095; 土面生境土壤动物的优势度为0.545,石沟的为0.353,石槽的为0.245。利用统计软件SPSS13.0进行相关分析,结果说明不同小生境和土层对土壤动物个体数量和类群数影响均不显著,组间的均方差（F值）分别为0.834和1.226,但小生境对土壤动物的生物量有显著的影响,F值为3.844。三种小生境中,石沟生境比较有利于土壤动物生存。      

小生境遗传算法求解多峰问题在反演中应用

基于反演问题的不确定性和目标函数的多峰性，引入改进的小生境遗传算法，求解出目标函数的若干个局部峰（或全局峰），然后利用先验知识，判定得到满意解，并利用褶积模型进行层速度反演，通过理论速度与反演速度的比较，验证了进行多峰优化的有效性。     

基于INPGA的地下水污染治理多目标优化管理模型:Ⅱ——实例应用

简单算例研究表明改进的小生境Pareto遗传算法(INPGA)用于求解地下水系统的多目标优化管理模型时,求解过程简单,计算速度快,而且得到的Pareto解集跨度更为合理.本文以美国麻省军事保护区(Massachusetts Military Reservation,MMR)为实例,通过建立研究区复杂地下水污染治理的多目...     

基于改进遗传算法的Holt-Winters模型在采空沉陷预测中的应用

针对遗传算法存在的缺陷,提出了用小生境方法改进遗传算法。为了提高采空沉陷预测精度,借助Holt-Winters模型的预测功能,应用改进遗传算法求解和优化Holt-Winters模型组合参数,形成了改进遗传算法-Holt-Winters模型组合算法。将组合算法应用于长平高速公路采空区路段沉陷预测,计算表明：改进遗传算法弥补了传统遗传算法易早熟、局部寻优能力弱的缺陷;改进遗传算法-Holt-Winters模型组合算法克服了按梯度试算法搜索质量差和精度不高的缺点,输出稳定性好,预测结果相对误差在2%以内,预测精度显著提高;在采空沉陷中长期预测的相对误差小于0.79%,该算法可用于中长期采空沉陷预测。     

基于均分法的小生境遗传算法

为了避免遗传算法种群中个体过早陷入局部最小,在以往随机初始种群的基础上提出一种均分法,使得初始种群随机平均地分为若干个子种群,形成小生境,这样既维持了种群的多样性,也使得种群中的个体不会过早出现早熟现象,更提高了算法的收敛速度.同时采用了自适应技术控制交叉和变异的概率,使得算法能更快速地找到最优解.仿真结果表明,与传统的遗传算法优化RBF网络相比较,新算法的迭代次数更少,精度更高,大大提高了收敛速度.     

基于密度的小生境粒子群算法在空间信息服务选择中的应用

针对现有空间信息服务选择技术的不足,提出了一种基于粒子群优化算法的多目标优化策略,通过同时优化多个QoS参数,产生一组满足约束条件的Pareto最优解.针对多峰函数的多目标优化问题,采用基于改进密度聚类的小生境技术,保证了解的多样性.构建了模拟试验环境,验证了算法的可行性和效率.