GA解决多参数超大解空间优化问题的启发式搜索方法

遗传算法(GA)作为一种有效的全局寻优算法,由于其计算原理简单、搜索能力强、对搜索空间要求低等特点,在许多优化问题中得到了广泛地应用。这里讨论了遗传算法(GA)对多参数超大解空间优化问题的求解方法,重点探讨了提高GA搜索速度的方法,给出了几种启发式搜索策略,并应用于地震波反演这个典型的多参数超大解空间优化问题中,有效地提高了GA的搜索能力,加快了收敛速度。     

基于启发式图搜索的遥感影像道路半自动提取

启发式图搜索法用于线状目标识别的原理是:用图结构表示边缘点和边缘段,根据启发函数计算顶点权值,在图的路径上建立相应的代价函数,通过在图中搜索对应的最小代价的通道以找到最优路径.图搜索法是一种全局最优方法,它在受噪声影响较大时效果仍然较好.文中使用了启发式图搜索法(A*算法)实现了道路的半自动跟踪.它的基本思路是:首先利用自适应平滑滤波算子进行道路信息增强,然后对传统的道路数学模型进行了进一步的扩展,突出了对道路几何特性和辐射特性的描述,并依此构建图搜索的代价函数,实现了基于启发式图搜索法A*算法的道路半自动跟踪.经实验证明,该方法进行遥感影像的道路半自动提取效果较好.     

“大地测量学基础”课程启发法教学几个问题的解释

"大地测量学基础"课程是测绘工程专业的骨干课程与专业基础课程之一,在学科体系中占有相当重要的地位。本文结合该课程的教学的有关内容,对"大地测量学基础"课程教学若干问题进行研究,从不同的侧面对此进行了不同的解释,对于开展启发式教学,培养学生分析问题解决问题的能力,提高教学质量具有至关重要的作用。     

敏捷卫星任务调度模型、方法及系统研究

针对敏捷卫星任务调度中的区域目标、直拍直传、立体成像、动态监视等4类复杂任务需求,考虑敏捷卫星较长观测时间窗口等特点,建立了敏捷卫星任务规划的数学模型,提出基于规则的启发式调度算法,设计了敏捷卫星任务规划与调度系统。试验表明,本文提出的方法及系统能够有效解决敏捷卫星调度中的4类复杂任务需求,有效提高敏捷卫星的使用效益。     

交通网络旅行商路径优化的遗传禁忌搜索算法

旅行商路径优化问题是经典的网络分析问题之一。由于旅行商问题具有NP Hard特性,主要通过智能优化方法或启发式算法来获得近似最优解。然而,单一智能优化方法存在运算量过大、参数选择苛刻,对初值依赖性强等缺陷,很难快速实现全局优化。结合多种优化机制和邻域搜索结构设计混合启发式算法可在一定程度上解决这一问题。本文结合遗传算法的全局寻优能力和禁忌搜索的记忆功能,设计实现了一种基于分散集中策略的禁忌遗传算法,即采用遗传变异算子作为分散策略构造邻域,开辟新的搜索空间,有效提升获得全局最优解的概率;将禁忌搜索作为集中策略进行局部寻优,避免迂回探测,充分体现禁忌搜索较强的“爬山”能力,并通过实际交通网络和不同规模的节点集合,从求解精度、稳定性和效率三个方面对算法进行了评价。结果表明,本文提出的交通网络旅行商路径优化的禁忌遗传算法平均求解精度比禁忌搜索算法提高了9%,略优于ArcGIS;当与ArcGIS求解的TSP路径长度差异在1%以内时,禁忌搜索算法已经难以获得对应精度的TSP路径,而禁忌遗传算法效率比遗传算法提高了50%。且禁忌遗传算法具有很好的并行化潜力。     

基于网络Voronoi图启发式和群智能的最大覆盖空间优化

提出一种基于网络Voronoi面域图的最大覆盖选址模型及相应的粒子群优化方法,并应用于城市响应时间敏感型公共服务设施的空间优化。本文考虑设施功能沿交通网络辐射以及需求非均匀分布情形,对设施在网络连续空间上进行布局优化,选址模型采用网络Voronoi面域图划分布局设施的功能辐射域,以启发空间优化最小化重叠覆盖。模型同时顾及了设施利用率的最大化,规定设施对给定距离以内的需求实行的完全服务覆盖和对给定距离以外的需求实行随距离衰减的部分服务覆盖。本研究提出基于遗传机制和广义Voronoi图改进的粒子群算法以提高其空间优化性能,通过对南京市消防站最大覆盖空间优化实验表明,该研究取得了较为理想的结果,可应用于城市化区域应急设施最大覆盖空间优化。     

“统计预报”启发式教学的体会

作者根据多年教学的经验上，着重讨论了“统计预报”教学中的几个问题，分析了在教与学过程中所出现的一些难点和疑点，并总结了一套“启发式”的教学方法。     

交通限制条件下的最短路径算法分析与优化

通过对交通网络本身的特点及要求的分析与研究,介绍了一些适合道路网的经典最短路算法和数据存贮模式,探讨了在交通网络路线优化过程中需要特别处理的几个问题,如路口延误、禁行状态等,并在理论上给出了相应的解决方案.最后给出了一个路径搜索的实例.     

灾害避难所选址规划的实证研究——以山东省荣成市为例

以最小化总避难距离为目标,构建适用于地震和台风灾害的避难所P-中位选址优化模型,采用启发式算法进行解算,对不同人口情景下避难所的人口配置缺口进行分析,并以山东省荣成市为例开展了实证研究。结果表明：从仅启用地震型、仅启用台风型到同时启用全部避难所3种情景下,被选中的避难所分别为61个、125个、158个,单个避难所平均服务居民点个数分别为15.79个、7.70个、6.09个,居民点的平均避难距离分别为3 790.24 m、2 905.34 m、2 300.02 m;荣成市避难所空间分布极度不均,人口配置缺口较大的区域主要集中在北部和南部地区。据此提出近期和远期规划建设目标,可为荣成市避难所选址规划提供一定的决策依据。