Improving the efficiency of ant algorithms using adaptive refinement: Application to storm water network design

The ant algorithm is a new evolutionary optimization method proposed for the solution of discrete combinatorial optimization problems. Many engineering optimization problems involve decision variables of continuous nature. Application of the ant algorithm to the optimization of these continuous problems requires discretization of the continuous search space, thereby reducing the underlying continuous problem to a discrete optimization problem. The level of discretization of the continuous search space, however, could present some problems. Generally, coarse discretization of the continuous design variables could adversely affect the quality of the final solution while finer discretization would enlarge the scale of the problem leading to higher computation cost and, occasionally, to low quality solutions. An adaptive refinement procedure is introduced in this paper as a remedy for the problem just outlined. The method is based on the idea of limiting the originally wide search space to a smaller one once a locally converged solution is obtained. The smaller search space is designed to contain the locally optimum solution at its center. The resulting search space is discretized and a completely new search is conducted to find a better solution. The procedure is continued until no improvement can be made by further refinement. The method is applied to a benchmark problem in storm water network design discipline and the results are compared with those of existing methods. The method is shown to be very effective and efficient regarding the optimality of the solution, and the convergence characteristics of the resulting ant algorithm. Furthermore, the method proves itself capable of finding an optimal, or near-optimal solution, independent of the discretization level and the size of the colony used.     

阿拉斯加输油管的设计和施工方式方案变更过程及其背后的原因和哲学思想

阿拉斯加输油管道公司曾经研发和使用了3种主要施工方案和技术:传统地埋式、特殊埋设和地上敷设方式.在传统地埋式施工方案中,管顶埋深变化于0.9~2.7 m.这主要是考虑了地形变化,而不是沿途的岩性和土壤类型.在特殊埋设方案中,在原油管道必须埋设的地段,如大规模动物迁徙常用地段则使用通道冷液循环降(保)温系统和(或)热管(桩)降(保)温,来保护多年冻土.地上敷设方案包括桩基架设和地上洁净砾石管堤(垫护层).后者只在管道进入和离开多年冻土时采用.架设桩基横梁方案中使用有或没有热管保温的垂直支架梁(单元)(VSM).在初步规划和设计阶段,管道的业主公司(即横穿阿拉斯加管道系统,或TAPS)和随后的阿拉斯加管道服务公司(APSC)不容商量的坚决要求100%的埋设方案.但是,随着勘察工作的进展和设计方案的细化,施工设计方案在不断变化.1977年管道施工结束时,只有57%的管道采用了埋设方式.管道运行30 a后的今天(考虑运行期间维护中所产生的问题),很多经验丰富的工程师认为53%的埋设可能更合理.设计和施工方案变更的原因主要有:1)为了获得通过联邦政府所属的土地所需的许可证,政府有特殊的规定和要求;2)管道公司的设计、施工和管理人员进行了现场野外调查、研究,并积极参与了详细设计和研发;3)美国环境政策法案(NEPA)的最新要求(启用了核准制).阿拉斯加管道服务公司是7家主要石油公司的服务机构.由于这个项目的巨大规模和所涉及的高昂费用,致使各大石油公司的工程师非同寻常程度的参与.在文章中,笔者论述了与阿拉斯加管道施工有关的阿拉斯加管道服务公司、美国联邦和阿拉斯加州政府相关组织机构的形成历史,管道设计演变过程及其背后的哲学思想,以及阿拉斯加管道工程项目的经验和教训.     

北天山隧道施工GPS控制网的建立及其贯通误差预计

介绍了北天山隧道施工GPS控制网建网的网型设计、观测和数据处理,分析了该GPS隧道控制网的观测质量,并就GPS控制测量误差对隧道横向贯通误差的影响值进行了估算。     

基于Java的系统开发中MVC架构的应用

论述了如何在Java应用开发领域中使用设计模式和MVC(Model-View-Controller)架构。介绍了设计模式的概念和特点,以及MVC架构的设计思想,并分析了MVC架构中包含的几种主要模式,采用MVC架构作为开发的基本架构,可以使开发的项目耦合度降低,提高程序的可扩展性。根据Java应用系统的特点,在实际的“数值预报业务监控系统”的应用开发中如何采用MVC架构提出了一些自己的想法。     

论卫星导航体制设计

阐述了卫星导航体制设计基本要素及设计原则。从卫星导航系统的发展历史及未来需求出发,提出了多功能一体化,全球卫星导航系统的基本结构,星座及卫星轨道选择,导航测距码设计及未来GNSS模式等新论点及论证结论。     

Correlation study between ground motion intensity measure parameters and deformation demands for bilinear SDOF systems

The correlation between ground motion intensity measures （IM） and single-degree-of-freedom （SDOF） deformation demands is described in this study. Peak ground acceleration （APG）, peak ground velocity （VPG）, peak ground displacement （DPG）, spectral acceleration at the first-mode period of vibration [As（T1）] and ratio of VPG to APG are used as IM parameters, and the correlation is characterized by correlation coefficients p. The numerical results obtained by nonlinear dynamic analyses have shown good correlation between As（T1） or VPG and deformation demands. Furthermore, the effect of As（T1） and VPG as IM on the dispersion of the mean value of deformation demands is also investigated for SDOF systems with three different periods T=0.3 s, 1.0 s, 3.0 s respectively.     

利用掌上电脑开发水准测量记簿软件

采用嵌入式程序设计的方法,在掌上电脑开发水准测量记簿软件,使野外观测数据记录更加方便。本文详细介绍了该程序的设计构思和一些技术问题。     

紧邻在建主楼桩基的地下室基坑围护设计实例

该文介绍了一个紧邻在建主桩基的地下室基坑围护设计的实例。通过对工期、施工空间、安全性以及造价的综合分析,确定了以土钉墙为主的围护方式。通过有限元计算对开挖所造成的主楼桩基与地基土的相互作用机理的分析, 表明桩对土的约束作用限制在一定的范围内。根据分析结果,在设计中采用比较大的安全系数以及开挖前的超前支护结构以控制开挖过程中主楼基础地板下地基土的侧向位移,最大限度地减少由于地下室开挖卸载而造成的主动土压力对已有主楼桩基的影响,保证在地下室开挖过程中主楼的施工安全,同时也保证了地下室已有桩基的安全。实践证明,这种方法是有效的,对同类工程的围护设计具有一定的借鉴价值。     

鞍山某基坑支护工程事故分析

论述了鞍山某基坑支护工程设计参数的选取与加固措施,分析了出现事故及险情的原因,总结了鞍山地区基坑支护设计与施工的经验和教训。     

气象装备信息管理系统的设计及应用

根据浙江省装备管理实际，设计完成了浙江省气象装备信息管理系统，实现了相关数据的统一和规范及信息交流、资源共享，提高了装备管理工作的科学化、自动化、规范化水平。