基于混沌迁移及无参数变异差分进化算法的舰船电力系统网络重构

为更好地利用差分进化算法对舰船电力系统网络进行重构,提出一种基于混沌迁移及无参数变异的差分进化算法.针对差分进化算法寻找最优解容易陷入早熟的问题,引入一种基于混沌迁移的并行进化策略.该策略将原有种群分为多个子种群,进行并行进化.在优化过程中引入混沌迁移序列引导个体迁移,利用混沌的遍历性和随机性,保证子种群间能高效地进行信息交换.针对电力系统网络重构中的0,1,2编码方式在解码中信息丢失问题,提出一种无参数变异算子.这个算子能使算法结构简单、利于运算.最后利用混沌序列初始化种群和Pareto选择策略提高舰船重构效率.仿真实验表明,改进的算法具有更好的故障恢复方案,能有效避免差分进化算法在求解电力系统网络重构时的早熟问题.     

改进微粒群算法在机组组合问题中的应用

提出一种求解机组组合问题的改进微粒群优化算法.将机组启停状态变量和机组输出功率连续变量融合为一个变量,提出伪输出功率编码,降低计算的时间复杂度;对机组分类动态调整,对多时段有效地直接优化;对各种约束进行数学处理、修复处理,提高种群质量.优化结果显示该方法有效可行.     

运力供需失衡时集装箱班轮航线配船优化

在可预见的未来一段时期内,航运市场运力供需失衡会呈现常态化,集装箱运力供给会长期大于运力需求,是否减速航行和闲置运力成为航运企业的关键决策.基于这一行业发展背景,以航速和运营船舶数量为决策变量,构建运力过剩时集装箱班轮航线运力配置数学优化模型.结合问题的特性开发禁忌搜索算法,对模型进行求解.基于实际航线的大规模数值算例进行试验.试验结果显示模型及算法有效,表明该模型和算法对运力供需失衡时运力配置决策具有借鉴意义.     

基于环绕模式的近洋集装箱班轮航线优化

为改进近洋区域内集装箱班轮的航线优化问题,结合近洋环绕模式班轮干/支线运输特点,在满足区域内集装箱货运需求的前提下,以班轮公司收益最大化为目标,构建班轮挂靠干线枢纽港的航线优化模型.在求解旅行商问题(Traveling Salesman Problem,TSP)获得初始班轮航线的基础上,设计该优化模型的算法.算例分析表明,该模型和算法不仅简便易行,而且可显著提高班轮公司的航次总收益.     

基于回交理论的大型集装箱起重机产品杂交配置设计

为实现大型集装箱起重机产品的杂交配置设计,根据产品实例模板进行产品实例模板基因化和编码.在考虑实例模板与客户需求相似度的基础上,建立实例化产品的杂交配置设计评价模型.将回交理论、模板理论应用于产品杂交配置设计,绘制回交理论的遗传学效应及基于回交理论的大车行走机构杂交配置设计示意图,给出基于回交理论的产品杂交配置设计流程.通过选取初始种群、确定轮回亲本、引入回交因子,改进基本的差分进化算法,提出一种基于回交理论的差分进化算法.大车行走机构杂交配置设计实例表明,该设计流程和算法能够在较短时间内实现产品的优化配置.     

基于CRITIC-TOPSIS法的邮船船型选择

为使邮船船型方案在技术可行的前提下有更好的经济性,充分考虑邮船运输自身的特点,从经济、客户、企业、环境等方面建立邮船船型方案评价指标体系。以中国三亚至东南亚地区的邮船航线为例设立初选船型方案,结合CRITIC法和TOPSIS法对一系列船型方案进行比较分析,选出综合表现最好的邮船船型方案。这种方法使邮船船型的选择更加符合实际。     

毫米波MIMO系统中基于射频链路选择的高能效混合预编码设计

为减少射频链路开销的同时满足系统高容量需求,提出使用有限射频链路的毫米波混合数模预编码,以实现硬件成本和系统性能的折中。在多用户毫米波MIMO系统下,首次提出基于射频链路选择的高能效混合预编码算法。首先利用预设的模拟预编码码本将原三元耦合变量联合优化问题转变为稀疏数字预编码优化问题。由于问题非凸非线性,接着利用顺序凸近似与分数规划理论,设计一种迭代求解算法。仿真结果表明所提算法在能效上十分逼近于穷举法并显著优于其他算法。     

船型论证方法研究与计算机应用软件设计

本文在分析了传统的船型论证方法的不足之后,提出了一种新的论证方法——最优方案直接搜索法。搜索过程可采用单纯形算法。在介绍该方法之后对计算机软件进行了设计,并用此软件对北仑——宝钢运矿航线最佳船型进行了论证。     

硫排放限制下航线配船优化与减排策略选择

鉴于2020年后更加严格的限硫规定的实施,在硫排放限制下研究燃油切换和脱硫洗涤两种策略下班轮运输航线配船优化与减排策略选择问题。综合考虑船型、船舶数量、船速、环境等因素,分别建立两种策略下船队运营和环境整体成本最小优化模型,并设计遗传算法进行求解。通过对某班轮公司的航线网络进行实例演算验证模型和算法的有效性。结果表明,与燃油切换策略相比,脱硫洗涤策略的经济效益更加明显,更能减少大气污染物的排放;在油价和硫排放限制下,脱硫洗涤策略显得更具有市场竞争力,能满足班轮公司的减排和利益需求。通过对船舶在硫排放控制区内的航行距离和油价进行灵敏度分析进一步验证了结果。     

基于启运港退税的航线网络优化

针对未来启运港退税政策扩围后的启运港选择问题,建立以运输成本、资金占用成本和中转成本最小为目标的混合整数规划模型,用启发式贪婪算法进行求解.实例分析表明:该模型在基于启运港退税的航线网络优化中有效,可为实际的启运港选择和集装箱运输线路选择提供理论参考.     

国际干散货航运市场影响因素及规律

鉴于国际干散货航运市场的供求均衡关系及规律对市场预测和风险规避有积极的作用,运用经济周期理论,根据一系列主要衡量指标,探究引起国际干散货市场供求波动的因素,如全球经济发展、石油价格波动、钢铁产业发展、国家政策法规、自然原因等.在此基础上得出市场发展的内部波动性和周期性规律.根据对航运市场规律的分析,结合影响因素和未来发展趋势,对干散货运输企业和其他相关企业提出具有建设性的意见.     

航运电商环境下的集装箱班轮舱位分配

鉴于即期客户较难准确预测，传统的舱位分配存在着很大的不确定性，综合运用市场细分和收益管理的方法，考虑空箱调运问题，围绕即期客户和合同客户这两大客户群建立航运电商环境下两艘对开班轮的舱位分配优化模型.以中日韩航线为例,计算为即期客户和合同客户预留的舱位数；根据在航运电商环境下预测值与实际值差距缩小的特征，分析传统环境下与航运电商环境下集装箱班轮舱位分配方案的差异.在航运电商环境下计算所得的总收益大于传统环境下的总收益，显示该优化模型的有效性和电商平台的优越性.结论如下：航运电商的发展能有效提高班轮公司收益；电商平台下的舱位分配趋势使预测精度大大提高，预留的舱位数与实际到达的客户需求出入较小；电商客户在航运电商环境下会得到大力发展，合同客户的数量会逐渐下降.     

考虑供需平衡的集装箱班轮航线配船问题

为合理分配班轮公司的船舶资源，考虑航运市场上集装箱运输供需平衡因素，以规划周期内船队运营总成本最小为目标，建立航线配船的整数规划模型.使用Gurobi求解该模型.通过数值实验验证模型的可行性和有效性，并对集装箱运输需求进行敏感性分析.结果表明：航运市场上集装箱运输供需状况对班轮公司的运力配置结果有重要影响；由于班轮公司追求运输规模经济性，航运市场上存在的运力过剩与运力扩张的矛盾仍将持续.     

基于VAR模型的新冠肺炎疫情对航运市场的溢出效应分析

为分析新冠肺炎疫情对航运市场的影响,识别后疫情时代航运市场的潜在风险,用向量自回归(vector autoregression, VAR)和方差分解的方法测算疫情对航运市场的溢出效应。以各国家或地区新冠肺炎累计确诊人数比例代表其疫情严重程度;为消除季节性因素,以航运市场指标与上一年的同比变化率代表航运市场情况。结果显示：油船运输市场、干散货运输市场和集装箱船运输市场均受到新冠肺炎疫情的影响,但不同经济体因其在相对应的贸易市场中的供求关系不同,以及经济体对疫情的控制程度不同,所呈现的溢出效应关系亦不相同。     

基于轴辐式网络的长江集装箱航运枢纽港选择

为解决目前长江集装箱运输组织模式不符合"大船配大线,小船配小线"的问题,通过调查长江集装箱运输现状,综合考虑航线、船型、运量和服务频率等因素,提出集装箱运输轴辐式网络模型。模型以总成本最小为目标,最终选取武汉港为枢纽港,即以武汉港—上海洋山港为轴,其他各港口到武汉港为辐。研究结果表明,较传统运输组织方式而言,新的轴辐式网络运输组织方式广义总成本(包括运输成本和时间成本)节约15%,具有良好的经济效益。     

基于DE-SVM的船舶航迹预测模型

为提高船舶航迹预测精度,解决准确建模难度大和神经网络易陷入局部最优的问题,考虑实时获取目标船AIS数据较少的特点,提出一种基于支持向量机(support vector machine,SVM)的航迹预测模型。选择AIS数据中的航速、航向和船舶经纬度作为样本特征变量;采用小波阈值去噪的方法处理训练数据;采用差分进化(differential evolution,DE)算法对模型内部参数寻优以提高模型收敛速度和预测精度。选取天津港实船某段航迹的AIS数据,比较基于DE-SVM与基于BP神经网络的航迹预测模型的仿真结果。结果表明,基于DE-SVM的航迹预测模型具有更高的预测精度,简单、可行、高效,且耗时少。     

航运下行期的航线配船和航次设计优化

为在航运低迷期使航运企业实现收益最大化,根据航运下行期运力过剩的现状,在现有航线配船模型的基础上,结合现阶段航运下行期的特点,建立混合整数规划模型.首先对集装箱班轮在多条航线上的班轮数量和航次设计构建整数规划模型,将航线配船问题的可行解用染色体形式表示,对航线配船和航次设计进行优化,然后通过MATLAB编程的遗传算法得到该问题的满意解.以某班轮公司为例,对模型和遗传算法的有效性进行验证.结果表明,该方法对于班轮公司根据航运下行期的特点设计合理的航线配船方案具有重要的参考意义.     

航运服务集聚区的发展演化机理

为研究航运服务集聚区的发展演化机理,在对服务集聚区研究分析的基础上,对航运服务业的类别,航运服务集聚区的内涵、发展演化机理、发展演化阶段、发展演化的分析框架和发展演化动力进行较为系统的定性分析.通过上海市北外滩航运服务集聚区案例对航运服务集聚区的发展演化机理进行实证分析,并在此基础上提出我国航运服务集聚区的未来发展思路...     

基于CF滤波的国际干散货航运市场周期性分析

为揭示国际干散货航运市场的周期性,运用Census X12季节调整法得到趋势循环要素序列;将该序列用CF(Circle-Frequency)滤波进行趋势分解,得到干散货航运市场的趋势和循环成分,获得干散货航运市场周期性特征;用谱分析方法衡量干散货航运市场循环成分的周期长度.结果表明,国际干散货航运市场存在着3.5 a左右的周期长度,且波罗的海干散货运价指数(BalticDry Index,BDI)是新造船市场、二手船市场和拆解船市场的领先指标,领先时间为5～12个月.该分析对干散货航运市场经营者准确把握市场动向、提高收益和规避风险具有重要意义.