编辑推荐

  • 显示方式:
  • 简洁模式
  • 摘要模式
  • 1  基于负荷平衡的柔性预约决策
    季孟忠,项薇,彭俊,黄益槐,张肖建,何达
    2021, 36(1):226-233. DOI: 10.13195/j.kzyjc.2019.1690
    [摘要](341) [HTML](42) [PDF 510.00 K](113)
    摘要:
    针对目前国内医疗机构普遍以步入病人求诊为主且个别时段密集到达的就诊需求特点,引入负荷均衡的思想,提出一种多目标优化的柔性门诊调度决策方法.根据实际负荷分布,合理利用柔性的预约负荷平衡调整各时段的总负荷,基于多种预约率、预约和排队规则形成方案集,在多目标灰靶决策模型下,优化出各应用场景下的最优调度方案.数值实验表明,所提出模型较其他模型能够有效降低等待时间高达77.2%.在实际应用分析中,所提出模型能够提高有效资源利用率66.7%,降低高空闲时间导致的资源敏感度.
    2  基于神经动态优化的非线性系统近似最优跟踪控制
    季政,楼旭阳,吴炜
    2021, 36(1):97-104. DOI: 10.13195/j.kzyjc.2020.0056
    [摘要](359) [HTML](37) [PDF 480.61 K](224)
    摘要:
    提出一种输入约束下一类连续时间非线性系统最优跟踪控制问题的近似求解方法.针对有限时间跟踪性能指标下一类单输入单输出非线性系统,利用所提出的最优跟踪控制方法实现目标系统所对应性能指标近似最优.首先将系统的性能指标沿时间泰勒展开,得到一个近似的性能指标;其次,在系统状态可观测条件下,将该问题进一步转化为以控制输入为决策变量的非线性规划问题;再次,利用神经动态优化方法,求解含不等式约束下的近似最优控制问题并给出相应的递归神经网络模块原理图;进而,针对整个闭环系统进行理论分析,证明在一定条件下闭环系统的稳定性;最后,通过两个实例仿真验证所提出方法的有效性.
    3  基于模糊神经网络的有源电力滤波器全局滑模控制
    侯世玺,储云迪,陈晨
    2020, 35(10):2329-2335. DOI: 10.13195/j.kzyjc.2019.1570
    [摘要](627) [HTML](82) [PDF 1.15 M](456)
    摘要:
    针对有源电力滤波器电流跟踪控制问题,提出一种基于模糊神经网路的全局滑模控制方法.首先,为了消除到达阶段和抑制抖振,设计准全局滑模控制电流控制器;然后,在考虑参数摄动和传感器故障的情况下,利用元认知模糊神经网络设计基于模糊神经网络的全局滑模控制器,克服全局滑模控制依赖先验知识的缺点.不同于其他固定结构方法,元认知模糊神经网络可以实现结构和参数的在线更新,并利用李雅普诺夫稳定性理论证明所提出的控制策略满足控制目标以及稳定性要求.仿真和实验结果表明,所提出的控制方法在稳态和瞬态运行时都具有良好的性能.
    4  基于改进萤火虫算法的区域交通信号配时优化
    柳长源,任宇艳,毕晓君
    2020, 35(12):2829-2834. DOI: 10.13195/j.kzyjc.2019.1835
    [摘要](1671) [HTML](56) [PDF 493.85 K](431)
    摘要:
    城市的快速机动化导致道路资源供需失衡愈加严重,目前使用的交通信号定时控制方式无法根据交通流的变化调整信号配时,降低了路网运行效率.针对区域内多路交通信号配时优化问题,提出一种基于改进萤火虫算法的求解方法,以多路信号各相位的绿灯时长作为控制变量,建立以区域总延误最小为目标的规划模型进行优化.针对标准萤火虫算法存在的优化精度不高、容易陷入局部最优的问题,提出一种驱散机制,同时在种群进化过程中引入变异操作进行改进.利用5个标准测试函数进行实验验证,实验结果表明,改进的萤火虫算法能够提高求解的精度和稳定性.最终以典型多路口区域为例,将改进的萤火虫算法应用在区域配时优化问题上,通过对比实验表明求解的有效性.
    5  可持续逆向物流网络设计研究进展及趋势
    甘俊伟,罗利,寇然
    2020, 35(11):2561-2577. DOI: 10.13195/j.kzyjc.2019.1175
    [摘要](1259) [HTML](190) [PDF 366.57 K](1830)
    摘要:
    随着可持续发展理念的深入践行以及逆向物流活动对环境与社会影响的日益显著,可持续逆向物流网络设计问题正成为研究的热点.首先系统总结了可持续逆向物流网络研究的总体现状,并对经济、环境、社会目标测度指标与方法、数学模型的决策变量、目标函数与约束条件、不确定因素考虑及处理方法、问题求解方法与工具以及研究应用情况进行概述.研究发现,经济、环境与社会影响测度指标不完善,尤其是环境与社会影响类决策变量考虑较少,社会可持续研究总体偏少且测度方法有待突破.同时,较少考虑多周期、多产品、越库作业、按质量等级回收、不确定环境等真实逆向物流运作场景,战略、战术与运作层面集成优化不够,以上这些均限制了模型的应用.面对复杂的数学模型,较少采用区间优化、模拟仿真等方法求解不确定问题,更为高效、可靠的元启发式算法或精确算法亟待设计,同时应用仿真优化技术、交叉熵等进行效能评估或算法间比较以提升网络设计的效率和科学性.最后展望了可持续逆向物流网络设计潜在的发展趋势.
    6  考虑决策者情绪更新机制的多阶段应急决策方法
    王治莹 聂慧芳 赵宏丽
    2020, 35(2):436-444. DOI: 10.13195/j.kzyjc.2019.0493
    [摘要](389) [HTML](45) [PDF 379.84 K](379)
    摘要:
    针对决策者情绪影响下参照点的动态调整可能导致不同决策结果的情形,提出一种考虑决策者情绪更新机制的多阶段应急决策方法.首先,描述突发事件下的多阶段应急决策问题,并以直觉模糊数的形式刻画相关决策信息;其次,给出决策者情绪影响下动态参照点的设置方法,并运用累积前景理论计算突发事件各个演化阶段的情景价值,据此建立决策者的情绪更新机制;然后,计算各个演化阶段的情景权重,并结合备选方案的期望价值、投入成本及启动时间价值,计算方案在各个演化阶段的前景价值;进一步,通过给出各个演化阶段权重的计算方法,计算备选方案的综合前景价值,并据此给出备选方案的优劣次序;最后,通过算例分析及与其他方法的对比验证所提出方法的有效性.
    7  基于观测器的发动机转矩跟踪模型预测控制
    康铭鑫 李长平 刘腾飞
    2020, 35(4):791-798. DOI: 10.13195/j.kzyjc.2019.0879
    [摘要](787) [HTML](80) [PDF 3.68 M](547)
    摘要:
    针对如何实现发动机转矩快速精准地跟踪期望转矩的问题,提出一种基于观测器的模型预测控制策略.首先,利用均值模型对汽油发动机的进气歧管压力动态、转矩和转速动态进行建模,考虑到发动机真实转矩不可测的情况,采用Lyapunov稳定性理论和可测转速信号设计观测器对进气歧管压力进行在线估计,进而获得发动机的实时估计转矩;然后,利用基于观测器的模型预测控制算法设计转矩跟踪控制器,通过C/GMRES数值优化算法在线求解滚动时域优化问题,实现转矩的实时跟踪控制;最后,利用汽油发动机实验台进行实验验证以表明所提出算法的有效性.
    8  含执行机构未知动态的液压伺服系统输出反馈控制
    那靖 董宇 丁海港 韩世昌
    2020, 35(5):1077-1084. DOI: 10.13195/j.kzyjc.2019.1252
    [摘要](597) [HTML](134) [PDF 743.52 K](473)
    摘要:
    针对含有未知动态(如:执行机构、负载等)液压伺服系统,提出一种基于未知系统动态估计器的输出反馈控制方法.该方法不依赖于函数逼近器和传统反步控制设计,且无需难以测量的系统内部状态.首先,为避免反步控制和系统全部状态,引入等价变换,将含液压执行机构的伺服系统高阶严格反馈模型转化为Brunovsky标准型,进而运用高阶滑模微分器观测转化后的系统未知状态.控制器设计中引入描述收敛速率、最大超调量和稳态误差的性能函数,保证预设控制系统稳态和瞬态控制性能.为补偿系统集总未知动态影响,设计一种仅含一个调节参数并保证指数收敛的未知系统动态估计器.该输出反馈控制器可以实现对系统输出的精确跟踪控制.最后,通过数值仿真结果表明了所提出算法的有效性.
    9  基于智能优化算法的Pendubot轨迹规划与控制方法设计
    王乐君 王亚午 赖旭芝 吴敏
    2020, 35(5):1085-1090. DOI: 10.13195/j.kzyjc.2019.0899
    [摘要](505) [HTML](132) [PDF 421.32 K](386)
    摘要:
    以垂直Pendubot为研究对象,提出一种基于智能优化算法的轨迹规划与控制方法,以解决Pendubot控制过程中难以从摇起区过渡至平衡区的问题.为Pendubot的驱动连杆规划一条从初始角度到中间角度的正向轨迹和一条从中间角度到目标角度的反向轨迹.欠驱动连杆在系统耦合关系作用下进行运动,对应的Pendubot末端点也运动至相应位置.通过遗传算法优化轨迹参数,将正向和反向轨迹拼合为一条由初始角度到目标角度的驱动连杆轨迹的同时,对应的Pendubot末端点轨迹拼合为一条由垂直向下平衡位置到垂直向上平衡位置的完整轨迹,然后设计跟踪控制器跟踪优化后的驱动连杆轨迹至目标角度,由于耦合关系的存在,Pendubot末端点也运动至垂直向上平衡位置.由于Pendubot受重力作用,其末端点很难长时间稳定在垂直向上平衡位置,故设计镇定控制器,实现Pendubot末端点在垂直向上平衡位置的镇定控制.最后通过仿真实验验证所提出方法的有效性,并通过对比说明所提出方法在奇异点规避、控制器设计和控制效果方面的优势.
    10  基于面板数据的灰色曲率关联模型
    吴鸿华 屈忠锋
    2020, 35(5):1072-1076. DOI: 10.13195/j.kzyjc.2019.0441
    [摘要](503) [HTML](104) [PDF 317.19 K](410)
    摘要:
    对于面板数据,首先将面板数据投射为时间维度离散曲线和指标维度离散曲线;然后,基于离散曲率思想分别从时间维度和指标维度构建时间维度和指标维度关联系数公式,并以此构建面板数据灰色曲率关联模型,新的模型具有规范性、对称性、相似性、平移不变性等性质;最后通过与已有模型的对比和实例分析新的模型的合理性,结果表明,新的关联度能较好地反应面板数据的相关程度.
    11  基于交叉-变异人工蜂群算法的微网优化调度
    曹知奥,汪晋宽,韩英华,赵强
    2020, 35(9):2059-2069. DOI: 10.13195/j.kzyjc.2019.0506
    [摘要](682) [HTML](150) [PDF 953.87 K](772)
    摘要:
    随着大规模可再生能源接入微网,其不确定性直接影响微网的优化调度.鉴于此,以微网的产能利润最大化为目标,构建微网日前产能调度的优化模型,其中对储能单元和需求响应负荷进行调度,对可再生能源产能预测的误差进行处理.考虑优化模型中包含的非线性特征,提出一种基于交叉和变异的人工蜂群算法以求解微网最优调度策略.所提出算法在雇佣蜂和观察蜂阶段,引入遗传算法中的交叉和变异操作对邻域搜索策略进行更新,以确保子代种群的多样性;在侦查蜂阶段,构建基于全局搜索的初始化机制,以提高算法搜索全局最优解的能力.仿真结果验证了所构建模型的有效性和算法的优越性.
    12  基于气动力矩和模型预测的LEO卫星角动量管理算法
    张学钢 朱振才 陈宏宇
    2019, 34(11):2452-2458. DOI: 10.13195/j.kzyjc.2019.0343
    [摘要](607) [HTML](97) [PDF 1.08 M](433)
    摘要:
    为抑制气动力矩对近地轨道(LEO)卫星姿态控制系统的影响,改善卫星电磁环境,设计一种基于气动力矩和模型预测的LEO卫星角动量管理算法,利用气动力矩管理卫星角动量并通过磁力矩器辅助提高角动量管理效率和可靠性.利用所设计的角动量管理算法构建卫星姿态动力学的线性化模型和姿态控制律,预测角动量变化趋势;通过在卫星太阳阵常规运动上附加额外的小角度偏转,将LEO卫星主导摄动力矩的气动力矩转化为管理卫星角动量的控制力矩.仿真实验表明,与传统的角动量管理策略相比,所设计的角动量管理算法通过将气动力矩转化为角动量管理控制力矩,能够有效节省卫星角动量管理的消耗.此外,该算法在不增加物理机构的前提下可以作为卫星的备用角动量管理策略,能够显著增强卫星姿态系统的可靠性和鲁棒性.
    13  卫星任务调度统一化建模与多策略协同求解方法
    杜永浩 邢立宁 陈盈果 向尚
    2019, 34(9):1847-1856. DOI: 10.13195/j.kzyjc.2019.0111
    [摘要](595) [HTML](177) [PDF 786.47 K](702)
    摘要:
    针对卫星任务调度“一星一系统”、测运控分离的现状,以卫星执行任务产生的星上独立事件和星地协同事件作为调度对象,以事件可执行时机作为调度资源,建立卫星任务调度统一化约束满足模型,将传统运控任务调度与测控任务调度纳入统一的建模方法.为保障模型的通用性和适应性,设计包含构造启发式、智能优化和针对性算法改进的多策略协同求解方法,搭建卫星任务调度算法与调度模型松耦合、模块化的系统架构.实验测试表明,所提出方法能够弥补传统模型在敏捷遥感卫星任务调度和高轨卫星测控调度场景下的局限性,在Benchmark问题和实际应用场景中均表现出良好的适用性和优化效果.
    14  考虑质量价值水平的复杂产品供应链质量成本优化方法
    王欢 方志耕 邓飞 陶良彦
    2019, 34(9):1973-1980. DOI: 10.13195/j.kzyjc.2018.1771
    [摘要](526) [HTML](107) [PDF 253.90 K](446)
    摘要:
    优化复杂产品供应链质量成本是提高供应链质量管控能力、降低供应链质量风险的重要方法.综合考虑产品质量水平和产品研制成本,提出复杂产品质量价值概念,并详细分析以供应商网络为基础的复杂产品质量价值形成机理.建立复杂产品质量价值GERT网络模型,实现复杂产品质量价值水平的量化计算,并以此为基础,通过识别网络中的关键供应商建立优化模型,提出考虑质量价值水平的复杂产品供应链质量成本优化方法.最后通过算例验证模型方法的科学性和有效性.
    15  基于电气介数的电网故障无功规划选址与定容
    李晖 汪莹 罗天 林巍 杨秦敏
    2019, 34(8):1609-1615. DOI: 10.13195/j.kzyjc.2018.1769
    [摘要](616) [HTML](139) [PDF 263.00 K](649)
    摘要:
    无功补偿对电网减少线路损耗、提高故障应对能力和稳定性等有着显著作用.为此,基于电网拓扑电气介数模型,针对有限经济约束的电网输电线路N-1故障,考虑电网系统无功补偿的经济性约束和潮流方程电气约束,建立包括最小发电费用、最大网损降幅和最优裕度提升为目标函数的优化模型,求解输电线路N-1故障情况下的无功补偿策略的最优选址定容.最后,考虑到构建的混合整数非线性模型的复杂性与难以凸化松弛,通过改进的精英策略的自适应遗传算法求解最优潮流问题,并通过IEEE-14节点标准测试系统进行算法验证,从而表明所提出算法的有效性以及策略的可行性.
    16  基于混合滑模控制器和反正切观测器的SPMSM直接转矩控制
    苗敬利 郑大伟 周重霞
    2019, 34(9):1831-1839. DOI: 10.13195/j.kzyjc.2018.1624
    [摘要](603) [HTML](168) [PDF 2.50 M](496)
    摘要:
    针对基于传统PI控制的表贴式永磁同步电机(SPMSM)直接转矩控制系统抖振和相位延迟等问题,在转速环节设计新型趋近律,采用模糊自适应方法,实现趋近律参数的动态调节,并通过Lyapunov方法证明稳定性.利用super-twisting滑模策略生成参考电压矢量,完成混合滑模控制器的设计,建立基于反正切函数的滑模观测器,并对转子位置进行合理补偿.仿真实验表明,与PI控制、基于指数趋近律的滑模控制器相比,所设计的控制器在电机空载起动和外加干扰情况下均能有效提高系统响应,显著降低抖振,与其他模型参考自适应观测器相比,所设计观测器能有效减小相位延迟,转子位置辨识结果更准确.
    17  基于非规则标识点过程的遥感图像零星地物目标几何特征提取
    张洪云 赵泉华 李玉
    2019, 34(9):1840-1846. DOI: 10.13195/j.kzyjc.2018.1563
    [摘要](517) [HTML](111) [PDF 765.26 K](669)
    摘要:
    针对遥感图像中零星目标几何特征的非规则性,提出基于非规则标识点过程的遥感图像零星目标几何特征提取方法.首先,将图像分为目标类和背景类,利用非规则标识点过程建立目标的分布和几何特征,其中非规则标识采用一系列由节点连接起来的多边形定义而成,用以拟合目标几何形状,标识点用以确定目标位置;然后分别利用多值高斯分布和KL(Kullback Leibler)散度定义特征场能量函数和异质性能量函数,形成全局目标提取能量函数,应用非约束吉布斯表达式将全局能量函数转换为概率分布函数,并在最大化概率分布函数准则下设计合适的M-H(Metropolis-Hastings)采样算法,获得最优目标提取结果;最后,采用所提出方法对遥感图像零星目标进行提取,由实验结果可以看出,所提出方法不仅能准确定位各零星目标,而且可以对其几何形状进行精确拟合.
    18  基于随机模型预测控制的含大规模风电接入的电力系统优化调度
    王锐 张彦 王冬 张涛 刘亚杰
    2019, 34(8):1616-1625. DOI: 10.13195/j.kzyjc.2018.1418
    [摘要](899) [HTML](245) [PDF 983.13 K](938)
    摘要:
    风电是重要的清洁可再生能源,将其引入智能电网中对节能减排有着重要的意义.为降低大规模风电不确定性给电网调度带来的影响,提出一种基于随机模型预测控制的风电与传统机组协调调度方法.考虑了部分传统机组需要人工调度而无法频繁、连续操作的情况,并引入可调负荷以增加系统可调度能力.构建基于混合整数二次规划(MIQP)的风电调度目标函数,以及包括机组最大可调节次数、最小运行/停机时间、可调度负荷总能量需求一致性、风电切负荷比例等约束.提出两阶段场景缩减方法以实现典型场景的快速筛选.通过与传统开环调度方法的性能对比表明所提出方法的可行性与有效性,并在此基础上进一步分析机组启停次数和可调度负荷对系统运行的影响.
    19  基于深度学习的城市轨道交通短时客流量预测
    龙小强 李捷 陈彦如
    2019, 34(8):1589-1600. DOI: 10.13195/j.kzyjc.2018.1393
    [摘要](1312) [HTML](1042) [PDF 597.92 K](1275)
    摘要:
    我国城市轨道交通已进入快速发展期,准确预测城轨交通短时客流量,对于城轨运营安全、运营效率及运营成本具有重要意义.城轨交通短时客流量由于具有强随机性、周期性、相关性及非线性的特征,浅层模型的预测精度并不理想.对此,基于深度信念网络(DBN)和支持向量回归机(SVM),提出城轨交通短时客流深层预测模型(DBN-P/GSVM),同时基于遗传算法(GA)和粒子群算法(PSO)实现SVM的参数寻优.最后,对成都地铁火车北站客流量预测进行实例分析.结果表明,DBN-P/GSVM深度预测模型在均方误差、均方根误差、绝对误差均值及绝对百分比误差均值等方面均优于浅层模型——GA-SVM模型、PSO-SVM模型和BP神经网络模型,以及深层模型长短期记忆网络(LSTM)与LSTM-Softmax.
    20  动态车辆路径问题的研究进展及发展趋势
    周鲜成 王莉 周开军 黄兴斌
    2019, 34(3):449-458. DOI: 10.13195/j.kzyjc.2018.1304
    [摘要](1728) [HTML](360) [PDF 215.92 K](1089)
    摘要:
    随着智能运输的发展,动态车辆路径问题(Dynamic vehicle routing problem,DVRP)已引起学界的日益关注.分析DVRP的特征,从动态要素的角度将DVRP模型分为基于动态需求的VRP、基于实时交通信息的VRP、基于动态需求和实时交通信息的VRP三种类型,并进行分类综述.在此基础上,对3类DVRP模型的路线更新策略及求解算法的研究进展进行介绍,最后指出DVRP未来的发展趋势.
    21  基于模糊粗糙集属性约简与GMM-LDA最优聚类簇特征学习的自适应网络入侵检测
    刘金平 张五霞 唐朝晖 何捷舟 徐鹏飞
    2019, 34(2):243-251. DOI: 10.13195/j.kzyjc.2018.1030
    [摘要](834) [HTML](180) [PDF 513.02 K](716)
    摘要:
    网络入侵方式已日趋多样化,其隐蔽性强且变异性快,开发灵活度高、适应性强的实时网络安全监测系统面临严峻挑战.对此,提出一种基于模糊粗糙集属性约简(FRS-AR)和GMM-LDA最优聚类簇特征学习(GMM-LDA-OCFL)的自适应网络入侵检测(ANID)方法.首先,引入一种基于模糊粗糙集(FRS)信息增益率的属性约简(AR)方法以实现网络连接数据最优属性集选择;然后,提出一种基于GMM-LDA的最优聚类簇特征学习方法,以获得正常模式特征库和入侵模式库的最优特征表示,同时引入模式库自适应更新机制,使入侵检测模型能够适应网络环境动态变化.KDD99数据集和基于Nidsbench的网络虚拟仿真实验平台的入侵检测结果表明,所提出的ANID方法能有效适应网络环境动态变化,可实时检测出真实网络连接数据中的各种入侵行为,其性能优于当前常用的入侵检测方法,应用前景广阔.
    22  考虑模型响应不确定性的稳健参数设计
    冯泽彪 汪建均
    2019, 34(2):233-242. DOI: 10.13195/j.kzyjc.2018.0995
    [摘要](1016) [HTML](108) [PDF 993.69 K](749)
    摘要:
    针对模型响应不确定性的稳健参数设计问题,在高斯过程回归(Gaussian process regression,GPR)建模的框架下,结合贝叶斯超参数最大后验(Maximum a posteriori estimation,MAP)估计和多目标线性加权方法构建一个新的优化模型.首先,利用MAP方法获得最优超参数组合,构建高斯回归模型;然后,考虑响应不确定性与响应之间的交互效应,采用线性加权准则,构建多响应稳健优化模型;最后,利用聚类分析方法获得最优参数解.该方法考虑了输出响应不确定性对优化结果的影响,权衡了最优因子水平与多元质量特性之间的关系.结合实际案例和软件仿真对所提出方法进行实证研究,结果表明,该方法能够较好地兼顾输出响应的最优性和稳健性,从而实现稳健参数设计.
    23  不平衡数据分类方法综述
    李艳霞 柴毅 胡友强 尹宏鹏
    2019, 34(4):673-688. DOI: 10.13195/j.kzyjc.2018.0865
    [摘要](1349) [HTML](3904) [PDF 1.11 M](2152)
    摘要:
    随着信息技术的快速发展,各领域的数据正以前所未有的速度产生并被广泛收集和存储,如何实现数据的智能化处理从而利用数据中蕴含的有价值信息已成为理论和应用的研究热点.数据分类作为一种基础的数据处理方法,已广泛应用于数据的智能化处理.传统分类方法通常假设数据类别分布均衡且错分代价相等,然而,现实中的数据通常具有不平衡特性,即某一类的样本数量要小于其他类的样本数量,且少数类具有更高错分代价.当利用传统的分类算法处理不平衡数据时,由于多数类和少数类在数量上的倾斜,以总体分类精度最大为目标会使得分类模型偏向于多数类而忽略少数类,造成少数类的分类精度较低.如何针对不平衡数据分类问题设计分类算法,同时保证不平衡数据中多数类与少数类的分类精度,已成为机器学习领域的研究热点,并相继出现了一系列优秀的不平衡数据分类方法.鉴于此,对现有的不平衡数据分类方法给出较为全面的梳理,从数据预处理层面、特征层面和分类算法层面总结和比较现有的不平衡数据分类方法,并结合当下机器学习的研究热点,探讨不平衡数据分类方法存在的挑战.最后展望不平衡数据分类未来的研究方向.
    24  基于改进QPSO的两轮移动机器人区间二型模糊逻辑控制
    佃松宜 梁伟博 赵涛
    2019, 34(2):261-268. DOI: 10.13195/j.kzyjc.2018.0702
    [摘要](706) [HTML](112) [PDF 2.58 M](640)
    摘要:
    以两轮移动机器人(TWMR)为对象,针对机器人的非线性模型分别设计控制机器人平衡和位置的区间二型模糊逻辑控制器(IT2 FLC).针对区间二型模糊规则中参数难以设定的问题,通过改进的量子粒子群算法(LTQPSO)优化区间二型模糊集参数,并给出优化算法的流程图.针对区间二型模糊逻辑控制器和一型模糊逻辑控制器(T1 FLC)对平衡和位置的控制效果进行对比.进一步考虑质量不确定和位置扰动对两种控制器控制效果的影响.仿真结果表明,IT2 FLC可以有效地达到设定的控制目标,与T1 FLC相比,IT2 FLC拥有更好的处理不确定性的能力以及更强的抗扰动能力.
    25  混合值逻辑网络的集合稳定
    冯俊娥 贾淼
    2019, 34(2):269-273. DOI: 10.13195/j.kzyjc.2018.0371
    [摘要](618) [HTML](56) [PDF 157.28 K](338)
    摘要:
    逻辑系统的集合稳定性是基于全局稳定性给出的概念,它研究系统是否能够稳定到某一个状态集合.对此,主要研究混合值逻辑网络的集合稳定性.首先,介绍混合值逻辑网络,并运用矩阵半张量积将其转化为离散代数系统以便于进一步研究;然后,介绍系统不变子集的概念,并给出寻找最大不变子集的方法,在此基础上给出系统集合稳定的充分必要条件;最后,考察系统部分状态的一致稳定性,并将其转化为系统的集合稳定问题,同时通过数值例子加以验证.
    26  基于改进前景理论的直觉模糊随机多准则决策方法
    高建伟 郭奉佳
    2019, 34(2):317-324. DOI: 10.13195/j.kzyjc.2018.0283
    [摘要](583) [HTML](146) [PDF 208.75 K](629)
    摘要:
    针对方案准则值为直觉模糊数、准则权重信息部分已知的随机多准则决策问题,提出一种基于改进前景理论的决策分析方法.首先,定义一个新的记分函数,据此可将直觉模糊数转化为实数.其次,考虑到决策者并非完全理性及决策者风险态度的差异性,将决策者分为保守型、 中间型及冒险型,引入改进前景理论,根据不同决策者类型调整参数,构建改进前景决策矩阵.再次,建立以准则值总差异最大化且准则权重差异最小化为目标的非线性二次偏差优化定权模型,计算准则权重.进而,结合改进前景决策矩阵及准则权重计算各方案的综合效用值,并以此确定方案的顺序排列.最后,通过算例验证所提出直觉模糊随机多准则决策方法的有效性和合理性.
    27  基于时变模型辨识的高速列车复合故障诊断
    张坤鹏 姜斌 陈复扬 安春兰 任锋
    2019, 34(2):274-278. DOI: 10.13195/j.kzyjc.2018.0173
    [摘要](709) [HTML](105) [PDF 289.92 K](710)
    摘要:
    高速列车信息控制系统因运行条件异常变化或操作不当会造成电机警告级高温、电机电流异常变化、电机转子断条以及气隙偏心等运行故障.这些随机发生的复合故障会影响速度等级和牵引力/制动力的调节,且难以采用基于单故障诊断方法建模故障与速度的关系,以及诊断报警等级.对此,提出一种基于Takagi-Sugeno(T-S)时变模型辨识的高速列车复合故障诊断方法.首先,采用多元统计检测指标离线辨识故障阈值并建立复合故障时变模型;然后,借助模糊聚类算法辨识故障特征值集合,利用模糊加权最小二乘法在线估计故障幅值并进行参数收敛性分析.最后,设计故障分离机制以刻画不同故障模式的报警等级并给出稳定性分析.基于CRH5G型高速列车实际运行数据的仿真结果验证了所提出方法的有效性.
    28  考虑能耗与质量的机床构件生产线多目标柔性作业车间调度方法
    朱光宇 徐文婕
    2019, 34(2):252-260. DOI: 10.13195/j.kzyjc.2018.0131
    [摘要](800) [HTML](84) [PDF 372.24 K](765)
    摘要:
    针对机床构件的生产存在多品种、小批量、生产能耗大的特点,建立以完工时间、空闲时间、加工质量及机器能耗为目标的多目标柔性作业车间调度模型,提出一种基于直觉模糊集相似度的遗传算法(IFS_GA).该算法将直觉模糊集相似度值作为适应度值来引导算法进化;利用拥挤距离修剪外部档案,提高种群的多样性.此外,为提高初始种群的质量,设计一种基于权重的启发式规则.为提高算法的寻优能力,提出一种新的染色体交叉方法,通过直觉模糊集相似度值选出引导体以引导交叉.最后,在可行的Pareto最优解集中,选择直觉模糊集相似度值最大的解作为最满意解.通过算例测试、实例仿真和QUEST软件验证,结果表明,所提出算法是有效的,并且效果优于NSGAII算法.
    29  基于非结构数据流行学习的碳价格多尺度组合预测
    刘金培 郭艺 陈华友 任贺松 陶志富
    2019, 34(2):279-286. DOI: 10.13195/j.kzyjc.2018.0130
    [摘要](588) [HTML](71) [PDF 275.85 K](559)
    摘要:
    碳交易价格的有效预测对制定符合国情的碳金融市场政策以及碳金融市场的风险管理都具有重要意义.对此,提出一种基于非结构数据流行学习的碳价格多尺度组合预测方法.首先,利用网络搜索指数提取碳价格相关的非结构化数据,基于等度量映射流行学习对其进行降维;然后,对降维后的非结构化数据、其他影响因素结构化数据、碳交易价格分别进行经验模态分解(Empirical mode decomposition,EMD),得到不同个数的本征模函数(Intrinsic mode function,IMF),并采用Fine-to-coarse方法对IMF进行重构,得到高频序列、低频序列和趋势项;最后,利用自回归积分滑动平均模型(Autoregressive integrated moving average model,ARIMA)、偏最小二乘(Partial least squares,PLS)回归和神经网络对高频数据、低频数据和趋势项进行预测,将3种预测结果进行集成,得到最终预测值.仿真实验结果表明,所提出的方法可以有效利用多源信息,具有较高的预测精度和良好的适用性.
    30  考虑“时间-资源”的大型客机协同研制GERT网络优化
    王翯华 朱建军 姚雨辰
    2019, 34(2):309-316. DOI: 10.13195/j.kzyjc.2018.0121
    [摘要](622) [HTML](70) [PDF 255.03 K](533)
    摘要:
    研究大型客机协同研制过程中项目活动时间和投入资源具有不确定性的图示评审技术(GERT)网络优化问题.采用GERT网络表征复杂项目研制过程,给出基于GERT的项目完成费用计算方法,提出项目时间与资源投入数量影响下的完工实现概率表征方式;为实现对复杂产品研制项目中时间-费用-资源优化调整,针对项目各活动和整体完工时间的不确定性,建立总完工时间、资源、实现概率受限情况下的时间规划与资源调度优化模型,并给出问题求解的差分进化启发式算法;考虑到大型客机全面试制过程是衡量能否按期完工的关键,以此过程为例进行案例分析,从而表明所提出方法的可行性和有效性.
    31  基于改进向量相似度的区间数动态多指标决策模型及应用
    钱吴永 董扬兵
    2019, 34(1):25-30. DOI: 10.13195/j.kzyjc.2018.0110
    [摘要](642) [HTML](123) [PDF 189.31 K](572)
    摘要:
    针对决策信息为区间数的不确定性动态决策问题,在属性权重和时间权重未知的情况下,基于改进向量相似度的方法,构建一种兼顾决策信息和决策偏好的动态多指标决策模型.利用区间型决策信息的相对相似性和属性重要度,构造相对相似度最小规划模型以确定指标权重;在综合考虑决策信息时间价值、决策者偏好的基础上,构建极大熵模型以确定时间权重;结合向量相似度计算存在的缺陷,提出一种基于向量投影思想的向量综合相似度测度方法,从而建立不确性动态决策模型,并通过实例分析检验该模型的合理性和有效性.
    32  基于图模型矩阵理论的决策者权力不对称冲突稳定性研究
    孔杨 徐海燕 房银海
    2019, 34(2):298-308. DOI: 10.13195/j.kzyjc.2018.0049
    [摘要](558) [HTML](116) [PDF 331.07 K](417)
    摘要:
    为了描述冲突中决策者权力不对称的现象,方便权力不对称冲突的求解和决策支持系统中权力不对称模块的开发,基于冲突分析图模型现有研究框架,对其权力不对称模块的理论进行系统性拓展.首先,利用矩阵理论重新定义冲突分析图模型的建模要素,给出权力改良偏好矩阵和权力可达矩阵的定义;然后,为便于权力不对称下稳定解的计算,定义权力影响下5种稳定性的代数表达;最后,利用图模型框架下的权力不对称稳定性分析方法求出医疗保险冲突的稳定解,从而给出冲突解决方案.结果表明该方法能够准确有效地解决权力不对称冲突.
    33  基于DBSCAN算法的城轨车站乘客聚集特征分析
    李晓璐 于昕明 郗艳红 杨晨光 张溪 张彭 朱广宇
    2019, 34(1):18-24. DOI: 10.13195/j.kzyjc.2017.1540
    [摘要](720) [HTML](149) [PDF 2.13 M](588)
    摘要:
    发掘并掌握站内乘客群体的聚集时空变化规律,对于优化城市轨道交通线网间车辆的调度,特别是优化灾害条件下的客流组织管理等,具有积极的作用.针对具有密度分布非均匀特征的车站乘客位置数据集,提出一种基于高斯混合模型的DBSCAN聚类算法.首先,利用高斯混合模型对数据集进行密度的分层处理;然后,面向不同密度层次的数据集进行局部聚类,确定各密度层数据集的参数,并选取恰当的种子以完成局部聚类簇扩展;最后,将各密度层次数据集的聚类结果进行合并.通过标准和实测数据的计算结果表明,基于高斯混合模型优化后的DBSCAN算法,对于非均匀密度分布的乘客位置分布数据具有更好的聚类效果.
    34  基于实例的离散制造系统能耗知识建模与预测
    徐彬梓 王艳 纪志成
    2019, 34(1):9-17. DOI: 10.13195/j.kzyjc.2017.1478
    [摘要](783) [HTML](137) [PDF 392.28 K](630)
    摘要:
    由于离散制造系统的能耗具有复杂性和不确定性等特点,急需一种数据驱动的通用能耗预测方法.对此,首先依据知识建模方法搭建面向能耗的知识模型,以指导能耗数据与工艺信息、排产信息的有机结合;然后,将数值型和字符型输入变量进行综合考虑:先采用功率波动程度计算属性的重要性,再通过层次实例检索方法来保证字符型输入变量的一致性或相关性;最后,通过检索相似工步来实现能耗预测.仿真实验表明所提出的方法可行且有效.
    35  勾股模糊偏好关系及其在群体决策中的应用
    杨艺 钱桂生 丁恒 李延来 吕红霞
    2019, 34(2):287-297. DOI: 10.13195/j.kzyjc.2017.1210
    [摘要](613) [HTML](72) [PDF 235.65 K](611)
    摘要:
    以区间模糊偏好关系(IVFPR)和直觉模糊偏好关系(IFPR)的理论框架为依据,将勾股模糊数(PFN)引入偏好关系中,定义勾股模糊偏好关系(PFPR)和加性一致性PFPR.然后,提出标准化勾股模糊权重向量(PFWV)的概念,并给出构造加性一致性PFPR的转换公式.为获取任意给定的PFPR的权重向量,建立以给定的PFPR与构造的加性一致性PFPR偏差最小为目标的优化模型.针对多个勾股模糊偏好关系的集结,利用能够有效处理极端值并满足关于序关系单调的勾股模糊加权二次(PFWQ)算子作为集结工具.进一步,联合PFWQ算子和目标优化模型提出一种群体决策方法.最后,通过案例分析表明所提出方法的实用性和可行性.