引入退火机制的复合形法在边坡最小安全系数搜索中的应用

针对基本复合形法在搜索复杂边坡最小安全系数的过程中可能会陷入局部极小值的问题，在其寻优过程中第一次出现关于最坏点映射失败时，将最坏点作为模拟退火算法的初始寻优点进行一次模拟退火搜索，用寻找到的最优值替换当前复形中的最坏点，构成新的复形继续进行基本复合形法的寻优至结束，从而形成一种新的、更加优异的优化算法。通过对算例的复杂边坡最小安全系数的搜索表明，这种引入退火机制的复合形法是一种全局搜索能力很强的算法。     

引江济淮工程（河南段）多目标水量优化调度

引江济淮工程（河南段）涉及河道、闸泵、管道和调蓄水库,约束条件复杂,常规的优化调度算法难以搜索可行解,求解效率低。选用受水区缺水率平均值最小、泵站总抽水量最小和受水区缺水率标准差最小作为目标函数,从供水保障、供水成本和公平性角度构建多目标水量优化调度模型。基于可行搜索思路,结合逆序演算和顺序演算过程对约束条件进行处理,引入决策系数,通过映射关系使搜索空间保持在可行域中,结合多目标非支配排序遗传算法（non-dominated sorting genetic algorithms,NSGA-II）进行求解,得到Pareto最优解集,并采用熵权法进行方案优选。结果表明,基于可行搜索的NSGA-II算法能够有效求解复杂调度系统的多目标优化问题,综合考虑多个目标的最优方案相对单目标方案更加合理,结果可为引江济淮工程（河南段）运行管理提供决策支撑。     

基于有限元形函数的钻孔水头插值方法

水头观测数据对于水工渗流参数反演至关重要。针对观测点位置不在有限元网格节点上的水头插值问题,为了避免重新剖分有限元网格,提出了一套使用等参单元形函数作为插值函数的有限元插值函数法,用于插值计算插值点的水头值。为了确定插值点的归属单元,给出了确定点与平面单元和空间单元的拓扑关系判别法。采用改进的差分进化算法反求插值点对应的局部坐标,从而能利用单元形函数直接插值观测点的水头值。使用二维和三维算例测试了有限元插值函数法的插值性能。结果表明：计算的结果可靠,计算时长为毫秒级。     

基于改进RBF神经网络的最大动剪切模量确定

采用径向基函数(RBF)神经网络的手段,直接建立最大动剪切模量Gmax与孔隙比e、围压σ3、固结比κc这3个影响因素的非线性关系,避开了寻找Gmax与各影响因素之间定量经验公式的繁琐工作。通过模式搜索法计算出径向基函数的扩展速度的最优值,使模型的预测误差最小。以福建标准砂为例,模式搜索法得出的扩展速度SPREAD最优值...     

函数置换条件下P-Ⅲ参数的最小二乘计算

P-Ⅲ密度函数积分困难,参数一般都用估计方法得出,不确定度很大,为此利用三次函数替代密度函数中的指数函数(很小区间内),实现密度函数可积,得到理论上的累积概率,构建误差平方和的目标函数。由于该目标函数由多个变系数的复合函数构成,不能简单用求导方式得出关系方程式,因此给出了用方向搜索法求解的示例。因函数置换误差有特定规律,在计算过程中可以根据精度指标进行有效控制,使其得到的P-Ⅲ参数能够使频率曲线与样本点实现最优拟合。依靠简单的Excel模板,还能够精确计算各种参数条件下P-Ⅲ分布的理论值。     

线性回归最小一乘法在水文流量预测中的应用

简介线性回归最小一乘解的原理、绝对残差和最小原则.以实例说明在有异常点和无异常点情况下,线性回归最小一乘解与最小二乘解的异同,并分别用不同的最小一乘解方法求解回归方程,比较其最小绝对残差和.结果表明：最小一乘法的回归方程较之最小二乘法具有绝对残差和F_min最小的优越性,不会因特异点而使预报方程导致较大误差.在无异常点的情况下,通过均值点回归方程的最小一乘解和最小二乘解,F_min值基本接近；在有异常点的情况下,最小二乘解的F_min值明显大于最小一乘解的F_min值.回归方程的最小一乘解算法,以不通过均值点而通过某一点的F_min值较小,其中,搜索试算法的F_min值最小,但该方法有选取初值的问题.     

复合形法优化设计离心泵叶轮

本文根据复合形法思想，以叶轮外径Ｄ２有极小值为目标函数，优化设计离心泵叶轮主要参数，以提高低比转数离心泵的工作效率。     

岩体力学参数的非线性随机反演优化方法的研究

 运用最优化理论，通过构造公差准则函数序列，在近似可行概念［1］和非线性加速单纯形法的基础上，采用三维非线性位移随机反分析的伸缩保养法研究了岩体力学参数。岩体的性态采用弹塑性?开裂模型描述，考虑工程中实测位移的随机波动性，应用随机反分析的目标函数。非线性迭代采用收敛稳定的子增量变Kp法。并与复合形法进行了比较，工程实例表明伸缩保养法较复合形法在调用有限元次数及耗用机时方面要少一些，且反演结果相差很少，说明该方法是有效和可行的。     

格网式数字地形模型建模方法探讨

建立格网式数字地形模型的核心问题是插值方法的选择。常用的插值方法有按距离加权平均法、二次多项式最小二乘法及多变量函数法等。实验成果及其统计分析表明，平缓地区采用按距离加权平均法即可得到令人满意的内插精度，而起伏地区，二次多项式最小二乘法与按距离加权平均法的内插成果有显著差异，前者的内插精度较之后者可提高约40%，至于多变量函数法，其内插精度并不理想，且因函数复杂，耗费机时数过多，因而不宜采用。此外，在建立格网式数字地形模型时采用增加网格点号数据串的二维数组的新算法，可以明显提高网格邻近采样点的搜索效率。     

平底抛物线形复合渠道水力最佳断面及实用经济断面统一设计方法

大中型渠道常采用平底抛物线形复合渠道断面形式进行设计,但任意幂律指数的平底抛物线形复合渠道的湿周计算理论上无解析解,致使任意幂律指数的平底抛物线形复合渠道的水力最佳断面及实用经济断面无统一设计方法。现有的文献,仅研究了给定幂律指数情况下的平底抛物线形复合渠道断面,并没进行全局范围内的研究。本文首先采用高斯超几何函数给出了任意幂律指数的平底抛物线形复合渠道湿周的解析计算式,再以水面宽度与水深的比率、渠部底宽与水深的比率及水深为变量,利用拉格朗日乘数法建立了平底抛物线形复合渠道的水力最佳断面求解方程;进一步根据实用经济断面与水力最佳断面的关系建立了平底抛物线形复合渠道的实用经济断面求解方程。本文不仅给出了全范围内连续变化的任意幂律指数的平底抛物线形复合渠道的水力最佳断面及实用经济断面统一设计方法,直接计算公式及数据表格,而且得到了平底抛物线形复合渠道的水力最佳断面中的最优幂律指数为3,从而取得全局水力最佳断面。本文结果可供大中型渠道规划设计参考应用。