基于块结构性质的花粉算法求解可重入作业车间调度问题

针对可重入作业车间调度问题(Reentrant job shop scheduling problem, RJSSP),提出一种基于块结构性质的花粉算法(Flower pollination algorithm based on block structure properties,FPA_BSP),用于最小化总加权延误时间(Totalweighted tardiness, TWT)。首先,建立RJSSP基于析取图的数学模型,并证明在确定析取弧方向后,该模型的对偶模型为最大费用流问题模型。其次,设计扩展RSOV (Reentrant-smallest-order-value, RSOV)编码规则,将花粉算法的实数矢量个体转变为排列矢量,使其可对问题解空间进行全局搜索,以发现存在优质解的区域。然后,定义8种邻域结构,并基于最大费用流问题特性分析块结构内部性质,得到前4种邻域结构能改进TWT的判定条件,可用于避免对无效区域的搜索,进而提出融合多种邻域的高效局部搜索,对全局搜索发现的优质解区域进行细致搜索。试验和算法比较验证FPA_BSP的有效性。提出RJSSP的块结构性质,并将其与花粉算法结合得到求解RJSSP的有效算法FPA_BSP,首次将花粉算法用于求解车间调度问题。     

免浸米的黄酒酿造新工艺研究

黄酒浸米过程可形成大量的生物胺，并随大米进入发酵过程，导致黄酒中生物胺浓度过高。为降低黄酒中生物胺含量，本研究通过单因素试验和正交试验，以感官评价为指标，确定替代浸米工艺的最优工艺条件：液化温度90℃，液化时间2 h，淀粉酶用量1‰，料水比为1∶2.6，传统工艺麦曲用量5%，活性干酵母用量2‰，绍酒曲用量3‰。以此工艺酿制的黄酒，酒精度为14.0%vol，生物胺含量较对照下降71.59%。     

基于云安全的高级计量体系恶意软件检测方法

高级计量体系(AMI)中,智能电表主要依赖嵌入式硬件加密(ESAM)提供保护,遭破解后可能遭恶意软件攻击威胁。针对智能电表通信和计算资源有限的特征,提出了基于白名单的云安全防护方法。首先利用运行环境封闭固定的特点,在计量中心云端安全服务器中建立并维护合法进程白名单;然后在智能电表中安装运行进程检测模块,由其枚举出所有运行进程,计算唯一标识各进程的哈希值特征码并提交到云端安全服务器,与白名单进行对比即可检出含非法进程的表计。该模式仅需在智能电表中计算并上传进程特征码,可在有限的计算和通信资源约束下满足恶意软件检测需求,能够强化AMI的网络安全防护水平。     

协同进化交叉熵算法求解浇次不固定的炼钢连铸调度问题

浇次不固定的炼钢连铸调度问题（Cast uncertain steelmaking continuous casting scheduling problem,CU_SCCSP）广泛存在于钢铁生产行业中。该问题对应炼铁、精炼和连铸三个连续生产阶段,其中炼铁和精炼阶段为带运输时间的混合流水线调度子问题,连铸阶段为带独立设置时间的复杂并行机调度子问题,且两个子问题相互耦合。针对该问题,建立优化目标为最小化最大完工时间和平均等待时间加权和的排序模型,并提出一种协同进化交叉熵算法（Co-evolution cross-entropy optimization algorithm,CCOA）进行求解。设计前后子问题两段式编码和双向解码的策略,并采用启发式规则和随机方式初始化种群,以确保初始解的质量和分散性。在算法全局搜索阶段,采用分别对应前后子问题的双概率分布协同学习和积累优质解信息,并在采样概率分布生成新个体时引入考虑子问题耦合的模糊关系矩阵对概率分布取值进行适当调整,以增强算法较快到达优质解区域的能力,同时设计种群分裂机制来提高算法的引导性并扩大搜索范围。为提高算法的局部搜索能力,对分裂后的双种群中个体执行基于interchange和insert邻域操作的协同搜索,进而对当前历史最优解执行结合SWAP邻域快速评价的变邻域搜索,可增加算法在解空间中多个优质区域的搜索深度。仿真试验和算法比较验证了所提算法的有效性。     

武汉市游泳馆屋顶网架结构安全预警方法研究

以武汉市游泳馆屋顶网架结构为工程背景,根据屋顶网架结构的特点,研究了该结构的安全预警方法。考虑到屋顶设置了"V"型天窗,天窗处积雪是该结构的最大安全隐患。因此,合理建立积雪的天窗有限元模型和识别积雪厚度是此结构安全预警实现的关键。据此,基于雪的唯象本构关系,根据武汉市的气候特点,建立了适合于结构安全预警的积雪天沟板有限元模型。根据天窗处天沟板的应变与积雪厚度存在着一一对应的映射关系,通过在网架结构易积雪的天窗处布置应变传感器采集应变信息,采用模糊模式识别理论,实时自动识别作用在网架结构天窗处的积雪厚度,达到对该网架结构的积雪厚度进行安全预警的目的。     

考虑发用电协调的售电公司负荷组合优化建模方法

电力市场环境下,如何根据用户用电特征制定优化策略以实现购售电利益最大化是售电公司一项重要的研究课题。针对中长期市场中考虑发用电协调的售电公司,提出了考虑售电公司购售电利益的负荷组合优化模型,并考虑需求响应技术来进一步优化用户综合负荷特性,最大化市场环境下售电公司的购售电利益。同时,针对需求响应的负荷反弹问题,引入三阶段反弹负荷模型,构建考虑负荷反弹的滚动优化改进模型,重新调整用户需求响应负荷值,从而改善需求响应负荷反弹情况下的组合用户需求响应负荷特性。最后,采用中国某市2017年工业用户群组负荷数据对所提出的模型及策略进行仿真分析,说明了所提方法的有效性。     

一种新型趣味健身车的创新设计

研制了一种新型趣味健身车,该健身车既保持了现有健身车可进行腿部锻炼的功能,又在其不足之处进行了改进和创新。通过理论分析和计算,设计了六大装置,并对空间六杆机构和发球装置这两大主体装置进行了详细的设计分析及仿真分析。样机实验表明:该健身车可进行变强度腿部锻炼以及发射小球的功能,集健身性、趣味性及绿色环保性于一体,是进行健身运动的理想健身器材。     

绿色车辆路径问题的改进拉格朗日松弛算法

针对绿色带容量的车辆路径问题(Green Capacitated Vehicle Routing Problem, GCVRP),建立了以最小化总运费为优化目标的混合整数规划(Mixed Integer Programming,MIP)模型,并提出一种改进拉格朗日松弛算法(Improved Lagrange Relaxation Algorithm, ILRA)进行求解。首先,通过拉格朗日松弛技术得到原问题的对偶问题,并运用次梯度法求解对偶问题获得原问题的下界;然后针对下界设计修复算法和邻域搜索算法获得原问题的上界,进而更新乘子迭代求解;最后进行仿真实验,实验结果表明：在相同实验环境下对19个不同规模算例进行10次测试,ILRA求取MIP的上下界平均间隙为7.61%,而Gurobi求解器求取的平均间隙为15.47%。可见,相较于Gurobi求解器,ILRA能够高效获得GCVRP的高质量解。     

向心式汽轮机在在型铜冶炼厂余热利用系统中的应用

介绍了向心式汽轮机及大型铜冶炼厂余热利用系统的特点,提出了饱和蒸汽发电系统方案,并将其与传统的过热蒸汽发电系统方案进行经济技术比较。