基于禁忌搜索算法的改进最短路径算法

目前的网络已经十分庞大而链路更易发生变化但Dijkstra算法仍存在着慢收敛问题,从而影响了路由器的性能。本课题通过建立禁忌搜索算法求解最短路径优化问题的数学模型框架和各利用禁忌搜索算法的基本框架,设定禁忌表的大小,控制算法最大迭代次数范围并经过多组数据测试并验证该算法。解决Dijkstra算法最短路径的优化问题,符合现代人工智能路由器发展的趋向。     

蚁群算法在GIS最短路径求解中应用的初步研究

最短路径的求解是GIS应用中的主要问题之一。在传统的最短路径求解算法中,Dijkstra算法和启发式搜索算法-A＊算法具有较好的效果,得到了广泛的应用。蚁群算法是由意大利学者Dorigo等人于20世纪90年代初期通过模拟自然界中蚂蚁集体寻径的行为而提出的一种基于种群的启发式仿生进化系统。蚁群算法最早成功应用于解决著名的旅行商问题,该算法采用了分布式正反馈并行计算机制,易于与其他方法结合,而且具有较强的鲁棒性,是一种很有前途的仿生优化算法。本文将对该算法应用于GIS中最短路径的求解方面的问题进行初步的研究。     

膜结构三角网格模型短程线的快速生成算法

以短程线作为膜片的边界进行裁剪可以大幅节省膜材,以短程线方式在气承式膜结构上布置交叉索网可以最大限度提高充气膜结构的承载能力.本文提出一种快速稳定的短程线生成算法.该算法与传统的短程线算法不同之处在于,不是通过反复计算空间上的最短路径来获得,而是把空间问题转换为平面问题,在平面上找到连接两点的最短路径(即直线),再根据映射关系转换到三维空间曲面上,从而找到空间上的短程线.通过实际工程验证,本文算法能快速稳定地生成短程线.     

一种改进的灭火救援路径规划理论与实现

对经典的最短路径算法进行分析,结合人工智能领域的启发式搜索,给出一个基于启发式的最短路径算法。对该算法从代价函数和排序方法方面提出了改进策略。仿真实验数据表明,该方法优于经典的最短路径算法,能够有效地缩短路径查找时间,从而提高灭火救援的效率。     

基于火灾场景的建筑物人员疏散研究

以南京某高校图书馆为例,依据“最不利影响”原则,充分考虑气象因子、建筑结构和可燃物等环境因子,利用建筑信息模型和时空分析模型模拟火灾产生因素的时空规律,构建火灾场景,剖析人员疏散时所能承受危险源的阈值,获取了4个季节建筑物内部的危险区域。结合室内路网模型和路径搜索算法,规划设计了人员疏散的生命安全保障路径,且与时间最短路径和距离最短路径进行对比分析,评估生命保障路径的疏散效果。通过上述研究,实现建筑物火灾的时空模拟和人员疏散的动态规划,为制定城市火灾应急响应的适应性措施提供理论基础和技术支持。     

单源点火灾多出口单层建筑人员疏散路径

针对单源点火灾多出口的单层建筑,综合考虑路径和出口的容量限制、火灾烟气扩散和人群密度对人员疏散速度的影响,构建人员疏散路径选择模型。引入超级终点,运用Dijkstra算法求最短路径,得出在疏散时间最短目标下的最优疏散路径和疏散人数的方案。以某医院为实例分析验证了模型的可行性。     

基于BIM的动态逃生路径算法在非居建筑中的应用

利用BIM中的信息建立非居建筑特征数据模型。介绍最短枝桠发芽算法,演示将其应用于动态逃生路径算法时的计算步骤。以上海某电力工程项目为例,使用最短枝桠发芽算法实时计算非居建筑最佳的三维逃生路径。该算法能够快速、有效地选择最优逃生路径,为灾害时设施内的人员争取更多的疏散时间。     

基于改进麻雀搜索算法的疏散路径规划

建筑物内部发生火灾时环境复杂多变,传统疏散指示路径难以根据实际火场情况进行有效的路径规划,为此引入一种改进麻雀搜索算法。首先,根据实际火源位置设置麻雀算法预警值参数,实现算法路径规划过程中对于火源等危险区域的躲避。其次,对麻雀搜索算法位置更新公式进行优化,引入精英反向学习策略以及带有动态权重系数的正弦余弦优化算法,进一步针对麻雀搜索算法易于陷入局部最优解的问题进行改进。最后,采用栅格法搭建3种地图类型,将改进麻雀搜索算法与基本麻雀搜索算法、灰狼算法进行路径规划对比,得出该改进麻雀搜索算法在火灾复杂环境下有较好的危险区域躲避能力以及路径规划能力,在路径长度、拐点个数方面优于另外两种对比算法,在搜寻时间方面稍有不足。     

基于citespace和中介中心性算法的全国农业信息化知识图谱构建

以CNKI 2010～2020年期间发表的农业信息化领域论文作为数据来源,通过citespace可视化技术和改进的中介中心性算法相结合的方法完成全国农业信息化知识图谱的构建与分析.改进的中介中心性算法将共现网络中的前驱节点和后继节点的中心性依赖值关联起来,不断地更新中介中心性值,而且执行从一个点到所有其他点的最短路径搜索(单源最短路径搜索),时间复杂度从O(N~3)优化为O(MN),空间复杂度从O(N~2)优化为O(M+N),大大提高了运算效率.     

基于KSP算法的铁路枢纽铺架物料运输路径规划研究

为大型铁路枢纽铺架工程充分利用既有线进行物料运输,建立多路径规划模型。对运输线路网络进行模拟,以运输距离、线下工程影响、既有线影响为通行成本的评价指标,采用模糊层次分析法赋权对通行成本进行综合评价。考虑复杂工程下路径的不稳定性,建立起同时求解最短路径和与最短路径无重合不稳定路径的备用路径的多路径规划模型,并采用偏离路径算法求解。结合案例分析,表明该模型能有效求解最优路径和备用路径,指导实际工程铺架物料运输。     

农村社会关系网络中搜索技术研究

针对最短路径Dijkstra算法存在占用空间大、效率较低的问题,提出了改进的Dijkstra算法,在此基础上,进一步研究了Dijkstra-relation多路径搜索策略。改进的Dijkstra算法首先以现实农村社会关系为基础,由于社会关系具有可变性、复杂性等特征,因此用关系距离表示关系远近,然后采用邻接表存储方式,节省存储空间,使用堆排序提高算法的效率,最后通过关系距离限值和关系路径长度限值对关系路径有效性进行甄别,使得计算的关系路径更符合农村现实情况。Dijkstra-relation算法通过删除最短路径上的节点,计算起始节点到中间节点的最短路径,然后与中间节点到目标节点的最短路径连接,求解两人之间建立联系的多条路径。实例验证结果表明,Dijkstra-relation算法缩小了搜索范围,提高了搜索效率,搜索的多条关系路径符合农村社会中人际交往的情况,提高了自主选择性。     

基于城市路网的最短路径算法研究

最短路径分析是城市路网分析的重要内容之一,本文分析了几种流行的最短路径算法,通过对比其优缺点,得出A~*算法比较适合城市路网最短路径分析的结论。基于常州市武进城区路网数据对A~*算法进行测试,试验结果表明,在时间效率和准确性方面,A~*算法都符合城市路网最短路径分析的要求。     

室内消防救援路径寻优方法研究

建筑火灾救援时,现有的建筑内部路径生成多为最短路径,难以实现针对不同救援需求的室内路径规划。为此,提出一种基于BIM（建筑信息模型）的室内消防救援路径寻优方法,以BIM 技术建立消防救援模型,在模型中构建三维室内路网,并为不同路网节点赋予不同属性权重,再结合路径生成算法和路径寻优规则,在最短路径的基础上,增加最安全路径和消防灭火最优路径的规划,使火灾救援路线有更多选择性,消防指挥更加便捷。     

一种个性化城市多目标最短路径随机优化算法

以两点间的有效路径为基础定义了个性化城市多目标最短路径,给出了个性化城市多目标最短路径优化数学模型,并归纳总结了城市内一般驾驶员出行路径选择行为的3个共性特征,进而提出了一种基于有效路径集合迭代计算的多目标最短路径随机优化算法,以自定义的3个弧阻抗设计了有效路径集合的初始化和迭代更新方法,构建形成的路径寻优机制,给出了计算结果的评价方法。与遗传算法的对比实验结果表明,提出的模型和算法的计算结果贴近实际,且计算速度更快。     

面向室内实时路径规划的最短路径缓存算法

本文通过分析室内实时路径规划中,以人的行走状态与习惯导致相邻两次路径规划结果在短时间内具有的相关性,分析了现有最短路径缓存查询方法在该情景下应用的缺陷,建立了路径相关性缓存代价模型,并提出了一种面向室内路网中实时路径规划的最短路径缓存构建的LPR算法,通过动态更新缓存结构,提高该情景下的最短路径缓存查询效率。实验证明,本文提出的方法较现有方法具有更高的命中率和时间节约效率。     

基于并行计算的空间co-location模式挖掘

提出适合并行计算的空间数据分区算法,并在此基础上提出基于并行计算的空间co-location挖掘算法.在三类数据集上做了大量的实验.实验结果表明,基于并行计算的算法在很大程度上提高了挖掘的效率,为进行空间大数据的挖掘提供了有效且快速的方法.     

基于MPI机群环境下的广义逆力法并行化初探

广义逆力法是一种以力法为力学概念基础，以广义逆矩阵理论为数学理论基础，以迭代求解为求解方式的新算法。该法主要针对材料非线性问题，由于无需像传统的基于位移法的逐步增量法那样逐步递进计算，所以也称特大增量步算法。广义逆力算法的迭代过程可以分为整体阶段和局部阶段，分别可以进行时间卜的并行计算和空间上的并行计算。这种可并行性是算法本身所天然蕴含的，不同于结构并行计算领域内传统的基于子结构的并行计算，是一种全新的并行计算思路。机群系统是随着微处理器技术和计算机互连网络技术的迅速发展而出现的一种并行计算系统，它正以其易扩展、易维护、易升级、价格低等优势迅速地扩大着自身的应用范围。基于消息传递方式的并行环境，做为一种目前事实上最流行和通用的并行环境，正在逐渐成为这种编程模型的代表和事实上的标准。广义逆力法在基于MPI机群环境下的初步并行化中有着良好的表现，从实践上印证了该算法的可并行性。严格控制计算时间和通讯时间的比例，合理分配各个计算节点的负载是获得较好并行效率的关键点。     

Dijkstra算法在双代号网络图中的应用

网络计划方法是当前工程项目进度管理的重要方法。网络图中的关键线路是最长路径问题,而Dijkstra算法求解的是最短路径问题,笔者提出一种将最长路径问题转化为最短路径问题来计算关键线路的新思路。采用Dijkstra算法是利用Matlab软件编制Dijkstra算法程序来实现网络图中关键路径问题的求解方法。     

基于0-1规划的大型建筑最佳疏散路径方案的研究

针对大型建筑人员疏散问题,本文以大型建筑作为研究对象,以最短疏散时间为目的,建立基于0-1规划的大型建筑最佳疏散路径,提出应急疏散提供优化方案.本文首先利用Floyd算法建立最短路径集合,应用元胞自动机模拟,得到在最大移动速度为5m/s的情况下,人群疏散速度和人群密度的关系,建立0-1决策变量,给出大型建筑路径优化疏散模型,最后利用pagerank算法定义节点重要度筛取路径风险点,为大型建筑路径节点改进和管控提供依据.     

动态规划案例教学设计

在运筹学的分支体系中,动态规划因其应用的广泛性而占有十分重要的地位。针对动态规划教学中的难点,可以以最短路问题为引例,以大家耳熟能详的名称对动态规划中的基本概念进行阐释,并对最优性原理、无记忆性与记忆性进行比较系统的阐述,指出最优性原理表现在最短路问题中即是"最短路径的子路径必然是最短的"。最后,还可以以最短路分析动态规划求解时常用的"空间换时间"策略。