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改进遗传算法的铁路物资应急调度研究与应用
| 论文题名： | 改进遗传算法的铁路物资应急调度研究与应用 |
| 关键词： | 铁路物资;应急调度;遗传算法;路径规划 |
| 摘要： | 自然灾害、突发事件的越发频繁,致使铁路物资应急调度工作的要求更加严格。铁路物资应急调度复杂、涉及因素多,建立快速、安全、有效的应急调度策略是关键问题。本文从道路的随机性、响应速度迫切性、应急全面性分析问题,以时效性、安全可靠性、经济性为目标,建立数学模型。针对遗传算法应用于时间优化中,存在收敛速度慢、易陷入局部最优等缺陷,在基本遗传操作之后引入进化逆转操作。针对遗传算法应用于路径优化中,存在变异的盲目性与无原则性等缺陷,引入蚁群算法信息素更新指导变异规则。针对遗传算法应用于成本优化中,存在总体搜索能力不好、早熟现象等缺陷,引入免疫算法的抗原记忆识别功能。仿真结果从收敛速度,全局搜索能力、种群多样性等方面可看出,改进遗传算法应用于铁路物资应急调度中是十分有效的。具体研究内容如下: 首先,根据铁路物资应急调度体系特征,研究铁路物资应急调度的影响因素,采用专家经验法和模糊排序法选取关键指标:时间、路程、成本。 其次,针对时效性是铁路物资应急调度的首要影响因素。以最短时间为优化目标,引入进化逆转操作到遗传算法中,采用基于进化逆转操作的遗传算法进行优化求解。通过仿真分析,从收敛速度和迭代次数方面进行对比分析。 然后,针对安全可靠性是铁路物资应急调度的关键影响因素。以最佳路径为优化目标,引入蚁群算法到遗传算法中,采用蚁群遗传算法进行优化求解。通过仿真分析,从路径的总距离、解的质量和种群多样性方面进行对比分析。 最后,针对经济性是铁路物资应急调度的重要影响因素。以最优成本为优化目标,引入免疫算法到遗传算法中,采用免疫遗传算法进行优化求解。通过仿真分析,从总体搜索能力、适应度值以及与真实案例结果方面进行对比分析。 |
| 作者： | 袁爽 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 汤自安 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州交通大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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