检索结果-南通市图书馆

时间依赖路网下面向多访问类别的最优路径规划

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时间依赖路网下面向多访问类别的最优路径规划

作者：刘春慧沈阳航空航天大学

学位级别：硕士

随着移动设备的普及和基于位置服务的发展,传统点到点的最短路径查询已经无法满足用户需求,面向多访问类别的最优路径规划(Trip Planning Query,TPQ)问题受到越来越多的关注。给定起点、终点以及要访问的兴趣点(Point Of Interest,POI)... 详细信息

随着移动设备的普及和基于位置服务的发展,传统点到点的最短路径查询已经无法满足用户需求,面向多访问类别的最优路径规划(Trip Planning Query,TPQ)问题受到越来越多的关注。给定起点、终点以及要访问的兴趣点(Point Of Interest,POI)类型列表,TPQ为用户返回从起点到终点满足查询列表的最短路径,其在解决用户的个性化出行、物流配送和供应链管理等方面具有广阔的应用场景。传统TPQ查询将静态距离作为衡量出行成本的标准,而随着城市机动车数量的增加,道路网络的拥堵情况日益加剧,路网行驶时间往往随出发时间动态变化,以时间代价为度量标准来规划最优路径的要求愈来愈迫切。因此,本文考虑时间因素,使用分段线性函数表示路网中不同时刻边的通行时间,研究了时间依赖路网下的TPQ问题,即TD-COR问题。在此基础上,为保证用户到达POI时能够被服务,提出了考虑被查询POI营业时间的TD-LCOR查询。解决TD-COR问题时,为使总体路径代价最优,应尽量枚举出能够满足用户查询列表的所有POI组合,接着逐步计算出路网结点的到达时间,进而枚举出所有可能的路径。但由于时间依赖路网中边的权值与出发时刻有关,面临着以下三个挑战:一是两点间的行驶代价随时间变化,基于预计算的方法存储代价大,而在线计算效率低;二是基于贪心策略的路径搜索过程中,启发值的计算代价大,大量共同前缀路径的存储代价大;三是到达POI的时间只有在路径扩展完成后才能得到,若超出其营业时间,则需对路径回溯,计算量大。为了解决以上挑战,本文首先扩展了时间依赖路网下的TD-H2H索引,来加快最快路径查询,并在扩展过程中采用IER算法结合TD-H2H索引为扩展顶点寻找最近邻;针对启发值计算代价较大的问题,采用基于网格索引过滤的优化方法,减少POI候选集的数量,并使用时间依赖的共享前缀树存储迭代产生的大量枚举路径;针对TD-LCOR查询中无法满足POI营业时间的情况,提出了基于改进启发值计算的无效路径回溯策略和基于最大剩余时间贪心选择最近邻的有效路径搜索策略。最后,本文基于纽约和北京的真实数据进行了大量实验。结果表明,对于TD-COR查询,本文所提算法从返回的平均路径质量而言,比表现最好的算法平均提高40%左右。从查询效率方面而言,比表现最好的算法平均快30%-40%左右。对于TD-LCOR查询,两种策略相比,有效路径搜索策略的响应时间更短,路径回溯策略返回的路径质量更高。

关键词：时间依赖路网多类别覆盖最优路径路径枚举启发式搜索

碳中和背景下长江经济带农业碳排放及其影响因素

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碳中和背景下长江经济带农业碳排放及其影响因素

作者：卢蒙中南林业科技大学

学位级别：硕士

长江经济带作为中国重要的粮食主产地,在农业农村现代化发展中占有着重要战略地位和举足轻重的作用,就这样一个农业资源富饶,基础设施良好、人口总量密集的区域,如何在支撑高质量农业可持续发展的同时实现农业“双碳”目标是现阶段必须... 详细信息

长江经济带作为中国重要的粮食主产地,在农业农村现代化发展中占有着重要战略地位和举足轻重的作用,就这样一个农业资源富饶,基础设施良好、人口总量密集的区域,如何在支撑高质量农业可持续发展的同时实现农业“双碳”目标是现阶段必须预见的重要问题之一。农业是人类的衣食之源、生存之本,一切生产的首要条件,同时也是产生大量碳排放和碳汇的重要生态行业,因此在“双碳”视角下研究预测农业碳排放相关政策对未来农业发展具有重要的政策意义。本研究通过整理出各类农业碳源计算2001-2020年长江经济带各省的农业碳排放量,然后运用STIRPAT模型找到影响农业碳排放的政策因素,并结合情景分析法设置未来政策情景对经济带各省的农业碳排放量进行预测,找出实现“双碳”的可行路径,最后运用Super-SBM模型分别测算各省2030年、2060年各政策情景下农业碳排放路径效率找到实现“双碳”目标下的最优路径。主要研究结果如下:(1)从农业碳排放量的变化量和碳源占比来看,2001-2020年间,经济带的碳排放总体增加4684.44万吨,其中2001-2005年间处于大幅度上升的趋势,排放量由41506.75万吨上升至46068.43,这段时期各省以经济发展为主,农业技术落后,碳排放强度高。到2007年国家宣布实施《全国污染普查》后,经济带碳排放控制在46000-48000万吨,变化程度减小的同时农业经济急速上升,碳排放强度大幅度减小,农业碳排放量在2015年达到最大值48261.22万吨后开始逐年下降,到2020年下降至46191.19万吨;各碳源占比从大到小依次为水稻种植、畜牧养殖、化学物资、能源排放。对于经济带各省农业排放量来看,云南、四川、江西、江苏、湖南、湖北、安徽7省的农业排放量整体处于上升趋势,其中湖南省的碳排放量增长最多,云南省增长率最快;江西、上海、贵州、浙江4省农业排放量整体处于下降趋势,浙江农业碳排放降低最多,上海降低率最快。(2)为实现农业碳达峰,通过构建STIRPAT模型找到对农业碳排放产生显著影响的因素,通过这些因素的国家政策设置3种碳达峰情景进行预测,结果发现:贵州、湖北、湖南、江苏、四川、浙江、重庆、安徽8个省份在3种达峰情景中的农业碳排放都处于逐年下降趋势,说明他们在情景预测之前就已经实现农业碳达峰,3种情景均可成为这些省份2030年前的农业发展政策,而情景间的区别在于碳排放降低速度,从快到慢依次为农业高发展情景、基准情景、农业低发展情景。上海、江西、云南只能在农业低发展情景下实现农业碳达峰,种植业、畜牧业占比过大造成产业结构失衡使得他们只有通过降低农业发展速度、优化产业结构控制农业碳排放量降低。(3)从5种农业碳排放碳中和情景的结果来看:安徽、江苏、湖北、重庆、四川、贵州6省能在4种以上情景下实现农业碳中和,且全都在高发展低人口情景下最早实现,碳中和路径选择较为宽广,农业发展政策可调控范围大。云南省有两种政策情景可以实现碳中和,在低发展高人口情景下最早实现。剩余的4省只有在一种政策情景下能完成碳中和目标,可选路径少,农业发展政策调控单一;其中湖南、浙江为高发展低人口情景;上海、江西为低发展高人口情景。(4)运用Super-SBM模型测算出各情景下农业碳排放效率找到的农业最佳发展路径来看:江苏、浙江、湖北、重庆、湖南、安徽、四川、贵州8省的农业碳达峰最优路径为农业高发展情景,农业碳中和最优路径为高发展低人口情景;上海、云南、江西3省则由于实现农业“双碳”目标的路径单一,只能选择农业低发展政策和农业低发展高人口政策作为农业发展政策,且农业碳排放效率较低。

关键词： STIRPAT Super-SBM 农业碳排放影响因素情景预测最优路径双碳目标碳排放效率

充换电服务网络动力电池配送最优路径建模方法

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电力自动化设备 2015年第6期35卷 10-16页

作者：刘晓胜张芮朱宏林王娟哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院黑龙江哈尔滨150001

以配送网络中实际道路的路径长度、交通堵塞系数和道路等级合成等效加权道路长度最小为目标函数,建立了抢修车路径规划的数学模型。考虑总路程和超时成本,建立了配送车路径规划的数学模型。在传统的蚁群优化算法中引入惩罚因子,并简化... 详细信息

以配送网络中实际道路的路径长度、交通堵塞系数和道路等级合成等效加权道路长度最小为目标函数,建立了抢修车路径规划的数学模型。考虑总路程和超时成本,建立了配送车路径规划的数学模型。在传统的蚁群优化算法中引入惩罚因子,并简化了其转移概率计算方法,以提高算法的速度和效率。利用改进的蚁群优化算法求解模型。仿真结果表明,改进的蚁群优化算法可以适应动态变化的路网,有效、快速地解决充换电服务网络动力电池配送最优路径选择问题。

关键词：电动汽车动力电池配送动态路网蚁群算法最优路径充换电服务网

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震后应急期最优路径评估方法

世界地震工程 2018年第1期34卷 113-120页

作者：慕安冬余世舟中国地震局工程力学研究所中国地震局地震工程与工程振动重点实验室黑龙江哈尔滨150080

在灾后救援中,交通系统既是救援物资运输的通道,也是抢救和安置受伤群众的重要保证。然而破坏性地震后,交通系统的破坏以及急增的运输量给伤亡人员的转移和救援物资的运送都带来了极大的困难。因此,在灾后第一时间给出最优路径的建议,... 详细信息

在灾后救援中,交通系统既是救援物资运输的通道,也是抢救和安置受伤群众的重要保证。然而破坏性地震后,交通系统的破坏以及急增的运输量给伤亡人员的转移和救援物资的运送都带来了极大的困难。因此,在灾后第一时间给出最优路径的建议,帮助救援队快速高效的进行灾后的救援工作,有重要的意义。考虑震后条件及应急需求,对已有的最短路径,最大容量路径进行改进。利用Dijkstra算法和深度优先算法,考虑路段的通行能力、抢修效率和应急期限,给出了以最大运输量为目标的最优路径的评价方法,为震后应急决策提供技术支持。

关键词：应急期运输量抢修效率最优路径

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基于优先级的最短路径的模型研究

基于优先级的最短路径的模型研究

作者：朱浩宇天津理工大学

学位级别：硕士

优先级最短路径又被称为最优路径,是网络模型优化方面的基本研究问题之一,也是热门的研究问题之一。多年来在网络模型优化研究方面已经产生了很多研究成果,但是在航天卫星之间的通信、物品的运输、智能机器人的路径规划和智能规划交通... 详细信息

优先级最短路径又被称为最优路径,是网络模型优化方面的基本研究问题之一,也是热门的研究问题之一。多年来在网络模型优化研究方面已经产生了很多研究成果,但是在航天卫星之间的通信、物品的运输、智能机器人的路径规划和智能规划交通路线等生活实际应用方面发现了许多新的问题。这些新问题对最优路径问题的研究提出了新挑战与新需求,在此情况下也出现了许多的独特的解法。本篇论文基于神经网络框架的模型求解方法,主要研究静态网络环境下的优先级最短路径问题、时变网络环境下的优先级最短路径问题和多约束双重时变网络环境下的优先级最短路径问题,并对这三个问题进行了分析和讨论。其中三部分的详细研究内容如下所示:1.针对静态网络的优先级最短路径建立模型并研究。提出了一种不需要进行训练就可以得出精确结果的前向波神经网络模型(FNN),并且网络中的神经元可以并行计算。在此部分的研究内容中,首先给出了优先级的定义,在此基础上定义了优先级最短路径,并在随机生成的弧权重的标准数据集上进行了与经典算法进行了对比分析,证明了FNN的良好性能。2.针对优先级时变网络的优先级最短路径建立模型并研究。提供了一个通过自动波进行传递信息的高优先级时变神经网络(PTNN),PTNN中的神经元都是拥有六层架构的,PTNN的每个神经元在工作原理上都能够同时运行与计算,且不需要进行训练。在随机生成的弧权重的标准数据集上进行了与其他算法进行了比较的实验,证明了PTNN的良好性能。3.针对多约束双重时变的优先级最短路径问题构建模型的研究。提供了一个不需练习而且能够自动计算的自动波神经网络(AWNN)。所求解的问题是在多重约束、优先级和代价都独立时变的网络中找到代价最小的最优路径。在国际标准的数据集上与其他算法进行了对比实验,证明了AWNN的良好性能。

关键词：优先级最短路径最优路径多重约束双时变神经网络

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面向最优路径问题的量子近似优化算法研究

面向最优路径问题的量子近似优化算法研究

作者：王婷沈阳航空航天大学

学位级别：硕士

近年来,组合优化问题得到广泛研究,主要应用于车辆路径规划、无线调度等工程问题。其中最优路径问题在工程领域中较难解决,主要是因为求解过程中易陷入局部最优解以及得到正确解的概率较低。针对上述问题,本文采用量子近似优化算法(quan... 详细信息

近年来,组合优化问题得到广泛研究,主要应用于车辆路径规划、无线调度等工程问题。其中最优路径问题在工程领域中较难解决,主要是因为求解过程中易陷入局部最优解以及得到正确解的概率较低。针对上述问题,本文采用量子近似优化算法(quantum approximate optimization algorithm,QAOA)来解决最优路径问题。它将量子算法和经典优化器结合,利用了量子计算较高的并行计算能力,目的是使得QAOA能够以较高的概率得到最优路径问题的解决方案。首先,通过分析最优路径问题的特点,将其转化为组合优化问题中的哈密顿路径问题,并设定目标函数和问题约束条件。其次,根据目标函数和约束条件提出了两种不同的目标哈密顿量设定方法,同时引入了伊辛模型,并对设定的目标哈密顿量映射到伊辛模型上进行了理论推导。然后,理论证明了目标哈密顿量和初始哈密顿量对应的量子门,并设计了适用于求解最优路径问题的量子线路。通过实验比较不同优化器和不同步长对QAOA性能的影响,并分别对软件定义网络(software-defined network,SDN)架构下数据包转发的静态最优路径问题和动态最优路径问题进行求解,进一步在外卖送餐问题上验证不同目标哈密顿量对问题求解结果的影响。实验结果表明,本文提出的两种方法设定的两个不同目标哈密顿量均能正确地求解问题,但是在求得正确解的概率上不同。第一种方法设定的目标哈密顿量正确求解的概率是42.30%,第二种则是99.59%。两者相比,第二种方法设定的改进的目标哈密顿量减少了局部最优解的概率,并能够以一个较高的概率求得问题的正确解。

关键词：最优路径量子近似优化算法哈密顿路径伊辛模型

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基于自动机的迷宫路径规划求解算法优化

南京邮电大学学报（自然科学版） 2021年第5期41卷 92-100页

作者：汤伟赵静古婵陕西科技大学电气与控制工程学院陕西西安710021

针对迷宫在求最优路径时存在冗余点多、内存开销大的问题,文中以自动机为基础,提出了一种针对复杂大规模迷宫中的Dijkstra优化算法。首先建立能够描述迷宫行走逻辑的自动机模型,结合其结构性质删除可行路径中的冗余点,在删除后的路径中... 详细信息

针对迷宫在求最优路径时存在冗余点多、内存开销大的问题,文中以自动机为基础,提出了一种针对复杂大规模迷宫中的Dijkstra优化算法。首先建立能够描述迷宫行走逻辑的自动机模型,结合其结构性质删除可行路径中的冗余点,在删除后的路径中筛选关键节点进行保存,最后在简化后的模型上用Dijkstra算法计算最短路径。仿真结果表明,与传统Dijkstra算法相比,在最终所得路径一致的情况下,此算法执行命令的次数更少、遍历节点个数更少,寻找随机大规模迷宫的最优路径用时更少。

关键词：迷宫问题最优路径自动机冗余点的删除节点优化

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聚落遗址迁移最优路径模拟

地球信息科学学报 2019年第6期21卷 836-843页

作者：李宁杨林沈姜威郑方子豪杨晴南京师范大学虚拟地理环境教育部重点实验室南京210023 江苏省地理信息资源开发与利用协同创新中心南京210023

古遗址作为古人生产、生活的重要场所和文化遗存,客观反映了在长期的人地关系相互作用下的地理空间特征及其分异情况,但是由于史前人类生产力水平低下,在聚落迁移或对周边资源探索中更多地考虑自然环境因素,这种行为符合'最优路径'的思... 详细信息

古遗址作为古人生产、生活的重要场所和文化遗存,客观反映了在长期的人地关系相互作用下的地理空间特征及其分异情况,但是由于史前人类生产力水平低下,在聚落迁移或对周边资源探索中更多地考虑自然环境因素,这种行为符合'最优路径'的思想。本文旨在基于考古调查和基础地理数据,模拟构建古人在聚落选择上的迁移最优路径,探讨古人行为模式,重点研究成本数据确定和成本栅格数据的集成方法及最优路径应用分析。以长江中游新石器晚期的大溪文化、屈家岭文化、石家河文化为连续研究文化期,对其中1200多处遗址的基础地理数据和考古数据进行分析;选取高程、坡度/坡向、地形起伏度、距水系距离等自变量,基于二分类逻辑回归模型,构建研究区史前聚落遗址分布模型。为分析聚落群的时空演变,首先基于期望最大化方法(EM算法)和Voronoi方法对聚落遗址数据进行聚类划分聚落群的中心点的确定,选取分布模型中的自然因子系数作为权重计算成本栅格数据,进而模拟聚落遗址按时序迁移的最优路径。研究结果符合古人类在迁移过程中多考虑以最低成本从山谷、丘陵中穿行的基本规律。并对比已探明的聚落遗址信息,验证模拟的最优路径具有一定的合理性。本文提出的方法,避免了人为选择权重生成成本栅格所带来的仅依靠主观因素的局限,提高了考古研究的科学性,其研究方法和结论对于探究史前聚落遗址时空演变规律和人地关系有一定的参考价值。

关键词：聚落遗址自然因子迁移分布模型最优路径长江中游地区时空演变

基于融合Dijkstra的凸壳算法的舰载机机库调运规划

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系统工程与电子技术 2015年第3期37卷 583-588页

作者：司维超齐玉东韩维海军航空工程学院兵器科学与技术系山东烟台264001 海军航空工程学院飞行器工程系山东烟台264001

为解决舰载机在特殊的机库环境中调运路径规划问题,提出了一种融合Dijkstra方法的凸壳算法。首先,建立了飞机机库调运的数学模型以及相关基础模型,为算法应用提供基础。其次,给出了利用凸壳算法进行路径规划的执行机制,并利用其建立了... 详细信息

为解决舰载机在特殊的机库环境中调运路径规划问题,提出了一种融合Dijkstra方法的凸壳算法。首先,建立了飞机机库调运的数学模型以及相关基础模型,为算法应用提供基础。其次,给出了利用凸壳算法进行路径规划的执行机制,并利用其建立了飞机调运可行路径有向图。然后,利用Dijkstra方法对该可行路径有向图进行最短路径求解,最终给出最优路径。最后,将该方法应用于库兹涅佐夫号航母飞机机库调运。结果表明,该方法原理正确,且能够较好地给出最优路径。

关键词：飞机调运路径规划 Dijkstra 凸壳算法最优路径