遗传算法在路面结构优化中的应用

遗传算法在路面结构优化中的应用

一、遗传算法在路面结构优化中的应用(论文文献综述)

姜鹏[1](2021)在《基于神经网络的沥青路面模量反算方法研究》文中提出结构层回弹模量是评价路面强度的重要指标之一。回弹模量与弯沉盆之间存在高度的非线性映射关系。理论上,回弹模量可以由弯沉盆数据反演计算得出。然而,模量的反演计算具有多变量、非线性等特点,是一项困难的工作。由于神经网络处理非线性动态数据的能力较强,同时越来越多的学者认为弯沉盆的几何参数在路面强度评估中有着不可或缺的补充作用,因此本文对比了一些常用的神经网络结构,选择其中最适合的结构并加以优化,通过贝叶斯正则化算法确定训练参数的迭代方向。以弯沉盆的各种几何参数为特征变量,将这些参数转化为综合主成分特征。为了使特征具有较强的可识别性,根据特征变量和目标变量的数据特征进行函数变换,改变输入参数和输出参数的空间分布,以优化建模效果。针对各个结构层回弹模量反演计算难度不同的情况,设计了逐层反算模式,先反算对输入变量最为敏感的土基模量,再将土基模量也作为输入参数之一,进而反算面层和基层的回弹模量。以神经网络预测的模量值作为初始理论值,对理论值进行调整迭代,直至正算得到的理论弯沉值接近实测值。试验结果表明,BP网络具有良好的拟合能力,贝叶斯正则化可以提高神经网络的泛化能力。弯沉盆形状参数作为输入变量的效果优于弯沉值,特征变换方法可以显着减小反算误差,逐步反算模式可以在一定程度上优化反算效果,正算迭代法可以对神经网络预测的理论模量做出有效调整。试验方法为提高模量反算精度提供了新的思路。

戴杰,秦凤江,狄谨,陈永瑞[2](2019)在《斜拉桥成桥索力优化方法研究综述》文中研究指明为了深化对斜拉桥成桥索力优化问题的认识,系统回顾斜拉桥成桥索力优化方法的研究进展与代表性研究成果;在将斜拉桥成桥索力优化方法分为指定结构状态的优化方法、弯曲能量(弯矩)最小法、数学优化方法、影响矩阵法、分步优化方法的基础上,根据斜拉桥合理成桥状态的确定原则阐述各类方法的求解思路与优化过程,并总结各类方法的特点、适用范围以及局限性;探讨斜拉桥成桥索力优化领域的未来发展趋势。研究结果表明:指定结构状态的优化方法其优化目标明确,力学概念清晰,计算方便,但无法兼顾主梁和桥塔的受力和变形,很难获得全局合理的结果,目前仅用于初定斜拉桥成桥状态;弯曲能量最小法的目标函数综合考虑了主梁和桥塔的受力与变形,体现了索力优化的本质特征,能够获得较为合理的优化结果,但在不添加任何约束条件时所得结果仍需进行后续调整,目前也多用于初定斜拉桥成桥状态;数学优化方法可根据不同类型斜拉桥的结构特点选择目标函数、约束条件与优化算法,所得结果也可兼顾斜拉桥各个构件的受力和变形,适用性较强,智能优化算法因其较好的全局收敛性、通用性和便于并行处理等特点,使得其在斜拉桥成桥索力优化乃至结构优化设计领域中的应用越来越广泛;影响矩阵是建立索力与目标函数关系的纽带,是一种综合的索力优化工具,但它需要在明确优化目标与约束条件的前提下求解;分步优化方法融合了多种优化方法的优势,可根据不同类型斜拉桥的受力和变形要求,分步骤选择不同方法全面优化斜拉桥的成桥索力;为适应斜拉桥大跨径化、主梁纤细化以及结构体系多样化的发展趋势,探索针对性或普适性更强的成桥索力优化方法、斜拉桥成桥状态与施工状态耦合优化、将更多优秀的智能优化算法应用于斜拉桥索力优化以及将数学优化算法与有限元程序进行嵌入式融合等问题均是该领域未来的发展方向。

彭征,黎湖广,王立新[3](2012)在《基于价值工程的城市道路路面结构方案优化研究》文中提出本文将价值工程原理引入路面结构方案优化,并设计了用于路面结构优化的评价模型。并通过工程实例进行仿真计算,结果表明了该方法的可行性和有效性。

方宏远[4](2012)在《基于辛算法的层状结构探地雷达检测正反演研究》文中研究指明探地雷达作为一种快速,高效,无破损的探测工具,已经广泛应用于道路工程无损检测中。通过对实测探地雷达信号进行反演分析,可以对路面结构层厚度,介电参数以及是否存在脱空等结构病害作出判断。进行反演分析的关键就是构建探地雷达电磁波在层状有耗介质中传播的正演模型和寻找高效的反演优化算法。因此,开展层状体系探地雷达检测正反演研究对于推动探地雷达在道路无损检测中的应用具有重要意义。本文针对目前探地雷达正反演算法中存在的一些问题,提出了基于辛算法的正演模型以及基于粒子群优化算法的反演策略,提高了正反演算法的精度和效率,对探地雷达基础理论与应用技术的发展具有一定推动作用。取得的主要成果和结论如下:(1)基于精细积分方法构建了探地雷达电磁波在层状有耗介质中的传播模型。将频率-波数域中Maxwell方程组化为仅含有电场和磁场水平分量的一阶常微分方程组形式,采用基于两点边值问题的精细积分方法求解层状有耗介质中电磁波的反射系数和透射系数。通过与解析解以及传递矩阵方法计算结果的对比可知,精细积分方法不仅精度高,而且数值稳定性好,可有效避免传递矩阵方法中可能出现的指数溢出现象。依据该模型模拟合成了均匀以及非均匀层状结构中探地雷达电磁波的反射信号,并将反射信号分别与FDTD方法模拟结果和实测信号进行对比,验证了模型的精确性以及对于实际工程的适应性。(2)基于辛分块Runge-Kutta方法构建了探地雷达电磁波在二维有耗介质中传播的正演模型,推导了一阶,二阶以及四阶迭代格式,给出了适用于辛算法的吸收边界条件以及总场散射场技术,并证明了二维情况下辛算法的数值稳定性。相比于传统FDTD方法,辛算法仅需要两个方程就可以完整描述整个电磁场,而FDTD方法需要三个方程,这大大节省了计算机内存和计算时间。采用辛分块Runge-Kutta方法模拟了路面裂缝,路基脱空以及土基不密实等道路病害的探地雷达检测wiggle图,为解释实测雷达剖面提供了依据。(3)基于标准粒子群优化算法和一类改进的粒子群优化算法,分别建立了层状结构介电特性反演分析方法。首先利用3种标准测试函数分析了不同控制参数对于粒子群算法性能的影响;然后通过理论模型对层状结构介电常数进行反演分析,对比标准粒子群算法和改进粒子群算法的精度和效率,结果表明,改进粒子群算法的精度和效率都优于标准粒子群算法;最后利用改进粒子群算法对实际路面结构层厚度进行反演分析,通过钻芯验证,反演结果误差控制在3%以内,能够满足工程精度需要,这为反演分析在道路质量控制中的实际应用创造了条件。

谢峰[5](2012)在《基于GIS的高速公路路面管理智能决策模型研究》文中指出近年来高速公路交通量大幅度增加,在过重的交通荷载和自然环境的综合作用下,公路病害尤其是路面病害日益增多,而路面管理工作是路网养护管理中核心内容。但是目前我国公路养护管理事业总体上还处于较低的发展水平,现代信息技术等高新技术的集成与应用比较薄弱,高速公路养护管理部门采用的传统管理手段与养护需求之间的矛盾日益突出,提高高速公路养护管理的科学化、信息化与智能化成为交通部门的一个重要课题。本文以路面管理为目的,在道路工程学和管理科学理论的基础上,以高速公路养护管理决策为主要研究对象,采用现场调研与数值计算相结合的综合研究手段,并运用了现代数学理论、地理信息理论以及人工智能等先进技术,以GIS技术为开发平台,通过系统分析的方法构建既能交互式运行又有自适应能力的决策管理模型,可为路面管理决策者进行路面使用性能评价与预测,并在预定的标准和约束条件下合理确定多目标的路面管理决策优化方案,促使路面管理过程系统化,用以满足现代化、大规模和高质量的路面养护要求,这对于高速公路运营和社会经济的可持续发展都具有很重要的理论和现实意义。本文主要研究内容有:1.阐述了论文研究的背景及研究意义,全面分析了国内外路面管理系统的内涵、组成和发展现状,并对目前国内路面管理系统研究动态进行剖析和对比,确定本文的研究思路和方向。2.通过研究国内外高速公路路面养护管理模式和业务需求的现状,提出以GIS技术为平台的养护管理总体设计,根据高速公路养护管理部门的操作业务流程,制定了系统的数据处理流程和功能组成,并设计了系统的总体框架和混合模式的网络结构模型,确定了系统部署方案和原则。3.根据养护管理数据需求分析,确定了养护管理空间数据库和属性数据库的主要内容,设计高速公路数据采集的录入标准,外业数据包括路面破损、路面弯沉、路面平整度、抗滑性能、交通量等,内业数据有路面结构类型、路段编码、路面维修历史数据等。通过动态分段技术实现对公路空间数据和属性数据的有效关联,实现适合于高速公路养护管理的GIS数据库管理。4.路面状况评价是路面管理系统的必要的功能模块,是进行路况预测、优化对策的基础。以沥青混凝土路面养护实际检测中经常采用和易于仪器测量的路面破损状况、行驶质量、强度及安全四个单项评价为基础,针对影响路面性能的不确定因素,提出符合高速公路养护管理实际工作需求的基于模糊神经网络的路面使用性能综合评价模型。5.针对影响路面性能的主要因素进行分析,根据当前高速公路大多数运营时间较长的实际情况,通过对数据库中的历史数据进行训练、测试,建立可以自学习、自适应的BP神经网络模型的路面性能预测模型,为跨年度的道路养护资金需求提供参考。6.路面的养护决策优化是整个路面养护管理系统的核心,在研究养护决策优化和多目标优化的基础上,针对传统数学规划方法进行的高速公路路面养护决策优化运行效率较低和难以实际运用的不足,建立带约束条件的多目标离散PSO养护决策模型,通过各个粒子在解空间追随最优的粒子进行搜索优化,从而得到在养护资金等多个约束条件下的全局最优养护方案Pareto解,解决了大规模复杂路网的管理策略优化的问题,以实现养护管理决策的智能化。

李跃军[6](2012)在《路基强度的快速无损检测、评价与控制研究》文中认为路基是路面结构的支撑体,在实践中常常出现的路面损坏现象大部分都是由于路基强度不足,稳定性变差,在外荷载作用下产生过量变形所致。路基的施工质量是获得坚实而又稳定的路基和保证路基路面整体具有良好使用性能的关键。如何快速可靠地进行路基施工质量的评价、有效地进行路基施工过程的质量控制和及时消除路基施工的质量隐患,是确保高等级公路路基路面质量和使用寿命的关键技术之一。本文对路基强度的快速无损检测、评价与控制技术进行了如下研究:1、首先分析了FWD与PFWD的工作特性,以及FWD和PFWD的性能指标、测试过程和检测结果,采用有限元软件对便携式落锤弯沉仪的测试过程进行了动态仿真,分析在不同承载板直径、不同锤重、以及不同测试土体对测试结果的影响,并在此基础上结合承载板试验的控制标准提出了不同填料路基的PFWD测试的推荐配置。2、提出了自适应信息遗传算法,针对于模量反算中,目标函数在最优值附近表现为大片狭长平坦区域的特点,提出了一类模量反算新算法——自适应信息遗传算法,首次提出了根据信息量大小来确定算法是否进行自适应细分模量解空间的机制,缩小算法后期反算中的搜索空间,此外,新算法中还改进了实数交叉算子,使用了新的探险策略。从而加强了新算法后期的局部搜索能力。这新机制、新策略的引入大大提高了模量反算的求解效率,降低了算法复杂度。本算法无论在反算结果精度还是速度方面,都得到了极大改进,能够满足工程实际中进行大量模量反算的要求。3、建立了路基施工质量均匀性评价方法中涉及的数学模型,并将广泛应用的曲面拟合方法引入路基评价领域,利用已测数据拟合出真实模量曲面。其次,进一步在该拟合曲面的基础上,提出了本文的均匀性评价方法---伪方差-均值综合评价法。随后的模拟验证表明,该方法能对路基施工质量的实际状况进行有效评价。4、根据公路可靠度设计的基本原理,研究了路基回弹模量变异系数对路面可靠度的影响,确定了采用可靠度对路基均匀性进行分析的原理及方法,并提出了以路基回弹模量变异系数作为路基均匀性评价指标;以《公路工程结构可靠度设计统一标准》(GB/T50283-1999)中规定的公路路面目标可靠度为基础,制订了评价路基均匀性的可靠度划分依据,将各级公路路基均匀性等级分为优、中、差三个级别;通过建立有限元模型分别对沥青路面结构、水泥混凝土路面结构在不同路基回弹模量、不同变异系数条件下的结构可靠度进行分析计算,得出了划分路基均匀性等级的回弹模量变异系数临界值,制定了基于可靠度的路基均匀性评价标准。5、针对我国现行规范中路基设计参数与施工质量检测指标不统一的问题,通过对12条公路32个路段成型路基的现场调查和检测,得到了现场承载板法实测路基回弹模量Eb、贝克曼梁实测弯沉l、PFWD实测路基模量Ep及灌砂法实测压实度K、含水率w和稠度wc等检测结果,以现场承载板法实测的路基回弹模量为准,建立了路基回弹模量和弯沉的综合经验关系,以及路基回弹模量与施工指标之间的关系,将路基设计参数回弹模量与施工控制指标压实度有机地联系起来,从而确定回弹模量的合理取值标准,为路面结构设计以及路基施工质量控制提供合理的参考依据。

丁瑞[7](2009)在《基于数值模拟的沥青混凝土路面结构可靠度及其优化方法的研究》文中研究表明沥青混凝土路面作为一种高级路面结构形式,以其足够的力学强度、一定的弹性和塑性变形能力、维修工作比较简单且可再生利用等特点得到了广泛的应用。按照我国现行的路面设计规范,设计和施工质量良好的沥青路面结构,一般要经过长期使用且达到设计使用年限后才会破坏,然而实际情况并非如此。其中道路工程中存在的不确定性对路面结构使用性能有着较大的影响,因此,在20世纪60年代中期,路面设计引入了可靠度理论。本文在总结国内外工程结构可靠性理论研究现状的基础上,分析了沥青路面工程中存在的几种不确定性因素的随机性对路面结构的可靠度的影响。本文以ANSYS有限元分析软件为主要工具,采用蒙特卡罗法分析了各不确定性因素对于可靠度影响的敏感程度,并利用HPDS2003路面设计程序分析了工程实例。利用MATLAB程序进行了沥青路面结构可靠度的优化。本文通过有限元模拟分析并结合实际工程,总结了沥青路面在几种不确定性因素影响下的可靠度影响规律,得出了几种不确定性因素对于可靠度影响的敏感性,对于今后的设计施工提出一些建议。

蔡迎春[8](2008)在《层状非均匀介质介电特性反演分析 ——路面雷达应用技术研究》文中研究说明探地雷达(6PR)作为典型的电磁无损检测技术手段,由于其检测速度快、无破损、精度高等特点,已经广泛应用于地质勘探、考古、交通、土木、环保、水利、铁道等工程领域。随着道路建设与养护管理的不断发展,空气耦合式的6PR(即路面雷达)已经大量应用于道路施工质量控制和路况评价中。目前路面应用技术的研究主要围绕介电常数的确定来展开的,其中通过介质分界面上反射波波幅的相对大小和电磁波传播过程中衰减的人工假定来得到介电常数的研究成果较多,而通过反演算法研究介电常数的研究成果相对较少。另外,目前的绝大部分研究成果集中在半空间或层状的均质材料。而构成工程应用材料大部分是由固态、液态、气态三相介质组成的混合物,其材料本身的介电特性随着组成成分及其比例的变化表现出非均质的特性。受材料非均匀性质的影响,这种依赖于层间界面的反射波幅得到的介电常数,只能代表界面附近材料的介电特性,不能反映各层内部的材料介电特性,从而导致6PR分析厚度的误差以及应用的局限。本文针对上述雷达应用技术的相对不足,研究了基于层状非均匀介质的路面雷达应用技术,主要成果和结论如下:1、实现了电磁波在层状非均匀介质中传播的正演模拟建立了层状介质的非均匀介电模型,利用时域有限差分(FDTD)方法实现了平面波在层状非均匀介质中传播的模拟计算。将路面结构非均匀层状体系,等效成若干个均匀子层,实现了路面雷达层状非均匀正演模拟。通过与实测反射波的对比发现,非均匀模拟效果更加符合实测反射波。2、实现了层状非均匀介电特性的反演分析利用系统识别和遗传算法,实现了层状非均匀介质介电特性的反演。同时,考虑到系统识别初始值敏感性和遗传算法时效性问题,结合系统识别反演的局部快速收敛和遗传算法全局寻优的优点,提出了遗传算法和系统识别的联合反演算法。实例分析表明,联合反演算法不受初始值的影响,同时相对于遗传反演算法节省了大量时间。3、通过层状非均匀介电特性反演,结合现场相关试验,实现了结构层内部物理量的雷达检测与分析技术。非均匀的介电特性反映了结构层内部物理量变化的非均匀性,通过这些物理量与介电常数的相关试验,分别实现了路基碾压层内部含水量沿深度方向和水平方向的快速检测、水泥稳定碎石基层强度的检测分析、沥青混合料级配的快速检测分析。相对于传统的层间界面介电特性的分析,这种基于结构层内部非均匀介电特性分布的检测分析更加有效,同时扩大了路面雷达的应用范围。论文针对雷达应用技术上均匀材料假定的相对不足,从电磁波传播理论出发,建立了层状非均匀时域有限差分法的电磁波正演模拟,并利用系统识别和遗传反演算法及二者的联合算法,进行了层状非均匀介质介电特性的反演。该方法的实现,从本质上解决了路面雷达应用的共性技术问题,能够充分挖掘了雷达回波蕴含的丰富材料信息,结果更加符合实际材料的特点;并结合路基路面材料物理特性与介电特性的相关试验结论,将雷达尝试性应用于厚度、含水量、密度、级配等施工质量控制指标的检测与分析,推动了路面雷达电磁无损检测技术的发展。

朱丽红[9](2007)在《旧路面使用性能评价与预估方法研究》文中进行了进一步梳理为了解现有路面使用状况,采取合适的维修方案,科学分配养护资金,并最大限度的利用已有道路资源,对路面使用性能进行合理、科学的评价与预测具有重要现实意义。本文在综合分析了旧路面使用性能影响因素、现有评价和预测方法存在的不足的基础上,以结构承载力、路面平整度、破损状况及抗滑能力四大因素为主线,考虑路面罩面及加铺的工程实际,充分利用新型无损检测手段,引入改进后的参数对路面工作性能进行评定,并利用神经网络和遗传算法技术对路面性能进行长期预测,利用断裂力学理论预估了旧水泥路面和沥青加铺层的疲劳寿命,为路面加铺改造设计、施工、养护、维修等提供有力的帮助。本文主要进行了如下五个方面的研究工作:(1)综合分析总结常用旧路面使用性能单项指标及其评价方法,分析其可取之处与存在的不足;(2)提出改进后旧水泥混凝土路面使用性能单项指标及评价方法,考虑了板体脱空、接缝传荷能力等各种直接制约并决定加铺和养护方案的因素,同时研究了旧混凝土板破损的处理方法和措施,重点研究了不同坏板率情况下所应采取的措施,首次利用层次分析法判定了一个路段采取打碎处理时相应的坏板率;(3)重新分配指标权重,提出新的综合评价方法;(4)以工程实例验证改进后的路面使用性能评价指标与方法;(5)利用遗传算法与人工神经网络优缺点互补的特点,建立了混合遗传神经网络预测模型,并以工程实体为例加以验证。

孙刚[10](2005)在《基于ANSYS平台的改进遗传算法在结构优化中的研究和探讨》文中指出遗传算法(Genetic Algorithm,简称GA)是在模拟达尔文的自然选择和优胜劣汰生物进化论的基础上发展起来的。这种仿生学算法能够较好的解决非线性约束问题、离散型变量的优化问题,且不需要问题领域知识,具有编程简单,适合电算的特点,因而不失为一种较为理想的结构优化设计方法。但是,传统遗传算法仅擅长全局搜索,而局部搜索能力却不足,且仅适合设计变量为离散型的的情况。 有限元法(Finite Element Method,FEM),是随着电子计算机的发展而迅速发展起来的一种现代计算方法,当前被广泛的应用于结构分析。ANSYS软件是由美国SASI公司开发的世界最着名的大型通用有限元分析软件,它不断吸收当今计算力学与计算机技术的最新成果,使其在FEA(有限元分析)领域稳居霸主地位。 对于复杂结构的优化设计,如果不借助有限元分析软件,而单独编制有限元结构分析程序,有时是非常困难的,甚至是不可能的。因此,从某个角度讲,结构优化设计就是将有限单元法和数学规划法相结合。各种优化算法(包括遗传算法)要想在结构优化设计中得到广泛的应用,必须和有限单元法相结合。事实证明,借助APDL语言这条纽带,可以将各种优化算法和有限元分析软件Ansys成功的结合起来共同应用于结构优化设计,并有着广阔的应用前景和发展潜力。 本文用浮点实数对设计变量进行编码,改进了传统的遗传算法用二进制编码的繁琐;并借助APDL语言这座桥梁将改进的GA法与有限元分析软件Ansys相结合,编写了优化程序,弥补Ansys软件自带优化算法的不足,同时在编制遗传算法优化程序时,由Ansys平台直接提供有限元分析结果,进行约束函数的定义,避免了重复编制有限元结构分析程序的工作。而且,经改进的遗传算法与传统遗传算法相比,加快了求解搜索的收敛速度,弥补了原有算法的不足,提高

二、遗传算法在路面结构优化中的应用(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、遗传算法在路面结构优化中的应用(论文提纲范文)

(1)基于神经网络的沥青路面模量反算方法研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    §1.1 研究背景与意义
    §1.2 国内外研究现状
        §1.2.1 传统方法
        §1.2.2 智能算法
        §1.2.3 改进思路
        §1.2.4 研究现状总结
    §1.3 本文主要研究内容
第二章 神经网络结构调整
    §2.1 神经网络原理
        §2.1.1 BP神经网络原理
        §2.1.2 Elman神经网络原理
        §2.1.3 RBF神经网络原理
        §2.1.4 GRNN神经网络原理
    §2.2 神经网络的构建与对比
        §2.2.1 样本及预处理
        §2.2.2 神经网络的构建参数
        §2.2.3 神经网络反算误差对比
    §2.3 BP神经网络的参数优化
        §2.3.1 训练算法优化
        §2.3.2 隐层设计优化
        §2.3.3 迭代次数优化
    §2.4 不同层厚的适用性检验
    §2.5 本章小结
第三章 样本特征转化
    §3.1 几何特征的相关参数
        §3.1.1 形状参数
        §3.1.2 面积参数
    §3.2 弯沉曲线的模式识别
        §3.2.1 弯沉盆曲线聚类
        §3.2.2 弯沉盆特征降维
    §3.3 训练参数的特征变换
        §3.3.1 回弹模量的特征变换
        §3.3.2 弯沉盆参数的特征变换
        §3.3.3 全变量的特征变换
    §3.4 不同层厚的适用性检验
    §3.5 本章小结
第四章 算法流程优化
    §4.1 分步反算法
        §4.1.1 分层反算法
        §4.1.2 逐层反算法
        §4.1.3 按数位反算法
    §4.2 正算迭代法
    §4.3 模型精度检验
        §4.3.1 噪声处理能力检验
        §4.3.2 不同力学模型的适用性检验
    §4.4 本章小结
第五章 结论与展望
    §5.1 主要创新点
    §5.2 主要结论
    §5.3 进一步研究建议
参考文献
致谢
作者在攻读硕士期间的主要研究成果

(2)斜拉桥成桥索力优化方法研究综述(论文提纲范文)

0 引 言
    1 斜拉桥成桥索力优化方法分类
    2 斜拉桥成桥索力优化方法研究现状
        2.1 指定结构状态的优化方法
        2.1.1 零位移法
        2.1.2 刚性支承连续梁法
        2.1.3 零支反力法
        2.1.4 刚性索法和自动调索法
        2.1.5 恒载平衡法和简支梁法
        2.1.6 内 (应) 力平衡法
        2.2 弯曲能量 (弯矩) 最小法
        2.3 数学优化方法
        2.3.1 线性规划算法
        2.3.2 非线性规划算法
        2.3.3 智能优化算法
        2.4 影响矩阵法
        2.5 分步优化方法
    3 现有优化方法的适用性与存在问题
    4 发展趋势
基层及路面变形分析
0 引 言
    1 计算模型与计算公式
        1.1 模型建立
        1.2 位移假定及受力分析
    2 方程求解
        2.1 单元形函数
        2.2 虚功方程求解
    3 算例验证与参数分析
        3.1 算例验证
        3.2 参数分析
        (1) 基层厚度与水平摩阻的影响
        (2) 模拟路面水平制动荷载的影响
        (3) 路基极限承载力的影响
        (4) 不同基层参数的影响
    4 结 语

(3)基于价值工程的城市道路路面结构方案优化研究(论文提纲范文)

0 引言
1 价值工程原理简介
2 价值工程在路面结构方案优化中的应用
    2.1 功能综合分析
    2.2 功能评价模型和功能指数计算
    2.3 费用模型和费用指数计算
    2.4 价值指数计算
3 工程案例仿真计算
4 结语

(4)基于辛算法的层状结构探地雷达检测正反演研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 探地雷达的发展史
    1.3 探地雷达正演算法国内外研究现状
    1.4 反演算法国内外研究现状
    1.5 本文主要研究内容
2 基于精细积分方法的层状有耗介质探地雷达正演模拟
    2.1 控制方程的推导
    2.2 层状介质反射系数与透射系数
        2.2.1 传递矩阵方法
        2.2.2 基于两端边值问题的精细积分方法
    2.3 有源层状介质的精细积分方法
    2.4 数值算例
        2.4.1 层状体系的反射系数和透射系数
        2.4.2 工程实例
    2.5 小结
3 基于辛Runge-Kutta算法的层状有耗介质探地雷达正演模拟
    3.1 时域辛算法(辛Runge-Kutta方法)
        3.1.1 Runge-Kutta方法
        3.1.2 辛Runge-Kutta方法
        3.1.3 辛分块Runge-Kutta方法
    3.2 Maxwell方程组的正则形式及其离散格式
        3.2.1 Maxwell方程组
        3.2.2 Maxwell正则方程组的离散
    3.3 边界条件
        3.3.1 一阶Mur吸收边界条件
        3.3.2 透射边界条件
        3.3.3 Higdon吸收边界条件
    3.4 激励源的设置
        3.4.1 线源的引入
        3.4.2 平面波源的引入
    3.5 数值稳定性分析
    3.6 数值算例
        3.6.1 空气耦合型天线
        3.6.2 地面耦合型天线
    3.7 小结
4 基于粒子群算法的层状介质介电参数反演方法
    4.1 粒子群算法简介
        4.1.1 原始粒子群算法
        4.1.2 标准粒子群算法
        4.1.3 标准测试函数
        4.1.4 标准粒子群算法参数设置
    4.2 改进粒子群算法
    4.3 基于粒子群算法的层状体系介电参数反演方法
    4.4 小结
5 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
创新点摘要
参考文献
攻读博士学位期间发表的相关学术论文情况及参与的课题
致谢
作者简介

(5)基于GIS的高速公路路面管理智能决策模型研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
目录
第1章 绪论
    1.1 课题的研究意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 国内外现状研究
        1.2.1 路面管理系统概述
        1.2.2 国外研究现状
        1.2.3 国内研究现状
        1.2.4 文献研究
    1.3 论文研究的目标与内容
        1.3.1 研究目标
        1.3.2 研究内容
    1.4 论文研究的方法和技术路线
第2章 高速公路路面管理的系统设计
    2.1 业务需求调研
        2.1.1 现行养护体制
        2.1.2 养护管理发展趋势
    2.2 业务流程分析
    2.3 系统设计原则
    2.4 系统功能设计
    2.5 系统结构设计
        2.5.1 系统软件结构
        2.5.2 系统网络结构
    2.6 本章小结
第3章 基于GIS的高速公路数据库
    3.1 数据需求分析
        3.1.1 空间数据
        3.1.2 属性数据
    3.2 路面管理数据采集
        3.2.1 外业数据
        3.2.2 内业数据
    3.3 公路数据库的设计
        3.3.1 空间数据库的设计
        3.3.2 属性数据库的设计
        3.3.3 公路空间数据与属性数据的关联
    3.4 系统的功能实现
    3.5 本章小结
第4章 高速公路路面性能评价
    4.1 概述
    4.2 路面使用性能单项评价指标
        4.2.1 路面行驶质量评价
        4.2.2 路面破损状况评价
        4.2.3 路面结构强度评价
        4.2.4 路面抗滑性能评价
    4.3 路面使用性能综合评价
        4.3.1 路面使用性能综合评价方法
        4.3.2 国内高速公路综合评价指标
    4.4 高速公路路面使用性能模糊神经网络综合评价模型
        4.4.1 模糊神经网络
        4.4.2 模糊神经网络综合评价模型
    4.5 本章小结
第5章 高速公路路面使用性能预测
    5.1 路面使用性能影响因素研究
    5.2 路面使用性能预测方法研究
        5.2.1 确定型预测模型
        5.2.2 概率型预测模型
        5.2.3 其他预测模型
    5.3 基于BP神经网络的路面性能预测
        5.3.1 BP神经网络预测的原理
        5.3.2 BP神经网络算法
        5.3.3 BP神经网络在高速公路路面性能预测中的应用
    5.4 本章小结
第6章 智能化多目标养护管理决策
    6.1 养护决策优化方法研究
        6.1.1 数学规划方法
        6.1.2 人工智能方法
    6.2 多目标优化研究
        6.2.1 多目标优化
        6.2.2 非支配解与偏好结构
        6.2.3 多目标优化求解方法
    6.3 基于粒子群的多目标养护决策模型
        6.3.1 基本粒子群算法
        6.3.2 带约束条件的多目标离散PSO决策模型
        6.3.3 粒子群算法在养护决策中的案例应用
    6.4 本章小结
结论
    1. 论文的主要研究成果和结论
    2. 论文的主要创新点
    3. 研究展望
致谢
参考文献
攻读博士期间发表的论文及科研成果

(6)路基强度的快速无损检测、评价与控制研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
目录
第一章 绪论
    1.1 研究目的与意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 路基强度检测方法的研究
        1.2.2 路基模量反算方法的研究
        1.2.3 路基施工质量均匀性评价方法研究
        1.2.4 路基施工质量控制标准的研究
    1.3 主要研究内容
    1.4 工作方法与研究技术路线
第二章 FWD和PFWD的工作特性研究
    2.1 FWD工作特性分析
        2.1.1 FWD
        2.1.2 测试过程
        2.1.3 检测结果分析
    2.2 PFWD工作特性分析
        2.2.1 PFWD
        2.2.2 测试过程
        2.2.3 检测结果分析
    2.3 PFWD工作特性数值模拟
        2.3.1 计算理论
        2.3.2 PFWD仿真研究
        2.3.3 PFWD测试影响因素分析
        2.3.4 PFWD的推荐配置研究
    2.4 本章小结
第三章 自适应信息遗传算法及其在路面模量反算中的应用
    3.1 模量正算问题
        3.1.1 基本等式和一般解
        3.1.2 LM-型方程的通解
        3.1.3 表面载荷、层间接触条件及定解
        3.1.4 理论弯沉值的数值解
    3.2 基本遗传算法与蚁群算法
        3.2.1 遗传算法
        3.2.2 蚁群算法
        3.2.3 两种算法的局限性
    3.3 自适应信息遗传算法及其在路基模量反算中的应用
        3.3.1 模量反算问题的实质
        3.3.2 自适应信息遗传算法
        3.3.3 基于新算法的模量反算稳健性分析
    3.4 新算法中的参数设置及与其他算法的对比分析
        3.4.1 主要参数设置的优化设置
        3.4.2 新算法同其他主要算法的比较
    3.5 工程实例分析
    3.6 本章小结
第四章 路基施工质量均匀性评价研究
    4.1 路基施工质量均匀性评价方法研究
        4.1.1 模型的建立与求解
        4.1.2 均匀性评价方法
        4.1.3 数据处理及实例分析
    4.2 基于可靠度的路基均匀性评价标准研究
        4.2.1 可靠度基本原理
        4.2.2 可靠度评价路基回弹模量均匀性基本原理
        4.2.3 基于可靠度的路基均匀性评价方法
    4.3 本章小结
第五章 路基施工质量控制标准研究
    5.1 现场检测与结果分析
        5.1.1 现场调查工程概况
        5.1.2 现场经验关系建立
    5.2 路基回弹模量与施工质量控制指标关系研究
        5.2.1 模量之间的关系
        5.2.2 模量与弯沉之间的关系
        5.2.3 弯沉与模量之间的关系
        5.2.4 模量与压实度和含水率(稠度)之间的关系
    5.3 现场经验关系汇总分析
        5.3.1 总体经验关系分析
        5.3.2 综合经验关系分析
    5.4 本章小结
第六章 结论与创新点
    6.1 结论
    6.2 创新点
    6.3 今后研究展望
附录1 理论证明
参考文献
致谢
攻读学位期间主要的研究成果

(7)基于数值模拟的沥青混凝土路面结构可靠度及其优化方法的研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 前言
    1.2 研究的目的和意义
    1.3 国内外研究现状
    1.4 本文研究的主要内容和研究方法
第二章 可靠度理论及可靠度计算方法
    2.1 结构可靠度的三个水准
    2.2 工程中的不确定因素
    2.3 随机有限元法及其工程应用研究
        2.3.1 随机有限元发展简史
        2.3.2 随机有限元法的工程应用
    2.4 结构可靠度的计算方法
        2.4.1 结构可靠度的基本概念
        2.4.2 极限状态和状态方程
        2.4.3 可靠性的度量
        2.4.4 结构可靠度计算方法概述
    2.5 ANSYS 简介
第三章 路面结构的可靠度
    3.1 路面结构可靠性概述
    3.2 路面结构参数的变异性分析
        3.2.1 路面结构交通参数分析
        3.2.2 沥青路面结构层的参数分析
    3.3 沥青路面结构可靠度分析方法
        3.3.1 可靠度定义和表达式
        3.3.2 可靠度设计指标的概率分布及统计参数
第四章 沥青路面结构可靠度有限元分析
    4.1 沥青路面结构的蒙特卡罗有限元模拟
        4.1.1 确定性有限元模型的建立
        4.1.2 随机输入变量和输出变量的确定
        4.1.3 进行蒙特卡罗模拟
        4.1.4 模拟结果分析
    4.2 本章小结
第五章 沥青路面结构可靠度算例
    5.1 工程简介
    5.2 土基抗压回弹模量对路表弯沉值的影响
    5.3 基层抗压回弹模量对路表弯沉值的影响
    5.4 面层抗压回弹模量对路表弯沉值的影响
        5.4.1 面层厚度为3cm 时,面层抗压回弹模量对路表弯沉值的影响
    5.5 面层厚度对路表弯沉值的影响
        5.5.1 土基模量较小(36MPa)时,面层厚度变化对路表弯沉值的影响
    5.6 本章小结
第六章 沥青路面结构可靠度优化方法
    6.1 概述
    6.2 基于数值模拟的可靠度敏感性及设计变量相关性分析
    6.3 沥青路面结构可靠度计算的响应面方法
    6.4 优化模型的选择
    6.5 遗传算法
        6.5.1 遗传算法(Genetic Algorithm)
        6.5.2 遗传算法特点
        6.5.3 遗传算法应用
    6.6 优化模型的求解
    6.7 算例
        6.7.1 优化计算的基本步骤
    6.8 本章小结
第七章 结论与展望
    7.1 主要结论
    7.2 展望
致谢
参考文献
在学期间发表的论着及取得的科研成果

(8)层状非均匀介质介电特性反演分析 ——路面雷达应用技术研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景与意义
        1.1.1 探地雷达技术的发展与应用概况
        1.1.2 路面雷达技术现状及其局限性
        1.1.3 目的与意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 本文主要研究内容
2 层状非均匀介质的路面雷达电磁波正演模拟
    2.1 时域有限差分方法
        2.1.1 概述
        2.1.2 麦克斯韦方程及其时域有限差分形式
        2.1.3 时域有限差分法解的稳定性和数值色散问题
        2.1.4 激励源选择与设置
        2.1.5 吸收边界条件
    2.2 层状非均匀介质路面雷达电磁波FDTD模拟
        2.2.1 路面雷达电磁波波动方程及其传播特点
        2.2.2 层状非均匀介质的路面雷达电磁波FDTD模拟
        2.2.3 层状均匀与非均匀介质正演模拟工程实例对比分析
3 层状非均匀介质介电常数反演分析
    3.1 系统识别的介电常数反演方法
        3.1.1 系统识别基本原理
        3.1.2 参数调整算法
        3.1.3 系统识别反演方法的理论验证
    3.2 遗传算法的介电常数反演方法
        3.2.1 概述
        3.2.2 基本遗传算法
        3.2.3 遗传算法反演方法的理论验证
    3.3 遗传算法和系统识别的混合反演方法
        3.3.1 概述
        3.3.2 遗传算法和系统识别混合反演方法的实施步骤
        3.3.3 三种反演方法的对比分析
4 基于非均匀介质的路面雷达应用技术
    4.1 路基含水量的二维检测分析
    4.2 水泥稳定基层的强度检测分析
    4.3 沥青混合料级配合理性检测分析
5 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
攻读博士学位期间发表学术论文情况
创新点摘要
致谢

(9)旧路面使用性能评价与预估方法研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 问题的提出及研究意义
    1.2 国内外研究概况
        1.2.1 研究现状
        1.2.2 发展趋势
    1.3 主要研究内容
第二章 常用旧路面使用性能单项指标及其评价方法
    2.1 概述
    2.2 常用结构承载力评价指标
        2.2.1 结构承载力
        2.2.2 常用沥青路面结构承载力评价
        2.2.3 常用水泥路面结构承载力评价
    2.3 常用路面平整度评价指标
    2.4 常用路面破损状况评价指标
        2.4.1 路面结构性能
        2.4.2 沥青路面状况指数
        2.4.3 水泥路面状况指数
    2.5 常用路面安全性评价指标
        2.5.1 抗滑性能
        2.5.2 常用沥青和水泥路面抗滑性评价
    2.6 现有单项指标及其评价方法的不足
    2.7 本章小结
第三章 旧水泥路面使用性能单项指标及其评价方法改进
    3.1 概述
    3.2 旧水泥路面使用性能评价改进
        3.2.1 结构承载力指标及评价方法改进
        3.2.2 路面平整度指标及评价方法改进
        3.2.3 路面破损状况指标及评价方法改进
    3.3 旧水泥路面病害处理
        3.3.1 裂缝、断板处理
        3.3.2 不同坏板率处理方案初步判定
        3.3.3 错台、接缝破碎处理
        3.3.4 脱空处理
        3.3.5 其他病害处理
    3.4 本章小结
第四章 路面使用性能综合评价
    4.1 路面使用性能综合评价方法研究现状
        4.1.1 常用路面使用性能综合评价方法
        4.1.2 现有路面使用性能评价方法分析
    4.2 路面使用性能综合评价方法改进
        4.2.1 综合评价指标确定
        4.2.2 路面使用性能综合评价方法
    4.3 本章小结
第五章 旧路面使用性能评价方法应用实例
    5.1 京福G104国道徐州段水泥混凝土薄层罩面试验路
        5.1.1 试验路概况
        5.1.2 试验路检测与评价
    5.2 吉林外环旧水泥混凝土路面沥青加铺层试验路
        5.2.1 试验路概况
        5.2.2 试验路检测与评价
    5.3 清远-连州一级公路升级改造工程
        5.3.1 试验路概况
        5.3.2 试验路检测与评价
    5.4 本章小结
第六章 路面使用性能预估
    6.1 概述
    6.2 常用路面性能预测模型和方法
        6.2.1 路面使用性能影响因素
        6.2.2 国内外路面使用性能预测方法概述
    6.3 高等级公路路面性能预估新方法
        6.3.1 神经网络与遗传算法理论概述
        6.3.2 混合遗传神经网络模型的建立
    6.4 GANN预估模型应用实例
        6.4.1 样本数据选择
        6.4.2 训练结果
        6.4.3 模型预测应用
    6.5 旧水泥路面及沥青加铺层疲劳寿命预估
        6.5.1 旧水泥路面疲劳寿命预估
        6.5.2 沥青加铺层疲劳寿命预估
    6.6 本章小结
结论与建议
    主要结论
    进一步研究建议
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果
致谢

(10)基于ANSYS平台的改进遗传算法在结构优化中的研究和探讨(论文提纲范文)

第一章 绪论
    1.1 优化方法、结构优化设计的发展现状
    1.2 遗传算法的起源和发展现状
    1.3 有限元法和Ansys软件简介
    1.4 本论文的主要研究内容
第二章 结构优化设计的基本概念、内容和特点
    2.1 结构优化设计的一些基本概率和典型数学模型
        2.1.1 一些基本概念
        2.1.2 结构优化设计的优化建模
        2.1.3 结构优化设计的数学模型
    2.2 寻优算法
    2.3 遗传算法的基本步骤
    2.4 结构遗传优化
        2.4.1 结构遗传优化的数学建模
        2.4.2 结构遗传优化设计约束条件的处理
        2.4.3 结构遗传优化设计算法中初始种群(解)的产生
        2.4.4 结构遗传优化设计算法的过程控制
第三章 遗传算法的基本理论
    3.1 遗传算法的基本结构和特点
        3.1.1 遗传算法的基本概念
        3.1.2 遗传算法的基本组成
        3.1.3 遗传算法的基本特征
        3.1.4 遗传算法和其它搜索方法的比较
        3.1.5 遗传算法的基本理论
    3.2 遗传算法的算子设计
        3.2.1 遗传算法的基本步骤
        3.2.2 编码表示
        3.2.3 适应性度量
        3.2.4 选择策略
        3.2.5 遗传算法的算子设计
    3.3 实数(浮点)编码的遗传算法
        3.3.1 FGA的遗传算子
    3.4 基于实数编码的遗传算法的收敛性
        3.4.1 问题的描述与假设
        3.4.2 FGA收敛的两个一般性条件
        3.4.3 使用多重变异算子时FGA的收敛性
第四章 改进遗传算法的优化过程
    4.1 传统遗传算法基本原理回顾
    4.2 改进遗传算法的优化过程
    4.3 改进遗传算法的算例
    4.4 改进遗传算法的算例2
第五章 结论与展望
参考文献
附录:部分优化程序
致谢
硕士期间论文发表情况

四、遗传算法在路面结构优化中的应用(论文参考文献)

  • [1]基于神经网络的沥青路面模量反算方法研究[D]. 姜鹏. 桂林电子科技大学, 2021(02)
  • [2]斜拉桥成桥索力优化方法研究综述[J]. 戴杰,秦凤江,狄谨,陈永瑞. 中国公路学报, 2019(05)
  • [3]基于价值工程的城市道路路面结构方案优化研究[J]. 彭征,黎湖广,王立新. 价值工程, 2012(25)
  • [4]基于辛算法的层状结构探地雷达检测正反演研究[D]. 方宏远. 大连理工大学, 2012(10)
  • [5]基于GIS的高速公路路面管理智能决策模型研究[D]. 谢峰. 西南交通大学, 2012(10)
  • [6]路基强度的快速无损检测、评价与控制研究[D]. 李跃军. 中南大学, 2012(02)
  • [7]基于数值模拟的沥青混凝土路面结构可靠度及其优化方法的研究[D]. 丁瑞. 重庆交通大学, 2009(10)
  • [8]层状非均匀介质介电特性反演分析 ——路面雷达应用技术研究[D]. 蔡迎春. 大连理工大学, 2008(05)
  • [9]旧路面使用性能评价与预估方法研究[D]. 朱丽红. 长安大学, 2007(S1)
  • [10]基于ANSYS平台的改进遗传算法在结构优化中的研究和探讨[D]. 孙刚. 广西大学, 2005(05)

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遗传算法在路面结构优化中的应用
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