摘要：针对快速行进树算法(FMT*)由于随机采样导致的冗余探索问题以及不适用于动态环境的问题,提出一种融合人工势场法的动态快速行进树路径规划算法(APF-Dynamic FMT*),该算法设计了一种基于人工势场法的采样点引导函数,该函数根据环境信息动态的调整采样点生成范围,减少冗余探索。同时,该算法设计了一种路径树动态调整机制,当现有路径受到环境改变的影响时,能在未受影响的剩余路径树的基础上重新规划出新的优秀路径,适用于解决动态环境下的路径规划问题。仿真实验结果表明,APF-Dynamic FMT*算法在消耗相同计算资源的同时,显著提高了路径规划的成功率与路径质量,且当现有路径受动态环境影响后,能够高效地重新规划出可通行的优秀路径。

摘要：对汽配件颜色喷涂顺序进行优化有助于企业进一步降低生产成本,而目前尚无研究对该类问题提出针对性的数学模型和解法。考虑到每一个汽配件必须喷涂且只喷涂一次,具有旅行商问题(TSP)的基本特征,为此提出了TSP转化的建模方法并选用并行性和鲁棒性强的遗传算法(GA)进行求解。首先,将汽配件定义为TSP顶点,根据汽配件的颜色和类别要求定义顶点之间的距离和生产约束条件,以此构建了使喷涂序列颜色切换次数最少的0-1规划模型。其次,将汽配件的颜色和类别约束转化为惩罚因子,从而构成遗传算法的适应度函数,并基于锦标赛选择策略综合设计了复制、交换、翻转、滑动的变异策略。最后,构造汽配件数为64、93、293个,颜色数为5、7、10种的三组数据进行仿真实验,所提算法对这三组数据均能求得精确最优解5,7,10,而重复运行算法,可以获得近似最优解的均值分别为5.63,7.30,11.49。实验结果表明所建立的数学模型对汽配件颜色喷涂顺序问题的刻画准确,设计的遗传算法高效实用,此二者可推广应用于其他类似的生产加工问题。

摘要：为改善光纤通信系统带宽容量在实际工程应用中面临的局限性,基于空分复用技术提出一种可分别传输基模与高阶模的光子晶体光纤纤芯结构,利用虚轴光束传播法得到不同结构参数下相应模式的有效折射率曲线,通过匹配两种模式的有效折射率曲线,设计了一种具有非对称双芯结构的光子晶体光纤模式转换器。光波长为1550 nm时,该器件实现了基模(LP01模)与高阶模(LP02模)之间的模式转换,在较宽的归一化频率范围内模式耦合效率可达91.98%,耦合长度约178.5μm,器件直径最大仅47.6μm。该结构设计灵活可控,可满足未来大容量通信系统的需求。

摘要：为了提高光学器件的传输性能,推动微型光学器件及大规模集成光路的发展,提出了一种新型2-D石墨烯等离子体光子晶体结构。通过周期性排列蜂窝状的石墨烯盘,调整一个周期内两个石墨烯圆盘的直径,打开狄拉克点;基于有限元法,运用COMSOL仿真光场传播、计算光子带隙,打破时间反演对称性,实现能带拓扑效应。结果表明,该设计的晶格常数等均处于纳米量级,相较于自由空间波长减小近30倍,具有小型化、高集成化等优势;该结构可在15.3THz~15.8THz频段范围进行动态调制。此研究为设计具有鲁棒性的纳米量级光子器件提供了参考,有望在波导频率的调控、光开关等领域拓展应用。

摘要：对带时间窗的外卖配送车辆路径规划问题,必须“先取餐再送餐”的准则制约了遗传算法求解时染色体基因的随机性,对此提出了一种改进遗传算法.首先基于配对互换策略设计了染色体基因修复算子,有效消除了不可行解;然后设计了基于种群平均适应度的自适应交叉和变异策略,使得在遗传进化初期个体适应度低于种群平均适应度时会获得较高的交叉变异概率,提高种群多样性,而在进化后期个体适应度高于种群平均适应度时交叉变异概率快速下降,避免破坏优势个体,保证收敛效果.仿真实验表明,与标准遗传算法和标准蚁群算法相比,改进遗传算法的求解结果和遗传进化效率均更优,算法性能在平均值、方差等方面也明显优于另外两种算法,因此算法改进是有效和实用的.

摘要：为了提高光纤光栅传感器的传感精度,降低温度对压变传感器交叉敏感性的影响,提出一种具有自温补性能的菱形结构压变传感器。采用有限元法、利用ANSYS软件对菱形结构分别进行静力及受热分析,结合自温补机理,研究菱形边长、厚度对灵敏度的影响,经仿真确定传感器的边长为7mm、厚度为1mm。结果表明,菱形结构具有温度自补偿性,最终设计的传感器微小形变量可低至7.9669×10^(-8)mm。相较于传统传感器,该传感器具有温补性能、抗干扰能力强等特性,可在检测局部应力、工程结构缺陷以及航天航空传感中具有重要应用。

摘要：针对一维下料问题,基于原材料序列和零件序列计算原材料的利用率,建立了以利用率最大为目标的0-1规划模型,选取通用性高、并行性好的遗传算法求解.算法设计上,首先采用双种群编码对应于原材料序列和零件序列,可以有效避免不可行解的产生;其次构造了遗传算法的扩张-收缩机制,分别基于轮盘赌策略和锦标赛策略以及复合变异操作使当前种群迅速扩张为两倍规模;然后定义了综合考虑基因差异性和适应度差异性的个体相似度,据此进行种群收缩,使扩张种群收缩到原种群规模.最后,选取已有文献中四个代表性算例进行仿真实验,求解结果均优于原文献结果,表明所设计算法在求解精度和收敛速度上均有更好的性能体现,验证了其可行性和有效性.

摘要：随着社会进步和生活水平的提高,人们的健康保健也越来越受到关注。但由于社会资源的不足,医疗资源的配置存在着严重的不平衡问题,带来了诸如“看病难”、“看病贵”、医患关系紧张等诸多问题。该文基于物联网技术与中西医诊疗手段,设计实现了一种基于物联网的穿戴式社区健康监护系统,用于采集使用者的个人生理信息,并通过物联网技术、RFID技术、蓝牙无线通信技术将数据传输到个人终端进行实时分处理,对用户健康进行监测和管理。

摘要：一流课程建设是一流专业建设的核心要素之一,结合一流课程建设的高阶性、创新性、挑战度目标和学校应用型的实际,课程组在总结既有改革研究的特点的基础上,创新提出了思想先导、方法指导、项目主导、过程引导的培养目标设置、理论教学内容重构、实验教学内容设计和课程考核制度完善,四位一体、线上线下、思想理论与实践结合的为社会培养一流应用型人才,落实立德树人的根本任务。

摘要：物流信息管理是一门理论与实践并重的物流管理专业必修课程,实验环节是课程教学的重要一环。考虑到疫情对课程教学的影响以及学生学情、专业建设要求等,结合项目教学法,对课程实验教学进行了实验模块设计、项目背景案例开发以及考核方式完善,以培养连接企业和IT人员的“桥梁”型物流人才。