基于遺傳算法的高速公路路面養(yǎng)護(hù)決策優(yōu)化研究.pdf

1、所謂高速公路路面養(yǎng)護(hù)決策優(yōu)化，就是討論如何有效地利用有限的養(yǎng)護(hù)資金，使高速公路路面處于最佳服務(wù)水平或產(chǎn)生最大經(jīng)濟(jì)效益。它解決了我國(guó)高速公路大量路面需要養(yǎng)護(hù)和養(yǎng)護(hù)資金不足的問(wèn)題，改變了傳統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)決策模式，發(fā)揮了資源的最佳效益，保證了高速公路路面養(yǎng)護(hù)決策的系統(tǒng)化、科學(xué)化和現(xiàn)代化。高速公路路面養(yǎng)護(hù)決策優(yōu)化常用的優(yōu)化方法可以分為兩類：數(shù)學(xué)規(guī)劃的優(yōu)化方法和人工智能的優(yōu)化方法，后者主要是指遺傳算法。數(shù)學(xué)規(guī)劃的優(yōu)化方法在我國(guó)目前的高速公路中應(yīng)用得最廣

2、，但對(duì)高速公路大規(guī)模路網(wǎng)路面養(yǎng)護(hù)決策進(jìn)行優(yōu)化時(shí)，其存在解的不穩(wěn)定性和運(yùn)算速度慢的不足。而遺傳算法因其并行性、全局尋優(yōu)等特點(diǎn)，非常適合高速公路大規(guī)模路網(wǎng)的路面養(yǎng)護(hù)決策優(yōu)化。國(guó)外關(guān)于如何利用遺傳算法進(jìn)行高速公路路面養(yǎng)護(hù)決策優(yōu)化作了深入的研究，而在國(guó)內(nèi)目前比較少。 高速公路路面養(yǎng)護(hù)決策優(yōu)化分為單目標(biāo)路面養(yǎng)護(hù)決策優(yōu)化和多目標(biāo)路面養(yǎng)護(hù)決策優(yōu)化。首先，本文分析了各種高速公路路面養(yǎng)護(hù)決策模型和優(yōu)化方法，在此基礎(chǔ)上建立了高速公路路面養(yǎng)護(hù)決策的單

3、目標(biāo)和多目標(biāo)優(yōu)化模型。然后，針對(duì)高速公路單目標(biāo)路面養(yǎng)護(hù)決策優(yōu)化模型，提出了一種混合遺傳算法。在該算法中，偽并行、最優(yōu)保存策略和自適應(yīng)參數(shù)調(diào)整策略的引入，使其具有較強(qiáng)的全局搜索能力和局部搜索能力，有效地克服了簡(jiǎn)單遺傳算法的過(guò)早收斂問(wèn)題。同時(shí)，將該算法應(yīng)用于高速公路單目標(biāo)路面養(yǎng)護(hù)決策優(yōu)化問(wèn)題中，取得了滿意的結(jié)果。最后，針對(duì)高速公路多目標(biāo)路面養(yǎng)護(hù)決策優(yōu)化模型，本文引入了目前在多目標(biāo)優(yōu)化領(lǐng)域應(yīng)用較多的帶精英策略的非支配排序遺傳算法NSGA-Ⅱ。