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空间自适应优化技术及在隧道施工参数优化中的应用
| 论文题名： | 空间自适应优化技术及在隧道施工参数优化中的应用 |
| 关键词： | 空间自适应优化;智能优化算法;均匀设计;粒子群优化;盾构法隧道 |
| 摘要： | 在工程技术、经济管理和社会科学等领域里，存在着大量的优化问题，人们对优化问题进行了深入的研究，并形成了许多优化方法。智能优化算法作为一类优化方法，应用领域日益广泛，但是智能优化技术也存在收敛速度慢、早熟收敛和优化解精度低等问题。 本文设计了空间自适应机制并将均匀设计思想引入智能优化算法中，试图提高智能算法的优化性能。 全文一共分六章阐述，各章节内容如下： 第一章为绪论，介绍了优化的基本理论，常见的智能优化算法及应用，总结了智能优化算法普遍存在的不足并提出了改进建议，同时对盾构法隧道施工基本原理和常见问题及方法进行了简述。 第二章对智能优化技术改进的思路作了介绍。文章提出了空间自适应概念，搜索空间的收缩扩张根据优化情况进行自适应调整。首先，优化算法通过重复进行不完全演化，获得足够多的较优信息，为收缩空间提供依据；接着，以精英解为中心收缩空间，避免对冗余空间进行无效搜索，从而提高算法的寻优效率；最后，基于最优解的变化扩张空间，帮助算法跳出局部最优，避免早熟收敛。另外，本章还引入均匀设计思想，利用均匀设计表进行初始种群的产生和算法参数选择试验的安排。 针对基本PSO与AIS算法的不足，本文分别在第三章和第四章将第二章的优化策略引入其中，提出并详细描述了空间自适应粒子群优化算法(SPSO)和空间自适应免疫克隆选择优化算法(SAIS)。为了优化算法参数，本文采用均匀设计实验法安排参数选择试验并完成参数的组合优化。基准测试函数仿真结果表明SPSO和SAlS较原有算法在优化性能上有明显提高。 第五章试图将改进后的算法应用于双圆盾构法隧道施工参数优化，以期降低地面沉降。结合工程实际数据，设计了相应算子，构造了新的目标函数，进行了盾构法隧道施工参数优化仿真，得到几组较优施工参数组合。仿真实验表明优化后的施工参数将会降低土体的扰动，对今后工程施工具有一定的指导作用。 最后一章对本文进行了总结，并对下一步工作进行了展望。 |
| 作者： | 唐正 |
| 专业： | 管理科学与工程 |
| 导师： | 龚思怡 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 上海大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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