工程中的遗传算法

介绍遗传算法的基本原理、基本理论及其在工程决策（包括安全、环保）中的应用,说明这一新的优化技术具有广阔的应用前景。     

基于风险的化工园区供热工程布局优化

为从风险角度对化工园区枝状热网的布局进行优化,运用风险评估理论,首先建立了枝状热网的风险评估模型;然后建立了基于风险的热网布局优化模型和基于当量费用长度的热网投资模型;最后,应用遗传算法进行枝状热网布局优化,并根据优化目标函数设计了适应度函数,采用单亲进化策略中的交叉和变异算子来保证有效个体的数量。在遗传进化过程中,输出每一代风险最小个体的投资,作为选择最终布局方案的一个参考。结合具体例子,得到了风险最小的较佳热源位置和相应的管网布置方案;输出了不同热源位置下每一布局方案的当量费用长度,分析了不同布局方案的风险和投资分布情况;定义风险和当量费用长度的比值为R/E,用来判断各布局方案的风险和投资的合理性。将遗传算法与Dijkstra和Kruskal算法进行比较,结果表明,遗传算法能够得到风险最小的布置方案,且具有更好的寻优效果。     

基于元胞遗传算法的多目标应急资源配置

为解决不同灾情下多目标多周期灾后救援问题,减少受灾损失,对灾后应急资源配置进行研究。从物流成本和系统损失2个方面最小化救灾行动的成本和最大化有限救灾资源的分配,建立基于路况的多目标应急资源配置模型,将帕累托前沿和超体积作为元胞遗传算法的求解性能指标,开展元胞遗传算法与遗传算法对模型的求解对比实验。结果表明:元胞遗传算法能较好地求解多目标多周期应急资源配置模型,且求解性能比遗传算法更好;通过对模型的求解,可为决策者基于不同灾情下的应急决策提供参考。     

加速并行遗传算法及其在暴雨强度公式参数优化中的应用

针对标准遗传算法中存在早熟收敛、后期收敛速度慢以及解精度低的问题,结合正交试验设计和元胞自动机模型,提出了一种改进的遗传算法--加速并行遗传算法(APGA).APGA利用正交试验设计确定较好的初始种群,利用元胞自动机模型固有的并行计算能力设计并行遗传算法,借助元胞信息的动态性和多元性实现正交加速过程.该方法不仅能加快遗传算法的收敛速度,而且能提高遗传算法的搜索效率和解的精度,适用于求解复杂的非线性优化问题.APGA用于暴雨强度公式参数的优化实例结果表明,该算法是有效和可行的.     

采用遗传算法优化气体探测器布局策略研究

石油石化装置具有结构复杂且危险性高的特点,所加工物料多为易燃易爆有毒物质,且工艺单元之间集成度高,一旦发生泄漏若无法及时探测到则易形成气液积聚和火灾爆炸后果强化,装置拥塞度高使人员逃生困难。火气系统FGS作为安全关键系统,其中的气体探测网络如何快速可靠的实现对气体泄漏事件的探测显得尤为重要。已知探测时间,通过引入遗传算法利用其全局搜索的特点克服传统分支定界法的缺点,实现立体空间不同高度下设置探测网络达到场景全覆盖和缩短探测时间,同时求出探测时间附近的多组最优解,为探测器放置提供多种布置方案。通过与传统等间距探测器布置方案比较,从多种布置方案中选择更符合实际的最佳方案。通过海上浮式生产储油船的生产夹板气体探测案例,验证了所提方法的有效性。     

应用遗传算法优化氢气/空气燃烧反应系数

研究目的是优化氢气/空气简化反应机理的系数,使得简化机理在一定的误差范围内,能代替详细机理.通过计算氢气/空气详细反应机理得到的组分浓度作为遗传算法的适应度目标,对简化机理进行优化.结果显示,优化后的简化机理不仅在在计算组分浓度,而且在层流预混火焰速度和组分时空分布方面,更加接近详细机理所能达到的计算结果,比优化之前的简化反应机理计算结果更加准确.     

基于遗传算法和场域模型的多障碍物房间人员疏散研究

为提高多障碍物房间的人员疏散效率,利用场域元胞自动机模型并融合经典遗传算法,对2出口和4出口的多障碍物房间进行布局优化和疏散仿真研究。研究结果表明：利用遗传算法可快速寻找最优座椅布局,连排座椅设置在远离出口侧可有效减轻行人疏散时的拥堵程度;经过遗传算法优化后的座椅布局可协调疏散人群到达出口的时间,从而缓解出口通行压力,提高整体疏散效率,保障行人在大型多障碍物房间内的疏散安全。     

基于量子遗传算法的液压支架喷雾效率的参数优化设计

为了提高综采工作面液压支架喷雾的降尘效率,通过分析影响支架喷雾降尘效率的因素,以支架喷雾效率最高为优化目标,利用量子遗传算法对喷嘴到产尘点距离,雾化角度,喷雾压力,喷嘴个数,喷嘴直径多参数进行优化。结果表明:液压支架的采煤机移动喷雾降尘效率增加了1306%,液压支架上的移架/放煤喷雾降尘效率增加了1333%。此研究对于支架喷雾降尘系统的设计,参数的合理选取有一定的参考价值。     

气动技术在工程雷管生产中的安全问题

气动技术在工程雷管生产中的应用,降低了操作工人的劳动强度,增强了安全生产的可靠性。在关键程序和可疑步骤后并联安装安全信号阀更能提高工程雷管生产的安全系数。     

基于遗传算法的前馈神经网络火灾探测

分析了前馈神经网络火灾探测的基本原理;针对ＢＰ算法的缺陷,提出用遗传算法（ＧＡ）和ＢＰ相结合的一种方法,即：ＢＰ－ＧＡ算法;并把ＢＰ－ＧＡ算法用于火灾探测的模拟,结果表明：前馈神经网络是处理火灾信号的良好方法,ＢＰ－ＧＡ算法提高了网络的收剑性。     

安防工程风险分析中的奥妙GE奥林匹克技术顾问全红

她来自通用电气（GE）的奥林匹克技术团队，技术顾问，主要负责为各种类型的用户提供整体的安防解决方案，侧重的领域为：奥运场馆、城市安全、交通行业和商业楼字等。[编者按]     

基于遗传算法的入侵检测系统

将遗传算法应用于入侵检测有着广阔的前景.随着计算机技术的发展和计算机网络的膨胀,敏感数据不断面临黑客的攻击,安全形势越来越严峻.遗传算法能够从训练的数据中学习规则和不规则行为,并能在计算机系统上产生用来检测攻击的分类器.本篇讨论了应用自适应遗传算法到网络入侵检测系统,包括入侵检测系统遗传算法的简单介绍和相关的检测技术,详细讨论了遗传算法的参数和进化过程.与其它方法对待攻击行为不同的是,本方法在编码网络连接信息到规则库中时考虑了网络连接时间和空间的信息.     

遗传算法优化的BP神经网络在地震死亡人数评估中的应用

破坏性的地震灾害作为一种突发性自然灾害,往往会在短时间内造成大量的人员伤亡和财产损失。地震发生后若能有效地预测伤亡人数,可以更科学地组织人员救灾与配置救灾物资,对于减少震后的人员伤亡具有一定的指导作用。通过我国往期的地震数据信息,分析总结出对人员伤亡数目影响较大的7个因素,分别为地震等级、地震时间、震源深度、震中烈度、抗震设防烈度、震中烈度与抗震设防烈度之差(ΔL)、人口密度。鉴于这7个影响因素与地震时的死亡人数呈非线性关系,选用基于遗传算法(GA)优化的BP神经网络建立地震死亡人数预测模型。针对BP神经网络的局限性,利用遗传算法全局搜索最优值的特点,对BP神经网络的权值与阀值进行优化,防止BP神经网络陷入局部最优解,并且加快神经网络收敛速度,从而提高BP神经网络的预测精度。从我国1970年至2016年之间发生的地震灾害中,选取32组造成人员伤亡的地震数据,对初始数据进行处理后,利用遗传算法优化的BP神经网络预测模型进行训练并预测。选取27组样本作为训练样本,另外5组样本作为测试样本。预测分析结果表明,遗传算法优化的BP神经网络预测死亡人数与真实死亡人数相比平均误差为9.72%,均方误差为10.41,而BP神经网络的预测死亡人数的平均误差为17.61%,均方误差为18.02,因此GA-BP神经网络结果较为理想,相比传统的BP神经网络具有更高的逼近精度。     

BIM技术在地铁通信信号工程中的应用

在搜集、整理建筑施工信息的过程中,将BIM技术予以充分利用可以构建起完善的数据库,这样一来,就可对施工的整个过程展开行之有效的管理。从地铁信号工程来说,切实利用BIM技术能够大幅提高施工效率,同时可以保证施工更为安全,使施工质量达到标准要求。     

安防工程中的日常维护

结合工程维护中的工作实际,从安防系统工程的日常保养维护、常用的故障排除方法及常见故障的排除等角度探讨了工程维护的相关问题及技巧,相信对相关工程也有借鉴作用。     

煤化工工程消防设计中存在的问题与建议

随着我国社会经济的快速发展,工业现代化水平也不断提升。煤化工行业是我国社会经济的重要支柱产业,对于社会的发展有着较大的影响。但是煤化工工程本身存在较高的生产风险,一旦出现安全事故,必然会造成巨大的损失。完善的消防设计是防范风险的重要措施,目前已经在国内强制实施,因此对于煤化工工程消防设计的研究具有重要的现实意义。本文主要针对煤化工工程消防设计中存在的问题展开分析,并进一步提出改进措施,旨在确保煤化工工程的生产安全,减少意外事件的发生。     

GIS在化工园区事故应急救援辅助决策中的应用

采用GIS平台与应急决策支持技术相结合,以园区高危工艺和重大危险源作为分析对象,开发化工园区安全管理系统中的应急救援辅助决策模块,针对园区内高危工艺或重大危险源事故后果预测与事故应急救援管理的科学性和有效性,扩展为对整个化工园区的事故风险管理与事故应急救援辅助决策支持。运用该模块可实现园区内突发事故后果预测、最优救援和疏散路径规划、应急辅助决策方案生成,有效提高化工园区事故救援的科学性和效率,减少人员伤亡和财产损失,提高化工园区安全管理水平。     

浅析安全生产监管中的信息化技术应用

随着现代工业的不断发展,安全生产成为各国政府和企业关注的焦点。信息化技术的快速发展为安全生产监管带来了新的机遇和挑战。本文通过分析安全生产监管中信息化技术的应用和案例分析,探讨了信息化技术在安全生产监管中的应用现状、存在的问题以及未来的发展趋势。     

技防工程的验收方法

1 范围 本方法规定了技防工程的验收要求和验收方法,是验收技防工程的基本依据。 2 引用标准 GB50198-94民用闭路监视电视系统工程技术规范 GB/T16571-1996文物系统博物馆安全防范工程设计规范 GB/T16676-1996银行营业场所安全防范工程设计规     

改进的遗传算法在城市污水处理厂区间数优化设计模型中的应用

对于高度非线性的城市污水处理厂区间数优化设计模型(IPODM),若采用传统的方法求解,不仅计算繁琐,且难以有效地寻找全局最优解.本文通过引入遗传算法(GA),与传统的步长搜索法相结合,大大提高了问题的求解效率.本文给出了这种改进算法在某一城市污水处理厂优化设计中的应用实例.结果表明,不仅解的搜索效率有明显的提高,而且目标函数值在原有的基础上改进了20%,有着显著的经济效益;但是由于遗传算法自身的局限性,所求得的解只是一定条件下的最优区间解.