全局最短路径规划的可视化机理研究

在系统设计规划阶段，如何在固定点集的系统中寻求一个辅助点集使得全局路径最短是管理科学界所关注的非线性规划难题之一。本项目针对最小Steiner树求解的NP难题，在已发明的最短路径规划的物理可视化试验装置的基础上，探索基于处方工程学的物理可视化试验的过程系统模型；从全局最短路径规划试验所得的辅助点集信息和过程模型入手，构建基于可视化试验的几何新算法EGA，建立遗传因子算法全局优化数学模型；综合集成EGA、过程建模和遗传算法，利用非线性全局优化算法求解全局最短路径规划的难题，弥补国际SteinLib标准测试数据库未涉及辅助点集的不足之处。以探明的理论体系和科学方法为基础，研发基于可视化机理的全局最短路径规划的决策支持系统，期望通过工程实例验证来完善全局优化模型的可行性、有效性、实用性和适用性，为系统全局最短路径规划在工程规划中的应用提供新的管理理论体系和技术支撑手段。

在系统设计规划阶段，如何在固定点集系统中寻求一个辅助点集使得全局路径最短是管理科学界所关注的非线性规划难题之一。.. 本项目针对这一非线性规划难题（数学界称之为最小Steiner 树求解难题），在已发明的最短路径规划的物理可视化试验装置的基础上，探索基于处方工程学的物理可视化试验的过程系统模型，对最短路径规划物理可视化试验过程的实施处方进行了分析研究；从物理可视化试验所得的辅助点集和过程模型作为出发点，构建基于可视化试验的几何新算法EGA、遗传因子算法、免疫算法、分层规划算法等全局最短路径规划的数学模型，求解包含关键的寻求辅助点集的全局最短路径规划问题，弥补国际SteinLib标准测试数据库中未涉及辅助点集的不足之处。通过某些工程实例验证了全局最短路径规划模型的可行性、有效性、实用性和适用性，为系统全局最短路径规划在工程规划中的应用提供新的管理理论体系和技术支撑手段。.. 本项目还对高速公路应急救援决策支持、应急预案知识、信息监控技术等方面进行了探索性研究，以提高应急救援人员、设备、物资等的整体高效利用为目标，解决了“预防型”高速公路应急救援体系建模、决策组织体系设计、决策安全性评价的部分科学问题。.. 本项目在实施过程中共发表学术论文21篇（其中SCI收录2篇、EI收录10篇），申报国家发明专利12项，授权发明专利7项（其中含NSFC面上项目70671035结题后授权的发明专利），获得河南省科学技术成果1项。培养博士研究生1名（在读），硕士研究生10名（毕业2名）。.. 本项目存在的不足之处是在实施过程中发表的SCI期刊文章偏少，有待于在项目绩效评估实施阶段补充、提高和完善。