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多种群混合进化算法求解带工序跳跃的分布式异构批量流混合流水车间调度问题
1
作者 陈三燕 王学武 +1 位作者 王烨 顾幸生 《华东理工大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期228-241,共14页
针对以最小化最大完工时间、总流经时间、机器等待时间以及总加权提前时间和延迟时间为优化目标的带工序跳跃的分布式异构批量流混合流水车间调度问题,提出了一种多种群混合进化算法(Multi-Population Hybrid Evolutionary Algorithm,MP... 针对以最小化最大完工时间、总流经时间、机器等待时间以及总加权提前时间和延迟时间为优化目标的带工序跳跃的分布式异构批量流混合流水车间调度问题,提出了一种多种群混合进化算法(Multi-Population Hybrid Evolutionary Algorithm,MPHEA)。首先,给出每个优化目标的计算方式,并制定合适的编码方案。其次,设计了总种群与4个子种群之间的并行协同进化策略。在对总种群执行混合交叉算子和变异操作后,依据快速非支配排序和拥挤距离更新种群,从而确保总种群的多样性和优质解的保留。同时,从总种群中提取出部分解,形成了4个子种群,每个子种群专注于优化一个特定目标。总种群与子种群并行进化的方式使得子种群在各自方向上进化时能够避免过分偏重于某一个目标,从而实现多个目标的均衡优化。考虑到工序跳跃的操作对调度问题的影响,采用了相应的工序跳跃启发式规则。最后,通过仿真实验验证了MPHEA解决该调度问题的有效性和优越性。 展开更多
关键词 工序跳跃 分布式车间调度 批量流 异构工厂 高维多目标优化
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考虑不确定性的红外视频气羽分割及其在VOCs泄漏检测中的应用
2
作者 张宇霖 谷小婧 顾幸生 《石油学报(石油加工)》 北大核心 2025年第1期307-318,共12页
针对红外气体成像实现泄漏检测自动化存在的安全问题,提出一种可同时进行视频气羽分割与不确定性估计的挥发性有机物(VOCs)泄漏检测框架。通过分析视频帧判断泄漏位置与范围,并将深度模型的不确定性结果作为检测结果的可靠性指标,为后... 针对红外气体成像实现泄漏检测自动化存在的安全问题,提出一种可同时进行视频气羽分割与不确定性估计的挥发性有机物(VOCs)泄漏检测框架。通过分析视频帧判断泄漏位置与范围,并将深度模型的不确定性结果作为检测结果的可靠性指标,为后续决策提供参考,以增强算法使用中的安全性。通过记忆模块来关联视频时序信息,实现快速高效的视频气羽分割与不确定性评估,提升了检测结果的准确性和连续性。为缓解VOCs视频数据稀缺问题,使用真实与合成数据混合训练。结果表明,该方法在给出泄漏检测结果的同时,可以输出模型置信度评价,避免对深度模型的盲目依赖,为人工决策和修复方案的制定提供更多依据。 展开更多
关键词 视频语义分割 气体泄漏检测 不确定性估计 合成数据
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基于自适应深度置信网络的压力变送器温度补偿方法研究 被引量：1
3
作者 高彬彬 顾幸生 王鑫 《华东理工大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期238-246,共9页
随着压力变送器检测技术和人工智能技术的不断发展,在航空航天、石化、核电等领域人们对压力变送器的稳定性、实时性、测量精度等方面有了更严格的要求。而工作环境的温度会对设备精度造成巨大影响,导致变送器测量值出现偏移。针对此问... 随着压力变送器检测技术和人工智能技术的不断发展,在航空航天、石化、核电等领域人们对压力变送器的稳定性、实时性、测量精度等方面有了更严格的要求。而工作环境的温度会对设备精度造成巨大影响,导致变送器测量值出现偏移。针对此问题,本文提出了基于自适应深度置信网络的高精度压力变送器温度补偿方法。深度置信网络(Deep Belief Networks,DBN)在无监督学习阶段提取数据的特征,然后在有监督阶段使用少量的数据对网络参数进行微调;利用白鲸优化算法(Beluga Whale Optimization,BWO)在全局搜索和局部寻优之间达到平衡,有效地提高DBN网络的优化效果;引入Metropolis准则和适应度平衡因子,进一步提高算法的全局寻优能力以及模型收敛速度。实验拟合后的数据精度可达0.0048%,远高于现有的最高标准0.05级。经过一系列对比分析,验证了补偿算法的准确性和实用性。 展开更多
关键词 温度补偿 深度置信网络 启发式算法 压力变送器 白鲸优化算法
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基于红外视频的VOCs泄漏源定位与气羽实例分割 被引量：1
4
作者 江逸远 谷小婧 顾幸生 《华东理工大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期695-707,共13页
为实现对基于红外视频的挥发性有机化合物(VOCs)的自动化检测,提出了一种泄漏源定位和气羽实例分割的协同建模方法,既保证了模型对气羽实例的区分,也保证了每个实例只预测一个泄漏源,并支持单支路网络通过单次前向推理同时进行泄漏源定... 为实现对基于红外视频的挥发性有机化合物(VOCs)的自动化检测,提出了一种泄漏源定位和气羽实例分割的协同建模方法,既保证了模型对气羽实例的区分,也保证了每个实例只预测一个泄漏源,并支持单支路网络通过单次前向推理同时进行泄漏源定位和实例分割。考虑到泄漏源附近的气羽逸散特性,使用泄漏源位置作为气羽在嵌入空间的聚类中心,并根据泄漏气羽的时空分布选取高斯分布概率密度函数的协方差变量,对嵌入空间内的像素进行聚类,得到不同实例的泄漏源定位和实例分割结果。将泄漏源定位问题定义为具有单一关键点的关键点检测问题并给出定量评价指标。此外,通过合成数据集获得更加精确且易于获取的标注。实验结果表明,本文提出的方法可以对泄漏气羽进行较为准确的泄漏源定位和实例分割,综合定量指标高于其他同类方法,且在真实视频中具有良好的泛化性。 展开更多
关键词 红外气体成像 气体泄漏检测 泄漏源定位 实例分割 合成数据
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基于注意力机制多尺度卷积神经网络的轴承故障诊断 被引量：2
5
作者 孙俊静 顾幸生 《华东理工大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期247-256,共10页
提出了基于注意力机制的多尺度卷积神经网络(Multi-scale and Attentive Convolutional Neural Network,MACNN)进行轴承故障分类,该模型以一维Resnet18网络结构为主体,卷积模块采用残差模块和空洞卷积并行方式以达到扩大感受野、避免特... 提出了基于注意力机制的多尺度卷积神经网络(Multi-scale and Attentive Convolutional Neural Network,MACNN)进行轴承故障分类,该模型以一维Resnet18网络结构为主体,卷积模块采用残差模块和空洞卷积并行方式以达到扩大感受野、避免特征信息丢失的目的,同时利用注意力机制可以自动提取有用特征的能力,将模型提取特征作为输入送入注意力机制模块,进一步提高模型故障分类能力。此外,采用边界平衡生成对抗网络(Boundary Equilibrium Generative Adversarial Networks,BEGAN)模型对故障数据增强,改变不平衡数据集的比例,增加数据集样本数量,降低MACNN模型的过拟合,提高诊断的准确率。在帕德博恩轴承数据集(Paderborn University Dataset,PU)上验证MACNN模型,实验结果表明,该模型在特征提取和故障分类方面都表现出了良好的性能,优于当前主流模型。 展开更多
关键词 故障诊断 卷积神经网络 注意力机制 空洞卷积 BEGAN
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基于CVCS的浮法玻璃冷端机械手堆垛系统调度问题
6
作者 段雯娟 徐震浩 顾幸生 《华东理工大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期708-719,共12页
采用目前生产线上常用的高速堆垛机(High-Speed-Stacker, HSS)和即时分拣机(Pick-on-the-Fly,POF)两种机械手分别堆垛不同规格的玻璃原片,目标是最小化玻璃的废料率。针对切割和抓取自动化过程,提出了一种组合Unit的方法最大化生产效率... 采用目前生产线上常用的高速堆垛机(High-Speed-Stacker, HSS)和即时分拣机(Pick-on-the-Fly,POF)两种机械手分别堆垛不同规格的玻璃原片,目标是最小化玻璃的废料率。针对切割和抓取自动化过程,提出了一种组合Unit的方法最大化生产效率,并在此基础上采用了平衡Unit的优化方法。根据两种类型机械手是否同时工作,提出了混合抓取和分类抓取两种解决方案。最后针对抓取阶段的特点提出了一种组合变异布谷鸟搜索(Combination Variation Cuckoo Search,CVCS)算法,引入了内外逆序和多领域插入变异操作,防止算法陷入局部最优。仿真实验采用响应面分析法对CVCS进行参数标定。并将CVCS与MMGA、BPSO、DABC、CS算法进行了对比分析,实验结果验证了CVCS算法解决该问题的优越性。 展开更多
关键词 堆垛系统 平衡Unit 混合抓取 分类抓取 响应面分析法
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基于多目标生物地理学优化算法的模糊节能分布式流水车间调度
7
作者 张振 张丫丫 +1 位作者 孙美玲 顾幸生 《华东理工大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期869-877,共9页
研究了模糊节能分布式置换流水车间多目标调度问题(Fuzzy Energy Efficient Distributed Permutation Flow Shop Problem,FEEDPFSP),针对最小化模糊完工时间和模糊能耗两个优化目标,提出了一种基于生物地理学的多目标优化算法(Multiple-... 研究了模糊节能分布式置换流水车间多目标调度问题(Fuzzy Energy Efficient Distributed Permutation Flow Shop Problem,FEEDPFSP),针对最小化模糊完工时间和模糊能耗两个优化目标,提出了一种基于生物地理学的多目标优化算法(Multiple-Objective Biogeography-Based Optimization,MOBBO)。在MOBBO中,设计了一种有效的初始解生成规则,并根据两个优化目标之间的关系,设计了4种速度操作方法用于迁移过程和变异过程,并且引入快速非支配排序以及拥挤距离方法,保证每次迭代的种群质量。对比两个先进算法在480个不同规模实例下的表现,验证了所提出的MOBBO算法在解决FEEDPFSP问题的有效性。 展开更多
关键词 分布式流水车间调度 生物地理学优化 模糊规划 节能 多目标优化
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不确定性条件下的生产调度 被引量：58
8
作者 顾幸生 《华东理工大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2000年第5期441-446,共6页
综述了不确定性条件下生产调度的研究现状 ,分析了生产调度过程中所存在的各种不确定性 ,阐述了不确定性的分类 ,不确定性的数学描述 ,不确定性生产调度的数学模型 ,各种调度方法 ,处理不确定性生产调度的优化方法等 ,指出了解决不确定... 综述了不确定性条件下生产调度的研究现状 ,分析了生产调度过程中所存在的各种不确定性 ,阐述了不确定性的分类 ,不确定性的数学描述 ,不确定性生产调度的数学模型 ,各种调度方法 ,处理不确定性生产调度的优化方法等 ,指出了解决不确定性生产调度的有关途径 ,并对存在不确定性条件下生产调度的进一步的研究内容作了展望。 展开更多
关键词 生产调度 优化 不确定性 在线调度
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基于正交函数逼近变换的分布参数系统可控性与可观性 被引量：4
9
作者 顾幸生 蒋慰孙 《华东理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第5期596-602,共7页
基于偏微分方程谱分解原理，采用正交函数逼近技术，给出了分布参数系统逼近可控性、可观性的定义，并研究线性分布参数系统逼近可控性与可观性的判定方法。还研究了两种典型分布参数系统在不同形式控制与观测情况下的逼近可控性与可观... 基于偏微分方程谱分解原理，采用正交函数逼近技术，给出了分布参数系统逼近可控性、可观性的定义，并研究线性分布参数系统逼近可控性与可观性的判定方法。还研究了两种典型分布参数系统在不同形式控制与观测情况下的逼近可控性与可观性判据。 展开更多
关键词 分布参数系统 可控性 可观测性 正交函数逼近
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不确定性条件下存储时间有限型Flow Shop问题的提前/拖期调度研究 被引量：1
10
作者 顾幸生 郑璐 +1 位作者 李平 张伟 《华东理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第3期322-327,共6页
研究了具有不同交货期窗口的Flowshop提前/拖期调度问题,并考虑处理时间的不确定性以及存储时间的有限性,在模糊规划理论基础上,建立了带有提前/拖期的存储时间有限型Flowshop的调度模型,通过中间值最大隶属度算法,将原有的模糊调度模... 研究了具有不同交货期窗口的Flowshop提前/拖期调度问题,并考虑处理时间的不确定性以及存储时间的有限性,在模糊规划理论基础上,建立了带有提前/拖期的存储时间有限型Flowshop的调度模型,通过中间值最大隶属度算法,将原有的模糊调度模型转化为清晰的调度模型,并应用了遗传算法进行优化求解。仿真实验验证了算法的有效性。 展开更多
关键词 不确定性 Flowshop生产调度 提前/拖期 不同交货期窗口 遗传算法
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求解时变双线性系统最优控制的新方法
11
作者 顾幸生 陈席 +1 位作者 胡仰曾 俞金寿 《华东化工学院学报》 CSCD 1992年第A00期177-185,共9页
对PMGOP作了深入的研究,提出了一些实用的运算规则,并将PMGOP应用于时变双线性系统最优控制的数值求解。将难于求解的动态最优化问题转化成静态最优化问题,得出了形式简单、逼近精度高、计算量小的最优控制算法。仿真结果表明,本文提出... 对PMGOP作了深入的研究,提出了一些实用的运算规则,并将PMGOP应用于时变双线性系统最优控制的数值求解。将难于求解的动态最优化问题转化成静态最优化问题,得出了形式简单、逼近精度高、计算量小的最优控制算法。仿真结果表明,本文提出的算法明显优于其他类似逼近算法。 展开更多
关键词 最优控制 时变系统 双线性
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按段多重Chebyshev多项式系及其应用 Ⅱ.用于时变双线性系统分析和参数辨识
12
作者 顾幸生 胡仰曾 《华东化工学院学报》 CSCD 1990年第2期225-233,共9页
利用PMCP研究时变双线性系统状态分析和参数估计问题,获得了简单、快速、高精度的递推计算算法。数值例子表明,采用本文提供的算法进行系统的状态计算和参数估计,所得计算结果显著优于由一般正交多项式系所导出的算法。
关键词 正交多项式 CHEBYSHEV 正交函数
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按段多重Chebyshev多项式系及其应用 Ⅰ.用于线性系统分析和参数估计
13
作者 顾幸生 胡仰曾 《华东化工学院学报》 CSCD 1990年第2期217-225,共9页
定义了一类新的正交函数系——按段多重Chebyshev多项式系,研究了该函数系的一些基本性质和运算法则,得出了积分运算等运算矩阵,并将此多项式系应用于线性系统分析和参数估计,获得了简单、快速的递推算法。仿真结果表明,采用本算法进行... 定义了一类新的正交函数系——按段多重Chebyshev多项式系,研究了该函数系的一些基本性质和运算法则,得出了积分运算等运算矩阵,并将此多项式系应用于线性系统分析和参数估计,获得了简单、快速的递推算法。仿真结果表明,采用本算法进行系统状态估计和参数辨识,结果显著优于移位Chebyshev多项式系所导出的算法。 展开更多
关键词 正交多项式 CHEBYSHEV 正交函数
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灰关联分析及其在装备故障诊断中的应用 被引量：11
14
作者 董立立 朱煜 +1 位作者 黄道 顾幸生 《华东理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期563-567,597,共6页
灰理论是研究和解决信息不完备系统的一种有效方法,具有"小样本、贫信息、不确定性"问题处理能力强、计算复杂度低等优点。实际工程中变速箱系统的故障具有复杂的灰特性,通过对灰理论中的灰关联原理、灰关联系数与分辨系数的... 灰理论是研究和解决信息不完备系统的一种有效方法,具有"小样本、贫信息、不确定性"问题处理能力强、计算复杂度低等优点。实际工程中变速箱系统的故障具有复杂的灰特性,通过对灰理论中的灰关联原理、灰关联系数与分辨系数的关系、以及分辨系数的性质和取值原则的研究,成功地将灰关联分析应用于变速箱系统的故障诊断。实例结果表明:灰关联故障诊断方法计算简单,诊断结果与定性分析结论一致;能够为装备维修及状态预测提供理论指导;且对样本数量及其分布规律没有特殊要求,便于形成知识库中的规则,实用价值较大。 展开更多
关键词 灰关联度 分辨系数 灰关联分析 故障诊断
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基于Lévy-PSO算法的焊接机器人避障路径规划 被引量：12
15
作者 王学武 严益鑫 +1 位作者 丁冬雁 顾幸生 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第10期1517-1520,1525,共5页
针对工业机器人的运动特点并考虑机器人焊枪的避障问题,提出了较为实用的几何避障焊接路径规划策略.采用Lévy飞行与粒子群算法(PSO)相结合的算法进行全局路径规划的优化,并与其他方法进行模拟仿真比较,以验证其合理性和可行性.结... 针对工业机器人的运动特点并考虑机器人焊枪的避障问题,提出了较为实用的几何避障焊接路径规划策略.采用Lévy飞行与粒子群算法(PSO)相结合的算法进行全局路径规划的优化,并与其他方法进行模拟仿真比较,以验证其合理性和可行性.结果表明,Lévy-PSO算法能够得到避障焊接路径最优解,且其寻优效果较为稳定,可用于解决点焊机器人避障路径规划问题. 展开更多
关键词 焊接机器人 避障 路径规划 Lévy飞行 粒子群算法
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某航天系统控制器的电磁兼容设计 被引量：14
16
作者 王志强 陈启忠 顾幸生 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期1159-1163,共5页
简要介绍了航天控制器系统中电磁兼容的设计,并详细地介绍了1553B总线的电磁兼容的设计,对航天系统控制器的电磁环境特点进行了分析,提出了电磁兼容设计中新思路,解决了消除航天控制器系统中可能出现的各种电磁干扰和泄漏,从而使各项指... 简要介绍了航天控制器系统中电磁兼容的设计,并详细地介绍了1553B总线的电磁兼容的设计,对航天系统控制器的电磁环境特点进行了分析,提出了电磁兼容设计中新思路,解决了消除航天控制器系统中可能出现的各种电磁干扰和泄漏,从而使各项指标满足总体以及国军标GJB1143和GJB151A对电磁兼容性的要求。同时将问题的解决提到了设计与开发的过程,为1553B总线的硬件设计、电磁兼容、可靠性设计提供了参考。 展开更多
关键词 电磁兼容 1553B总线 电磁屏蔽 接地 滤波 电磁干扰
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Haar小波运算矩阵与性质在分布参数系统控制中的应用 被引量：12
17
作者 高桂革 顾幸生 曾宪文 《华东理工大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2004年第4期458-461,共4页
在小波理论的基础上,给出了Haar小波基所对应的乘积运算矩阵fm×m、元素乘积矩阵Hm×m、乘积积分运算矩阵W、微分运算矩阵D等,并给出了Haar小波逼近运算性质。将这些矩阵及其性质应用到分布参数系统控制问题的求解过程中,取... 在小波理论的基础上,给出了Haar小波基所对应的乘积运算矩阵fm×m、元素乘积矩阵Hm×m、乘积积分运算矩阵W、微分运算矩阵D等,并给出了Haar小波逼近运算性质。将这些矩阵及其性质应用到分布参数系统控制问题的求解过程中,取得了较好的效果。 展开更多
关键词 HAAR小波 运算矩阵 运算性质 分布参数系统 最优边界控制
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基于CAN总线和以太网的煤矿井下变电所远程监控系统 被引量：5
18
作者 刘东波 陈玉娟 +4 位作者 茅红伟 费朱青 罗军 胡英慧 顾幸生 《工矿自动化》 2009年第12期11-15,共5页
为了提高煤矿井下变电所检测数据和控制数据的可靠性和实时性,提出了一种基于CAN总线和以太网的煤矿井下变电所远程监控系统的设计方案。该系统采用高压开关综合保护器将煤矿井下变电所各种保护检测信号转换成CAN总线数据,每个变电所设... 为了提高煤矿井下变电所检测数据和控制数据的可靠性和实时性,提出了一种基于CAN总线和以太网的煤矿井下变电所远程监控系统的设计方案。该系统采用高压开关综合保护器将煤矿井下变电所各种保护检测信号转换成CAN总线数据,每个变电所设置1个或多个监控分站;监控分站采用基于PIC18F4680单片机和ENC28J60以太网控制器开发的CAN总线-以太网协议转换器将CAN总线数据转换成以太网数据帧,并通过以太网传输;地面监控中心的上位机采用多线程技术将以太网数据帧转换为Modbus协议数据,实现对井下变电所的远程监测与控制功能。实际应用表明,采用CAN总线和以太网的网络结构可以较好地满足煤矿井下变电所远程监控系统的要求。 展开更多
关键词 井下变电所 远程监控 CAN总线 以太网 数据帧 MODBUS协议 IFIX组态软件
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基于小波多分辨率分析和主元分析的电力电子电路故障诊断 被引量：5
19
作者 于飞 田玲玲 +1 位作者 刘喜梅 顾幸生 《华东理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第9期1113-1116,1125,共5页
将小波多分辨率分析和主元分析方法以及归纳学习理论-决策树分类方法应用于电力电子电路的故障诊断中,提高了诊断效率及分类准确性,仿真结果验证了提出方法的正确性和有效性。
关键词 小波变换 多分辨率分析 主元分析 电力电子电路 故障诊断
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改进的粒子群算法及其在带软时间窗车辆调度问题中的应用 被引量：10
20
作者 张海刚 顾幸生 吴燕翔 《华东理工大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2009年第5期774-778,共5页
针对微粒群优化算法容易陷入局部极值的缺陷,提出多相粒子群优化算法(Multi-pha-ses Particle Swarm Optimization,MPSO)。建立了带软时间窗车辆调度问题数学模型,并将该方法运用于带软时间窗车辆调度路径优化。根据多相粒子群并行搜索... 针对微粒群优化算法容易陷入局部极值的缺陷,提出多相粒子群优化算法(Multi-pha-ses Particle Swarm Optimization,MPSO)。建立了带软时间窗车辆调度问题数学模型,并将该方法运用于带软时间窗车辆调度路径优化。根据多相粒子群并行搜索的思想,给出MPSO算法在带软时间窗物流配送车辆调度路径优化的实现流程。仿真结果表明:多相粒子群算法可以快速、有效地求得车辆路径问题的优化解,是一种求解带软时间窗车辆路径问题的较好方案。 展开更多
关键词 多相粒子群算法优化 车辆调度问题 软时间窗 路径优化
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