基于改进拍卖-遗传算法的作战任务分配方法

1

作者 孙佳伟 杜伟伟 +2 位作者 李震 赵佳然 靳玉琪 《火力与指挥控制》 北大核心 2025年第6期62-70,共9页

为提高合成分队作战任务分配效率,并实现不同类型作战单元的高效协同作业,提出了一种三层迭代寻优模型,通过多智能体利用军用订单模式完成能力寻优、个体寻优、协同寻优的迭代过程。基于模型的具体特点,融合拍卖算法与遗传算法进行运算... 为提高合成分队作战任务分配效率,并实现不同类型作战单元的高效协同作业,提出了一种三层迭代寻优模型,通过多智能体利用军用订单模式完成能力寻优、个体寻优、协同寻优的迭代过程。基于模型的具体特点,融合拍卖算法与遗传算法进行运算,减少了遗传算法的初始搜索空间。采用精英保留与君主选择策略,以及动态调整交叉率和变异率的方法改进遗传算法步骤,加快了整体分配速度。最后通过仿真实验验证了该方法的可行性和有效性。 展开更多

关键词 作战任务分配 改进遗传算法 拍卖算法 约束因子 多智能体

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基于多轮次分布式拍卖的异构多任务分配算法 被引量：1

2

作者 吕晔 周锐 +2 位作者 李兴 刘志恒 邸斌 《北京航空航天大学学报》 北大核心 2025年第3期1018-1027,共10页

针对多机协同探测、攻击、评估等不同作战任务的分布式决策需要,建立了一种面向异构且具有时序约束任务的多轮次分布式拍卖算法。所提算法较为灵活地解决了不同能力无人机(UAV)之间具有复杂约束的分布式协同任务分配问题。在分布式任务... 针对多机协同探测、攻击、评估等不同作战任务的分布式决策需要,建立了一种面向异构且具有时序约束任务的多轮次分布式拍卖算法。所提算法较为灵活地解决了不同能力无人机(UAV)之间具有复杂约束的分布式协同任务分配问题。在分布式任务分配框架中,每架无人机可实现分布式异步计算和异步通信,且能确保较好的求解效率和准确性。任务分配原则以就近分配为主,同时兼顾目标价值和时序约束,实现了在有限资源情况下对重要目标的优先分配,且使总的行程最短。仿真结果表明:在给定任意无人机和目标数量及无人机作战能力配置的情况下,所提算法均能得到较好的分配结果。 展开更多

关键词 多机协同 异构任务分配 分布式拍卖算法 任务规划 时序约束

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多约束集群目标下武器-目标分配问题 被引量：7

3

作者 张凯 周德云 +1 位作者 杨振 潘潜 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2020年第3期902-911,共10页

面对未来作战中高密度、多方位的集群智能体,传统点对点饱和攻击已不是最佳策略,可通过选择合适的武器类型和作用点实现火力覆盖,达到武器数量小于目标数量的最大杀伤效果。综合考虑安全目标、毁伤门限、偏好指派等作战需求,首先,建立... 面对未来作战中高密度、多方位的集群智能体,传统点对点饱和攻击已不是最佳策略,可通过选择合适的武器类型和作用点实现火力覆盖,达到武器数量小于目标数量的最大杀伤效果。综合考虑安全目标、毁伤门限、偏好指派等作战需求,首先,建立了多约束多目标武器-目标分配(CMWTA)数学模型;其次,设计了约束违反值的计算方法,并采用个体编码、检测修复和约束支配相结合的方式处理多约束;最后,设计了针对多目标武器-目标分配模型的收敛性度量指标,并基于多目标进化算法(MOEA)框架进行了仿真分析。其中在进化算法框架对比中,SPEA2下的Pareto集合容量主要分布于[21,25]区间内,NSGA-Ⅱ下的Pareto集合容量主要分布于[16,20],而MOEA/D下的Pareto集合容量均小于16;在修复算法验证中,修复算法将三种进化算法框架的Convergence指标提升了20%以上,且可将Pareto解集中不可行解的比例保持在0%。实验结果表明,在求解CMWTA模型中,SPEA2算法框架在分布性和收敛性上优于NSGA-Ⅱ和MOEA/D算法框架,且所提修复算法有效地提高了进化算法对非支配可行解的求解效率。 展开更多

关键词 武器-目标分配 决策支持 目标分群 多目标优化 约束处理

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基于改进AGD-分布式多智能体系统的目标优化分配模型 被引量：6

4

作者 刘家义 王刚 +2 位作者 张杰 王闯 宋喜团 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2020年第4期863-870,共8页

由于现代化战场环境动态多变、作战实时性高,针对当前防空作战中武器目标分配(weapon target assignment,WTA)约束多且复杂、传统建模无法真实反映战争过程、模型可信度不高等问题,提出一种在分布式约束优化问题(distributed constraint... 由于现代化战场环境动态多变、作战实时性高,针对当前防空作战中武器目标分配(weapon target assignment,WTA)约束多且复杂、传统建模无法真实反映战争过程、模型可信度不高等问题,提出一种在分布式约束优化问题(distributed constraint optimization problem,DCOP)背景下,基于多智能体系统(multi-Agent system,MAS)理论的武器目标优化分配模型,并利用改进的加速梯度下降(accelerated gradient descent,AGD)算法进行求解。通过实验证明了该算法具有良好的收敛性和低复杂度,能够适应现代化防空作战的需求,满足大规模寻优问题的需求,高效解决多智能体目标优化分配问题。 展开更多

关键词 多智能体系统 分布式约束优化问题 武器目标分配 加速梯度下降

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基于遗传算法的一类武器目标分配方法研究 被引量：54

5

作者 王玮 程树昌 张玉芝 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2008年第9期1708-1711,共4页

针对联合作战的武器目标分配问题,建立了资源受限条件下的多组武器目标分配数学模型,并研究了用遗传算法求解模型的方法。该遗传算法通过设计一种满足约束条件的染色体编码格式,把求解问题转化为无约束的组合优化表现形式,从而可以利用... 针对联合作战的武器目标分配问题,建立了资源受限条件下的多组武器目标分配数学模型,并研究了用遗传算法求解模型的方法。该遗传算法通过设计一种满足约束条件的染色体编码格式,把求解问题转化为无约束的组合优化表现形式,从而可以利用单点随机定位算术交叉和变异运算以及精华选择策略来求解。仿真计算结果表明了模型和所提算法的有效性。 展开更多

关键词 作战指挥 多组武器目标分配 遗传算法 约束组合优化问题

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基于整数域改进粒子群优化算法的多平台武器目标分配 被引量：32

6

作者 杨飞 王青 侯砚泽 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第7期906-912,共7页

武器—目标分配(WTA)问题是军事运筹学中经典的NP完全问题,其模型为非线性整数规划模型,包含多种约束条件,求解复杂、收敛速度慢,采用改进粒子群优化(PSO)算法求解WTA问题。在建立WTA最优化分配模型的基础上,提出了一种针对多约束WTA问... 武器—目标分配(WTA)问题是军事运筹学中经典的NP完全问题,其模型为非线性整数规划模型,包含多种约束条件,求解复杂、收敛速度慢,采用改进粒子群优化(PSO)算法求解WTA问题。在建立WTA最优化分配模型的基础上,提出了一种针对多约束WTA问题的粒子编码方案及模型的适应度函数,解决了粒子的整数域初始化问题。采用粒子相似度函数,重新定义PSO算法中速度及距离概念,进而提出一种适用于整数规划的粒子速度更新算法及粒子寻优调整操作方案,提高了PSO算法的迭代效率及寻优能力。仿真结果表明,该算法计算快速有效,特别适合粒子群体规模较大时的WTA问题实时求解。 展开更多

关键词 飞行器控制、导航技术 武器—目标分配 粒子群优化 多目标攻击 约束

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基于考生比例的考场编排问题的分治算法 被引量：4

7

作者 王文发 张根耀 +1 位作者 马春梅 李红达 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2010年第12期2872-2875,共4页

根据高考考场编排的一般要求和约束条件,建立了相应的数学模型,提出了基于考生比例的考场编排问题的分治算法,给出了算法的具体步骤,分析了算法的复杂度,验证了算法的合理性和有效性。实验结果表明,该算法能有效控制考生的分布,编排过... 根据高考考场编排的一般要求和约束条件,建立了相应的数学模型,提出了基于考生比例的考场编排问题的分治算法,给出了算法的具体步骤,分析了算法的复杂度,验证了算法的合理性和有效性。实验结果表明,该算法能有效控制考生的分布,编排过程完全可以控制,最大程度地避免了前后左右相邻考生属同一中学,编排结果达到了比较理想的均衡状态。该算法速度快、效率高、易于实现、继承性强,很容易推广到其它类似问题的求解。 展开更多

关键词 分治算法 考场编排 多约束分配 流程图 复杂度

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回溯法求解多约束分配问题 被引量：3

8

作者 王文发 马燕 李宏达 《江西师范大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2008年第6期729-732,共4页

回溯法是解决多约束条件下合理分配问题的重要方法之一,经过认真分析研究,提出了解决这类问题的一种新的有效算法——基于矩阵存储的回溯算法,并以学生宿舍合理分配问题为背景,给出了算法的具体实现过程,最后讨论了该算法的时间复杂度,... 回溯法是解决多约束条件下合理分配问题的重要方法之一,经过认真分析研究,提出了解决这类问题的一种新的有效算法——基于矩阵存储的回溯算法,并以学生宿舍合理分配问题为背景,给出了算法的具体实现过程,最后讨论了该算法的时间复杂度,得出了该算法较同类问题的回溯法具有更好的时间效率,实际应用的结果验证了该算法在多约束分配问题中更具合理性和有效性. 展开更多

关键词 回溯算法 约束条件 多约束分配 时间复杂度 流程图

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基于矩阵存储的学生分班问题的回溯算法 被引量：3

9

作者 马燕 王文发 李宏达 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2009年第12期3022-3025,共4页

结合项目开发,提出了多约束条件下合理分配问题的一种解法——基于矩阵存储的回溯算法。以学生合理分班问题为例,以学生成绩和男女生比例等诸多条件作为约束,给出了算法的具体实现过程,分析了算法的时间复杂度。该算法较同类问题的回溯... 结合项目开发,提出了多约束条件下合理分配问题的一种解法——基于矩阵存储的回溯算法。以学生合理分班问题为例,以学生成绩和男女生比例等诸多条件作为约束,给出了算法的具体实现过程,分析了算法的时间复杂度。该算法较同类问题的回溯法,效率有很大提高,实际应用的结果表明了算法的合理性和有效性。 展开更多

关键词 回溯算法 矩阵存储 多约束分配 流程图 时间复杂度

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运动学约束条件下多AUV任务分配算法 被引量：5

10

作者 李欣 朱大奇 徐珂昂 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期1638-1644,共7页

针对运动学约束的自治水下机器人(AUV)任务分配与路径规划问题,本文以多个AUV组成的系统为研究对象,将Dubins Path算法与改进的自组织映射(SOM)神经网络算法相结合,提出一种在运动学约束条件下多AUV任务分配与路径规划算法。通过SOM神... 针对运动学约束的自治水下机器人(AUV)任务分配与路径规划问题,本文以多个AUV组成的系统为研究对象,将Dubins Path算法与改进的自组织映射(SOM)神经网络算法相结合,提出一种在运动学约束条件下多AUV任务分配与路径规划算法。通过SOM神经网络方法对多AUV进行任务分配后,若存在运动学约束或障碍物而导致无法进行Dubins路径规划时,则重新进行任务分配,直到所有目标点都有AUV到达。仿真结果表明该算法能够有效完成运动学约束条件下多AUV的任务分配。 展开更多

关键词 自治水下机器人 多任务分配 路径规划 自组织映射 Dubins PATH 运动学约束 负载均衡

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演化算法求解约束多目标优化问题 被引量：2

11

作者 杨林根 李红梅 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2008年第24期6243-6245,共3页

求解多目标优化问题的演化算法主要考虑如何处理相互冲突的多个目标间的优化,很少考虑对约束条件的处理。通过引入约束主导原理,提出一种无需采用罚函数,完全是基于个体排序的求解约束多目标优化问题的演化算法。对测试函数进行了实验,... 求解多目标优化问题的演化算法主要考虑如何处理相互冲突的多个目标间的优化,很少考虑对约束条件的处理。通过引入约束主导原理,提出一种无需采用罚函数,完全是基于个体排序的求解约束多目标优化问题的演化算法。对测试函数进行了实验,实验结果表明了该算法的可行性和有效性。 展开更多

关键词 约束多目标优化 演化算法 适应度赋值 约束主导原理 个体排序

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具有并行约束目标的多主体系统动态角色分配

12

作者 汪红兵 范植华 佘春东 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2007年第4期693-700,共8页

多主体系统已成为建模和开发大型复杂分布式信息系统的一种理想范型.很多基于主体技术的系统要求支持动态角色分配,而已有动态角色分配算法忽略了目标之间的约束对角色分配的影响.首先,提出一个具有并行约束目标的多主体系统动态角色分... 多主体系统已成为建模和开发大型复杂分布式信息系统的一种理想范型.很多基于主体技术的系统要求支持动态角色分配,而已有动态角色分配算法忽略了目标之间的约束对角色分配的影响.首先,提出一个具有并行约束目标的多主体系统动态角色分配模型,引入多个角色分配管理者主体共同承担角色分配的计算任务,避免因单个主体可能造成的计算瓶颈.然后,基于并行约束目标结构图,给出目标集划分算法.并设计实现了角色分配算法,分析了该算法的时间复杂度.最后,实验研究了角色分配算法的执行时间,表明理论分析与实验结果一致.基于目标集合划分对角色分配的计算任务进行分割,使得各个角色分配管理者主体的计算结果无需进行合并再进行并行约束检查. 展开更多

关键词 多主体系统 动态角色分配 并行约束 时间复杂度

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基于遗传算法的作战资源优化分配 被引量：6

13

作者 陈进 龚时雨 《科学技术与工程》 北大核心 2013年第29期8647-8650,8656,共5页

针对目前作战资源优化研究中存在约束条件过于简单的问题,充分考虑资源的使用范围、使用条件、持续工作时间、寿命等自身局限和资源执行不同任务时,要满足相应的约束等,建立了非平衡资源优化指派模型;并利用遗传算法对模型进行求解,最... 针对目前作战资源优化研究中存在约束条件过于简单的问题,充分考虑资源的使用范围、使用条件、持续工作时间、寿命等自身局限和资源执行不同任务时,要满足相应的约束等,建立了非平衡资源优化指派模型;并利用遗传算法对模型进行求解,最后给出了一个算例,验证了模型的实用性和算法的有效性。 展开更多

关键词 遗传算法 资源分配 优化 多约束 指派模型

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作战任务分配建模及求解方法研究 被引量：7

14

作者 马悦 吴琳 郭圣明 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期887-898,共12页

针对作战任务规划中的战前作战任务分配问题,构建了多约束作战任务分配模型以描述作战任务与作战单元之间的动态映射关系。提出了决策空间剪枝和约束条件判断等求解策略;阐述了决策变量编码、分配方案解码和分阶段适应值计算的方法,利... 针对作战任务规划中的战前作战任务分配问题,构建了多约束作战任务分配模型以描述作战任务与作战单元之间的动态映射关系。提出了决策空间剪枝和约束条件判断等求解策略;阐述了决策变量编码、分配方案解码和分阶段适应值计算的方法,利用差分进化算法进行求解。实验表明:多约束分配模型及求解算法,能够有效降低决策空间规模,提高了分配方案的合理性和实用性。 展开更多

关键词 作战任务分配 作战任务规划 多约束目标优化 差分进化 行为树

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一种改进的基于时间约束的无人机任务分配模型 被引量：5

15

作者 王辉 陈红林 《电光与控制》 北大核心 2010年第2期92-94,共3页

在对地攻击中,如果多架无人机被安排执行多个任务,就将面临如何协调无人机来执行任务的问题。最优的分配方案应该首先保证任务完成的准确性。假设有多架无人机和多个目标,这些无人机要对这些目标执行分类、攻击、确认的任务。本文对Core... 在对地攻击中,如果多架无人机被安排执行多个任务,就将面临如何协调无人机来执行任务的问题。最优的分配方案应该首先保证任务完成的准确性。假设有多架无人机和多个目标,这些无人机要对这些目标执行分类、攻击、确认的任务。本文对Corey Schumacher等人提出的一种基于时间约束下的时间分配模型进行了改进,对目标加入威胁因素,以增加模型的灵活性,提高完成任务的准确性。通过仿真计算,证明了改进型模型的可行性。 展开更多

关键词 无人机 任务分配 时间约束 多目标攻击

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基于改进量子免疫克隆多目标优化算法的火力分配问题 被引量：2

16

作者 冯超 姚鹏 +1 位作者 景小宁 李晓阳 《计算机工程与科学》 CSCD 北大核心 2017年第12期2314-2319,共6页

针对传统火力分配中存在武器资源浪费的情况,以对敌目标与网络攻击收益最大、己方武器消耗最小为目标,建立一种考虑毁伤概率约束条件的多目标火力分配模型。对标准量子免疫克隆多目标优化算法进行优化,引入了混沌机制,修复不可行解,并... 针对传统火力分配中存在武器资源浪费的情况,以对敌目标与网络攻击收益最大、己方武器消耗最小为目标,建立一种考虑毁伤概率约束条件的多目标火力分配模型。对标准量子免疫克隆多目标优化算法进行优化,引入了混沌机制,修复不可行解,并对搜索策略和多样性保持策略进行改进,设计了一种改进的量子免疫克隆多目标优化算法。通过实验仿真,验证了模型的正确性与算法的优越性。相比于传统量子免疫克隆算法,改进算法的性能平均提高了23%。 展开更多

关键词 火力分配 量子克隆免疫多目标算法 毁伤概率约束

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多目标约束处理方法求解泊位岸桥联合分配问题 被引量：4

17

作者 黄涵 季彬 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期761-771,共11页

为了制定合理高效的泊位岸桥联合分配方案,加快船舶周转,本文针对船舶动态到港的连续泊位建立了以船舶总在港时间最短为目标的泊位岸桥联合分配混合整数非线性模型.通过多目标约束处理策略将复杂约束的违反程度转化为另一个目标,从而将... 为了制定合理高效的泊位岸桥联合分配方案,加快船舶周转,本文针对船舶动态到港的连续泊位建立了以船舶总在港时间最短为目标的泊位岸桥联合分配混合整数非线性模型.通过多目标约束处理策略将复杂约束的违反程度转化为另一个目标,从而将原单目标优化模型转化为双目标优化模型,并用基于快速非支配排序的多目标遗传算法(NSGA-II)对其进行求解.同时,针对问题特点,分别设计了基于调整、惩罚函数、可行解优先和综合约束处理策略的单目标遗传算法对原模型进行求解.通过多组不同规模的标准算例对本文的方法进行测试,验证了基于多目标约束处理策略的方法求解效果相较于单目标约束处理策略的方法更加高效和稳定. 展开更多

关键词 泊位岸桥联合分配 多目标优化 约束处理 遗传算法

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