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融合启发式规则与模拟退火算法的排程模型应用 被引量:1
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作者 赵斌 王兴芬 《计算机工程与设计》 北大核心 2024年第8期2540-2547,共8页
热压成型与铺叠工序作为复合材料生产环节中的关键工序,生产排程不合理导致资源浪费,生产效能低等问题。据此提出一种融合启发式规则与模拟退火算法的双层排程模型。根据问题特性在传统模拟退火算法基础上提出一系列优化策略,进一步提... 热压成型与铺叠工序作为复合材料生产环节中的关键工序,生产排程不合理导致资源浪费,生产效能低等问题。据此提出一种融合启发式规则与模拟退火算法的双层排程模型。根据问题特性在传统模拟退火算法基础上提出一系列优化策略,进一步提升模型性能。在实证中采用H复合材料加工厂相关制件数据对上述模型进行测试。实验结果表明,铺叠加工时长由93 h减少为82 h,设备空闲时间减少54个小时。排程效果显著,有效提升生产连续性及设备利用率,降低资源浪费。 展开更多
关键词 生产排程 复合材料 关键工序 启发规则 模拟退火算法 热压成型 层排程模型
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优化装箱填充率的改进鲸鱼模拟退火算法
2
作者 陈皓宇 罗璟 +3 位作者 杨灏泉 冯仁宇 袁锐波 甘雨 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第15期6477-6485,共9页
针对多约束、大规模的三维装箱问题,研究建立相应的数学模型,提出了改进鲸鱼算法与模拟退火算法相结合的混合元启发式算法。该算法对鲸鱼算法进行离散化处理,包括个体编码方式及更新机制等,利用模拟退火解决局部最优陷阱,并设计启发式... 针对多约束、大规模的三维装箱问题,研究建立相应的数学模型,提出了改进鲸鱼算法与模拟退火算法相结合的混合元启发式算法。该算法对鲸鱼算法进行离散化处理,包括个体编码方式及更新机制等,利用模拟退火解决局部最优陷阱,并设计启发式装载规则进行解码,优化装箱方案。利用Bischoff和Ratcliff教授在OR-Library所提供的三维装箱标准算例和实际企业货物订单数据作为仿真案例,涵盖了从弱异构到强异构的货物类型。本研究所提算法同时兼顾了全局搜索和局部搜索能力,在面对多种箱子类型时,具有较高的填充率,其中弱异构型货物平均容器填充率为92.24%,强异构型货物平均容器填充率为88.78%,总体平均容器填充率达91.29%,为三维装箱问题研究提供了一定的借鉴和参考价值。 展开更多
关键词 三维装箱 改进鲸鱼算法 模拟退火算法 启发装载规则
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融合数据驱动与启发式算法的煤元素碳含量校验
3
作者 孙栓柱 陆佳慧 +5 位作者 江宇泷 周春蕾 朱洁雯 杨晨琛 汤红健 段伦博 《洁净煤技术》 北大核心 2025年第6期185-194,共10页
“碳达峰”“碳中和”政策背景下,燃煤发电行业的减排降碳势在必行。提升碳排放数据的质量水平,强化碳排放监管要求,是保障燃煤发电行业降碳成效的必要举措。入炉煤元素碳含量作为碳排放核算过程中的关键参数,对于燃煤发电企业上报的入... “碳达峰”“碳中和”政策背景下,燃煤发电行业的减排降碳势在必行。提升碳排放数据的质量水平,强化碳排放监管要求,是保障燃煤发电行业降碳成效的必要举措。入炉煤元素碳含量作为碳排放核算过程中的关键参数,对于燃煤发电企业上报的入炉煤元素碳含量数据的校核尤为重要。对此,提出了一种针对入炉煤元素碳含量数据的智能校验方法。首先,收集了近1000组国内外典型动力煤的工业分析和元素分析数据。其次,融合高斯过程回归和启发式优化算法,基于美国煤质数据集建立了入炉煤元素碳含量的回归预测机器学习模型,模型在训练集和测试集上的回归系数R2分别为0.9898和0.9877,体现出优良的拟合与预测能力,实现了对入炉煤元素碳含量数据的精确预测。然后,以中国标准煤样数据、中国典型燃煤机组的煤质分析数据为案例进一步验证了机器学习模型的泛化能力,模型在中国标准煤样数据上的元素碳含量预测平均相对误差仅为1.68%,在典型燃煤机组数据上的预测回归系数为0.9877,均取得了准确的预测效果,验证了模型对入炉煤元素碳预测的精度与适用性。最后,进一步将该模型部署到了我国某600 MW燃煤发电机组生产过程中,模型预测值与实测值的平均相对误差为0.79%,实现了以班组为频次的入炉煤元素碳含量及时准确监测,助力燃煤发电企业上报的元素碳含量数据校验。 展开更多
关键词 碳”目标 机器学习 启发优化算法 入炉煤元素碳 智能校验
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课程表问题的一种模拟退火超启发式算法 被引量:1
4
作者 袁占亭 张秋余 +1 位作者 刁雪峰 张安杰 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2008年第2期398-400,共3页
课程表问题是经典的组合优化问题,属于NP-hard问题。长期以来人们一直都在寻求快速高效的近似算法,以便在合理的计算时间内准确解决大规模课程安排问题,并提出许多有效且实用的启发式和元启发式算法。在此基础上提出了一种基于多个图染... 课程表问题是经典的组合优化问题,属于NP-hard问题。长期以来人们一直都在寻求快速高效的近似算法,以便在合理的计算时间内准确解决大规模课程安排问题,并提出许多有效且实用的启发式和元启发式算法。在此基础上提出了一种基于多个图染色启发式规则的模拟退火超启发式算法。在超启发式算法的框架中,用模拟退火算法作为高层搜索算法,多个图染色启发式规则为底层的构造算法。与现有的方法相比,该算法具有很好的通用性,可以很容易推广到考试时间表、会议安排、旅行商问题、背包问题等应用领域。实验表明,该算法是可行有效的,且无一例时间、空间冲突。 展开更多
关键词 课程表问题 启发 启发算法 模拟退火算法 图染色
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基于并行预测模拟退火的贝叶斯网络结构学习
5
作者 黄赟 陈若言 +3 位作者 马力 蔡一鸣 陆恒杨 方伟 《计算机工程》 北大核心 2025年第10期160-172,共13页
模拟退火(SA)是贝叶斯网络结构学习(BNSL)的有效方法,但其在大规模数据下需要耗费大量搜索时间,且传统的多链SA并行方式为保证并行效率需要减少迭代次数,导致在运行过多线程时搜索不够详尽。此外,SA在信息交换过程中使用择优更新策略,... 模拟退火(SA)是贝叶斯网络结构学习(BNSL)的有效方法,但其在大规模数据下需要耗费大量搜索时间,且传统的多链SA并行方式为保证并行效率需要减少迭代次数,导致在运行过多线程时搜索不够详尽。此外,SA在信息交换过程中使用择优更新策略,易陷入局部最优。针对上述问题,提出一种基于并行预测SA(PPBSA)的BNSL算法,其在并行化过程中确保搜索的详尽性,且在信息交换过程中具有一定的跳出局部最优的能力。PPBSA在退火阶段并行生成当前解之后的数代预测解及其评分,旨在保证搜索深度同时对搜索过程进行充分加速,减少后续多步解生成和评分计算的时间消耗。在线程交换信息时采用禁忌表对陷入局部最优的线程解进行限制搜索,提高解跳出局部最优的能力。在此基础上,基于BDeu评分的可分解性,在SA扰动过程中直接计算变动前后的评分差值,减少大量计算冗余。在一组基准BN上,将所提算法与串行SA及其他算法进行对比实验,结果表明,该算法最高可以达到5倍以上的加速效果,同时能够保证精度。 展开更多
关键词 贝叶斯网络 结构学习 模拟退火 并行算法 启发算法
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求解集装箱装载问题的混合蚁群模拟退火算法 被引量:4
6
作者 李想 袁锐波 杨灏泉 《包装工程》 CAS 北大核心 2024年第11期163-174,共12页
目的针对物流行业中存在的大规模、复杂、多规格货物的集装箱装载问题,提出一种基于塔装载启发式算法、二维装载点启发式算法、蚁群模拟退火算法的混合算法。方法首先,采用塔装载启发式算法将三维待装箱装载成塔集,即将三维装箱问题降... 目的针对物流行业中存在的大规模、复杂、多规格货物的集装箱装载问题,提出一种基于塔装载启发式算法、二维装载点启发式算法、蚁群模拟退火算法的混合算法。方法首先,采用塔装载启发式算法将三维待装箱装载成塔集,即将三维装箱问题降为二维装箱问题,有效降低集装箱的装载规模;其次,蚁群算法通过融入信息素选择更新策略,并利用自适应信息素挥发系数来提升算法整体的收敛速度,同时结合模拟退火算法对每代优秀路径集进行局部搜索,避免算法因收敛过快而陷入局部最优;最后,将蚁群模拟退火算法与二维装载点启发式算法相结合,优化每座塔的装载顺序和放置姿态,寻找最优的装载方案。结果实验证明,在250组算例中,采用混合算法后,集装箱的平均空间利用率为90.92%,优于其他3种对比算法。结论设计的混合蚁群模拟退火算法适用于解决大规模集装箱装载问题。 展开更多
关键词 三维装箱 大规模集装箱装载 启发算法 蚁群算法 模拟退火算法
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基于增强模拟退火算法的动车所调车作业计划多目标优化方法 被引量:4
7
作者 刘毅 唐秋华 何明 《铁道运输与经济》 北大核心 2024年第2期10-19,共10页
尽头式动车所调车作业存在多种可选作业模式,且在调车作业时需考虑作业总时间及转线复杂度等多性能指标,合理制定综合上述情况下的动车所调车作业计划,对提高动车所检修能力具有重要意义。为此,以最小调车作业时间及转线复杂度为目标,... 尽头式动车所调车作业存在多种可选作业模式,且在调车作业时需考虑作业总时间及转线复杂度等多性能指标,合理制定综合上述情况下的动车所调车作业计划,对提高动车所检修能力具有重要意义。为此,以最小调车作业时间及转线复杂度为目标,构建带咽喉区股道约束的动车所调车作业混合整数线性规划模型,并提出一种增强多目标模拟退火算法(EMOSA)。该算法融合基于启发式规则的解码设计,以消除股道占用在时空上的冲突,面向调车作业进行股道合理分配;设计与问题规模相关的帕累托前沿解集重启机制,避免算法陷入局部最优。对不同规模的多个案例进行测试,验证了所提改进算子的有效性。最后,以某动车运用所的调车作业计划编制为例,验证了模型和算法的实用性和正确性。 展开更多
关键词 尽头动车所 调车作业计划 模拟退火算法 多目标优化 启发规则
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求解三维装箱问题的混合模拟退火算法 被引量:70
8
作者 张德富 彭煜 +1 位作者 朱文兴 陈火旺 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第11期2147-2156,共10页
提出了一个高效求解三维装箱问题(Three Dimensional Container Loading Problem 3D-CLP)的混合模拟退火算法.三维装箱问题要求装载给定箱子集合的一个子集到容器中,使得被装载的箱子总体积最大.文中介绍的混合模拟退火算法基于三个重... 提出了一个高效求解三维装箱问题(Three Dimensional Container Loading Problem 3D-CLP)的混合模拟退火算法.三维装箱问题要求装载给定箱子集合的一个子集到容器中,使得被装载的箱子总体积最大.文中介绍的混合模拟退火算法基于三个重要算法:(1)复合块生成算法,与传统算法不同的是文中提出的复合块不只包含单一种类的箱子,而是可以在一定的限制条件下包含任意种类的箱子.(2)基础启发式算法,该算法基于块装载,可以按照指定装载序列生成放置方案.(3)模拟退火算法,以复合块生成和基础启发式算法为基础,将装载序列作为可行放置方案的编码,在编码空间中采用模拟退火算法进行搜索以寻找问题的近似最优解.文中采用1500个弱异构和强异构的装箱问题数据对算法进行测试.实验结果表明,混合模拟退火算法的填充率超过了目前已知的优秀算法. 展开更多
关键词 三维装箱 启发算法 模拟退火
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基于遗传模拟退火算法的不规则多边形排样 被引量:36
9
作者 陈勇 唐敏 +1 位作者 童若锋 董金祥 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第5期598-603,609,共7页
将遗传模拟退火算法应用于计算机辅助排样领域 ,设计了一种基于遗传模拟退火技术的启发式排样算法 该算法能够处理不规则多边形的排样问题 ;同时 ,给出一种对象的几何表达方式 ,可以忽略高度不规则形状带来的复杂性影响 该算法通过基... 将遗传模拟退火算法应用于计算机辅助排样领域 ,设计了一种基于遗传模拟退火技术的启发式排样算法 该算法能够处理不规则多边形的排样问题 ;同时 ,给出一种对象的几何表达方式 ,可以忽略高度不规则形状带来的复杂性影响 该算法通过基于遗传模拟退火算法的全局优化概率搜索 ,寻找排样件在排样时的最优次序及各自的旋转角度 ,然后采用基于左下角 (BL) 展开更多
关键词 计算机辅助排样 模拟退火算法 不规则多边形排样 启发算法 遗传算法
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课程表问题的一种混合型模拟退火算法 被引量:26
10
作者 李增智 王云岚 陈靖 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第4期343-345,350,共4页
提出了课程表问题的一种基于概率型启发式算法 (HA)的混合型模拟退火算法 .其中 ,概率型的启发式算法采用了复杂度高者优先、循环首次适应算法、贪婪法、回溯法和松弛法等多种方法 ,该算法所排出的课表可作为模拟退火算法的初始解 .模... 提出了课程表问题的一种基于概率型启发式算法 (HA)的混合型模拟退火算法 .其中 ,概率型的启发式算法采用了复杂度高者优先、循环首次适应算法、贪婪法、回溯法和松弛法等多种方法 ,该算法所排出的课表可作为模拟退火算法的初始解 .模拟退火可对概率型启发式算法的排课结果做进一步优化 ,克服了启发式算法不具有全局收敛性的缺点 .所以 ,混合型模拟退火算法具有启发式算法充分利用领域知识、计算量小、优化快速和模拟退火的全局收敛性 。 展开更多
关键词 课程表 启发算法 模拟退火 概率算法 多阶段规划
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基于遗传模拟退火算法的矩形件优化排样 被引量:25
11
作者 杨卫波 王万良 +1 位作者 张景玲 赵燕伟 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2016年第7期259-263,共5页
为了探索更高效的矩形件优化排样方法,提出了一种改进的自适应遗传模拟退火算法。设计了基于矩形件的排样次序及旋转变量的两层染色体编码方法,并采用基于临界多边形的BL定位策略实现矩形件的布局;通过构造启发式算法生成排样初始种群,... 为了探索更高效的矩形件优化排样方法,提出了一种改进的自适应遗传模拟退火算法。设计了基于矩形件的排样次序及旋转变量的两层染色体编码方法,并采用基于临界多边形的BL定位策略实现矩形件的布局;通过构造启发式算法生成排样初始种群,然后各个种群之间通过相互竞争实现优秀个体的迁移与共享,最终搜索到最优解。标准测试问题的实验结果验证了所提算法的可行性与有效性。 展开更多
关键词 矩形件排样 启发布局算法 临界多边形 模拟退火算法 自适应遗传算法
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求解矩形件优化排样的自适应模拟退火遗传算法 被引量:18
12
作者 蒋兴波 吕肖庆 刘成城 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第11期1425-1431,共7页
矩形件优化排样是一个NPC问题,在工业界有着广泛的应用.针对该问题,提出一种自适应模拟退火遗传算法.采用一种基于环形交叉算子和环形变异算子的自适应遗传算法来自动调整交叉和变异概率;同时引入模拟退火算法对个体适应度大于平均适应... 矩形件优化排样是一个NPC问题,在工业界有着广泛的应用.针对该问题,提出一种自适应模拟退火遗传算法.采用一种基于环形交叉算子和环形变异算子的自适应遗传算法来自动调整交叉和变异概率;同时引入模拟退火算法对个体适应度大于平均适应度的个体进行退火处理.自适应模拟退火遗传算法充分发挥了自适应遗传算法与模拟退火算法各自的全局搜索能力与局部搜索能力.对比实验表明,该算法结合改进的最左最下布局算法解决矩形件优化排样问题更加有效. 展开更多
关键词 自适应模拟退火遗传算法 模拟退火算法 自适应遗传算法 形件优化排样 启发布局算法
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矩形件优化排样的自适应遗传模拟退火算法 被引量:12
13
作者 董德威 颜云辉 +1 位作者 张尧 李骏 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第18期2499-2504,共6页
针对理论上属于NP完全问题的矩形件优化排样问题,提出了一种基于小生境技术的自适应遗传模拟退火算法。研究了将矩形件在板材上的排列方式转换为特定编码的方法,利用遗传模拟退火算法进行全局优化概率搜索,考虑到算法中交叉概率和变异... 针对理论上属于NP完全问题的矩形件优化排样问题,提出了一种基于小生境技术的自适应遗传模拟退火算法。研究了将矩形件在板材上的排列方式转换为特定编码的方法,利用遗传模拟退火算法进行全局优化概率搜索,考虑到算法中交叉概率和变异概率的选择影响到算法收敛性,提出了自适应的交叉概率和变异概率,并通过小生境技术对子辈个体是否替换父辈个体加以控制,最终得到矩形件排样的最优次序和排放方式,采用最低水平线策略的启发式排样算法实现自动排样。排样实例表明,该优化排样算法行之有效,具有广泛的适应性。 展开更多
关键词 矩形件优化排样 自适应遗传模拟退火算法 小生境技术 启发算法
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Flow-shop调度问题的自适应模拟退火算法 被引量:5
14
作者 陈雄 杨凤霞 吴启迪 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第3期445-448,453,共5页
为求得一个强NP-难问题——flow-shop调度问题的最优解或近优解,提出一种自适应模拟退火算法。本算法采用一种基于区段特性的特殊邻域结构、简便的目标函数计算方法和自适应退火策略。通过Flow-shop调度问题的基准测试问题的实验,数值... 为求得一个强NP-难问题——flow-shop调度问题的最优解或近优解,提出一种自适应模拟退火算法。本算法采用一种基于区段特性的特殊邻域结构、简便的目标函数计算方法和自适应退火策略。通过Flow-shop调度问题的基准测试问题的实验,数值结果证实了该方法的有效性。 展开更多
关键词 F1ow-shop调度问题 自适应模拟退火算法 启发算法 运筹学
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一种启发式双代号网络图自动生成算法 被引量:4
15
作者 王刚 孙济洲 李文 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2007年第3期762-764,771,共4页
提出一种启发式双代号网络图自动生成算法,可以直接生成优化的双代号网络图,不需要对初步形成的网络图进行再次扫描化简。该算法不但能生成准确优化的双代号网络图,而且具有较高的效率。
关键词 代号网络 自动生成算法 网络计划 启发 虚工序
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一种求解圆形Packing问题的模拟退火算法 被引量:7
16
作者 刘朝霞 刘景发 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2011年第19期141-144,共4页
为求解矩形区域内的圆形Packing问题,提出一种启发式模拟退火算法。寻求多个圆在一个矩形区域内的优良布局,使这些圆两两互不嵌入地放置。算法从任一初始构形出发,采用模拟退火(SA)算法进行全局寻优,在SA执行过程中,应用基于自适应步长... 为求解矩形区域内的圆形Packing问题,提出一种启发式模拟退火算法。寻求多个圆在一个矩形区域内的优良布局,使这些圆两两互不嵌入地放置。算法从任一初始构形出发,采用模拟退火(SA)算法进行全局寻优,在SA执行过程中,应用基于自适应步长的梯度法进行局部搜索,同时介绍一些启发式策略。对2组共20个算例进行实算测试,计算结果证明了该算法的有效性。 展开更多
关键词 圆形PACKING问题 模拟退火算法 启发策略 梯度法 布局 矩形区域
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布朗运动模拟退火算法 被引量:61
17
作者 傅文渊 凌朝东 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第6期1301-1308,共8页
针对传统模拟退火算法计算效率较低的问题,文中将布朗运动和模拟退火相结合,提出一种智能启发式算法.该算法将布朗运动中粒子运动时间和模拟退火温度联系在一起,布朗运动的粒子运动时间等效于退火温度的倒数,通过理论分析得到基于布朗... 针对传统模拟退火算法计算效率较低的问题,文中将布朗运动和模拟退火相结合,提出一种智能启发式算法.该算法将布朗运动中粒子运动时间和模拟退火温度联系在一起,布朗运动的粒子运动时间等效于退火温度的倒数,通过理论分析得到基于布朗运动的邻域函数模型以及相应的温度下降函数.温度下降函数具有更快的退温特性,保证算法执行过程中具有更高的效率.数值实验结果表明,该算法具有搜索速度快、稳定性高和易于实现的特点,能显著提高求解全局优化问题的计算效率. 展开更多
关键词 布朗运动 模拟退火 启发算法 退火温度
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解批量问题的模拟退火算法 被引量:2
18
作者 韩丽敏 王飞 冯允成 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第5期588-591,共4页
多品种、有能力约束的批量问题是多品种批量生产中生产计划的关键性问题.这一问题就是要确定:在每一期生产多少产品以使得所用费用最少且满足已知的每一期的需求量.本文设计了一种模拟退火算法的实现形式,通过大量的算例分析表明。
关键词 批量 启发 网络流 模拟退火算法 生产计划
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基于模拟退火算法的场桥调度研究 被引量:11
19
作者 韩晓龙 郎昊 《广西大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2015年第2期427-435,共9页
集装箱码头的运作效率受场桥调度作业的影响很大,场桥调度合理与否对集装箱码头的整体运作效率具有至关重要的影响。高效的场桥调度方案不仅要满足给定配载计划下的种类和数量需求,而且要最小化场桥行走距离。为确定场桥的行走顺序和取... 集装箱码头的运作效率受场桥调度作业的影响很大,场桥调度合理与否对集装箱码头的整体运作效率具有至关重要的影响。高效的场桥调度方案不仅要满足给定配载计划下的种类和数量需求,而且要最小化场桥行走距离。为确定场桥的行走顺序和取箱方案,建立了以总完成时间最短为目标的场桥装载调度作业混合整数规划模型。分别运用启发式算法和模拟退火算法,对模型进行求解,并通过算例分析验证了算法及模型,表明模拟退火算法的结果要优于启发式算法,如当堆场数量为55个时,模拟退火算法要比启发式算法节约46 min,随着贝和集装箱类型的增加,模拟退火算法可节约更多的时间,同时还减少了龙门吊行走的路径,从而有效地提高了集装箱码头的运营效率。 展开更多
关键词 场桥 路径优化 装载调度 启发算法 模拟退火算法
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基于改进模拟退火算法的软硬件划分 被引量:2
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作者 肖平 徐成 +1 位作者 杨志邦 刘彦 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2011年第7期1797-1799,1803,共4页
软硬件划分是嵌入式系统协同设计中的关键问题,已经被证明是一个NP问题。模拟退火算法是解决该问题常用的启发式算法,但是其存在收敛速度过慢的问题。通过改进算法的扰动模型和退火进度,提出一种新的代价函数计算方法来提高它的收敛速... 软硬件划分是嵌入式系统协同设计中的关键问题,已经被证明是一个NP问题。模拟退火算法是解决该问题常用的启发式算法,但是其存在收敛速度过慢的问题。通过改进算法的扰动模型和退火进度,提出一种新的代价函数计算方法来提高它的收敛速度。实验结果表明,相对于基于经典的模拟退火算法和已有改进的算法,新算法运行时间大大减少,并且增大了找到近似最优解的概率。 展开更多
关键词 软硬件协同设计 软硬件划分 启发算法 模拟退火 代价函数
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