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采用动态种群策略的多目标粒子群优化算法 被引量：1
1
作者 杜睿山 井远光 +3 位作者 付晓飞 孟令东 张豪鹏 王紫珊 《吉林大学学报(理学版)》 北大核心 2025年第3期845-854,共10页
针对多目标粒子群优化算法中多样性和收敛性难以平衡的问题,提出一种基于动态种群的多目标粒子群优化算法.该算法种群数量的增加或减少取决于档案中的资源,从而调节种群数量.一方面,通过基于网格技术的局部扰动添加粒子,以增加粒子的局... 针对多目标粒子群优化算法中多样性和收敛性难以平衡的问题,提出一种基于动态种群的多目标粒子群优化算法.该算法种群数量的增加或减少取决于档案中的资源,从而调节种群数量.一方面,通过基于网格技术的局部扰动添加粒子,以增加粒子的局部搜索能力,提高算法的多样性;另一方面,为防止种群规模过度增长,利用非支配排序和种群密度控制种群规模,以加快算法搜索进度,避免过早收敛.选取5种对比算法在测试函数上进行实验,实验结果表明,该算法具有明显的多样性和收敛性优势. 展开更多
关键词 动态种群 粒子群优化 多目标优化 多样性 收敛性
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基于多目标粒子群-遗传混合算法的高速球轴承优化设计方法 被引量：1
2
作者 杨文 叶帅 +2 位作者 姚齐水 余江鸿 胡美娟 《机电工程》 北大核心 2025年第2期226-236,共11页
目前以新能源汽车电驱系统等为代表的超高转速运行场景越来越多,对轴承类关键零部件的性能要求也不断提高,对轴承的承载性能和温升控制也提出了更高的要求。为了优化轴承的结构,提升其服役性能,以新能源汽车电驱系统6206轴承为例,提出... 目前以新能源汽车电驱系统等为代表的超高转速运行场景越来越多,对轴承类关键零部件的性能要求也不断提高,对轴承的承载性能和温升控制也提出了更高的要求。为了优化轴承的结构,提升其服役性能,以新能源汽车电驱系统6206轴承为例,提出了一种基于多目标粒子群-遗传混合算法的球轴承结构优化设计方法。首先,建立了以轴承最大额定动载荷、最大额定静载荷和最小摩擦生热率为目标函数的优化数学模型;然后,利用多目标粒子群算法(MOPSO)的全局搜索能力和改进非支配排序遗传算法(NSGA-II)的进化操作,引入粒子寻优速度控制策略、交叉变异策略和罚函数机制,解决了带约束优化问题求解和局部最优问题,增强了算法的收敛速度和解集探索能力;最后,在特定工况下对轴承结构进行了优化,采用层次分析法,从Pareto前沿中优选了内外圈沟曲率半径系数、滚动体数量、滚动体直径和节圆直径的最优值。研究结果表明:在16 kN径向载荷、15 000 r/min的高转速工况下,以新能源汽车电驱系统6206型深沟球轴承为例进行了分析,结果显示,优化后的轴承接触应力下降了21.2%,应变下降了25.6%,摩擦生热下降了16.7%,体现了该方法在收敛性能、寻优速度等方面的优势。该优化设计方法可为球轴承的工程应用提供有价值的参考。 展开更多
关键词 高速球轴承结构设计 多目标粒子群-遗传混合算法 改进非支配排序遗传算法 优化设计目标函数 层次分析法 6206型深沟球轴承
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基于改进多目标粒子群算法的码头结构传感器优化布置 被引量：1
3
作者 周鹏飞 张雍 《振动与冲击》 北大核心 2025年第1期243-251,共9页
为解决码头结构健康监测领域的传感器优化布置问题,提出了一种基于改进多目标粒子群(IMOPSO)的传感器优化布置算法。针对传统方法寻优效率低、优化目标单一,难以同时满足模态识别、损伤识别等复杂的健康监测需求的问题,构建了以损伤敏... 为解决码头结构健康监测领域的传感器优化布置问题,提出了一种基于改进多目标粒子群(IMOPSO)的传感器优化布置算法。针对传统方法寻优效率低、优化目标单一,难以同时满足模态识别、损伤识别等复杂的健康监测需求的问题,构建了以损伤敏感性和冗余性、损伤识别不适定性以及模态线性独立性的多目标优化函数;改进多目标粒子群算法获取Pareto解集,利用TOPSIS熵权法确定最优传感器布置方案。在某高桩码头试验表明:与有效独立法和有效独立-模态动能法相比,IMOPSO得到的布设方案测点分布更均匀,在灵敏度矩阵条件数、MAC最大非对角元、损伤冗余性指标分别优化了45%、90%、5%以上;多种工况下的损伤位置和程度识别准确率在不同噪声下平均提高5%和7%以上。 展开更多
关键词 码头结构健康监测 传感器优化布置 损伤识别 改进多目标粒子群(Imopso)
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基于系统辨识和改进多目标粒子群算法的水泥原料配比优化
4
作者 秦红斌 陈龙 +1 位作者 唐红涛 张峰 《控制工程》 北大核心 2025年第7期1260-1270,共11页
为了得到高品质、低成本的水泥生料,对原料配比优化问题进行了研究。首先,针对原料氧化物含量波动和立磨工况变化的问题,提出了原料氧化物含量等效值的概念,将其作为水泥生料氧化物含量和原料配比之间的关系参数,并利用系统辨识方法对... 为了得到高品质、低成本的水泥生料,对原料配比优化问题进行了研究。首先,针对原料氧化物含量波动和立磨工况变化的问题,提出了原料氧化物含量等效值的概念,将其作为水泥生料氧化物含量和原料配比之间的关系参数,并利用系统辨识方法对其进行求解;然后,建立了以最小化原料成本和原料配比调整量为目标的原料配比多目标优化模型,将各项生料质量控制指标加入约束条件以保证解的可行性,并提出了改进多目标粒子群优化算法对模型进行求解。实验结果表明,相比于非支配排序遗传算法II(non-dominated sorting genetic algorithm II,NSGA-II)和人工配比,采用所提算法优化原料配比,不仅将各项生料质量控制指标较好地控制在目标范围内,还降低了原料成本。 展开更多
关键词 水泥原料配比 原料氧化物含量等效值 系统辨识 改进多目标粒子群优化算法
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基于多目标粒子群算法的油田水驱后加密聚驱注采参数优化方法
5
作者 杨二龙 齐梦 +2 位作者 甘庭源 董驰 孙宁 《钻采工艺》 北大核心 2025年第5期100-106,共7页
B区块目前处于水驱开发阶段,储层非均质性强、油水井注采制度不合理等导致注水无效循环,剩余油动用不均衡。在后续开发阶段如何通过优化注采参数,减小渗流阻力差异,实现平面及纵向均衡驱替,对于油藏开发调整具有重要意义。基于油藏工程... B区块目前处于水驱开发阶段,储层非均质性强、油水井注采制度不合理等导致注水无效循环,剩余油动用不均衡。在后续开发阶段如何通过优化注采参数,减小渗流阻力差异,实现平面及纵向均衡驱替,对于油藏开发调整具有重要意义。基于油藏工程方法和多相渗流力学理论,以Buckley-Leverett方程为基础,建立了多层非均质油藏水驱井网加密后聚合物驱开发渗流阻力模型。在明确均衡驱替标准的基础上,以全区累积产油量最大、含水上升率最小、单井含水率变异系数最小为目标函数,以合理注采参数界限为约束条件,以单井分层注入量和单井产液量为优化变量,建立多层非均质油藏注采参数优化数学模型,并采用多目标粒子群算法进行求解优化。参数优化后的B区块在加密聚驱阶段累积产油量增加36.02×10^(4)m^(3),含水率降低3.75%,其典型井组在加密聚驱阶段累积产油量增加10.58×10^(4)m^(3),单井含水率变异系数减小0.03,含水上升率降低2.32%,增油降水效果显著。文章所建立的基于多目标粒子群算法的注采参数优化方法,可为油田高效开发提供技术参考。 展开更多
关键词 多层非均质油藏 加密聚驱 均衡驱替 多目标粒子群算法 注采参数优化
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基于粒子群算法燃油齿轮泵多目标优化设计
6
作者 王建森 李文宣 +3 位作者 司国雷 陈君辉 杨广胜 魏列江 《机床与液压》 北大核心 2025年第8期150-155,共6页
针对某型航空燃油齿轮泵的性能需求指标,为了实现泵低流量脉动特性及轻量化设计要求,以瞬时几何流量脉动率和齿轮泵体积最小为优化目标,以齿数、模数、压力角、变位系数及齿宽为设计变量,并结合相应约束条件建立了齿轮泵优化设计模型,... 针对某型航空燃油齿轮泵的性能需求指标,为了实现泵低流量脉动特性及轻量化设计要求,以瞬时几何流量脉动率和齿轮泵体积最小为优化目标,以齿数、模数、压力角、变位系数及齿宽为设计变量,并结合相应约束条件建立了齿轮泵优化设计模型,利用粒子群多目标优化算法进行寻优计算;绘制了优化目标对应的Pareto曲线,从中选出了一组满足设计要求的齿轮参数。并利用计算流体力学方法对该参数下的齿轮泵内部流场参数分布及瞬时几何流量特性进行了模拟分析,验证了所提方案的可行性。最后,完成了样机的加工制造及性能测试。结果表明:泵的实际输出流量与理论流量的一致性好,验证了优化模型及设计方法的可行性,为后续燃油齿轮泵进一步改进定型奠定了基础。 展开更多
关键词 燃油齿轮泵 多目标优化 流量脉动率 齿轮泵体积 粒子群算法
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基于粒子群算法的多目标跟踪优化传感器控制策略
7
作者 陈辉 魏凤旗 +1 位作者 赵永红 彭天曙 《兰州理工大学学报》 北大核心 2025年第2期88-93,共6页
针对多目标跟踪优化问题,提出一种基于粒子群算法的传感器控制策略.首先由泊松多伯努利混合(PMBM)滤波器的预测过程得到多目标预测状态,然后以此为先验信息通过粒子群算法以最大限度地接近各目标为准则求解传感器最优观测位置,并由传感... 针对多目标跟踪优化问题,提出一种基于粒子群算法的传感器控制策略.首先由泊松多伯努利混合(PMBM)滤波器的预测过程得到多目标预测状态,然后以此为先验信息通过粒子群算法以最大限度地接近各目标为准则求解传感器最优观测位置,并由传感器捕捉优质量测信息,最后由PMBM滤波器的更新过程得到优化多目标后验状态.仿真实验对比了多目标跟踪优化的效果,结果表明该传感器控制策略有更好的多目标跟踪精度. 展开更多
关键词 传感器控制 粒子群算法 多目标跟踪 泊松多伯努利混合 最优观测
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基于多目标粒子群优化算法设计的双波段窄带热辐射器
8
作者 邱千里 章晋国 +4 位作者 周东劼 谈冲 孙艳 郝加明 戴宁 《红外与毫米波学报》 北大核心 2025年第1期11-16,共6页
双波段窄带热辐射器在红外传感、加密、检测等众多领域具有重要的应用潜力。这种辐射器能够提供集中且精确的红外辐射能量,从而提高红外技术的灵敏度和分辨率。不过,在不同波段构建窄带辐射的条件通常会相互制约,同时实现双波段窄带热... 双波段窄带热辐射器在红外传感、加密、检测等众多领域具有重要的应用潜力。这种辐射器能够提供集中且精确的红外辐射能量,从而提高红外技术的灵敏度和分辨率。不过,在不同波段构建窄带辐射的条件通常会相互制约,同时实现双波段窄带热辐射仍具有一定的挑战性。本文提出了一种新型无需光刻的红外双波段窄带热辐射器。该辐射器由铝薄膜上非周期性的交替沉积Ge和YbF_(3)薄膜组成,Ge和YbF_(3)薄膜组成的分布式布拉格反射镜和铝基底在一定条件下可以激发Tamm等离激元(Tamm Plasmon Polaritons,TPPs),从而实现窄带辐射。首先使用多目标粒子群优化算法对辐射器的结构参数进行优化,以满足双波段TPP的激发条件。实验结果也验证了双波段辐射器在中波红外和长波红外波段具有窄带辐射的特性。本文提出的方法也可用于多波段辐射调控器件的设计,从而可以应用于多气体传感和多带红外伪装等领域。 展开更多
关键词 双波段窄带热辐射器 多目标粒子群优化算法 长波红外
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基于改进多目标粒子群优化算法的主动声呐浮标布阵优化
9
作者 毕文豪 吴宇轩 +1 位作者 许洋 张安 《兵工学报》 北大核心 2025年第9期85-98,共14页
主动声呐浮标作为反潜机广泛使用的探潜设备,研究其布阵优化方法对快速有效地完成反潜作战任务、提升反潜作战的效率有着重要意义。针对现有研究中潜艇位置散布模型与主动声呐浮标搜潜范围简化,难以契合实际场景需求的问题,建立应召搜... 主动声呐浮标作为反潜机广泛使用的探潜设备,研究其布阵优化方法对快速有效地完成反潜作战任务、提升反潜作战的效率有着重要意义。针对现有研究中潜艇位置散布模型与主动声呐浮标搜潜范围简化,难以契合实际场景需求的问题,建立应召搜潜场景下潜艇在概略航向已知和速度未知条件下的散布规律模型与基于主动声呐方程和网格法的主动声呐浮标阵列搜潜效率评定模型;通过引入Kent映射、动态调整的惯性权重和学习因子,提出基于改进多目标粒子群优化算法的浮标布阵优化方法,并在应召搜潜场景下进行仿真验证。仿真结果表明,在不同场景下所提算法均能得到最优部署方案,验证了新算法的可行性和有效性;与其他算法对比,在相同投放量下新算法搜潜概率更大,求解时间更短,证明了新算法的优越性。 展开更多
关键词 主动声呐浮标 布阵优化 潜艇 多目标粒子群优化算法 反潜
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基于改进粒子群优化算法的多弹打击面目标瞄准点优化方法
10
作者 尹鹏 黄风雷 +4 位作者 石科仁 严雪飞 刘彦 晏江 俞杰 《兵工学报》 北大核心 2025年第9期38-48,共11页
针对多弹打击复杂形状面目标时的瞄准点优选问题,提出一种改进粒子群优化算法(Improved Particle Swarm Optimization,IPSO)优化多弹最佳瞄准点。构建瞄准点选择模型时,综合考虑面目标区域形状、区域关联、弹药威力区域、弹药命中精度... 针对多弹打击复杂形状面目标时的瞄准点优选问题,提出一种改进粒子群优化算法(Improved Particle Swarm Optimization,IPSO)优化多弹最佳瞄准点。构建瞄准点选择模型时,综合考虑面目标区域形状、区域关联、弹药威力区域、弹药命中精度、累积毁伤和多弹联合毁伤等复杂因素对目标毁伤效果的影响。通过预分配粒子位置和引入粒子活化能改进了粒子群优化算法,在提升算法收敛速度的同时又确保了其全局搜索能力,通过典型复杂面目标测试用例验证算法性能。研究结果表明,IPSO算法相比于蒙特卡洛算法、粒子群优化算法和改进灰狼优化算法具有更优的瞄准点选择能力,平均毁伤收益提升4.3%,且平均瞄准点选择耗时仅为其1/4~1/3,在毁伤收益和计算效率上具有明显优势。 展开更多
关键词 多弹 改进粒子群优化算法 瞄准点选择 累积毁伤 联合毁伤 复杂面目标
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粒子群算法多目标优化下的超混沌人脸图像加密
11
作者 余锦伟 谢巍 +1 位作者 张浪文 余孝源 《控制理论与应用》 北大核心 2025年第5期875-884,共10页
本文将粒子群优化算法(PSO)与超混沌系统相结合,提出一种基于多目标优化的人脸图像加密方案.该方案通过PSO算法协同优化多项加密评估指标,包括相关关系、像素变化率(NPCR)、统一平均变化强度(UACI)和信息熵.首先,初始化混沌系统的控制参... 本文将粒子群优化算法(PSO)与超混沌系统相结合,提出一种基于多目标优化的人脸图像加密方案.该方案通过PSO算法协同优化多项加密评估指标,包括相关关系、像素变化率(NPCR)、统一平均变化强度(UACI)和信息熵.首先,初始化混沌系统的控制参数,并采用SHA-256算法生成混沌系统的初始值,迭代生成高敏感性的随机序列;其次,利用随机序列执行像素置乱、扩散和行列置乱操作,生成初始加密人脸图像;然后,将加密人脸图像视为PSO算法的个体,通过迭代更新个体的位置优化考虑多项指标的适应性函数;最后,确定混沌系统的最优参数,并得到最佳的加密人脸图像.实验结果表明,本文的方法在信息熵、像素相关系数、NPCR和UACI方面的表现都优于主流方法,这说明本文所提方法具有更高的安全性. 展开更多
关键词 混沌系统 粒子群算法 图像加密 智能优化 人脸隐私保护
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基于改进多目标粒子群算法的电动汽车充电优化策略 被引量：1
12
作者 胡浩鹏 葛佳蓓 魏云冰 《电气工程学报》 北大核心 2025年第3期261-270,共10页
针对电动汽车无序充电对电网负荷稳定性和用户充电成本带来负面影响的问题,考虑公共区和住宅区在不同时间段电网负荷压力不同和用户充电需求紧急性,提出一种多目标优化的电动汽车充电模型,在减小电网负荷波动的前提下,以降低用户充电成... 针对电动汽车无序充电对电网负荷稳定性和用户充电成本带来负面影响的问题,考虑公共区和住宅区在不同时间段电网负荷压力不同和用户充电需求紧急性,提出一种多目标优化的电动汽车充电模型,在减小电网负荷波动的前提下,以降低用户充电成本,电网负荷峰谷差为优化目标。采用改进的多目标粒子群算法进行求解,通过优化学习因子和引入动态惯性对权重值进行调整,Levy飞行扰动粒子群改进多目标粒子群优化算法。结合分时电价进行算例分析,结果表明,基于改进后的多目标粒子群算法的充电模型收敛速度快,可以跳出局部最优,更好进行多目标优化,达到降低电网负荷峰谷差和充电成本的目的。 展开更多
关键词 电动汽车 有序充电 优化模型 改进多目标粒子群算法 配电网负荷 削峰填谷
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基于响应面法和多目标粒子群算法的玻璃纤维增强ABS塑件多目标优化
13
作者 杨明 刘厚德 +3 位作者 刘巨保 李峰 姚建锋 刘赛 《塑料工业》 北大核心 2025年第8期72-80,共9页
为了解决玻璃纤维增强材料装配支撑件成型质量问题,选取玻璃纤维(GF)增强丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)复合材料制成的加热器支架环为研究对象,采用响应面法(RSM)构建了包括模具温度、熔体温度、保压压力、保压时间及纤维含量与响应目标(... 为了解决玻璃纤维增强材料装配支撑件成型质量问题,选取玻璃纤维(GF)增强丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)复合材料制成的加热器支架环为研究对象,采用响应面法(RSM)构建了包括模具温度、熔体温度、保压压力、保压时间及纤维含量与响应目标(即翘曲变形量、体积收缩率)之间的数学模型,通过方差分析(ANOVA)和残差分析,简化并得到了响应面回归方程。然后利用多目标粒子群优化算法(MOPSO)对响应面模型进行迭代寻优,求得最优解集,并从中选取了最优解。将最优参数:模具温度25℃,熔体温度259.25℃,保压压力47 MPa,保压时间29.92 s与纤维质量分数28.68%输入Moldflow软件仿真验证,结果显示优化后翘曲变形量为1.307 mm,体积收缩率为6.928%,与预测值误差分别为0.38%和4.08%,试模结果与优化算法预测值对比,翘曲变形量误差1.07%,体积收缩率误差0.47%。研究结果表明,运用RSM与MOPSO算法对玻璃纤维增强塑件成型质量进行优化是一种有效的策略,对工程实践具有重要的指导价值。 展开更多
关键词 玻璃纤维 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯复合材料 响应面法 多目标粒子群算法 工艺优化
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基于改进粒子群算法和RMxprt的永磁滚筒多目标优化设计
14
作者 冯立杰 付帅帅 张虎翼 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第5期1936-1943,共8页
针对基于专家经验对永磁滚筒优化设计时,寻优效率比较低的问题,构建了一种基于改进粒子群优化算法和RMxprt联合仿真的永磁滚筒多目标优化设计方法。首先,提出了一种改进粒子群优化算法,提高了寻优收敛速度;其次,在永磁滚筒结构参数与性... 针对基于专家经验对永磁滚筒优化设计时,寻优效率比较低的问题,构建了一种基于改进粒子群优化算法和RMxprt联合仿真的永磁滚筒多目标优化设计方法。首先,提出了一种改进粒子群优化算法,提高了寻优收敛速度;其次,在永磁滚筒结构参数与性能参数关系分析的基础上明确了面向改进粒子群优化算法的变量参数、约束参数和优化参数;最后,通过MATLAB编写改进粒子群优化算法程序,利用改进粒子群优化算法程序实现RMxprt输入参数与输出参数的闭环迭代与比较寻优,提高了永磁滚筒优化设计的效率和优化效果。 展开更多
关键词 永磁滚筒 改进粒子群优化算法 多目标优化设计 联合仿真
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基于活跃目标粒子群算法的露顶式平面钢闸门优化
15
作者 韩一峰 胡坚柯 王靖坤 《长江科学院院报》 北大核心 2025年第1期201-207,共7页
针对钢闸门优化问题难以获得全局最优解这一问题,提出了一种活跃目标粒子群(Active Target Particle Swarm Optimization,APSO)算法用于露顶式平面钢闸门的优化设计。该算法在传统粒子群(Particle Swarm Optimization,PSO)算法种群中设... 针对钢闸门优化问题难以获得全局最优解这一问题,提出了一种活跃目标粒子群(Active Target Particle Swarm Optimization,APSO)算法用于露顶式平面钢闸门的优化设计。该算法在传统粒子群(Particle Swarm Optimization,PSO)算法种群中设定一个活跃目标个体,并将该个体引入算法的迭代更新机制中,活跃目标个体的引入增强了算法跳出局部极值、进行全局寻优的能力;并且采用一个综合学习因子代替原始算法中的多个学习因子,进一步提高了算法的收敛速度与稳定性。在满足钢结构强度等约束条件下,以钢闸门总重力为目标函数,对主梁、边柱、面板和次梁等结构参数进行寻优。同时依据优化结果,采用ABAQUS建立有限元模型对钢闸门主梁进行强度复核,结果表明,采用活跃目标粒子群算法对露顶式平面钢闸门进行优化设计能够得到更优的各结构尺寸参数,优化后的钢闸门总重力与文献算例相比降低了15.38%,并且强度复核符合容许应力要求。 展开更多
关键词 露顶式平面钢闸门 容许应力 活跃目标粒子群算法 强度复核 优化设计
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基于改进粒子群优化的海上移动目标定位算法
16
作者 田咪咪 吴昊 汤洋 《火力与指挥控制》 北大核心 2025年第8期129-136,共8页
位置估计在海上无线网络计算系统中具有重要意义。考虑到达时间差/到达角混合定位算法测量误差的影响以及定位估计中遇到的非线性优化问题,提出一种基于混沌理论的粒子群优化算法。该算法以移动位置估计的TDOA/AOA混合定位算法为研究对... 位置估计在海上无线网络计算系统中具有重要意义。考虑到达时间差/到达角混合定位算法测量误差的影响以及定位估计中遇到的非线性优化问题,提出一种基于混沌理论的粒子群优化算法。该算法以移动位置估计的TDOA/AOA混合定位算法为研究对象,提高了移动位置估计的定位性能和精度。通过极大似然法得到移动站的估计函数,将移动站的估计函数作为适应度函数生成PSO的初始种群。采用混沌优化粒子群优化算法求解群体位置的最优解,得到移动站的最优位置估计,使TDOA/AOA定位算法具有更好的定位性能。仿真结果表明所提算法能够降低误差对定位精度的影响,实现全局和局部搜索能力的平衡,具有更快的收敛速度和更精确的定位精度。 展开更多
关键词 定位算法 粒子群优化 混沌理论 到达时差 到达角 TDOA/AOA
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快速综合学习粒子群优化算法 被引量：3
17
作者 杨帆 乌景秀 +2 位作者 范子武 李子祥 朱沈涛 《水利水电技术(中英文)》 北大核心 2025年第2期30-44,共15页
【目的】粒子群优化算法在反问题求解、函数优化、数据挖掘、机器学习等研究领域广泛应用,但在求解复杂多峰问题时仍存在过早收敛的问题。为了提升粒子群算法在处理复杂多峰问题求解速度和精度,提出了快速综合学习粒子群优化算法(Fast C... 【目的】粒子群优化算法在反问题求解、函数优化、数据挖掘、机器学习等研究领域广泛应用,但在求解复杂多峰问题时仍存在过早收敛的问题。为了提升粒子群算法在处理复杂多峰问题求解速度和精度,提出了快速综合学习粒子群优化算法(Fast Comprehensive Learning Particle Swarm Optimization,FCLPSO)。【方法】FCLPSO算法引入粒子学习概率、个体影响概率、群体影响概率三个属性,表征每个粒子个体“与生俱来”的不同学习能力,同时新增强化学习、粒子重生等策略,提升算法收敛速度以及监测并跳出“伪收敛”状态。选用14个标准测试函数以及6种常用粒子群变体算法开展FCLPSO算法性能分析。【结果】结果显示:在收敛性方面,FCLPSO算法平均排名为1.86,排名第一次数为7次、排名第二的次数为2次、排名最后次数为0,最终综合排名第一;在鲁棒性方面,FCLPSO算法成功率排名第一,平均值为94.3%,14个测试函数中最低成功率为73.3%;达到阈值所需适应度评价次数最少,平均值40817,较其他算法评价次数少一半。【结论】结果表明:FCLPSO算法在收敛精度、收敛速度和鲁棒性方面排名综合第一,对复杂多峰问题求解更具优势,可为工程应用中复杂优化问题求解提供重要手段。 展开更多
关键词 粒子群优化算法 强化学习 粒子属性 粒子重生 过早收敛 影响因素 人工智能 全局搜索
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基于导航变量的多目标粒子群优化算法的移动机器人路径规划
18
作者 陈康康 陈晨 《农业装备与车辆工程》 2025年第5期132-135,共4页
传统路径规划方法通常聚焦于单一目标,而实际应用中常常涉及多个冲突目标的综合优化。为此,提出一种基于导航变量的多目标粒子群优化算法(NMOPSO)的移动机器人路径规划方法。在多目标进化粒子群优化算法的基础上,考虑变异、交叉和选择... 传统路径规划方法通常聚焦于单一目标,而实际应用中常常涉及多个冲突目标的综合优化。为此,提出一种基于导航变量的多目标粒子群优化算法(NMOPSO)的移动机器人路径规划方法。在多目标进化粒子群优化算法的基础上,考虑变异、交叉和选择的程度,以提高算法的收敛速度和解的多样性,进而实现多个优化目标(最短路径、最平滑路径和最安全路径)的平衡。实验结果表明,所提改进多目标粒子群算法在复杂环境中具有较高的计算效率和较强的鲁棒性,能够为移动机器人规划出既短又安全的路径。与传统方法相比,改进算法在多目标优化方面展现出更好的性能,具有较强的应用潜力。 展开更多
关键词 移动机器人路径规划 多目标粒子群优化算法 路径优化
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基于粒子群优化算法的东构造结滑坡清单建立与侵蚀速率估算 被引量：1
19
作者 耿豪鹏 徐子怡 +1 位作者 郭宇 张建 《水土保持学报》 北大核心 2025年第2期338-347,共10页
[目的]构建喜马拉雅东构造结地区大范围的多时相滑坡清单,量化滑坡侵蚀速率,揭示滑坡过程在该区域的地貌学意义。[方法]基于粒子群优化算法(particle swarm optimization,PSO)进行遥感影像归一化植被指数(normalized difference vegetat... [目的]构建喜马拉雅东构造结地区大范围的多时相滑坡清单,量化滑坡侵蚀速率,揭示滑坡过程在该区域的地貌学意义。[方法]基于粒子群优化算法(particle swarm optimization,PSO)进行遥感影像归一化植被指数(normalized difference vegetation index,NDVI)的变化检测,构建1987-2021年东构造结地区的多时相滑坡清单;根据滑坡面积-体积经验公式计算该区域的滑坡侵蚀速率;结合气候和地形等参数,探讨滑坡过程的诱发因素。[结果]研究区1987-2021年共识别滑坡1 323次,其中2017-2021年的滑坡数量最多,共389次;滑坡主要分布在雅鲁藏布江大拐弯附近的河谷两侧;研究区滑坡侵蚀速率为0~76.06 mm/a,平均值为0.44 mm/a,呈以雅鲁藏布江大拐弯段为中心向四周逐渐降低的变化趋势;滑坡侵蚀速率与地质尺度岩体的剥露速率及千年尺度流域平均侵蚀速率相近;研究区滑坡的发生与降雨过程和地震活动相关,主要发育在南向坡面上,并在海拔1 500~3 000 m和坡度35°~45°聚集。[结论]滑坡是东构造结地区的主导侵蚀过程;降雨受迎风坡效应的影响在南向坡面富集,驱动该坡向上滑坡的集中分布。降水促进河流下切,以陡化边坡的方式诱发滑坡。 展开更多
关键词 粒子群优化算法 多时相滑坡清单 喜马拉雅东构造结 滑坡侵蚀速率 地貌演化
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基于混合多目标粒子群算法的梯级橡胶坝群蓄洪调度研究 被引量：1
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作者 徐伟 臧旭东 +2 位作者 夏冰 张磊 杨蕾 《沈阳农业大学学报》 北大核心 2025年第1期73-81,共9页
[目的]城市段河道梯级橡胶坝群蓄洪调度问题具有非线性、多维性和高约束性,研究其高效稳定的求解方法,有助于在保证防洪安全的前提下充分利用洪水退水期的水资源补充坝内库容,对提高汛期洪水利用效率具有重要意义。研究考虑社会目标、... [目的]城市段河道梯级橡胶坝群蓄洪调度问题具有非线性、多维性和高约束性,研究其高效稳定的求解方法,有助于在保证防洪安全的前提下充分利用洪水退水期的水资源补充坝内库容,对提高汛期洪水利用效率具有重要意义。研究考虑社会目标、生态目标和效率目标,建立梯级橡胶坝群多目标蓄洪调度模型。[方法]为提升模型求解性能,提出了一种混合多目标粒子群算法(HMOPSO)用于模型求解,该算法通过Logistic映射初始化种群,采用差分进化策略优化迭代过程,并引入轮盘赌法选择全局最优解。以阜新市细河城市中心段梯级橡胶坝实际工程为例,选取该区域1994年和2013年的典型洪水过程为条件进行多目标蓄洪调度模型求解,将HMOPSO算法结果与MOPSO和NSGA-Ⅱ算法结果进行对比,利用多种性能指标评价各算法的Pareto前沿,并对调度解集进行规律性分析。[结果]各算法均满足求解需求,而HMOPSO算法相较于其他算法的GD指标优越28.57%以上,HV指标优越19.96%以上,证明HMOPSO算法在收敛性、均匀性和多样性方面均优于其他对比算法,能更有效应对不同洪水情景下的蓄洪调度需求;生态目标与效率目标之间存在负相关关系,若侧重于生态目标的实现,则整体调度时间会增加;洪水退水期的线形特征对调度的解集范围具有影响,洪尾可蓄水量、可调度时间越长,可行解集范围则越大。[结论]基于HMOPSO算法为城市段河道梯级橡胶坝群的合理蓄洪调度提供了理论依据,可为类似地区的研究提供参考。 展开更多
关键词 梯级橡胶坝群 蓄洪调度模型 多目标粒子群算法 洪水资源利用
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