带精英策略的快速非支配排序遗传算法在多目标无功优化中的应用 被引量：122

1

作者 冯士刚 艾芊 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第12期146-151,共6页

带精英策略的快速非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)是一种新型的多目标遗传算法,该算法求得的Pareto最优解分布均匀,收敛性和鲁棒性好。本文分析了当前多目标无功优化算法存在的缺陷,提出将NSGA-Ⅱ应用于多目标无功优化,该算法一次运行可以... 带精英策略的快速非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)是一种新型的多目标遗传算法,该算法求得的Pareto最优解分布均匀,收敛性和鲁棒性好。本文分析了当前多目标无功优化算法存在的缺陷,提出将NSGA-Ⅱ应用于多目标无功优化,该算法一次运行可以获得多个Pareto最优解,决策者可根据系统的实际要求选择最终的满意解,为各目标函数之间的权衡分析提供了有效的工具。算例结果表明NSGA-Ⅱ算法具有良好的优化效果,是一种求解多目标无功优化问题的新思路。 展开更多

关键词 带精英策略的快速非支配排序遗传算法 PARETO最优解 多目标无功优化

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多目标炼钢—连铸生产调度的改进带精英策略的快速非支配排序遗传算法 被引量：21

2

作者 袁帅鹏 李铁克 王柏琳 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2019年第1期115-124,共10页

针对炼钢连铸调度的特殊工艺要求,在考虑炉机匹配原则和多重精炼的情况下,建立了以炉机匹配度、炉次间等待时间、浇次的开浇提前/拖期时间为评价指标的多目标约束满足优化模型,并针对其多目标特征,提出一种基于自适应网格法的择优策略... 针对炼钢连铸调度的特殊工艺要求,在考虑炉机匹配原则和多重精炼的情况下,建立了以炉机匹配度、炉次间等待时间、浇次的开浇提前/拖期时间为评价指标的多目标约束满足优化模型,并针对其多目标特征,提出一种基于自适应网格法的择优策略来改进带精英策略的快速非支配排序遗传算法,有效克服了使用传统Pareto支配法择优策略在解决离散问题时容易丢失有用信息的缺陷。基于多种规模的实际生产数据进行仿真实验,结果表明所提算法在收敛性、最优解集多样性和计算效率方面优于传统带精英策略的快速非支配排序遗传算法。 展开更多

关键词 炼钢—连铸 生产调度 多目标优化 自适应网格技术 遗传算法 带精英策略的快速非支配排序遗传算法

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基于个体邻域的改进NSGA-Ⅱ算法 被引量：12

3

作者 董骏峰 王祥 梁昌勇 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2019年第5期166-174,共9页

带有精英策略的非支配排序遗传算法(NSGA-II)是在NSGA的基础之上,提出拥挤度和拥挤度比较算子,代替了需要指定共享半径的适应度共享策略,是解决多目标优化问题的经典算法之一。但是NSGA-II算法在保持种群多样性时采取的拥挤距离排挤机... 带有精英策略的非支配排序遗传算法(NSGA-II)是在NSGA的基础之上,提出拥挤度和拥挤度比较算子,代替了需要指定共享半径的适应度共享策略,是解决多目标优化问题的经典算法之一。但是NSGA-II算法在保持种群多样性时采取的拥挤距离排挤机制有着pareto前沿分布不均匀的缺陷,因此,提出一种基于个体邻域的改进NSGA-II算法SN-NSGA2。SN-NSGA2将密度聚类算法DBSCAN中邻域的思想应用到排挤机制中去,提出一种个体邻域的构建方法,采用相应的淘汰策略去除个体邻域中的其他邻居个体。实验结果表明相对于NSGA-II算法来说,新算法求出的pareto解集有着更好的分布性以及良好的收敛性。 展开更多

关键词 带有精英策略的非支配排序遗传算法(nsga2) 多目标优化 邻域 分布性 拥挤距离

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改进NSGA2在炼钢-连铸调度中的应用研究 被引量：6

4

作者 王秀英 李庆 《控制工程》 CSCD 北大核心 2020年第3期424-429,共6页

针对具有多重精炼方式的炼钢-连铸调度排产问题,采用单纯带精英策略的非支配排序遗传算法(NSGA2)存在求解精度不高,求解速度慢、并得到Pareto解集后需要人工确定最优解的问题,提出了基于优先级策略的改进NSGA2新方法。首先基于炼钢-连... 针对具有多重精炼方式的炼钢-连铸调度排产问题,采用单纯带精英策略的非支配排序遗传算法(NSGA2)存在求解精度不高,求解速度慢、并得到Pareto解集后需要人工确定最优解的问题,提出了基于优先级策略的改进NSGA2新方法。首先基于炼钢-连铸生产工艺过程及调度目标和要素建立多目标优化调度模型,然后将所提出的方法应用到具有多重精炼的炼钢-连铸生产调度问题中,并与现有采用原始NSGA2的仿真结果进行比较。实验结果表明本文提出的基于优先级策略的改进NSGA2算法在求解速度、求解精度上均优于原始NSGA2算法,并能自动给出唯一的最优调度方案,避免人工确定最优解缺乏科学依据问题。 展开更多

关键词 炼钢-连铸 生产调度 多目标优化 带精英策略的快速非支配排序遗传算法(nsga2) 优先级策略

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基于改进NSGA-Ⅱ算法的港口堆位分配问题研究 被引量：3

5

作者 宋昕 黄磊 《计算机工程与应用》 CSCD 2012年第33期34-39,共6页

散杂货港口堆位分配问题是一个典型的组合优化问题。在对此问题分析和建模的基础上,采用NSGA-Ⅱ算法进行求解。针对问题搜索空间大、约束条件复杂等特点,对传统NSGA-Ⅱ算法进行了改进,以提高算法的处理效率、收敛性和多样性。应用Java... 散杂货港口堆位分配问题是一个典型的组合优化问题。在对此问题分析和建模的基础上,采用NSGA-Ⅱ算法进行求解。针对问题搜索空间大、约束条件复杂等特点,对传统NSGA-Ⅱ算法进行了改进,以提高算法的处理效率、收敛性和多样性。应用Java编程语言,融合JESS推理机,进行了改进NSGA-Ⅱ算法的仿真研究。 展开更多

关键词 堆位分配 多目标优化 带精英策略的快速非支配排序遗传算法(nsga-Ⅱ) 随机修复算子

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考虑机器检修的圆钢热轧批量调度算法 被引量：5

6

作者 许绍云 李铁克 +3 位作者 王雷 王柏琳 柏亮 董广静 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2014年第10期2502-2511,共10页

针对圆钢的热轧批量调度问题,考虑实际生产中的机器检修计划对批量连续性加工的影响,以最大化产能利用率、最小化机器调整时间和订单提前拖期为优化目标,建立了多目标的整数规划模型,并提出改进的带精英策略的快速非支配排序算法对模型... 针对圆钢的热轧批量调度问题,考虑实际生产中的机器检修计划对批量连续性加工的影响,以最大化产能利用率、最小化机器调整时间和订单提前拖期为优化目标,建立了多目标的整数规划模型,并提出改进的带精英策略的快速非支配排序算法对模型进行求解。算法结合问题的约束特征,采用改进的NEH算法生成初始解,并采用罚函数的思想设计适应度函数,对种群中存在的不合理解设计修复规则进行修复;针对遗传进化过程,设计了遗传操作方式,并在算法迭代过程中嵌入基于有限搜索范围的邻域搜索算法,避免算法陷入局部最优。实验结果表明,模型和算法对问题的描述和求解是可行有效的。 展开更多

关键词 热轧批量调度 多目标优化 带精英策略的快速非支配排序算法 遗传算法 圆钢生产

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基于NSGA Ⅱ的物流配送中车辆路径问题研究 被引量：30

7

作者 卫田 范文慧 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2008年第4期778-784,共7页

车辆路径问题已经被证明属于NP-Hard问题。针对这一问题建立了多目标优化的数学模型;构造了带精英策略的快速非支配排序遗传算法,以求解车辆路径问题的数学模型,针对物流配送路径优化,将该算法从解决连续问题扩展为解决离散问题;进行了... 车辆路径问题已经被证明属于NP-Hard问题。针对这一问题建立了多目标优化的数学模型;构造了带精英策略的快速非支配排序遗传算法,以求解车辆路径问题的数学模型,针对物流配送路径优化,将该算法从解决连续问题扩展为解决离散问题;进行了算法设计,提出了离散问题的快速非支配排序和锦标赛选择结合的子代选择方法,并修正了以往的初始群体生成、交叉和变异的方法。通过实例比较证明,该算法可以更好地解决物流配送路径优化的多目标问题,较快找到更优解,避免早熟收敛并改进算法性能,达到较高的搜索效率。 展开更多

关键词 物流配送 车辆路径问题 带精英策略的快速非支配排序遗传算法

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基于改进NSGA-Ⅱ的仿人机器人上楼梯运动规划方法

8

作者 许宪东 关毅 +3 位作者 洪炳镕 朴松昊 钟秋波 蔡则苏 《高技术通讯》 CAS CSCD 北大核心 2014年第9期982-990,共9页

针对当前仿人机器人运动优化算法多采用对能耗、稳定性及速度等单目标优化而存在一定的局限性的问题,提出了一种基于多目标优化的仿人机器人上楼梯运动优化方法。针对NSGA-Ⅱ——经典的带精英策略的非支配排序遗传算法(NSGA)的快速非支... 针对当前仿人机器人运动优化算法多采用对能耗、稳定性及速度等单目标优化而存在一定的局限性的问题,提出了一种基于多目标优化的仿人机器人上楼梯运动优化方法。针对NSGA-Ⅱ——经典的带精英策略的非支配排序遗传算法(NSGA)的快速非支配排序效率较低的问题,提出了一种基于自调整二叉搜索树的改进NSGA-Ⅱ方法,并采用改进的NSGA-Ⅱ算法实现了仿人机器人上楼梯运动参数优化。通过仿真和实际实验对比了优化前后仿人机器人的能耗和稳定性。实验表明,采用这种方法能克服单目标优化的缺点,在同时满足多个目标需求的同时有效地实现仿人机器人上楼梯。 展开更多

关键词 仿人机器人 多目标优化 带精英策略的非支配排序遗传算法(nsga—Ⅱ) 自调 整二叉搜索树

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基于改进NSGA-Ⅱ的船舶管路路径设计 被引量：7

9

作者 董宗然 王法胜 +1 位作者 楼偶俊 卞璇屹 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2022年第4期1129-1142,共14页

针对船舶机舱空间设备繁多、约束复杂,导致人工布管效率低、易出错,而现有布管算法只能生成少量布局结果,不能为管路工程师提供丰富参考等问题,提出一种用于求解船舶管路路径设计的改进多目标优化算法。用网格分解法描述障碍物和主要布... 针对船舶机舱空间设备繁多、约束复杂,导致人工布管效率低、易出错,而现有布管算法只能生成少量布局结果,不能为管路工程师提供丰富参考等问题,提出一种用于求解船舶管路路径设计的改进多目标优化算法。用网格分解法描述障碍物和主要布局约束,将管路长度、折弯数目、贴壁敷设、折弯限制、“凹兜”数目、成束布局效果作为优化目标参与个体支配关系确定和择优过程,以连接点策略和改进A*算法构建种群个体,为带精英策略的快速非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)框架引入局部爬山搜索、精英个体非支配合并、种群多样性保持等改进策略以提高算法寻优能力,提出基于改进多目标算法和人工决策进行多管路成束布局和分支管路布局的算法流程。最后,通过仿真算例和实际算例验证了所提算法的可行性和先进性。 展开更多

关键词 船舶管路路径设计 布局优化 带精英策略的快速非支配排序遗传算法 改进多目标优化算法

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基于改进NSGAⅡ的时变路网污染路径问题多目标优化

10

作者 郭运聪 韩晓龙 《上海海事大学学报》 北大核心 2022年第4期60-66,90,共8页

为降低交通拥堵对时变路网污染路径问题中车辆碳排放量的影响,引入拥堵规避策略,建立最低碳排放量和最短配送时间的多目标优化模型。改进带精英策略的非支配排序遗传算法(elitist non-dominated sorting genetic algorithm,NSGAⅡ)对模... 为降低交通拥堵对时变路网污染路径问题中车辆碳排放量的影响,引入拥堵规避策略,建立最低碳排放量和最短配送时间的多目标优化模型。改进带精英策略的非支配排序遗传算法(elitist non-dominated sorting genetic algorithm,NSGAⅡ)对模型进行求解,并与非支配排序遗传算法(NSGA)进行对比。实验结果表明:改进后的算法可以根据顾客需求合理安排车辆出发时间和路径,有效规避交通拥堵;在顾客规模较大的情况下,车辆碳排放量平均降低24%,且不会造成过多的时间浪费,有助于促进我国绿色物流和谐发展。 展开更多

关键词 污染路径问题 时变路网 交通拥堵 多目标优化 带精英策略的非支配排序遗传算法(nsgaⅡ)

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考虑技能学习差异的多工人协作柔性车间调度

11

作者 李钊 温承钦 +4 位作者 黄维忠 朱海强 覃丽燕 周绍鹏 郑玲 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2024年第10期9-15,共7页

在考虑工人技能学习差异的基础上,为解决多工人协作柔性车间调度问题,提出了基于稀疏邻域带精英策略的快速非支配排序遗传算法(Non-dominated Sorting Genetic AlgorithmⅡ,NSGA-Ⅱ)的调度方法。对考虑技能学习差异的多工人协作柔性车... 在考虑工人技能学习差异的基础上,为解决多工人协作柔性车间调度问题,提出了基于稀疏邻域带精英策略的快速非支配排序遗传算法(Non-dominated Sorting Genetic AlgorithmⅡ,NSGA-Ⅱ)的调度方法。对考虑技能学习差异的多工人协作柔性车间调度问题进行了描述,以车间工人学习能力为背景改进了DeJong学习模型,并建立了多工人协作柔性车间调度的多目标优化模型。在NSGA-Ⅱ基础上,引入了邻域稀疏度的选择方法,有效保留了信息丰富和多样化的染色体,并将稀疏邻域NSGA-Ⅱ应用于柔性车间调度问题求解。经实验验证,稀疏邻域NSGA-Ⅱ所得Pareto解集质量高于标准NSGA-Ⅱ和自适应多目标进化算法(Multiobjective Evolutionary Algorithm Based on Decomposition,MOEA/D),最短调度方案的完工时间为127.1 min,该方案满足逻辑和时间等约束。实验结果验证了稀疏邻域NSGA-Ⅱ在柔性车间调度中的优越性。 展开更多

关键词 多工人协作 柔性车间调度 技能学习差异 改进DeJong学习模型 稀疏邻域带精英策略的快速非支配排序遗传算法

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计及碳排放的风-光-抽水蓄能系统容量优化配置方法 被引量：40

12

作者 刘忠 陈星宇 +2 位作者 邹淑云 潘宜桦 李金铭 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2021年第22期9-18,共10页

合理的系统容量配置方案是开发利用可再生能源的重要基础。文中提出了一种并网型风-光-抽水蓄能联合运行系统容量优化配置方法,该方法以成本最低、经济效益最大、碳排放量最小为优化目标建立系统模型,基于中国东南沿海某近陆海岛的真实... 合理的系统容量配置方案是开发利用可再生能源的重要基础。文中提出了一种并网型风-光-抽水蓄能联合运行系统容量优化配置方法,该方法以成本最低、经济效益最大、碳排放量最小为优化目标建立系统模型,基于中国东南沿海某近陆海岛的真实数据,采用带精英策略的快速非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)对模型进行求解。然后,引入灰色关联分析法实现无偏折中策略获取最优容量配置方案。仿真结果表明,联合运行系统能在最大限度利用风能和太阳能的基础上实现连续稳定运行;引入灰色关联分析法决策最优容量配置方案是可行的,且联合运行系统在全项目周期里的碳排放量随着灰色关联度的增大而减小;适当提高风电和光伏发电入网率能够降低系统成本、提高经济效益、减少碳排放量。 展开更多

关键词 容量配置 三目标优化 联合运行系统 碳排放 带精英策略的快速非支配排序遗传算法(nsga-Ⅱ) 灰色关联分析法

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多工作日历下的大型工程项目多目标任务指派优化方法 被引量：4

13

作者 曾强 袁明明 张进春 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2019年第5期1223-1237,共15页

为解决多工作日历下大型工程项目任务指派问题,提出一种多目标优化方法。建立了以项目工期最短、成本最低为优化目标,考虑多工作日历约束的大型工程项目多目标任务指派优化模型;提出基于多工作日历的时间推算方法,解决了多工作日历下工... 为解决多工作日历下大型工程项目任务指派问题,提出一种多目标优化方法。建立了以项目工期最短、成本最低为优化目标,考虑多工作日历约束的大型工程项目多目标任务指派优化模型;提出基于多工作日历的时间推算方法,解决了多工作日历下工程项目任务指派的关键问题。设计了带精英策略的快速非支配排序遗传算法求解优化模型,其中编码采用基于承包商号的整数编码方式,交叉操作采用两点交叉方式,变异操作采用单点变异方式。种群初始化采用拒绝策略以保证个体可行性,变异过程采用修复策略以保证子代个体的可行性。解码操作根据各任务被指派的承包商号数组,在任务成本数组中查出任务成本,对各任务成本求和得到项目成本;在任务时间数组中查出任务时间,基于关键路径法采用正向推算函数FC得到各任务最早开工时刻、最早完工时刻,进而求出项目工期。进化结束后将所得到的Pareto解集存入工作表“Pareto解集”,当决策人员双击某个Pareto解时,算法基于关键路径法采用正向顺推函数FC和反向逆推函数IC得到其对应的调度矩阵。通过案例分析验证了所提方法的有效性。 展开更多

关键词 任务指派 多工作日历 大型工程项目 多目标优化 带精英策略的快速非支配排序遗传算法 时间推算

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基于双链式结构的云制造系统内资源调度 被引量：3

14

作者 李芳 程友凤 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2023年第11期3786-3799,共14页

为提高云制造系统内各参与主体间的信任度及资源调度效率,研究基于双链式结构的云制造系统。首先,对区块链技术应用于云制造系统中进行分析,设计企业信息公有链及制造资源联盟链上的业务流程。其次,提出将资源调度算法写入制造资源链的... 为提高云制造系统内各参与主体间的信任度及资源调度效率,研究基于双链式结构的云制造系统。首先,对区块链技术应用于云制造系统中进行分析,设计企业信息公有链及制造资源联盟链上的业务流程。其次,提出将资源调度算法写入制造资源链的智能合约中自动执行资源调度,建立考虑创新性和匹配性的多目标资源调度模型,使用带精英策略的快速非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)进行模型求解。最后,进行实验仿真分析,将本文所提出双链式结构及资源调度模型与传统云制造资源调度模型做对比,验证模型的有效性。结果表明,在基于双链式结构的云制造系统内各参与节点间相互信任后,制造资源调度具有更优的非支配解集并且资源调度速度得到了提升。 展开更多

关键词 区块链 云制造 带精英策略的快速非支配排序遗传算法 多目标 资源调度

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集成自动导引车路径规划的智能制造数字化车间设备布局优化方法 被引量：16

15

作者 葛华辉 冯毅雄 +2 位作者 密尚华 谭建荣 王云 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2019年第7期1655-1664,共10页

智能制造数字化车间具有自动导引车(AGV)、加工设备高度集成的特点。针对智能制造数字化车间布局和AGV路径规划分开优化,使得某区域的物料搬运过于集中,导致该区域AGV搬运工作量繁重,影响AGV路径规划的问题,建立了以物流运输量最小,物... 智能制造数字化车间具有自动导引车(AGV)、加工设备高度集成的特点。针对智能制造数字化车间布局和AGV路径规划分开优化,使得某区域的物料搬运过于集中,导致该区域AGV搬运工作量繁重,影响AGV路径规划的问题,建立了以物流运输量最小,物料搬运时长最短以及AGV数量最少为目标的智能制造数字化车间布局和AGV路径规划集成优化模型。提出一种改进的带精英策略的快速非支配排序遗传算法,采用系统化布置设计法来生成部分初始种群,增加初始种群分布,防止陷入局部最优;将不等长的双链染色体与疫苗接种策略引入非支配排序遗传算法,提高了算法的寻优速度和精度;最后求解得到一组Pareto解集,供决策者优中选优。通过实例验证了所提方法的有效性。 展开更多

关键词 智能制造 车间布局 自动导引车路径规划 改进的带精英策略的快速非支配排序遗传算法 疫苗接种策略

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配电网固定串联补偿多目标优化 被引量：18

16

作者 周鑫 王韶 +3 位作者 张文龙 汪俊宇 覃日升 李胜男 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2017年第24期115-122,共8页

为了更好地利用固定串联补偿电容器改善网架薄弱、供电半径大以及长线路末端有重负荷配电网的电压偏差,研究了确定固定串联补偿电容器选址定容的多目标优化方法。以电压整体偏差、串联补偿容抗和有功网络损耗最小为目标建立配电网固定... 为了更好地利用固定串联补偿电容器改善网架薄弱、供电半径大以及长线路末端有重负荷配电网的电压偏差,研究了确定固定串联补偿电容器选址定容的多目标优化方法。以电压整体偏差、串联补偿容抗和有功网络损耗最小为目标建立配电网固定串联补偿多目标优化模型。基于灵敏度方法和固定串联电容器减小线路电压损耗的原理确定安装固定串联电容器候选线路和补偿容抗取值范围。运用带精英策略的快速非支配排序遗传算法求解建立的模型。算例验证了方法的可行性和有效性。结果表明串联电容器能够有效地提高电压质量和降低有功网络损耗。 展开更多

关键词 配电网 固定串联补偿 多目标优化 带精英策略的快速非支配排序遗传算法

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基于车辆共享的多中心共同配送联盟优化 被引量：8

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作者 王勇 周雪 +1 位作者 刘永 许茂增 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2021年第6期1820-1832,共13页

针对多中心共同配送网络优化研究在车辆共享和合作联盟构建方面存在的不足,提出基于车辆共享的多中心共同配送联盟优化策略。首先,建立了多周期物流运营成本最小化和车辆使用数最小化的双目标优化模型。其次,设计了考虑客户空间地理位... 针对多中心共同配送网络优化研究在车辆共享和合作联盟构建方面存在的不足,提出基于车辆共享的多中心共同配送联盟优化策略。首先,建立了多周期物流运营成本最小化和车辆使用数最小化的双目标优化模型。其次,设计了考虑客户空间地理位置和服务时间窗的K-means时空聚类算法,进而提出一种Clarke-Wright-带精英策略的快速非支配排序遗传算法混合算法,该混合算法设计了算法间的选择性赋予机制,增强了算法的全局和局部寻优能力,并与多目标遗传算法和多目标粒子群算法进行比较分析,进一步验证了模型和算法的有效性。然后,应用改进Shapley值法进行了多中心共同配送的收益分配优化方案研究,进而研究了多中心间的合作联盟序列选择,并比较验证了不同收益分配方法计算的合作联盟方案稳定性。最后,通过实例对所提方法进行了验证,分析探讨了不同车辆共享模式下的多中心合作联盟序列,结果表明该方法能够实现配送资源的合理化配置并提高合作联盟稳定性,可为基于资源共享的物流配送网络优化提供参考和方法支持。 展开更多

关键词 多中心共同配送 车辆共享模式 Clarke-Wright-带精英策略的快速非支配排序遗传算法 收益分配 联盟稳定性

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卵形截面钢丝螺旋弹簧切应力分析及多目标优化设计

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作者 欧学昊 周长城 +1 位作者 赵昱 李颂 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2021年第12期1-6,20,共7页

卵形截面钢丝螺旋弹簧如今广泛应用于发动机气门弹簧、离合器弹簧等领域。基于弹性理论,对卵形截面钢丝螺旋弹簧切应力进行分析,提出一种切应力计算方法。弹簧截面扭转基本方程为非齐次偏微分方程。通过换元法、分离变量法及Fourier展... 卵形截面钢丝螺旋弹簧如今广泛应用于发动机气门弹簧、离合器弹簧等领域。基于弹性理论,对卵形截面钢丝螺旋弹簧切应力进行分析,提出一种切应力计算方法。弹簧截面扭转基本方程为非齐次偏微分方程。通过换元法、分离变量法及Fourier展开法得到截面扭转切应力,基于半逆解法得到弯曲情况下的切应力,将修正后的扭转切应力和弯曲切应力叠加得到总切应力。通过有限元仿真,验证了计算方法的正确性。基于带精英策略的快速非支配排序遗传算法(a fast elitist Non-dominated Sorting Genetic Algorithm-Ⅱ,NSGA-Ⅱ)和上述切应力计算方法提出了一种卵形截面钢丝螺旋弹簧多目标优化设计方法。优化结果表明,该方法可以为卵形截面钢丝螺旋弹簧的设计提供参考。 展开更多

关键词 卵形截面钢丝螺旋弹簧 切应力 带精英策略的快速非支配排序遗传算法 多目标优化设计

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