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面向异步混合流水车间排产的混合禁忌搜索遗传优化算法 被引量:1
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作者 王思彤 林荣恒 《计算机科学》 北大核心 2025年第4期271-279,共9页
相比于传统流水线,混合流水车间具有更高的灵活性,能适应多变的生产场景,但其排产方案的求解复杂度更高,是现代实际制造系统中的常见问题。针对群智能进化算法在解决该问题时计算难度大且搜索效率不高的问题,以最小化总完工时间为优化目... 相比于传统流水线,混合流水车间具有更高的灵活性,能适应多变的生产场景,但其排产方案的求解复杂度更高,是现代实际制造系统中的常见问题。针对群智能进化算法在解决该问题时计算难度大且搜索效率不高的问题,以最小化总完工时间为优化目标,提出了一种混合禁忌搜索遗传优化算法。该算法根据排产问题中所有工件具有相同生产工艺、工件数量多、各阶段并行机不同速的特点,采用了基于首阶段工件顺序的单层编码、考虑机器选择三层优先级的解码方法、多种遗传算子和禁忌搜索算子,具有更加优秀的搜索性能,在保证解质量的基础上提高了算法的收敛速度。最后,通过40个算例和实际应用案例评估算法性能,并将其与其他算法进行比较。实验结果表明,所提出的算法在求解中规模算例、大规模算例和加工车间案例时表现优秀,排产结果的完工时间平均缩短了10.71%,算法达到最优解所需的迭代次数减少了25.72%,运行时间缩短了10.79%。 展开更多
关键词 排产优化 改进遗传算法 禁忌搜索 混合流水车间调度 异步并行
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基于改进第二代非支配遗传算法的甲醇/柴油双燃料船舶发动机参数多目标优化
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作者 赵柯洋 张衡 +4 位作者 贺波 庞轶星 程星鑫 苏玉香 李又一 《内燃机工程》 北大核心 2025年第1期17-26,共10页
利用一维发动机仿真软件GT-Power搭建了甲醇/柴油M15(即甲醇燃料所占体积比例为15%)混合燃料缸内直喷模型,选取转矩、比燃油消耗率、NOx排放量和CO排放量为优化目标,以发动机的进排气门正时角度、压缩比及空燃比为优化参数开展多目标优... 利用一维发动机仿真软件GT-Power搭建了甲醇/柴油M15(即甲醇燃料所占体积比例为15%)混合燃料缸内直喷模型,选取转矩、比燃油消耗率、NOx排放量和CO排放量为优化目标,以发动机的进排气门正时角度、压缩比及空燃比为优化参数开展多目标优化。为实现多目标优化问题的有效求解,采用灰熵并行分析方法改进第二代非支配遗传算法(non-dominated sorting genetic algorithm-Ⅱ,NSGA-Ⅱ),并利用建立的响应面模型对仿真模型计算结果进行了仿真验证。优化结果显示:转矩提升了6.96%,比燃油消耗率降低了1.19%,NOx和CO排放量分别降低了12.37%和3.77%。 展开更多
关键词 甲醇/柴油 第二代非支配遗传算法 灰熵并行 性能优化
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基于种群混合迁移策略的并行量子遗传算法 被引量:1
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作者 陆涛 管荑 +2 位作者 贾鹏 曲志坚 王子灵 《计算机工程与设计》 北大核心 2024年第8期2386-2392,共7页
针对量子遗传算法求解大规模优化问题存在收敛速度慢、易于陷入局部最优等问题,改进量子遗传算法。设计一种种群混合迁移机制促进算法的种群多样性,采用仿TriBA种群结构、双精英种群、重生种群、自适应迁移算子、个体竞争排挤算子以及... 针对量子遗传算法求解大规模优化问题存在收敛速度慢、易于陷入局部最优等问题,改进量子遗传算法。设计一种种群混合迁移机制促进算法的种群多样性,采用仿TriBA种群结构、双精英种群、重生种群、自适应迁移算子、个体竞争排挤算子以及随机失活机制,提高算法的局部勘测能力和全局寻优能力。利用Spark框架实现算法在分布式集群环境下的运算。改进2-opt&R优化算法,通过引入高斯变异提高算法的局部搜索能力,缩小算法的搜索空间。实验结果表明,改进后的算法在全局优化能力、收敛速度、运行速度和求解稳定性等方面均有大幅度提升。 展开更多
关键词 量子遗传算法 种群迁移 Spark框架 并行计算 收敛速度 全局优化 搜索空间
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应用改进遗传算法的低轨星座部署策略优化方法
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作者 马林 刘玥 +2 位作者 侯祥震 常新亚 王淼 《航天器工程》 CSCD 北大核心 2024年第2期9-15,共7页
考虑发射场任务间隔时间约束,提出应用改进遗传算法的低轨星座部署策略优化方法。对近地圆轨道星座部署过程进行动力学建模,给出了部署窗口与入轨点相位差的关系,以及入轨后相位调整的代价分析。将星座部署位置组合进行参数化,加上各颗... 考虑发射场任务间隔时间约束,提出应用改进遗传算法的低轨星座部署策略优化方法。对近地圆轨道星座部署过程进行动力学建模,给出了部署窗口与入轨点相位差的关系,以及入轨后相位调整的代价分析。将星座部署位置组合进行参数化,加上各颗卫星部署日期间隔作为优化变量,使得在大范围日期区间内的搜索问题简化为有限维度的整数规划问题。引入改进遗传算法进行局部搜索,进而对部署策略进行寻优计算。以9颗卫星的Walker星座部署任务为例,对优化方法进行验证。结果表明:优化方法相对穷举搜索法的计算量有约7个数量级的降低,且能够用50代以内的演化计算快速得到满足发射间隔约束条件且兼顾部署总时间和相位转移量的最优解。 展开更多
关键词 低轨星座部署 策略优化 发射计划约束 改进遗传算法
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基于改进遗传算法的主动配电网优化定价策略研究 被引量:1
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作者 谢虎 杨占杰 +3 位作者 张伟 何超林 谢型浪 潘睿 《电测与仪表》 北大核心 2024年第7期116-122,共7页
由于传统的主动配电网优化定价策略没有设置等式和不等式约束条件,使电力定价超过设定的最高限值,降低了定价效率,基于此,研究了一种基于改进遗传算法的主动配电网优化定价策略。首先将最优的机组有功费用和无功费用作为目标建立目标函... 由于传统的主动配电网优化定价策略没有设置等式和不等式约束条件,使电力定价超过设定的最高限值,降低了定价效率,基于此,研究了一种基于改进遗传算法的主动配电网优化定价策略。首先将最优的机组有功费用和无功费用作为目标建立目标函数,即定价优化策略模型,然后设置其等式约束条件和不等式约束条件,使电力定价不超过设定的最高限值,最后在约束条件下利用改进后的遗传算法对最优定价策略模型进行求解,获取最优定价。实验结果表明,所研究方法在大于设定的价格下限0.5元/(kW·h)的基础上,定价更高一点,基于电力企业角度,说明所研究方法优化后的主动配电网定价更为合理,并且定价效率较高。 展开更多
关键词 线性化最优潮流 主动配电网 电力价格 优化策略 改进遗传算法
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并行遗传算法在工程智能优化中的实现策略 被引量:1
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作者 崔明义 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2004年第18期90-91,119,共3页
遗传算法在工程智能优化中的应用较为广泛,但遗传算法的运算效率却直接影响了其在工程中的应用,该文分析了用并行遗传算法提高遗传算法运算效率的策略,并将其应用到工程智能优化中,取得了较为满意的效果,得出了有意义的结论。
关键词 智能优化 并行遗传算法 标准式 分解式
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基于遗传算法的多连接表达式并行查询优化 被引量:25
7
作者 曹阳 方强 +1 位作者 王国仁 于戈 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第2期250-257,共8页
多连接表达式的并行查询优化是提高数据库性能的关键问题之一.提出了使用遗传算法来解决多连接表达式的并行查询优化问题.为了提高查询处理器的执行效率,采用启发式规则来搜索最优的多连接表达式并行调度执行计划.文中给出了详细的测试... 多连接表达式的并行查询优化是提高数据库性能的关键问题之一.提出了使用遗传算法来解决多连接表达式的并行查询优化问题.为了提高查询处理器的执行效率,采用启发式规则来搜索最优的多连接表达式并行调度执行计划.文中给出了详细的测试结果和性能分析.实验结果表明,结合启发式知识的遗传算法是解决多连并行查询优化的有效途径,对提高数据库的性能起到重要作用. 展开更多
关键词 遗传算法 多连接表达式 并行调度 并行查询 优化 数据库
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基于并行NSGA-Ⅱ算法的桥梁网络养护策略优化 被引量:11
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作者 王晓明 贺耀北 +1 位作者 李瑜 石雪飞 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第1期86-91,共6页
制定辖区全体桥梁的养护策略是在役桥梁管养方法研究的前进方向。给出桥梁网络养护策略的优化目标与约束方程,建立网级桥梁策略优化框架。引入带精英策略的非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ),将其与并行遗传算法(PGA)相结合,提出基于并行NSGA... 制定辖区全体桥梁的养护策略是在役桥梁管养方法研究的前进方向。给出桥梁网络养护策略的优化目标与约束方程,建立网级桥梁策略优化框架。引入带精英策略的非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ),将其与并行遗传算法(PGA)相结合,提出基于并行NSGA-Ⅱ的网级养护策略优化方法。采用约束联赛法处理单座桥梁的最低性能约束问题,通过修改支配关系的定义改进原有NSGA-Ⅱ算法。应用于工程案例,输出结果为一系列Pareto最优解集,管理方可根据自身实际方便选择。算例分析验证该框架的有效性,以及建议算法的可靠性与高效性。 展开更多
关键词 桥梁网络 养护策略优化 NSGA-Ⅱ 并行遗传算法 PARETO最优解集
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基于并行非支配排序遗传算法的限流措施多目标优化 被引量:23
9
作者 叶承晋 黄民翔 +1 位作者 陈丽莉 刘畅 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2013年第2期49-55,共7页
分析了当前限流措施优化模型和算法存在的缺陷,提出了综合考虑安全性、稳定性、经济性的限流措施多目标优化模型。在潮流约束下,模型以总投资成本最小、故障后功角稳定性最佳、短路电流综合越限最小为优化目标,并且引入带精英策略的改... 分析了当前限流措施优化模型和算法存在的缺陷,提出了综合考虑安全性、稳定性、经济性的限流措施多目标优化模型。在潮流约束下,模型以总投资成本最小、故障后功角稳定性最佳、短路电流综合越限最小为优化目标,并且引入带精英策略的改进非支配排序遗传算法,结合基于限流效果灵敏度的支路筛选策略,应用于Pareto最优限流措施的求解。为提升优化速度,在MATLAB计算平台上对改进非支配排序遗传算法进行了主从并行改造。最后,结合改进的新英格兰10机39节点系统优化结果,验证了所提出的多目标优化方法有效、可行。 展开更多
关键词 短路电流 限流措施 暂态稳定 多目标优化 改进非支配排序遗传算法 并行计算
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遗传算法在混合动力汽车控制策略优化中的应用 被引量:37
10
作者 浦金欢 殷承良 张建武 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第7期648-652,共5页
提出了一种基于浮点数编码遗传算法的混合动力汽车控制策略参数优化新方法。以一辆实际混合动力汽车样车的逻辑门限控制策略为例,分析并建立了控制策略参数优化的有约束非线性规划模型,其目标函数包含最小化油耗和排放。提出了采用稳态... 提出了一种基于浮点数编码遗传算法的混合动力汽车控制策略参数优化新方法。以一辆实际混合动力汽车样车的逻辑门限控制策略为例,分析并建立了控制策略参数优化的有约束非线性规划模型,其目标函数包含最小化油耗和排放。提出了采用稳态进化模型和浮点数编码遗传算法的参数优化方法,用于求解一组最优的控制策略参数。仿真结果表明,该方法可以找到一组全局最优的参数,将其用作离线参数优化,可以大大缩短控制器的实车标定时间。 展开更多
关键词 混合动力汽车 控制策略 遗传算法 浮点数编码遗传算法 参数优化
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基于最优保留策略遗传算法的玉米小麦优化灌溉模型研究 被引量:15
11
作者 张兵 袁寿其 +2 位作者 李红 成立 蒋惠凤 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第7期25-29,共5页
在综合考虑灌溉水量、作物水分需求、作物种植结构、水分生产函数、降雨量、土壤水分平衡、缺水敏感指数、粮食市场价格、农田灌溉用水价格、最低产量需求和灌溉成本等因素的基础上,建立了适合中国国情的基于灌水收益最大的多作物多约... 在综合考虑灌溉水量、作物水分需求、作物种植结构、水分生产函数、降雨量、土壤水分平衡、缺水敏感指数、粮食市场价格、农田灌溉用水价格、最低产量需求和灌溉成本等因素的基础上,建立了适合中国国情的基于灌水收益最大的多作物多约束非线性优化灌溉模型,同时应用遗传算法的搜寻功能,对模型的实数编码解空间进行搜索。求解结果显示该模型很好地解决了玉米和小麦联合种植的优化灌溉问题,遗传算法在求解该模型中显示出了较好的搜寻能力,能在很短时间内搜寻到模型的最优解。 展开更多
关键词 遗传算法 最优保留策略 JENSEN模型 目标函数 优化灌溉
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伪并行遗传算法在供水管网优化调度中的应用 被引量:8
12
作者 信昆仑 刘遂庆 +1 位作者 陶涛 李树平 《同济大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第12期1662-1667,共6页
讨论了基于微观水力模型的多水源大型供水管网优化调度问题的主要特征,并提出了求解该问题的改进遗传算法.首先,针对决策变量的结构提出二进制-实数混合编码策略;其次,设计并实现了多种群进化的伪并行遗传算法.将本算法与单一群体进化... 讨论了基于微观水力模型的多水源大型供水管网优化调度问题的主要特征,并提出了求解该问题的改进遗传算法.首先,针对决策变量的结构提出二进制-实数混合编码策略;其次,设计并实现了多种群进化的伪并行遗传算法.将本算法与单一群体进化算法同时应用于实际管网的优化调度求解,结果表明,通过个体迁移策略,伪并行遗传算法可以加速优化搜索的进程,显著改善解的质量,并有效节省运行调度费用. 展开更多
关键词 供水管网 水力模拟 优化调度 并行遗传算法
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伪并行遗传算法在无功优化中的应用 被引量:32
13
作者 王志华 尹项根 李光熹 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2003年第8期33-35,41,共4页
在无功优化中,应用矩阵奇异值分解理论,引入了静态电压稳定裕度最大化目标和并行遗传算法思想,提出了用于无功优化的伪并行遗传算法。该算法在一定程度上避免了常规遗传算法容易出现的“早熟”现象,收敛速度也有一定提高。对Ward&Ha... 在无功优化中,应用矩阵奇异值分解理论,引入了静态电压稳定裕度最大化目标和并行遗传算法思想,提出了用于无功优化的伪并行遗传算法。该算法在一定程度上避免了常规遗传算法容易出现的“早熟”现象,收敛速度也有一定提高。对Ward&Hale6节点和IEEE14节点系统进行了测试,计算结果表明,本文所提模型和算法是合理可行的。 展开更多
关键词 电力系统 无功补偿 无功优化 并行遗传算法 矩阵奇异值分解理论
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基于多种群并行遗传算法的原料库存的优化 被引量:11
14
作者 王薇 吴敏 +1 位作者 陈晓方 桂卫华 《控制工程》 CSCD 2003年第1期33-36,55,共5页
库存控制是现代企业 ,特别是连续生产企业物流管理的一项重要内容。针对有色冶金企业原料库存的实际情况 ,建立了一个以资金损耗最小为直接性能指标的原料库存优化模型 ,并提出了一种多种群并行遗传算法对该模型进行优化。仿真及实际运... 库存控制是现代企业 ,特别是连续生产企业物流管理的一项重要内容。针对有色冶金企业原料库存的实际情况 ,建立了一个以资金损耗最小为直接性能指标的原料库存优化模型 ,并提出了一种多种群并行遗传算法对该模型进行优化。仿真及实际运行结果表明 :多种群并行遗传算法不仅能有效地克服传统遗传算法容易早熟收敛的缺点 ,而且改进了进化效率和加快了进化速度 。 展开更多
关键词 多种群并行遗传算法 原料库存 优化 冶金企业 库存控制
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基于模式迁移策略的并行遗传算法 被引量:18
15
作者 管宇 徐宝文 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第3期294-301,共8页
通过分析影响并行遗传算法算法性能的诸多因素 ,以降低通信代价为问题的突破口 ,提出一种基于模式定理的迁移策略SMS .SMS迁移策略借鉴网络信息传输机制 ,通过模式识别压缩提取出子种群中的优质遗传信息 ,再将这一遗传信息在另一子种群... 通过分析影响并行遗传算法算法性能的诸多因素 ,以降低通信代价为问题的突破口 ,提出一种基于模式定理的迁移策略SMS .SMS迁移策略借鉴网络信息传输机制 ,通过模式识别压缩提取出子种群中的优质遗传信息 ,再将这一遗传信息在另一子种群中按比例传播 .文中首先依据模式定理对模式迁移策略的算法有效性进行了探讨 ,然后从理论角度给出了采用模式迁移策略后通信量降低的形式化度量 。 展开更多
关键词 模式迁移策略 并行遗传算法 全局优化算法 模式识别 多种群模型 复杂性分析 计算模型
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并行多家族遗传算法解多目标优化问题 被引量:6
16
作者 卢海 鄢烈祥 +2 位作者 史彬 林子雄 李骁淳 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第12期3985-3990,共6页
提出了一种并行多家族遗传算法,采用主从节点分布式的计算策略,并应用分解协调的思想,对Pareto前沿进行分段,将计算任务分配到局域网上的多台计算机上完成,以减少计算时间。将所提出的方法用于两个化工实际问题的求解,得到的Pareto前沿... 提出了一种并行多家族遗传算法,采用主从节点分布式的计算策略,并应用分解协调的思想,对Pareto前沿进行分段,将计算任务分配到局域网上的多台计算机上完成,以减少计算时间。将所提出的方法用于两个化工实际问题的求解,得到的Pareto前沿的分布均匀性和全面性均优于单个遗传算法算得的结果。解决了遗传算法与流程模拟器结合解化工过程多目标优化问题时计算耗时太长的难题。 展开更多
关键词 并行计算 多目标遗传算法 流程模拟器 优化
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并行遗传算法收敛性分析及优化运算 被引量:4
17
作者 戴晓明 许超 +1 位作者 龚向阳 邵惠鹤 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2002年第6期92-95,共4页
经典遗传算法(Canonical Genetic Algorithms)利用单一种群对种群个体进行交叉、变异和选择操作,在进化过程中的超级个体易产生过早收敛现象,粗粒度并行遗传算法利用多个子种群进行进化计算,各子群体分别独立进行遗传操作,相互交换最优... 经典遗传算法(Canonical Genetic Algorithms)利用单一种群对种群个体进行交叉、变异和选择操作,在进化过程中的超级个体易产生过早收敛现象,粗粒度并行遗传算法利用多个子种群进行进化计算,各子群体分别独立进行遗传操作,相互交换最优个体后继续进化。该文证明了该算法的搜索过程是一个有限时齐遍历马尔柯夫链,给出粗粒度并行遗传算法全局最优收敛性证明。对于旅行商问题TSP(Traveling Salesman Problem)利用粗粒度并行遗传算法进行了求解,以解决经典遗传算法的收敛到局部最优值问题。仿真结果表明,算法的收敛性能优于经典遗传算法。 展开更多
关键词 并行遗传算法 收敛性分析 优化 运算
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基于并行遗传算法的电力系统无功优化 被引量:11
18
作者 盛兆俊 刘观起 马燕峰 《华北电力大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2004年第1期11-14,共4页
为了快速有效地求解大型电力系统无功优化的问题,提出了一种基于局域网的分布式并行遗传算法,采用主从式模型来组织局域网内的多台计算机进行并行计算,整个并行系统由一个主处理器和若干个从处理器组成。根据无功优化的特点,为了找到全... 为了快速有效地求解大型电力系统无功优化的问题,提出了一种基于局域网的分布式并行遗传算法,采用主从式模型来组织局域网内的多台计算机进行并行计算,整个并行系统由一个主处理器和若干个从处理器组成。根据无功优化的特点,为了找到全局最优解,就目标函数及相关参数值的选取和遗传操作进行了改进。算例表明,该方法不仅有效地减少了系统的网络损耗,而且显著地提高了计算速度。 展开更多
关键词 电力系统 无功优化 并行遗传算法 潮流计算 局域网
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基于自适应遗传算法的增程式电动汽车能量管理策略优化 被引量:18
19
作者 徐群群 宋珂 +1 位作者 洪先建 章桐 《汽车技术》 北大核心 2012年第10期19-23,共5页
建立增程式电动汽车整车仿真模型,以恒温器控制策略为例,以车辆最长续驶里程和百公里油耗为优化目标,利用自适应遗传算法对其能量管理策略进行了优化。优化结果表明,采用自适应遗传算法可使等效燃油消耗较之优化前减少10%。同时研究了... 建立增程式电动汽车整车仿真模型,以恒温器控制策略为例,以车辆最长续驶里程和百公里油耗为优化目标,利用自适应遗传算法对其能量管理策略进行了优化。优化结果表明,采用自适应遗传算法可使等效燃油消耗较之优化前减少10%。同时研究了蓄电池SOC上、下限值与目标续驶里程的关系以及不同蓄电池初始SOC值对燃料电池输出功率最优值的影响。研究发现,目标续驶里程与蓄电池SOC上限值关系不大,受下限值影响较大;燃料电池恒定输出功率最优值随着蓄电池初始SOC值的增大而减小。 展开更多
关键词 增程式电动汽车 能量管理 策略优化 遗传算法
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基于伪并行混合遗传算法的神经网络优化 被引量:4
20
作者 赵淑海 邱洪泽 马自谦 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2006年第13期2345-2347,2380,共4页
在分析并行多物种遗传算法应用于神经网络拓扑结构的设计和学习之后,提出一种伪并行遗传(PPGA-MBP)混合算法,结合改进的BP算法对多层前馈神经网络的拓扑结构进行优化。算法编码采用基于实数的层次混合方式,允许两个不同结构的网络个体... 在分析并行多物种遗传算法应用于神经网络拓扑结构的设计和学习之后,提出一种伪并行遗传(PPGA-MBP)混合算法,结合改进的BP算法对多层前馈神经网络的拓扑结构进行优化。算法编码采用基于实数的层次混合方式,允许两个不同结构的网络个体交叉生成有效子个体。利用该算法对N-Parity问题进行了实验仿真,并对算法中评价函数各部分系数和种群规模对算法的影响进行了分析。实验证明取得了明显的优化效果,提高了神经网络的自适应能力和泛化能力,具有全局快速收敛的性能。 展开更多
关键词 遗传算法 并行遗传算法 神经网络 结构优化 遗传优化
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