基于非支配排序遗传算法NSGA-Ⅲ的多目标屏蔽智能优化研究 被引量：1

1

作者 王梦琪 郑征 +3 位作者 梅其良 彭超 高静 周岩 《原子能科学技术》 北大核心 2025年第2期422-428,共7页

本文基于第3代非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅲ)开展了多目标屏蔽智能优化方法研究。以乏燃料运输船舶为对象,采用多目标智能优化程序建立一维离散纵标计算模型,针对舱盖上方区域屏蔽结构(混凝土和聚乙烯厚度)进行优化设计,最终得到1组优化... 本文基于第3代非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅲ)开展了多目标屏蔽智能优化方法研究。以乏燃料运输船舶为对象,采用多目标智能优化程序建立一维离散纵标计算模型,针对舱盖上方区域屏蔽结构(混凝土和聚乙烯厚度)进行优化设计,最终得到1组优化的屏蔽方案。基于优化后的屏蔽方案,建立真实的三维蒙特卡罗计算模型,和基于混凝土、聚乙烯或含硼硅树脂的方案进行对比,评估优化方案的屏蔽效果。评价指标包括屏蔽厚度、重量、总剂量率和价格等。结果显示,基于所开发的多目标屏蔽智能优化方法优化得到的方案各有特点,包含了多个优选的方案,为设计者提供了更丰富的选择。 展开更多

关键词 多目标优化算法 屏蔽 乏燃料运输船舶 第3代非支配排序遗传算法

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于优化第三代非支配排序遗传算法的城市应急设施模糊选址 被引量：6

2

作者 朱云辰 程明骏 +5 位作者 郑昕文 岑沛立 郗祥硕 黄杉 华晨 黄海 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期1832-1843,共12页

以杭州市上城区2022年全年核酸检测点记录数据为基础,采用优化型第三代非支配排序遗传算法(NSGA3),将杭州市上城区划分为10786个50 m×50 m的人口点,模拟每个人口点去往周边核酸检测这一聚集性应急行为,并进行50000次迭代.将迭代结... 以杭州市上城区2022年全年核酸检测点记录数据为基础,采用优化型第三代非支配排序遗传算法(NSGA3),将杭州市上城区划分为10786个50 m×50 m的人口点,模拟每个人口点去往周边核酸检测这一聚集性应急行为,并进行50000次迭代.将迭代结果进行核密度分析,分别得出基于单设施点的15 min生活圈优化结果、基于双设施点的15 min生活圈优化结果、基于适老化需求修正的设施点优化结果,以及基于单设施点的5 min生活圈优化结果.结果显示,以单设施点的15 min生活圈优化结果为例,在不改变服务能力的前提下,基于优化NSGA3迭代后的核酸检测点网络,将设施平均可达时间从292.44 s优化到了264.62 s.基于核酸检测这一行为结果形成城市应急设施的模糊选址范围,得出“小集聚-大分散”空间规律;在此基础上将模糊选址范围转化为“社区级多功能应急空间”,为将来发生应急事件,进行临时应急设施选点决策时提供理论建议. 展开更多

关键词 第三代非支配排序遗传算法(nsga3) 应急公共事件 应急设施选点 模糊选址 杭州市

在线阅读 下载PDF 职称材料

联合遗传算法和强化学习的虚拟网络功能映射与调度方法

3

作者 刘光远 曹晶仪 杜婕 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期175-184,共10页

网络功能虚拟化环境下,为满足用户不同需求并提高资源利用效率,将虚拟网络功能映射与调度联合考虑。首先,通过构建网络低时延、虚拟机资源高利用及能量低损耗的多目标优化模型,设计了一种强化学习(RL)联合第三代非支配排序遗传算法(NSGA... 网络功能虚拟化环境下,为满足用户不同需求并提高资源利用效率,将虚拟网络功能映射与调度联合考虑。首先,通过构建网络低时延、虚拟机资源高利用及能量低损耗的多目标优化模型,设计了一种强化学习(RL)联合第三代非支配排序遗传算法(NSGAⅢ)的优化方法RL-NSGAⅢ;然后,采用两段式初始化技术求得高质量初始解,利用强化学习的优势自适应调节交叉变异参数,以保持种群多样性;最后,基于参考点的第三代非支配排序遗传算法,将虚拟网络功能映射至虚拟机并进行调度服务,得到多目标优化策略。仿真结果表明:相较于已有的NSGAⅢ、NSGAⅡ和MOPSO算法,采用RL-NSGAⅢ算法计算得到的时延降低了17%~28%,节点负荷提高了9%~19%,能量损耗降低了12%~26%,表明所提算法在提高网络速率和降低网络运营支出上的有效性。 展开更多

关键词 网络功能虚拟化 虚拟网络功能 映射与调度 强化学习 第三代非支配排序遗传算法

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于CatBoost-NSGA-Ⅲ算法的盾构姿态预测与优化

4

作者 吴贤国 刘俊 +3 位作者 曹源 雷宇 李士范 覃亚伟 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期69-77,共9页

为解决盾构掘进过程中因盾构前倾变形、蛇形、轴线偏离及纠偏等影响施工安全性与高效性的问题,提出一种将类别型特征梯度提升(CatBoost)与第三代非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅲ)相结合的盾构姿态多目标优化方法;以贵阳地铁为例,选取22个影... 为解决盾构掘进过程中因盾构前倾变形、蛇形、轴线偏离及纠偏等影响施工安全性与高效性的问题,提出一种将类别型特征梯度提升(CatBoost)与第三代非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅲ)相结合的盾构姿态多目标优化方法;以贵阳地铁为例,选取22个影响因素作为输入参数,利用CatBoost算法建立输入参数与盾构姿态之间的非线性映射函数关系,采用随机森林(RF)算法评价输入参数的重要性;以盾构姿态绝对值最小化为目标,构建CatBoost-NSGA-Ⅲ多目标优化模型,并通过案例分析验证所提方法的适用性和有效性。结果表明:采用CatBoost算法训练工程实测数据得到的预测模型具有较高的精度,5个盾构姿态目标的R^(2)范围为0.916~0.943;所研发的CatBoost-NSGA-Ⅲ盾构姿态多目标优化方法,可使盾构姿态得到显著优化,整体改进的平均值为53.34%。 展开更多

关键词 类别型特征梯度提升(CatBoost) 第三代非支配排序遗传算法(nsga-Ⅲ) 盾构姿态 多目标优化 重要性排序

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于改进NSGA-Ⅲ的多Delta机器人协作食品动态分拣研究 被引量：1

5

作者 郭凌岑 王海晖 +1 位作者 赵小霏 王思璐 《食品与机械》 北大核心 2025年第7期72-77,共6页

[目的]探索提升多Delta机器人协作的食品动态分拣准确率和效率的方法。[方法]基于多Delta机器人食品自动化生产线,提出一种结合动态目标跟踪、多机器人任务分类和机器人轨迹规划的多Delta机器人协作食品动态分拣方法。通过精确计算传送... [目的]探索提升多Delta机器人协作的食品动态分拣准确率和效率的方法。[方法]基于多Delta机器人食品自动化生产线,提出一种结合动态目标跟踪、多机器人任务分类和机器人轨迹规划的多Delta机器人协作食品动态分拣方法。通过精确计算传送带移动距离,并结合相机实时采集的目标坐标信息,实现对食品动态位置的精准捕捉。通过集中控制分配策略,根据各机器人的工作状态与任务优先级,科学合理地进行任务分配。通过改进的第三代非支配排序遗传算法和5次非均匀有理B样条曲线实现多目标综合最优轨迹规划。并通过搭建试验平台对所提方法的性能进行全面验证。[结果]试验所提多Delta机器人协作分拣方法具有优异的性能。在实际运行中,该方法实现了食品分拣的高精度、高效率与高稳定性,分拣成功率为100%,分拣平均时间为0.231 s,平均运行冲击为4.45×10^(3)(°)/s^(3),平均运行能耗为2.45×10^(2)(°)/s^(2),有效满足了食品生产对高效、稳定作业的需求。[结论]通过优化现有动态分拣方法并结合多机器人可以实现食品的准确、高效和稳定分拣。 展开更多

关键词 食品自动化生产线 多Delta机器人 动态目标跟踪 第三代非支配排序遗传算法 非均匀有理B样条

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于改进NSGA Ⅲ-PSO的含风光柴储配电网优化调度方法研究

6

作者 范展滔 刘敬诚 《电测与仪表》 北大核心 2025年第11期167-175,209,共10页

微电网的不断接入使配电网结构日趋复杂、设备种类不断增多且运行方式趋于多样,为其运行调度的安全性和经济性带来了新的挑战。针对现有含微网配电网智能调度方法存在的模型维度高、求解困难、计算精度低等问题,文中提出了一种考虑风光... 微电网的不断接入使配电网结构日趋复杂、设备种类不断增多且运行方式趋于多样,为其运行调度的安全性和经济性带来了新的挑战。针对现有含微网配电网智能调度方法存在的模型维度高、求解困难、计算精度低等问题,文中提出了一种考虑风光柴储的配电网安全和经济调度双层模型。其中上层在考虑潮流和微电网交互等约束的条件下构建了总运行成本最低、网损和电压稳定性指数最小的多目标调度模型,通过改进的第三代非支配排序遗传算法对模型进行求解。下层则在储能和分布式电源等运行约束下构建了以微电网自身运行成本最低为目标的调度模型,通过改进粒子群算法对模型进行求解。结果表明,所提方法可以有效地兼顾经济性和安全性,通过两层模型的深入协调配合,实现多主体利益共赢。相比于常规方法,总成本降低大于3.00%,电压稳定性指数降低大于1.50%,总求解时间降低大于2.50%,具有一定的实用价值。 展开更多

关键词 配电网 微电网 双层模型 风光柴储 第三代非支配排序遗传算法 粒子群算法

在线阅读 下载PDF 职称材料

考虑洪灾伤员心理剥夺的救护车多目标调度模型与算法

7

作者 吴琪 刘勇 +1 位作者 马良 武嘉伟 《中国安全科学学报》 北大核心 2025年第7期31-39,共9页

为减轻灾害导致的人员伤亡和经济损失,最小化伤员救助最大时间、救护车最迟服务时间标准差和伤员心理总剥夺成本,综合考虑伤员心理剥夺因素,构建多目标救护车应急救援调度优化模型,结合模型非确定性多项式(NP)难的特性,设计改进的第三... 为减轻灾害导致的人员伤亡和经济损失,最小化伤员救助最大时间、救护车最迟服务时间标准差和伤员心理总剥夺成本,综合考虑伤员心理剥夺因素,构建多目标救护车应急救援调度优化模型,结合模型非确定性多项式(NP)难的特性,设计改进的第三代非支配排序遗传算法(INSGA-Ⅲ),采用多染色体分层编码策略及动态交叉变异方法,以2019年江西省赣州市兴国县洪灾为例,对比INSGA-Ⅲ与第三代非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅲ)、第二代非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ),开展救护车数量和相对剥夺成本系数的灵敏度分析,并验证模型和算法的有效性。结果表明:最小化伤员救助的最大时间为9.234 h,最小化救护车的最迟服务时间标准差为13.156 min,最小化伤员心理总剥夺成本为1729.001。伤员的心理相对剥夺成本系数控制在0.3,配置500辆救护车,能有效提高救援的时效性和公平性。 展开更多

关键词 洪涝灾害 伤员心理 救护车 多目标优化 应急救援 改进的第三代非支配排序遗传算法(Insga-Ⅲ)

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于参考点拥挤度改进的NSGAⅢ算法 被引量：5

8

作者 庞善天 陈基漓 谢晓兰 《计算机工程与设计》 北大核心 2019年第6期1626-1633,共8页

当NSGAIII算法中的参考点小生境数比较小时,与该参考点相关联的所有成员都同时进入下一代,未考虑拥挤程度,降低了种群的多样性,减缓了种群的收敛速度。针对这一问题,提出一种个体选择策略,每次从参考点集合选取个体进入下一代之前,先计... 当NSGAIII算法中的参考点小生境数比较小时,与该参考点相关联的所有成员都同时进入下一代,未考虑拥挤程度,降低了种群的多样性,减缓了种群的收敛速度。针对这一问题,提出一种个体选择策略,每次从参考点集合选取个体进入下一代之前,先计算集合中种群成员相互之间的拥挤度,当拥挤距离小于所设定阈值时,随机删除其中任意一个个体,使其不参与下一代的进化。在PlatEMO平台上与原算法进行实验对比,实验结果表明,改进算法使Pareto解集的收敛性和分布性方面得到了改善。 展开更多

关键词 多目标优化 第三代非支配排序遗传算法 参考点 小生境数 拥挤度

在线阅读 下载PDF 职称材料

强对流天气下航路多目标改航规划 被引量：2

9

作者 黄洲升 田齐齐 唐卫贞 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第4期1648-1657,共10页

为了提高航空器在受到强对流天气影响区域中航路的通行效能,优化强对流天气影响下的航空器的改航路径,提出基于第三代非支配排序遗传算法(non-dominated sorting genetic algorithm III,NSGA-III)的多目标改航路径规划方法。通过构建飞... 为了提高航空器在受到强对流天气影响区域中航路的通行效能,优化强对流天气影响下的航空器的改航路径,提出基于第三代非支配排序遗传算法(non-dominated sorting genetic algorithm III,NSGA-III)的多目标改航路径规划方法。通过构建飞行环境模型,根据空域情况划设飞行受限区,并在此基础上着重考虑航空器实施改航区域中强对流天气的影响,以航空器运行成本最低、改航角度最小、非直线系数最小、天气影响最小为目标,利用NSGA-III综合考虑安全性、经济性等因素,对某空域航路进行强对流天气下多目标改航的规划,并进行仿真分析。结果表明:NSGA-III能够综合考虑所提出的4个目标,计算出多条有效的备选改航路径。在选定2个改航点的条件下,在保障航空器安全运行的前提下考虑运行的经济性、合理性后,共有91条备选航路可供选择。 展开更多

关键词 多目标改航规划 第三代非支配排序遗传算法(nsga-III) 强对流天气 交通运输规划与管理 空中交通流量管理

在线阅读 下载PDF 职称材料

考虑表面柔性接触的陀螺摆加速度计装配位姿偏差计算与分析

10

作者 张健 刘检华 +3 位作者 张国锐 夏焕雄 张福礼 沈宏达 《兵工学报》 北大核心 2025年第9期310-321,共12页

针对设计阶段如何准确把握陀螺摆加速度计装配位姿精度的问题,提出考虑非理想配合面柔性接触行为的装配位姿偏差计算方法。依托位姿的试探调整策略,建立基于多自由度力系平衡条件的装配位姿偏差问题模型,提出用于解算此模型的第3代非支... 针对设计阶段如何准确把握陀螺摆加速度计装配位姿精度的问题,提出考虑非理想配合面柔性接触行为的装配位姿偏差计算方法。依托位姿的试探调整策略,建立基于多自由度力系平衡条件的装配位姿偏差问题模型,提出用于解算此模型的第3代非支配排序遗传算法(Nondominated Sorting Genetic AlgorithmsⅢ,NSGA-Ⅲ)框架。以陀螺摆加速度计的同轴装配位姿精度预测为例,与经典小位移旋量(Small Displacement Torsor,SDT)方法和主流迭代最近点(Iterative Closest Point,ICP)方法对比,验证所提方法的有效性和准确性。研究结果表明,该方法有能力提高陀螺摆加速度计装配位姿精度预测的准确性,可为保障我国高端惯导产品的精度性能提供帮助。 展开更多

关键词 柔性接触行为 陀螺摆加速度计 装配精度预测 位姿偏差 非理想表面 第3代非支配排序遗传算法

在线阅读 下载PDF 职称材料

考虑运输风险和班期限制的多式联运路径选择

11

作者 常征 王聪 +1 位作者 付康 范瀚文 《上海海事大学学报》 北大核心 2025年第1期23-32,共10页

为分析运输风险和班期限制对多式联运的影响,提出节点间运输风险和节点处换装风险评价指标体系。采用熵权-突变级数法进行风险综合评估,以运输总成本和运输风险为优化目标,并以班期限制等为约束条件,构建多式联运路径选择模型。以福州-... 为分析运输风险和班期限制对多式联运的影响,提出节点间运输风险和节点处换装风险评价指标体系。采用熵权-突变级数法进行风险综合评估,以运输总成本和运输风险为优化目标,并以班期限制等为约束条件,构建多式联运路径选择模型。以福州-天津的多式联运网络为例,引入自适应第三代非支配排序遗传算法(adaptive non-dominated sorting genetic algorithmⅢ,ANSGA-Ⅲ)进行模型求解,并与第二代非支配排序遗传算法(non-dominated sorting genetic algorithmⅡ,NSGA-Ⅱ)进行对比。结果表明:双目标优化模型比单目标优化模型能更有效地实现成本和风险的综合最优;班期限制对运输方案的选择有显著影响,考虑班期限制更贴近实际运输需求;ANSGA-Ⅲ显著提高了双目标优化模型解的质量。所提出模型可为不同偏好决策者,以及不同运输时限和不同起运时刻下的运输任务的多式联运路径选择提供一定的参考。 展开更多

关键词 运输风险 班期限制 路径选择 熵权-突变级数法 自适应第三代非支配排序遗传算法(Ansga-Ⅲ)

在线阅读 下载PDF 职称材料

多目标U型顺序相依装配线平衡问题的改进NSGA-Ⅲ 被引量：1

12

作者 夏建平 李尚强 +2 位作者 部绍闵 杨庆福 高德优 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2023年第12期13-21,共9页

在产品装配时无先后关系约束的作业之间可能存在装配干扰,使作业时间依赖于装配顺序,导致产品装配时间增加,从而影响装配线的平衡。为此,考虑装配过程中作业间的相互干扰,以工位开启数量、空闲时间均衡指标、总装配时间和装配成本为目标... 在产品装配时无先后关系约束的作业之间可能存在装配干扰,使作业时间依赖于装配顺序,导致产品装配时间增加,从而影响装配线的平衡。为此,考虑装配过程中作业间的相互干扰,以工位开启数量、空闲时间均衡指标、总装配时间和装配成本为目标,构建多目标U型顺序相依装配线平衡优化模型,并提出一种改进第三代非支配排序遗传算法(Non-dominated Sorting Genetic Algorithm-Ⅲ,NSGA-Ⅲ)进行求解。所提算法引入了变邻域搜索算法的局部搜索特性以平衡算法的探索与开发关系;设计了基于问题约束下的编码、解码、种群更新和选择操作。最后,通过算例测试和实例分析验证算法的高效性。 展开更多

关键词 U型装配线平衡 顺序相依 改进第三代非支配排序遗传算法 多目标优化 帕累托

在线阅读 下载PDF 职称材料

云制造下小批量定制产品的服务组合双层优选方法 被引量：3

13

作者 袁伟 郭伟 +1 位作者 王磊 马剑 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期253-268,共16页

为解决云制造环境下小批量定制产品的服务组合优选问题,提出一种以加工特征作为任务粒度的资源服务组合双层优选方法。该方法首先构建了需求—特征图谱、制造资源供应图谱对供需两方信息进行描述与存储;然后设立加工合格率、满意度评价... 为解决云制造环境下小批量定制产品的服务组合优选问题,提出一种以加工特征作为任务粒度的资源服务组合双层优选方法。该方法首先构建了需求—特征图谱、制造资源供应图谱对供需两方信息进行描述与存储;然后设立加工合格率、满意度评价值、交付按时率、供应偏好值4个指标,并依托变异系数法进行赋权来初筛供应商,实现一层优选;最后建立了以工艺总成本、工艺总时间及总碳排放作为优化目标,特征间的优先级关系作为约束的优化模型,并使用融入次候选集变异算子的改进遗传算法NSGA-Ⅲ对其进行求解,完成二层优选。通过对实例结果的工艺流动顺序分析验证了该方法的可行性,并证明了改进后的算法求解效果更佳。 展开更多

关键词 云制造 服务组合 小批量定制 第三代非支配排序遗传算法 知识图谱

在线阅读 下载PDF 职称材料

考虑岸桥作业的集装箱船配载多目标优化 被引量：1

14

作者 李俊 赵雅洁 +1 位作者 肖笛 温想 《上海海事大学学报》 北大核心 2024年第2期35-45,共11页

为进一步提高集装箱码头作业效率,降低船舶在港停留时间,将码头前沿负责装卸作业的岸桥设备纳入集装箱船配载决策考虑范围内,通过降低航线上各港口的岸桥作业不均衡量保证船舶在港作业效率。考虑船舶运输安全性、经济性、适航性等需求,... 为进一步提高集装箱码头作业效率,降低船舶在港停留时间,将码头前沿负责装卸作业的岸桥设备纳入集装箱船配载决策考虑范围内,通过降低航线上各港口的岸桥作业不均衡量保证船舶在港作业效率。考虑船舶运输安全性、经济性、适航性等需求,以岸桥作业不均衡量、船舶阻塞箱数量、稳心高度、横倾角和纵倾值为目标,构建集装箱船配载多目标优化模型。为有效求解多目标优化问题,采用灰熵并行分析法改进第三代非支配排序遗传算法(non-dominated sorting genetic algorithmⅢ,NSGA-Ⅲ)。实验结果表明:改进算法在求解性能上优于一般的带精英选择策略的算法,对算例参数设置变化具有较好鲁棒性,可为制订岸桥作业量均衡的集装箱船配载计划提供一定决策支持。 展开更多

关键词 船舶配载 多目标优化 第三代非支配排序遗传算法(nsga-Ⅲ) 岸桥 作业量均衡

在线阅读 下载PDF 职称材料

引黄灌区水资源承载力多目标决策模型

15

作者 冯涛 杨睿峰 +2 位作者 左其亭 朱大炯 于磊 《华北水利水电大学学报（自然科学版）》 北大核心 2024年第4期47-55,共9页

开展灌区水资源承载力多目标决策研究,探究灌区水资源、社会经济以及生态环境三者之间的互动关系,对可持续性灌区建设具有重要意义。以赵口引黄灌区二期工程为研究对象,以灌区经济效益最大、缺水率最小、承载人口总量最多、污染物排放... 开展灌区水资源承载力多目标决策研究,探究灌区水资源、社会经济以及生态环境三者之间的互动关系,对可持续性灌区建设具有重要意义。以赵口引黄灌区二期工程为研究对象,以灌区经济效益最大、缺水率最小、承载人口总量最多、污染物排放量最小以及粮食产量最大为目标,综合考虑灌区供需水能力、灌溉面积、污染物排放等多维临界约束,构建了赵口引黄灌区二期工程水资源承载力多目标决策模型,运用第3代非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅲ)进行求解,获得Pareto最优解集,并依据不同的目标偏好和熵权法从中选取多套决策方案。研究结果表明:文中经济效益最大、社会效益最大、生态效益最大、人口总量最大以及粮食产量最大5个目标相互制约,Pareto非劣解侧重于追求其中一方效益最优的同时,必然会引起其他目标值(至少一个)变劣。因此,文中得到的多种决策方案可为灌区未来水资源承载力的提升提供科学理论指导。 展开更多

关键词 水资源承载力 多目标决策 第3代非支配排序遗传算法 供需关系 赵口引黄灌区二期工程

在线阅读 下载PDF 职称材料