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基于协同进化的混合变量多目标粒子群优化算法求解无人机协同多任务分配问题 被引量:46
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作者 王峰 张衡 +1 位作者 韩孟臣 邢立宁 《计算机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第10期1967-1983,共17页
无人机多机协同控制系统近年来已被广泛地应用在军事打击、海洋监测、陆地航拍和灾情探测等领域.针对无人机协同多任务分配问题,为了更加准确地描述无人机协同多任务分配场景,本文考虑实际应用场景下的多种复杂约束,并以无人机飞行总航... 无人机多机协同控制系统近年来已被广泛地应用在军事打击、海洋监测、陆地航拍和灾情探测等领域.针对无人机协同多任务分配问题,为了更加准确地描述无人机协同多任务分配场景,本文考虑实际应用场景下的多种复杂约束,并以无人机飞行总航程最少和任务完成时间最短为优化目标,构建了混合变量多约束的无人机协同多任务分配问题模型M-CMTAP.为了高效求解上述模型,本文提出一种基于协同进化的混合变量多目标粒子群优化算法C-MOPSO.C-MOPSO采用基于任务分配和路径规划的编码方法表示无人机的任务分配结果和路径规划结果及基于约束处理的可行解初始化方法生成可行粒子;同时利用基于结构学习的重组策略对粒子进行更新以提高种群的多样性和收敛性;并引入协同进化策略在两个子种群之间进行合作进化以提高算法的搜索效率.根据无人机和目标的分布状态设计4个代表性的测试实例并验证算法性能,实验结果表明,与其他采用协同进化策略的算法相比,所提算法在解的收敛性和解集多样性上均具有显著的性能优势. 展开更多
关键词 协同进化 粒子优化算法 混合变量优化问题 多目标优化 无人机任务分配问题
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多目标蚁群算法及其在固液混合火箭发动机系统优化设计中的应用 被引量:4
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作者 池元成 饶大林 +1 位作者 方杰 蔡国飙 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期1482-1486,共5页
为了提高求解多目标优化问题的Pareto解集的效率,建立了适用于多维、多目标优化问题的多目标蚁群算法(Multi-objective Ant Colony Algorithm,简称MACA)。该算法首先修正了蚁群算法的信息素更新机制和转移概率,然后改进了蚂蚁的行进策略... 为了提高求解多目标优化问题的Pareto解集的效率,建立了适用于多维、多目标优化问题的多目标蚁群算法(Multi-objective Ant Colony Algorithm,简称MACA)。该算法首先修正了蚁群算法的信息素更新机制和转移概率,然后改进了蚂蚁的行进策略,即提出了依概率选择搜索策略。最后,应用该算法对某型号固液混合火箭发动机系统进行了优化设计。计算结果表明,多目标蚁群算法获得的Pareto解集分布均匀、散布范围广,可以有效解决多目标优化问题,能为决策者进行目标权衡提供充分依据。 展开更多
关键词 算法 多目标优化 固液混合火箭发动机 优化设计 PARETO解集
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面向混合变量和任意时间优化的蚁群算法 被引量:2
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作者 廖天俊 余赟 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2017年第3期675-680,共6页
针对现实问题中优化模型复杂、变量类型混合、求解难问题,通过构建面向混合变量的蚁群优化信息素模型和设计蚂蚁随机解构建方法,提出能够充分有效处理混合连续、有序或无序离散变量的蚁群优化算法。进一步考虑现实问题中目标函数评估次... 针对现实问题中优化模型复杂、变量类型混合、求解难问题,通过构建面向混合变量的蚁群优化信息素模型和设计蚂蚁随机解构建方法,提出能够充分有效处理混合连续、有序或无序离散变量的蚁群优化算法。进一步考虑现实问题中目标函数评估次数未知或昂贵优化场景,设计面向任意时间优化的算法参数评估指标,自动化配置算法同时提高解的质量和优化执行效率,生成了面向混合变量和任意时间优化的蚁群算法。最后在标准工程优化问题中进行测试,通过与文献结果的比较,验证了新蚁群算法的高效性和鲁棒性。 展开更多
关键词 混合变量 任意时间优化 算法
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针对混合变量优化问题的协同进化蚁群优化算法 被引量:5
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作者 韦铭燕 陈彧 张亮 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2021年第5期1412-1418,共7页
针对由连续变量和分类变量构成的混合变量优化问题(MVOP),采用协同进化策略来对混合变量决策空间进行搜索,提出了一种协同进化蚁群优化算法(CACOAMV)。CACOAMV分别采用连续和离散蚁群优化(ACO)策略生成连续和分类变量子种群,通过合作者... 针对由连续变量和分类变量构成的混合变量优化问题(MVOP),采用协同进化策略来对混合变量决策空间进行搜索,提出了一种协同进化蚁群优化算法(CACOAMV)。CACOAMV分别采用连续和离散蚁群优化(ACO)策略生成连续和分类变量子种群,通过合作者来对连续和分类变量子向量进行评价,分别对连续和分类变量子种群进行更新来实现对混合变量决策空间的高效协同搜索。进一步地,利用信息素平滑机制增强对分类变量解空间的全局探索能力,并设计了一种面向协同进化框架的"最佳+随机合作者"的重启策略来提高协同搜索效率。与混合变量的蚁群(ACOMV)算法和种群规模线性变小的差分进化-蚁群混合变量优化算法(L-SHADEACO)的比较表明,CACOAMV能够进行更有效的局部开发,从而提高最终结果在目标空间中的近似精度;与基于集合的混合变量差分进化算法(DEMV)相比较,CACOAMV能够在决策空间中更好地逼近全局最优解,具有更好的全局探索能力。综上,采用协同进化机制的CACOAMV能有效保持全局探索和局部开发的平衡,从而具有更好的寻优性能。 展开更多
关键词 混合变量优化问题 协同进化 分类变量 优化 随机启发式算法
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混合改进蚁群算法的函数优化 被引量:6
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作者 陈明杰 黄佰川 张旻 《智能系统学报》 北大核心 2012年第4期370-376,共7页
针对蚁群算法进化速度慢、容易出现停滞现象的不足,探讨了一种基于自适应信息素挥发因子的改进蚁群算法.针对蚁群算法容易陷入局部最优的缺点,提出了一种基于决策变量高斯变异的改进蚁群算法.针对蚁群算法速度慢的不足,探讨了一种基于... 针对蚁群算法进化速度慢、容易出现停滞现象的不足,探讨了一种基于自适应信息素挥发因子的改进蚁群算法.针对蚁群算法容易陷入局部最优的缺点,提出了一种基于决策变量高斯变异的改进蚁群算法.针对蚁群算法速度慢的不足,探讨了一种基于决策变量边界自调整的改进蚁群算法.将上述3种改进相融合,提出了一种基于自适应信息素挥发因子、决策变量高斯变异和决策变量边界自调整3种改进策略的混合改进蚁群算法.将其应用于函数优化中,仿真结果表明,混合改进蚁群算法在收敛速度和收敛率方面都有很大改进,具有更好的寻优性能. 展开更多
关键词 混合改进算法 函数优化 自适应 高斯变异 算法
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基于改进蚁群算法的电力线路检修的多目标优化 被引量:1
6
作者 高立群 于宏涛 +1 位作者 李扬 张军正 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第7期941-944,共4页
通过对辽宁省电力有限公司的线路检修问题的综合分析,考虑各种约束条件,提出了一种多目标优化数学模型.在优化的过程中采用了改进的蚁群算法,并结合了图论中的图着色问题.改进蚁群算法的核心是自适应动态调整路径上的信息素,信息素增量... 通过对辽宁省电力有限公司的线路检修问题的综合分析,考虑各种约束条件,提出了一种多目标优化数学模型.在优化的过程中采用了改进的蚁群算法,并结合了图论中的图着色问题.改进蚁群算法的核心是自适应动态调整路径上的信息素,信息素增量由小变大,增强局部搜索能力,再由大变小,增强全局搜索能力,循环变化,从而利于算法能够跳离局部最优解.改进蚁群算法的优点是在求得满意解的基础上,大大提高了算法的速度.仿真实验结果表明,新算法的优化质量优于基本的蚁群算法. 展开更多
关键词 算法 多目标优化 着色问题 自适应 电力线路检修计划
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具有时延约束网络路由问题的自适应蚁群优化算法
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作者 高坚 《计算机应用与软件》 CSCD 北大核心 2005年第11期96-98,共3页
高速多媒体网络中的路由问题是有QoS约束的路由问题,满足一个或多个约束的路由问题是NP-完全问题,其中,具有时间延迟约束的QoS路由问题是一个极具代表性的问题。本文给出了一种求解具有时间延迟约束的QoS路由问题的自适应蚁群算法。该... 高速多媒体网络中的路由问题是有QoS约束的路由问题,满足一个或多个约束的路由问题是NP-完全问题,其中,具有时间延迟约束的QoS路由问题是一个极具代表性的问题。本文给出了一种求解具有时间延迟约束的QoS路由问题的自适应蚁群算法。该算法在种群中采用基于目标函数值的启发式信息素分配策略和根据目标函数自动调整蚂蚁搜索路径的行为。比一般蚁群算法具有更强的鲁棒性和全局优化能力。理论分析和仿真实验表明,该算法是有效的网络QoS路由算法。 展开更多
关键词 时延约束 网络路由 自适应优化算法 信息素 QOS 目标函数值 分配策略
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带能力约束的多目标OEM协作生产订单分配决策与混合蚁群算法应用研究 被引量:2
8
作者 韩锦东 李英俊 陈志祥 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第22期2714-2719,共6页
在面向订单生产(build-to-order,BTO)的协作生产环境下,品牌制造商如何将所接受的不同客户订单(生产任务)分配给众多的协作生产企业OEM供应商,同时以最大的成本收益及最高的服务水平完成这些制造任务,是OEM协作生产环境下一个很实际的... 在面向订单生产(build-to-order,BTO)的协作生产环境下,品牌制造商如何将所接受的不同客户订单(生产任务)分配给众多的协作生产企业OEM供应商,同时以最大的成本收益及最高的服务水平完成这些制造任务,是OEM协作生产环境下一个很实际的生产管理问题。首先根据此类问题的特点建立了一个带能力约束的、以总订单利润与准时交货为目标的多目标OEM订单分配模型;然后利用混合智能优化算法——模拟退火蚁群算法进行求解,并对该混合算法进行改进;最后应用算例验证了算法的有效性与合理性。 展开更多
关键词 多目标决策 任务分配 混合优化算法 面向订单生产
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基于改进蚁群算法的渡槽结构优化设计 被引量:2
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作者 周娟 蒋莉 +1 位作者 刘宪亮 白新理 《人民长江》 北大核心 2010年第6期11-14,共4页
渡槽结构优化设计属于混合离散变量优化问题,针对利用一般连续变量方法进行离散变量优化设计的不足,对基本蚁群优化算法进行了改进:引入蚁群更新、沿途搜索等策略,在搜索过程中对设计变量进行工程化处理,蚂蚁按处理后的变量进行离散搜... 渡槽结构优化设计属于混合离散变量优化问题,针对利用一般连续变量方法进行离散变量优化设计的不足,对基本蚁群优化算法进行了改进:引入蚁群更新、沿途搜索等策略,在搜索过程中对设计变量进行工程化处理,蚂蚁按处理后的变量进行离散搜索。开发了基于改进的蚁群优化算法的混合离散变量渡槽优化设计的程序。实例研究表明,该算法对优化设计问题的特性无特殊要求,而且程序运行可靠,全局收敛能力强。 展开更多
关键词 改进算法 混合离散变量 优化设计 渡槽
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基于蚁群算法的固体火箭发动机总体参数优化 被引量:3
10
作者 何允钦 梁国柱 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期5-11,共7页
为建立一种支持连续域、离散域混合变量的优化算法以用于固体火箭发动机总体参数优化,改进了基本蚁群算法,融入"网格划分"、"哑元化"和"变尺度局部搜索"三种策略,以改进算法的寻优性能和使用范围,其中局... 为建立一种支持连续域、离散域混合变量的优化算法以用于固体火箭发动机总体参数优化,改进了基本蚁群算法,融入"网格划分"、"哑元化"和"变尺度局部搜索"三种策略,以改进算法的寻优性能和使用范围,其中局部搜索算法仍采用蚁群算法。使用了几个较具欺骗性的经典测试函数对改进蚁群算法进行了测试,计算结果表明改进蚁群算法找到全局最优值的概率较大。应用改进蚁群算法对固体火箭发动机总体设计中的两个重要总体参数——燃烧室工作压强和喷管面积比,进行了优化求解,获得了满意结果。诸算例的优化结果表明,该改进蚁群算法具有支持混合变量,全局寻优性能稳定和搜索精度高的优点,对工程优化设计问题具有较好的寻优性能和更强的适用性。 展开更多
关键词 固体推进剂火箭发动机 参数最优化 算法 混合变量
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ELRP多目标优化模型及其混合算法
11
作者 孙君 谭清美 《计算机工程与应用》 CSCD 2014年第20期74-80,共7页
以时间效益最大化为主要目标、成本最小化为次要目标,考虑灾后纵多不确定因素,基于系列假设和约束条件构建ELRP多目标优化模型;采用先定位分配,再安排路线的思路,首先根据时间窗、距离和路阻等因素进行应急中转站定位和救援点分配,再设... 以时间效益最大化为主要目标、成本最小化为次要目标,考虑灾后纵多不确定因素,基于系列假设和约束条件构建ELRP多目标优化模型;采用先定位分配,再安排路线的思路,首先根据时间窗、距离和路阻等因素进行应急中转站定位和救援点分配,再设计ACO-GA混合启发式算法进行全局和局部路径寻优;运用SOLOMON标准测试数据测试模型和算法的可行性,最后将其用于求解以江苏地震灾害为背景的仿真实例。研究结果表明,优化模型和改进算法具有较好性能,解的质量和稳定性有明显改进,其运算结果可以作为地方政府应急救援决策的理论支持。 展开更多
关键词 应急定位-路径问题 多目标优化模型 -遗传混合算法 应急中转站 救援点
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基于ACO-ANFIS的多变量生产过程在线质量预测
12
作者 杨薪玉 刘玉敏 王宁 《统计与决策》 北大核心 2025年第13期70-75,共6页
数据的高维度和非线性是影响多变量生产过程在线质量预测的瓶颈。文章将自适应神经模糊推理系统(ANFIS)和蚁群优化算法(ACO)相结合,提出了一种基于ACO-ANFIS的多变量生产过程在线质量预测新方法。首先,对生产过程数据采用模糊C均值聚类... 数据的高维度和非线性是影响多变量生产过程在线质量预测的瓶颈。文章将自适应神经模糊推理系统(ANFIS)和蚁群优化算法(ACO)相结合,提出了一种基于ACO-ANFIS的多变量生产过程在线质量预测新方法。首先,对生产过程数据采用模糊C均值聚类进行数据降维,有效地减少了模糊推理系统的规则数,提高了ANFIS模型的泛化能力;其次,采用ACO算法对ANFIS模型参数进行优化,提高了模型的预测精度;最后,运用所提方法对青霉素发酵过程进行实证分析,并与GA-ANFIS和PSO-ANFIS预测模型进行对比,验证了所提方法的有效性与准确性。 展开更多
关键词 变量生产过程 质量预测 自适应神经模糊推理系统 优化算法
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遗传算法与蚁群算法的改进融合 被引量:8
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作者 陈亚云 韩文涛 崔鹤平 《中国农机化学报》 北大核心 2014年第4期246-249,共4页
通过将遗传算法与蚁群算法进行融合,可以得到一种新的启发式算法,从而在时间效率上优于蚂蚁算法,在求解效率上优于遗传算法。本文将对混合算法进行改进,具体分析怎样实现算法的融合,使之更加适合求解多目标优化问题。
关键词 遗传算法 算法 混合算法 多目标优化
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考虑碳排放和客户满意度的医药冷链物流配送路径优化
14
作者 邓梦杰 李义华 +1 位作者 徐贝 吴露青 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2025年第5期2100-2113,共14页
“双碳”背景下,降碳减排是国民经济高质量发展的现实需要。医药产品时效性强、单位价值高、易腐坏变质,需全程冷链,因此碳排放相对较高。本文旨在对医药冷链物流配送路径进行优化,利用减少行驶时间、降低药品货损、确保药品质量,在不... “双碳”背景下,降碳减排是国民经济高质量发展的现实需要。医药产品时效性强、单位价值高、易腐坏变质,需全程冷链,因此碳排放相对较高。本文旨在对医药冷链物流配送路径进行优化,利用减少行驶时间、降低药品货损、确保药品质量,在不直接改变客户满意度函数的情况下间接提升客户满意度,从而实现医药冷链物流车辆配送过程中碳排放量最小化和客户满意度最大化目标。首先构建了考虑客户满意度最大化和包括固定成本、燃油成本、碳排放成本、货物损耗成本和时间窗惩罚成本5项成本在内的综合成本最小化的双目标优化模型,并且在构建客户满意度函数时主要关注了时间因素;其次,设计了一种改进蚁群算法和局部搜索算法2-opt相结合的混合蚁群算法对模型进行求解;再次,结合实际构造算例,并采用基本蚁群算法、改进蚁群算法和混合蚁群算法分别对其进行求解,旨在验证混合蚁群算法的有效性;最后,求解结果显示,混合蚁群算法在降低综合成本方面优于基本蚁群算法和改进蚁群算法,在客户满意度方面则与基本蚁群算法表现相当,但稍优于改进蚁群算法。本研究验证了混合蚁群算法在降低配送成本、减少碳排放量以及提高客户满意度等方面的有效性,同时为医药冷链物流配送优化提供了一种有效解决方案,并且为路径优化模型构建提供了有益参考。 展开更多
关键词 车辆配送路径优化 医药冷链物流 两元素优化 混合算法 目标优化
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考虑飞机除冰任务的除冰车路径规划模型研究
15
作者 徐一旻 王台玉冰 +2 位作者 吕伟 刘鸣秋 吴佳莉 《中国安全生产科学技术》 北大核心 2025年第8期181-188,共8页
为应对冻雨天气下机场除冰作业中车辆调度效率低、动态避障能力不足及多约束条件耦合优化困难等问题,提出1种基于混合蚁群算法的机场除冰车辆路径规划与动态调度优化模型。首先通过栅格化建模技术,将机场CAD地图转化为离散网格空间,综... 为应对冻雨天气下机场除冰作业中车辆调度效率低、动态避障能力不足及多约束条件耦合优化困难等问题,提出1种基于混合蚁群算法的机场除冰车辆路径规划与动态调度优化模型。首先通过栅格化建模技术,将机场CAD地图转化为离散网格空间,综合考虑障碍物动态分布、航班起飞优先级、除冰液有效时间窗、车辆容量限制等约束,构建多目标优化函数。其次,基于混合蚁群算法的全局寻优能力与A^(*)算法的局部路径优化特性,实现复杂环境下路径规划与避障的协同控制。实验基于真实机场脱敏地图构建仿真场景,划分20个区域并标注所有停机位坐标,验证了模型的有效性和鲁棒性。研究结果表明:该模型在确保航班时刻表约束的前提下,总行驶距离减少68%,航班延误时间减少90%,有效规避障碍物膨胀区边界的同时能动态调整多车辆协作路径。研究结果可为冻雨天气下机场除冰作业提供兼顾全局最优性与动态适应性的解决方案。 展开更多
关键词 路径规划 机场除冰车辆 动态调度 混合算法 多目标优化
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基于IP-ACO算法的航天器测控资源调度技术 被引量:1
16
作者 王海波 徐敏强 +1 位作者 王日新 李玉庆 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2012年第4期719-725,共7页
采用多目标蚁群优化算法对航天器测控资源调度问题进行研究。在分析中低轨道航天器测控特点的基础上,综合考虑包括测控时间窗口约束和设备切换时间约束在内的多类复杂约束条件,建立多目标航天器测控资源调度模型。在Pareto蚁群优化算法... 采用多目标蚁群优化算法对航天器测控资源调度问题进行研究。在分析中低轨道航天器测控特点的基础上,综合考虑包括测控时间窗口约束和设备切换时间约束在内的多类复杂约束条件,建立多目标航天器测控资源调度模型。在Pareto蚁群优化算法的基础上,引入蚁群社会中的分工协作思想并构建测控任务时间约束有向图,设计基于任务选择期望的状态转移规则和基于自适应网格技术的权重更新策略,从而提高算法求解性能。仿真实验结果表明该方法能有效解决多目标航天器测控资源调度问题。 展开更多
关键词 多目标优化算法 任务调度 时间约束有向图 自适应网格
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基于PAFMEA的汽车缺陷分析及纠正措施决策 被引量:2
17
作者 龚毅光 白俊杰 王宁生 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2009年第2期176-181,共6页
传统的产品审核方法用对汽车缺陷项打分的方式来标识缺陷对用户满意度影响程度的大小,然后,审核团队通过讨论主观地确定纠正措施。这种方法本质上是一种事后纠正的方式,且主观性强,可操作性差。本文将FMEA技术引入到产品审核阶段(简记为... 传统的产品审核方法用对汽车缺陷项打分的方式来标识缺陷对用户满意度影响程度的大小,然后,审核团队通过讨论主观地确定纠正措施。这种方法本质上是一种事后纠正的方式,且主观性强,可操作性差。本文将FMEA技术引入到产品审核阶段(简记为PAFMEA),以便定量地分析汽车缺陷对用户满意度的影响程度;在PAFMEA的纠正措施中引入了费用成本、时间成本和纠正后风险优先度3个指标及其相关信息,并以优化此三指标为目标,提出了基于多目标优化的纠正措施决策方法;应用嵌套的SAMOACOMV算法,出色地完成了多目标决策问题的优化计算。PAFMEA及其纠正措施决策方法更强调事前的风险预防,可操作性好。 展开更多
关键词 失效模式及后果分析 产品审核FMEA 风险优先度 自适应混合变量多目标蚁群优化算法
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