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基于遗传模拟退火算法的多船避碰决策
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作者 时光志 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第9期154-159,共6页
针对开阔水域的多船避碰问题,本文提出一种遗传模拟退火(Genetic Simulated Annealing Algorithm,GSA)算法。通过引入自适应遗传算子,实现交叉和变异算子的动态修正,避免算法过早收敛;将模拟退火算法嵌入遗传算法中,增强算法的局部搜索... 针对开阔水域的多船避碰问题,本文提出一种遗传模拟退火(Genetic Simulated Annealing Algorithm,GSA)算法。通过引入自适应遗传算子,实现交叉和变异算子的动态修正,避免算法过早收敛;将模拟退火算法嵌入遗传算法中,增强算法的局部搜索能力。将船舶会遇态势、船舶相对运动模型和船舶碰撞危险度作为基础,考虑船舶安全性、航行经济性和避碰规则构建目标函数。设计了三船和四船会遇实验,并将GSA与标准遗传算法进行对比,实验结果表明,相比于标准遗传算法,GSA算法在多船避碰中能够更快更好地找到避碰路径。 展开更多
关键词 多船避碰 自适应遗传算子 遗传模拟退火算法
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基于多样性增强的自适应遗传算法的开放式车间调度优化 被引量:19
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作者 王军强 郭银洲 +2 位作者 崔福东 张承武 孙树栋 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2014年第10期2479-2493,共15页
针对开放式车间调度问题,提出了基于多样性增强的自适应遗传算法进行优化求解。设计了多样性判定增强算子、自适应交叉变异算子、多元竞争选择算子等五个算子,以提高遗传算法的进化效率和进化质量;通过分析算法各算子的时间复杂度,发现... 针对开放式车间调度问题,提出了基于多样性增强的自适应遗传算法进行优化求解。设计了多样性判定增强算子、自适应交叉变异算子、多元竞争选择算子等五个算子,以提高遗传算法的进化效率和进化质量;通过分析算法各算子的时间复杂度,发现所提算子并未增加算法复杂度;采用正交试验确定了各算子的最优参数;设计了三组实验,分析了所提算子对算法的影响,结果表明多样性增强算子提高了求解质量,自适应交叉变异算子加快了收敛速度;基于60个标准算例,通过与已有5种算法比较,验证了所提算法的有效性和稳定性。采用100个算例,分析了算例规模对调度性能的影响规律。 展开更多
关键词 开放式车间调度 遗传算法 多样性增强 自适应遗传算子 复杂度分析 正交试验
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基于自适应遗传模拟退火算法的多目标车间布局优化 被引量:18
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作者 卢义桢 李西兴 +1 位作者 朱传军 吴锐 《制造技术与机床》 北大核心 2022年第7期173-179,共7页
良好的车间设施布局能有效改善制造工艺流程、降低加工设备间物流运输成本,进而增强制造企业精益化程度。基于FK公司制造车间实际情况设计布局约束条件,构造以最小化车间物流成本和缩短搬运时间为优化目标的车间布局数学模型,并提出改... 良好的车间设施布局能有效改善制造工艺流程、降低加工设备间物流运输成本,进而增强制造企业精益化程度。基于FK公司制造车间实际情况设计布局约束条件,构造以最小化车间物流成本和缩短搬运时间为优化目标的车间布局数学模型,并提出改进的遗传模拟退火算法对模型进行优化求解。该算法一方面引入自适应遗传算子策略,实现算法求解过程中遗传算子的动态修正;另一方面借用模拟退火算法的概率突跳性避免算法过早收敛,提高其全局寻优能力,进一步增强算法求解性能。通过设计对比试验及实际应用案例验证分析了模型与算法的可行性、有效性,结果表明该算法具有良好的寻优能力,可以有效降低车间物流成本和缩短搬运时间,对实际车间布局具有良好的改进作用。 展开更多
关键词 车间布局 多目标优化 遗传模拟退火算法 自适应遗传算子
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基于改进GEP的绿色柔性作业车间调度研究
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作者 王婷 于颖 赵曜 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2025年第3期219-225,231,共8页
降低制造过程能源消耗和碳排放是近年来备受制造业关注的问题,车间生产是制造过程产生能耗的主要因素之一,合理的车间调度方法可以有效降低车间生产能耗和碳排放。针对绿色柔性作业车间调度问题(green flexible job shop scheduling pro... 降低制造过程能源消耗和碳排放是近年来备受制造业关注的问题,车间生产是制造过程产生能耗的主要因素之一,合理的车间调度方法可以有效降低车间生产能耗和碳排放。针对绿色柔性作业车间调度问题(green flexible job shop scheduling problem,GFJSP),提出了一种改进的多目标基因表达式编程(multi-objective gene expression programming,MOGEP)算法,并建立起以最大完工时间和总能耗为优化目标的数学模型。针对GFJSP的特点和MOGEP算法的求解方式,设计了用于车间调度问题的个体评价机制;针对算法特殊的基因构造形式,设计了基于K-表达式的变异操作和重组操作;提出了基于个体的自适应遗传算子,能够动态地调整遗传操作的概率;在MOGEP框架中融入了具有5层邻域结构的禁忌搜索策略,避免算法过早陷入局部最优。通过仿真对比实验证明,改进MOGEP算法在兼顾解的分布性的同时增强了全局收敛能力,具有更高的探索效率;且其生成的调度规则能够有效优化完工时间和生产能耗,具有实际应用价值。 展开更多
关键词 绿色柔性作业车间调度 多目标基因表达式编程 个体评价机制 自适应遗传算子 禁忌搜索策略
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基因表达式编程种群多样性自适应调控算法 被引量:13
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作者 李太勇 唐常杰 +3 位作者 吴江 乔少杰 姜玥 陈瑜 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期279-283,共5页
为了解决基因表达式编程GEP种群多样性控制问题,提出了一种新的带权种群多样性的自适应调控方法。设计了带权的种群多样性测度方法,详细分析了选择、交叉及变异算子对种群多样性的影响。提出了初始种群的多样化算法DAIP,以保证初始种群... 为了解决基因表达式编程GEP种群多样性控制问题,提出了一种新的带权种群多样性的自适应调控方法。设计了带权的种群多样性测度方法,详细分析了选择、交叉及变异算子对种群多样性的影响。提出了初始种群的多样化算法DAIP,以保证初始种群多样性的最大化。设计了自适应的交叉和变异算子,提出了种群多样性自适应调控算法APDTA,使种群在进化过程中维持合适的种群多样性,进而提高进化效率。实验验证了APDTA的有效性。 展开更多
关键词 自适应遗传算子 进化计算 遗传算法 基因表达式编程 多样性
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基于自适应NSGA-Ⅱ算法的柔性车间多目标生产调度 被引量:11
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作者 荆巍巍 章磊 田俊 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2020年第8期151-155,160,共6页
针对大型军工电子装备企业的组件制造生产调度问题,建立了以最小化最大完工时间、生产成本和最大设备负荷为目标的柔性车间生产调度模型。依据柔性车间多目标调度问题的特点,提出了一种改进的自适应NSGA-Ⅱ算法,在遗传算法的不同阶段动... 针对大型军工电子装备企业的组件制造生产调度问题,建立了以最小化最大完工时间、生产成本和最大设备负荷为目标的柔性车间生产调度模型。依据柔性车间多目标调度问题的特点,提出了一种改进的自适应NSGA-Ⅱ算法,在遗传算法的不同阶段动态的调整交叉和变异的概率,提高了算法的计算效率。同时,为了提高种群多样性、避免非法解产生和最优解丢失,该算法对工序和设备进行独立的交叉和变异操作,并采用独立于种群的精英保留策略。最后通过实例验证了算法的有效性,相较于初始输入的最大完工时间、生产成本和设备负荷分别减少了34.97%、9.80%和31.63%。 展开更多
关键词 自适应遗传算子 柔性车间生产调度 多目标优化
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基于改进NSGA⁃Ⅱ算法的航班战略冲突解脱研究
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作者 徐满 胡明华 +1 位作者 张颖 江灏 《南京航空航天大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期1131-1137,共7页
设计了一种改进的非支配排序遗传算法(Non‑dominated sorting genetic algorithmⅡ,NSGA‑Ⅱ)解决战略阶段轨迹规划大规模优化问题。在经典的NSGA‑Ⅱ的框架下,采用一种自适应交叉算子与自适应变异算子加快算法的收敛速度并提高解的质量,... 设计了一种改进的非支配排序遗传算法(Non‑dominated sorting genetic algorithmⅡ,NSGA‑Ⅱ)解决战略阶段轨迹规划大规模优化问题。在经典的NSGA‑Ⅱ的框架下,采用一种自适应交叉算子与自适应变异算子加快算法的收敛速度并提高解的质量,同时给出衡量Pareto解集优劣的评价指标。大规模四维航迹的引入不可避免地增加了问题的复杂性,本文提出了一种有效的战略冲突解脱模型,旨在最小化潜在的冲突数量和冲突解脱成本。采用中国航路网络繁忙时段1472架航班进行实例验证,并所提算法与经典的NSGA‑Ⅱ算法及MOEA/D进行对比。实验结果表明,改进的NSGA‑Ⅱ算法具有更好的优化效果,能够有效地解决航空器之间的冲突并产生较小的航空器航迹调整量。 展开更多
关键词 四维航迹 战略冲突解脱 自适应遗传算子 改进NSGA‑Ⅱ 多目标优化
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