隔离小生境粒子群算法在地铁列车运行曲线优化中的应用

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作者 田志鹏 米根锁 王宝宝 《城市轨道交通研究》 北大核心 2016年第4期6-10,共5页

针对地铁列车运行优化指标过于单一的问题,提出了牵引-巡航-惰行-制动模式运行曲线的计算流程,综合考虑能耗、乘客舒适度、运行时间、停车精度等指标,用Fi(综合优化目标函数)值度量综合运行质量(其值越小表示越接近理想状态),并建立列... 针对地铁列车运行优化指标过于单一的问题,提出了牵引-巡航-惰行-制动模式运行曲线的计算流程,综合考虑能耗、乘客舒适度、运行时间、停车精度等指标,用Fi(综合优化目标函数)值度量综合运行质量(其值越小表示越接近理想状态),并建立列车运行曲线的优化模型。结合粒子群算法和小生境技术,设计了应用于列车运行曲线优化的隔离小生境粒子群算法(INPSO)。结合实例仿真,利用INPSO优化模型,确定最优惰行末端速度,实现了高质量列车运行曲线的计算。其中INPSO优化后的Fi值实际只是基本粒子群算法优化结果的58.96%,效果显著,证明了INPSO寻优的有效性以及可靠性。 展开更多

关键词 地铁 列车运行曲线优化 综合运行质量 隔离小生境粒子群算法

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基于小生境粒子群算法的ATO运行过程优化研究 被引量：8

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作者 朱爱红 卢稳 宋丽梅 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第9期1998-2004,共7页

针对自动驾驶(ATO)列车的低能耗、高准时和高舒适度问题,以列车运行过程中的安全性及其列车动力学模型为约束条件,建立列车运行过程的多目标优化模型,提出粒子群算法与小生境技术相结合的求解算法。该求解算法首先计算随机生成的粒子间... 针对自动驾驶(ATO)列车的低能耗、高准时和高舒适度问题,以列车运行过程中的安全性及其列车动力学模型为约束条件,建立列车运行过程的多目标优化模型,提出粒子群算法与小生境技术相结合的求解算法。该求解算法首先计算随机生成的粒子间欧式距离的平均值,确定小生境半径,划分小生境种群;采用共享机制对更新后的小生境群体进行调节,提高粒子的适应度值;最后通过迭代求出最优解。通过对选取线路的仿真模拟,验证该算法在降低ATO列车的运行能耗、提高列车运行过程的准时性与舒适性方面的有效性。 展开更多

关键词 列车自动驾驶 运行过程 多目标优化 小生境 粒子群算法

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基于小生境多目标粒子群算法的电动汽车传动系统速比动态优化 被引量：6

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作者 宋强 叶山顶 +1 位作者 高朋 李易庭 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2017年第10期1167-1175,共9页

为获得最佳整车经济性能,在纯电动汽车传动系统速比静态优化的基础上,针对其未对不同速比采用相应的换挡规律的不足,基于换挡点判断规则,提出一种考虑换挡规律变化的传动系统速比动态优化方法;基于轻量化设计原则,提出一种传动系统各挡... 为获得最佳整车经济性能,在纯电动汽车传动系统速比静态优化的基础上,针对其未对不同速比采用相应的换挡规律的不足,基于换挡点判断规则,提出一种考虑换挡规律变化的传动系统速比动态优化方法;基于轻量化设计原则,提出一种传动系统各挡速比值总和最小的目标函数,采用能避免局部收敛的小生境多目标粒子群算法对目标函数进行ISIGHT-MATLAB/Simulink联合仿真优化。优化结果(包括静态和动态)取得一定的效果:与未考虑换挡规律的优化相比,在不同情况下,整车能耗减少了1.09%~1.35%,传动比值总和降低了8.06%~9.76%;但0-100km/h加速时间增加了1.90%~2.11%,可能与优化目标函数的加权仍偏重于经济性有关。与考虑静态换挡规律优化相比,考虑动态换挡规律优化的结果,传动比值总和的降幅增加了0.95%~1.70%,但整车能耗与考虑静态换挡规律优化结果基本持平,未显示出针对不同传动比采用不同换挡规律进行优化的预期效果,其原因尚待今后进一步深入探究。 展开更多

关键词 电动汽车 速比动态优化 小生境多目标粒子群算法 传动系统轻量化设计

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基于小生境粒子群的属性约简算法

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作者 吴永芬 冯茂岩 张健 《南京师范大学学报（工程技术版）》 CAS 2008年第4期132-135,共4页

遗传算法(GA)及蚂蚁算法(ACO)等进化属性约简算法,具有全局寻优的优点,但存在算法时间复杂度高,搜索空间大等不足;粒子群(PSO)属性约简算法,虽然可提高求解效率,但易陷入局部最优.本文引入小生境技术,提出基于小生境粒子群的属性约简算... 遗传算法(GA)及蚂蚁算法(ACO)等进化属性约简算法,具有全局寻优的优点,但存在算法时间复杂度高,搜索空间大等不足;粒子群(PSO)属性约简算法,虽然可提高求解效率,但易陷入局部最优.本文引入小生境技术,提出基于小生境粒子群的属性约简算法,利用小生境技术造就种群的多样性,使解保持多样化,以此避免粒子群属性约简算法易早熟收敛的缺点.理论分析及实验结果表明,该算法是有效可行的. 展开更多

关键词 小生境 粒子群算法 粗糙集 属性约简

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基于改进粒子群算法的悬臂式掘进机轨迹跟踪控制方法

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作者 任玉灿 张东辉 《中国矿业》 北大核心 2025年第5期144-151,共8页

悬臂式掘进机轨迹控制可以被视为一种解空间内的独立寻优问题。但地下工作环境复杂多变,掘进机在行进过程中可能会遇到各种不确定因素,易在求解复杂优化问题时陷入局部最优解,导致最优解求解效果不佳,影响掘进机轨迹的跟踪控制效果。为... 悬臂式掘进机轨迹控制可以被视为一种解空间内的独立寻优问题。但地下工作环境复杂多变,掘进机在行进过程中可能会遇到各种不确定因素,易在求解复杂优化问题时陷入局部最优解,导致最优解求解效果不佳,影响掘进机轨迹的跟踪控制效果。为了提高轨迹跟踪控制的精确性和稳定性,确保掘进效率和作业安全,本研究提出一种基于改进粒子群算法的悬臂式掘进机轨迹跟踪控制方法。通过跟踪悬臂式掘进机的当前行进状态,得到实际位姿和期望位姿间的偏差。在此基础上,利用粒子群算法调整掘进机机身的移动速度和转向角速度,实现对掘进机行进过程中位姿偏差的补偿,通过位姿偏差补偿实现掘进机的轨迹跟踪控制。在这一过程中,为避免粒子群算法陷入局部最优解,利用小生境进化策略优化粒子的适应度,将粒子划分为不同的子群体(小生境),通过缩小搜索范围的方式使算法更快地收敛到最优解,以此来提高轨迹跟踪控制的效果。通过模拟实验验证该方法的控制效果,经实验发现:应用该方法控制后,悬臂式掘进机在不同位置的方向角值和对应的期望角度值基本一致,实际转向角速度值和期望值基本相同,悬臂式掘进机在X轴和Y轴上的移动轨迹和期望轨迹吻合,说明该方法对掘进机的方向角和转向角速度的控制效果较好,轨迹跟踪控制的性能较高。 展开更多

关键词 改进粒子群算法 悬臂式掘进机 轨迹跟踪控制 小生境进化策略 位姿偏差补偿

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小生境粒子群算法在多信号DOA估计中的应用 被引量：6

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作者 朱任 庄铭杰 《电讯技术》 北大核心 2022年第4期473-481,共9页

多重信号分类(Multiple Signal Classification,MUSIC)算法是波达方向(Direction of Arrival,DOA)估计领域中的经典算法之一,但其谱峰搜索过程的巨大计算量降低了算法的实时性。经典进化算法虽能降低搜索时间,却仅能搜索到一个解,当存... 多重信号分类(Multiple Signal Classification,MUSIC)算法是波达方向(Direction of Arrival,DOA)估计领域中的经典算法之一,但其谱峰搜索过程的巨大计算量降低了算法的实时性。经典进化算法虽能降低搜索时间,却仅能搜索到一个解,当存在多个入射信号时便无法搜索全部解。为了解决该问题,在粒子群算法的基础上,借鉴小生境思想提出了小生境粒子群算法,利用顺序聚类算法将粒子划分到不同的小生境,并根据小生境的迭代数选择不同搜索策略,兼顾了搜索广度和深度。仿真结果表明,改进粒子群算法在进行多谱峰搜索时能大幅降低搜索时间并搜索到全部解,与同类算法相比具有更高的精度和较少设置参数,其精度可以达到10^(-3),用时可以达到网格搜索的1/7000,在基于MUSIC算法的多个信号DOA估计中有重要的应用价值。 展开更多

关键词 波达方向估计 多重信号分类算法 谱峰搜索 小生境粒子群算法(NPSO)

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基于改进小生境粒子群的社区发现算法

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作者 张金霜 黄旭彬 《数字技术与应用》 2022年第2期102-104,共3页

社区发现对增加教育虚拟社区用户粘性,提高学习者学习成效具有积极作用。为解决传统社区发现算法在复杂网络结构不清晰时划分效果不佳的问题,提出一种基于小生境的二进制粒子群优化算法NIBPSO。算法将每个粒子编码作为社区发现的一种解... 社区发现对增加教育虚拟社区用户粘性,提高学习者学习成效具有积极作用。为解决传统社区发现算法在复杂网络结构不清晰时划分效果不佳的问题,提出一种基于小生境的二进制粒子群优化算法NIBPSO。算法将每个粒子编码作为社区发现的一种解,以模块度作为优化函数。在粒子迭代过程中,选取粒子的邻域最优替代全局最优,同时根据粒子各维度的速度,采用轮盘赌算法确定粒子中各节点的社区归属。通过控制粒子信息传播速度和范围,能有效解决粒子陷入局部最优,提高了社区发现效果。实验表明,该算法获得较好的社区发现结果。 展开更多

关键词 二进制粒子群优化算法 小生境粒子群 轮盘赌算法 学习成效 信息传播速度 模块度 社区发现算法 全局最优

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马斯京根模型参数反演的改进粒子群算法 被引量：2

8

作者 张新明 马艳 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期271-277,共7页

针对传统粒子群算法容易陷入局部最优(即"早熟"现象)的问题,将基于适应值共享原则的小生境策略与粒子群算法相结合,提出了一种改进的粒子群算法——小生境粒子群算法,并将之应用于4个典型测试函数的数值仿真以及基于马斯京根... 针对传统粒子群算法容易陷入局部最优(即"早熟"现象)的问题,将基于适应值共享原则的小生境策略与粒子群算法相结合,提出了一种改进的粒子群算法——小生境粒子群算法,并将之应用于4个典型测试函数的数值仿真以及基于马斯京根模型的参数反演计算。数值模拟结果显示,相比于传统的粒子群算法,小生境粒子群算法具有精度高、收敛速度快的特点,但其抗噪性较差。为了进一步提高算法的抗噪性,将基于小波多分辨分析的多尺度反演策略和小生境粒子群算法相结合构造了多尺度小生境粒子群算法。带有5%随机噪声的马斯京根模型参数反演结果显示,新提出的多尺度小生境粒子群算法能够有效提升小生境粒子群算法的抗噪性,从而使反演结果的精度得到较大的改善。 展开更多

关键词 马斯京根模型 参数反演 小生境粒子群算法 多尺度 随机噪声

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采用种群进化的粒子群多模态函数优化 被引量：6

9

作者 王栋浩 靳其兵 牛亚旭 《现代电子技术》 北大核心 2020年第13期106-109,共4页

针对多模态问题中收敛速度慢,粒子种群容易早熟的问题,提出一种利用种群进化的改进粒子群算法(SRPSO)。该算法在经典多模态粒子群优化算法SPSO的基础上,通过对初始种群进行均匀化空间拉伸更新,同时,对每个新粒子进行梯度进化,加快了粒... 针对多模态问题中收敛速度慢,粒子种群容易早熟的问题,提出一种利用种群进化的改进粒子群算法(SRPSO)。该算法在经典多模态粒子群优化算法SPSO的基础上,通过对初始种群进行均匀化空间拉伸更新,同时,对每个新粒子进行梯度进化,加快了粒子种群收敛速度。为了避免种群早熟,漏掉部分极值点,引入环形拓扑模型提高种群交流能力,同时对速度更新公式做出改进。最后利用6个经典的测试函数对三种经典算法做对比实验,结果表明SRPSO具有加快收敛速度,提高寻优成功率的性能。 展开更多

关键词 多模态函数 粒子群算法 小生境技术 群智能 环形拓扑 粒子梯度进化

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基于NCPSO的微网群优化调度策略研究 被引量：9

10

作者 陈友芹 蒋炯 +1 位作者 殷展翔 潘庭龙 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第8期477-483,共7页

传统的粒子群优化(PSO)算法因在微网优化中不易达到全局最优而导致微网运行成本过高,该文采用小生境混沌粒子群优化(NCPSO)算法对混合微网群的运行策略进行协同优化,以实现区域微网经济性最优、环境治理成本最低、风光等可再生能源利用... 传统的粒子群优化(PSO)算法因在微网优化中不易达到全局最优而导致微网运行成本过高,该文采用小生境混沌粒子群优化(NCPSO)算法对混合微网群的运行策略进行协同优化,以实现区域微网经济性最优、环境治理成本最低、风光等可再生能源利用率高等目的。根据所提出的调度策略,建立的优化调度模型包括动态电价下的负荷模型、经济收益模型以及成本模型等,使用NCPSO算法得到多微网在一个周期内的最佳运行状态,实现微网群系统综合能源的互动调控、空间互补。通过分析微网群的功率交互动态、可控能源的发电以及储能电池的荷电状态等,验证微网群的电力负荷响应动态电价,表明了NCPSO算法优化微网群运行的优越性、有效性。 展开更多

关键词 微电网 优化运行 调度 小生境混沌粒子群优化算法 动态电价

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基于混合优化算法的SINS初始对准

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作者 沈永福 王希彬 《四川兵工学报》 CAS 2015年第9期30-33,共4页

针对捷联惯导系统(SINS)的静基座初始对准问题,提出了应用小生境遗传和量子粒子群的混合优化算法完成对准过程。将捷联惯导系统的初始对准转化为一个参数寻优问题,并用粗对准的结果作为初始种群,结合量子粒子群算法的强全局收敛性与小... 针对捷联惯导系统(SINS)的静基座初始对准问题,提出了应用小生境遗传和量子粒子群的混合优化算法完成对准过程。将捷联惯导系统的初始对准转化为一个参数寻优问题,并用粗对准的结果作为初始种群,结合量子粒子群算法的强全局收敛性与小生境遗传算法的种群多样性优点,通过对种群进行量子粒子群寻优和小生境遗传算法进化过程,使种群得到优化,并将每一次迭代优化的结果作为对准参数的估计值。仿真结果表明,该混合算法用于捷联惯导系统的初始对准,具有对准时间短、精度高的优点。 展开更多

关键词 小生境遗传算法 量子粒子群算法 捷联惯导系统 初始对准

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基于修正灰狼算法的水火电系统优化调度研究 被引量：3

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作者 裴丁彦 李雨 +2 位作者 邹珊 陈金凤 蒋正清 《水利水电快报》 2019年第8期70-74,共5页

水火电短期调度一直是电力系统中的经典研究课题之一。对含有火电机组组合的水火电系统短期优化调度问题开展研究。对调度问题进行数学建模,明确模型目标函数以及发电系统内各式的约束条件。针对灰狼算法不足,引入混沌初始化、小生境技... 水火电短期调度一直是电力系统中的经典研究课题之一。对含有火电机组组合的水火电系统短期优化调度问题开展研究。对调度问题进行数学建模,明确模型目标函数以及发电系统内各式的约束条件。针对灰狼算法不足,引入混沌初始化、小生境技术以及混合粒子群技术对标准灰狼算法进行修正处理。利用修正后的灰狼算法对仿真实例进行求解。4种不同算法计算结果表明,BGWO-MGWO算法计算的平均费用相较BPSO-PSO、BGSA-GSA、BGWO-GWO分别降低了26.2‰、13.4‰、6‰,说明修正后的算法能够有效解决特定调度问题。 展开更多

关键词 水火电联合调度 灰狼算法 混沌初始化 小生境技术 混合粒子群技术

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NPSO-GRNN在城市生活需水量预测中的应用 被引量：1

13

作者 李万庆 王静 孟文清 《河北工程大学学报（自然科学版）》 CAS 2015年第1期99-102,106,共5页

利用小生境粒子群算法(NPSO)的全局搜索能力,对GRNN的光滑因子进行优化,提高了广义回归神经网络(GRNN)的网络性能,建立了基于NPSO-GRNN的城市生活需水量预测模型。研究结果表明:利用该模型拟合和预测北京市1988-2012年生活需水量数据的... 利用小生境粒子群算法(NPSO)的全局搜索能力,对GRNN的光滑因子进行优化,提高了广义回归神经网络(GRNN)的网络性能,建立了基于NPSO-GRNN的城市生活需水量预测模型。研究结果表明:利用该模型拟合和预测北京市1988-2012年生活需水量数据的平均相对误差绝对值分为别0.72%和0.36%,两者都比BP神经网络模型拟合预测的结果低;NPSOGRNN模型能更好的拟合北京市城市生活需水量的变化趋势,预测精度更高,泛化能力更强。 展开更多

关键词 GRNN 小生境粒子群算法 生活需水量 预测模型

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一种用于机场场面监视的高精度位置解算方法 被引量：1

14

作者 王力 于雷 《中国民航大学学报》 CAS 2021年第2期21-25,共5页

对繁杂机场场面监视点进行优化定位,能够有效提高机场场面的运行效率,如何对监视点进行实时高精度定位一直是多点定位系统不断研究的技术难题。针对多点定位非线性方程解算问题,提出了自适应小生境弹射粒子群算法结合Taylor级数展开法... 对繁杂机场场面监视点进行优化定位,能够有效提高机场场面的运行效率,如何对监视点进行实时高精度定位一直是多点定位系统不断研究的技术难题。针对多点定位非线性方程解算问题,提出了自适应小生境弹射粒子群算法结合Taylor级数展开法的优化算法,将自适应小生境弹射粒子群算法搜索的定位结果作为Taylor级数迭代的初始参考点,解决了传统Taylor级数展开法依赖初始参考点选取的问题。结果表明:改进的粒子群算法结合Taylor级数展开法的定位估计精度相较于单纯的Taylor级数展开法有较大提升。 展开更多

关键词 机场场面监视 多点定位 自适应粒子群算法 小生境弹射策略

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分布式光伏接入的配电网无功优化研究 被引量：14

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作者 武晓朦 杨明月 《现代电子技术》 2021年第17期162-168,共7页

针对分布式光伏接入配电网之后引起网络的潮流方向发生不确定性改变,节点电压存在越限风险,提出光伏无功出力与静止无功发生器(SVG)协调控制的控制策略。以网损、电压偏移最小为目标建立多目标优化数学模型,与以往多目标优化算法需将多... 针对分布式光伏接入配电网之后引起网络的潮流方向发生不确定性改变,节点电压存在越限风险,提出光伏无功出力与静止无功发生器(SVG)协调控制的控制策略。以网损、电压偏移最小为目标建立多目标优化数学模型,与以往多目标优化算法需将多目标转化为单目标问题求解不同,采用基于Pareto最优解的多目标粒子群优化算法。为保证解的多样性,防止算法早熟收敛,依据拥挤距离排序法形成每个粒子的小生境,采用小生境共享机制更新粒子位置,提高粒子适应度,同时将外部档案维护和全局最好位置选取相结合。最后,在IEEE 33节点配电网系统中加入光伏、SVG、电容器组,对不同方案进行算例分析,仿真结果验证了所提控制策略及改进多目标粒子群算法的有效性。 展开更多

关键词 分布式光伏接入 无功优化 SVG 改进粒子群算法 PARETO最优解 小生境 外部档案维护

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