嵌入筛选操作的遗传算法及其在焊接路径规划中的应用

针对基本遗传算法(GA)中存在的局部搜索能力不足和未成熟收敛的问题,引入一种结合模拟退火算法的筛选操作对算法进行改进.改进遗传算法(IGA)一方面在优化后的解空间进行精细寻解,另一方面依靠基本GA算子开拓全局搜索空间,从而使算法达到全局最优与局部优化的良好平衡.由于改进算法中采用了模拟退火算法的Metropolis准则对染色体进行筛选,强化了算法局部搜索能力,有效加快了算法收敛速度.并以汽车车身机器人焊接路径规划为应用背景,对改进遗传算法进行了仿真验证,仿真结果验证了所提算法的有效性,并且验证了其在汽车车身焊接路径规划中应用的可行性.     

嵌入筛选操作的遗传算法及其在焊接路径规划中的应用

针对基本遗传算法(GA)中存在的局部搜索能力不足和未成熟收敛的问题,引入一种结合模拟退火算法的筛选操作对算法进行改进.改进遗传算法(IGA)一方面在优化后的解空间进行精细寻解,另一方面依靠基本GA算子开拓全局搜索空间,从而使算法达到全局最优与局部优化的良好平衡.由于改进算法中采用了模拟退火算法的Metropolis准则对染色体进行筛选,强化了算法局部搜索能力,有效加快了算法收敛速度.并以汽车车身机器人焊接路径规划为应用背景,对改进遗传算法进行了仿真验证,仿真结果验证了所提算法的有效性,并且验证了其在汽车车身焊接路径规划中应用的可行性.     

多目标拆卸线平衡问题的Pareto遗传模拟退火算法

针对传统方法求解多目标拆卸线平衡问题时求解结果单一、无法平衡各目标等不足,提出一种基于Pareto解集的多目标遗传模拟退火算法。该算法融合了遗传操作的快速全局搜索能力和模拟退火操作较强的局部搜索能力,对遗传操作的结果进行模拟退火操作,避免了算法陷入局部最优。结合多目标优化问题的特点,改进了模拟退火操作的Metropolis准则。根据拆卸序列之间的Pareto支配关系得到非劣解,并采用拥挤距离评价非劣解,实现了拆卸序列的精英保留,进而将非劣解添加到种群中,加快了算法的收敛速度。基于25项拆卸任务算例,通过与现有的6种单目标算法进行对比,验证了所提算法的有效性,并将所提算法应用于某拆卸线实例中,求得10种平衡方案,结果表明所提算法较Pareto蚁群算法更具优势。     

基于混合遗传模拟退火算法的离合器蝶形压紧弹簧优化设计

针对遗传模拟退火算法的局部搜索能力不足,并且可能早熟和遗失最好解;以及传统优化算法全局性较弱,容易陷入局部解的问题.提出一种将遗传模拟退火算法和共轭方向法相结合的混合遗传模拟退火算法.在此基础上对离合器蝶形压紧弹簧优化设计进行研究,并与传统优化方法进行比较,结果表明,该方法简单可行,可为蝶形压紧弹簧以及其他产品的设计提供一种新方法.     

基于遗传模拟退火融合算法的船舶分段装配序列优化

针对复杂船舶分段装配序列规划问题,提出基于遗传模拟退火算法的分段装配序列规划求解方法,综合考虑分段装配中的工艺约束和几何约束,建立以分段装配所需时间和消耗成本为优化目标的问题模型,并为模型求解设计了遗传模拟退火融合算法,将模拟退火算法的局部搜索能力与遗传算法的快速全局搜索能力相结合,达到快速收敛到全局最优解的目的.通过实例验证了该算法的有效性.     

求解带能力约束车辆路径优化问题的改进模拟退火算法

为高效求解带能力约束的车辆路径优化问题,提出一种带有回火操作的改进模拟退火算法.解析多约束条件下的路径优化特点,构建了结构简单且功能模块相对独立的模拟退火框架,以便相关约束及其算法的耦合嵌套.在此基础上,改变较优解在迭代过程中的接受规则,引入回火操作使全局搜索与局部搜索实现平衡;设计强制的随机邻域变换策略,以提高多约束条件下的新解生成质量.结合初始解生成方法,构建了整体算法.通过不同类型算例的对比实验表明,所提算法具有优越的求解性能,相应的求解框架与优化方法研究,能够为相关的多约束耦合求解提供参考.     

基于模拟退火算法的小型方程式赛车转向系统的设计与优化

转向系统是车辆最重要的系统之一,它直接关系到车辆的安全性以及操纵稳定性。通过对小型方程式赛车转向几何关系以及其实际工况的分析,建立了分段式转向梯形的空间数学模型,采用模拟退火算法与数值优化算法相结合的综合优化算法,利用模拟退火算法得到近似解,再在该近似解的基础上采用数值优化算法求得精确最优解。仿真结果表明,模拟退火算法和数值优化算法相结合的方法在全局搜索能力和最优解逼近方面都有很好的表现,提高了车辆的操纵性。     

露天矿卡车SA-GA算法实时调度的实现

应用模拟退火算法优化遗传算法实现了露天矿卡车的实时优化调度。首先，针对所建卡车调度模型的单目标、多约束、非线性优化的特点，应用求解此类问题表现优越的遗传算法进行求解。其次，针对遗传算法局部搜索能力不足的特点，应用局部搜素能力强的模拟退火算法对其进行优化并详细阐述了模拟退火算法优化遗传算法的基本思想和算法流程。接着，应用典型的TSP问题对模拟退火优化遗传算法进行了验证。最终，应用Mtlab编程软件编制了基于SA-GA算法的露天矿卡车调度程序，并以实际生产数据进行了实验验证。     

一类混合模拟退火与蚁群优化算法及其收敛性分析

针对蚁群算法易陷入局部最优和模拟退火算法搜索效率低的缺点,利用蚁群算法搜索高效和模拟退火算法的概率突跳性,提出运用两者优点的混合算法,借鉴模拟退火算法来改善全局优化能力,并分析了算法收敛性。通过中国旅行商问题的求解表明算法的优越性。     

基于混合粒子群算法求解装配线第二类平衡问题

阐述了装配线平衡问题类型及其平衡求解的相关算法,给出了装配线第二类平衡问题的数学描述。在分析用标准粒子群优化算法求解装配线第二类平衡问题的缺陷基础上,利用粒子群优化算法所具有的全局搜索能力和高搜索效率以及模拟退火算法所具有的局部搜索能力,提出了采用粒子群和模拟退火的混合算法求解第二类平衡问题的方法,并给出了求解流程。应用实例证明,用混合粒子群优化算法比标准粒子群优化算法求解第二类平衡问题能获得更优的结果。     

双层过道布置问题的混合整数非线性规划模型及两阶段改进模拟退火算法

结合实际布局活动中，设施在多层空间布置的实际情况，提出了双层过道布置问题，并构建了该问题的混合整数非线性规划（MINLP）模型。针对问题特征，提出了一种改进模拟退火算法，通过采用两阶段改进策略，对退火过程及抽样过程进行改进。该算法以自适应搜索策略替代马氏链搜索长度，并引入记忆功能、回火操作以提高求解质量，通过设置双阈值来提高求解效率。应用所提算法对24个基准算例进行测试，并将其与原模拟退火算法和GUROBI精确方法作对比，验证了所提算法的有效性。     

基于多纵向传输通道的双层过道布置问题建模与优化

针对制造和服务系统中纵向运输形式在双层过道布置问题中研究不足的情况,以实际布局方式为背景,对双层过道布置问题进行拓展,构建基于多纵向传输通道的双层过道布置问题混合整数规划模型,并提出一种混合模拟退火算法.该算法采用整数编码方式,以模拟退火算法为框架,结合2-Opt路径重连策略与逆转扰动操作,以避免陷入局部最优,同时采用...     

车辆路径问题的捕食搜索算法研究

针对车辆路径问题存在的NP难题，设计了一种模仿动物捕食策略的捕食搜索算法进行求解。该算法利用搜索空间限制的大小，定义算法的局域搜索和全局搜索，并通过调节搜索空间的限制，以实现局域搜索和全局搜索之间的转换，它具有较好的局部集中搜索和跳出局部最优的能力。通过测试实例的计算，并与已有相关算法进行比较，结果表明该算法简洁而行之有效，是求解车辆路径问题的一个较好方法。     

自适应退火遗传算法的起重机箱形梁优化

为克服标准遗传算法的固有缺陷——停滞和早熟现象,将具有较强局部收索能力的模拟退火算法融入其中,对适应函数进行退火拉伸,对接受算子进行退火处理,同时加入自适应机制来改进标准遗传算法的杂交率和变异率,尤其对变异率的调整,使其既能根据个体适应值的大小进行自适应修正,也能随进化状态的改变而改变,从而增强了算法摆脱局部最优解的能力.以最终形成了自适应退火遗传算法进行起重机主梁优化.经实例验证:与原标准遗传算法相比,在保证收敛结果不变的情况下,收敛速度和全局收敛性都得到了较大提高.     

一种基于小生境的混合遗传退火算法

分析遗传算法和模拟退火算法混合优化策略的构造出发点 ,融合小生境技术的思想 ,提出一种以遗传算法和模拟退火算法为子算法的基于小生境技术的混合遗传退火算法———NGSA算法 ,并对该算法的特点和优化性能作了定性分析。结合典型多峰值测试函数———Shubert函数的求解实验 ,说明NGSA算法具有较强的全局和局部搜索能力 ,能够高效地寻找到多个全局极值 ,且参数选择不必过分严格 ,是一种优化能力、效率和可靠性较高的多峰值优化方法。最后 ,讨论了该算法在机械学科的广泛应用背景。     

求解作业车间调度的变邻域细菌觅食优化算法

针对最小化最大完工时间的作业车间调度问题,提出一种基于变邻域趋化操作的细菌觅食优化算法。邻域搜索是一类改进型局部搜索算法,在每一步迭代过程中通过搜索当前解的邻域得到一个改进的解,利用邻域搜索可大大提高局部最优解的精确度。本算法采用基于操作的编码,使得细菌觅食优化算法适用于作业车间调度求解;将3种不同的邻域结构引入趋化操作中,以便扩大可行解的搜索空间,细菌个体按照自适应学习策略根据邻域的各自贡献率选择搜索方式,减少陷入局部极小的机会;同时使用自适应步长更新各邻域内趋化操作的位置,根据适应度值动态调整搜索精度,避免早熟收敛。典型算例试验表明,该算法具有一定的鲁棒性,并有效地提高了搜索精度和收敛性。     

基于混合退火遗传算法的圆柱蜗杆传动模糊优化设计

针对基本遗传算法在优化设计中遇到的局部搜索能力不强、早熟收敛等问题,提出一种将模拟退火、Powell搜索方法与遗传算法相结合的混合遗传算法.在此基础上对普通圆柱蜗杆传动模糊优化设计进行了研究;数值计算表明,该混合退火遗传算法可以有效地克服基本遗传算法的上述缺陷,可以加速算法的收敛,具有良好的优化性能.并用该算法较好地解决了普通圆柱蜗杆传动的模糊优化设计.     

含精英策略的小生境遗传退火算法研究及其应用

针对传统遗传退火算法的缺陷,提出了小生境遗传退火算法,该算法引入小生境技术,避免了搜索初期有效基因的缺失,保证了解的多样性;引入了自适应双点交叉和互换变异策略,克服了算法交叉和变异概率固定不变导致的求解过程较长和易收敛于局部最小值的缺陷;引入精英保留策略,有效地避免了最优解的丢失,加快了进化速度;通过3个经典函数测试,并将其应用于Job Shop调度问题,仿真实验结果表明:新算法有效克服了停滞现象,增强了全局搜索能力,比遗传算法和传统遗传退火算法的寻优性能更佳。