改进NSGA-Ⅱ算法及其在切削加工参数优化中的应用

针对NSGA-Ⅱ算法种群收敛分布不均匀,全局搜索能力差,易陷入局部最优等不足,引入正交交叉策略与混合变异算子,提出一种改进的NSGA-Ⅱ算法。在测试函数上对改进NSGA-Ⅱ算法与传统NSGA-Ⅱ算法同时进行性能测试,结果表明改进的NSGA-Ⅱ算法无论是在收敛性还是多样性上均优于NSGA-Ⅱ算法。将改进算法与传统NSGA-Ⅱ算法同时应用于6061铝合金精密车削加工参数多目标优化设计中,研究结果表明改进NSGA-Ⅱ算法收敛精度更高,收敛速度更快,优化结果更加逼近全局最优解,在求解切削加工参数多目标优化问题时更加有效。     

旋翼无人机协同任务指派问题研究与算法改进

在应用旋翼无人机群时,每架无人机自主快速选择目标空域点,对于提升无人机群整体性能有很大作用。对于到达目标空域点即可降落的情况,可视作二分图最佳匹配问题,利用匈牙利算法进行求解。对于到达空域点后,需要等待其他无人机全部就位后一同工作的情况,需要同时优化平均移动距离和最大移动距离两个耦合参数。经多次实验和测试,将匈牙利算法中代价矩阵各元素值替换为各自值的平方,可以在平均移动距离与最优解十分接近的情况下,使最大移动距离减小,从而减小无人机悬停等待的消耗,缩短过程完成的时间。针对此问题设计了只变异不交叉、父辈子辈一同评价的遗传算法进行求解与改进算法对比,验证了改进后匈牙利算法在此问题中具有更好的效果。由于算法计算速度快,适用于无人机上嵌入式系统实时计算。     

车辆调度优化模型仿真研究

研究车辆调度优化问题,针对运输车辆的空间排放和时间安排等,要达到运输路径最短,费用最省的要求.为了实现城市车辆优化调度,节约运输成本,同时传统的车辆调度算法存在计算复杂度高,不利于实际应用等问题,提出了一种改进的车辆调度优化算法模型.首先对城市车辆调度建立优化数学模型,建立一种动态开放的车辆调度系统,并采用匈牙利算法对数学模型进行求解.仿真结果表明,提出的新的算法不仅能有效的求解车辆调度优化模型,而且计算机复杂度较低,计算效率较高,收敛速度较快,验证了算法的实用性和有效性.     

改进的离散型萤火虫优化算法求解柔性作业车间调度问题

针对传统的群智能优化算法在求解柔性作业车间调度问题(FJSP)时,存在寻优能力不足且易陷入局部最优等缺点,本文以最小化最大完工时间为目标,将萤火虫算法(FA)用于求解柔性作业车间调度问题,提出一种改进的离散型萤火虫算法(DFA)。首先,通过两段式编码建立FA连续优化问题与FJSP离散优化问题之间的联系;其次,设计一种群初始化方法,以确保初始解的质量以及多样性;然后,提出改进离散型萤火虫优化算法并引入局部搜索算法,加强算法的全局搜索能力和局部搜索能力;最后,对标准算例进行仿真,验证DFA算法求解FJSP的有效性。通过与遗传算法和粒子群优化算法进行仿真对比,表明了DFA求解FJSP的优越性。     

基于禁忌搜索的启发式算法求解球体Packing问题*

为求解具有NP难度的球体Packing问题,通过将禁忌搜索方法与基于自适应步长的梯度下降法和二分法相结合,提出了一个启发式算法。对50个等球算例进行了实例测试,算法改进了其中44个算例的目前最优结果。大量的实例计算结果表明,该启发式算法是求解球体Packing问题的一个有效算法。     

战时维修保障资源优化调度的μPSO算法研究

将战时装备维修保障资源调度决策问题视作多任务多资源竞争与协调的多目标组合优化问题,构建出合理完善的资源调度决策模型。针对传统PSO算法搜索能力弱、易陷入局部最小等不足,提出一种在算法结构上改进的μPSO方法用于模型求解,它通过对一般粒子和当代最优粒子的不同速度、位置计算方式增强算法搜索能力;利用排斥项避免搜索进程的早熟收敛。最后通过算例证明μPSO算法对求解该类问题是可行有效的。     

求解柔性作业车间调度问题的新型改进Jaya算法

为有效解决复杂的柔性作业车间调度问题,以最小化最大完成时间为目标,提出了一种结合了变邻域搜索算法的新型改进Jaya算法来求解。为不断挖掘和优化探索最优解,提高算法求解的结果质量,通过Jaya算法的原理重新提出一种解的更新机制,此外在Jaya算法原理的基础上嵌入一种变邻域搜索策略,并在传统邻域结构的基础上重新设计了两种新型邻域结构,扩大了邻域搜索范围,增强了Jaya算法的局部搜索能力,避免算法因失去解的多样性从而陷入局部最优。运用基准算例对该算法的求解性能进行了验证,并与其他算法的仿真结果进行对比,结果表明该改进算法的求解效率更高。     

分配问题的计算机方法

分配问题是一个组合优化问题。传统计算机求解分配问题的方法中，既有枚举法、最小元素法、行（列）扫描法和损益分析等算法，也有如分枝限界法、匈牙利算法及其改进算法。本文在对这些计算机方法进行分析和仿真的基础上，将一个随机并行算法用在解决分配问题上，并且对各种方法的运行结果进行了比较。     

一种用于车间作业调度问题的智能枚举算法

车间作业调度问题是优化组合中一个著名的难题,即使规模不大的算例,优化算法的时间也很长。文章提出了一种求解车间作业调度问题的快速智能枚举算法,选取了22个标准算例作为算法的测试试验集,该算法在较短的时间内找到了17个算例的最优解,试验结果表明智能枚举算法确实是一种快速的、有效的求解车间作业调度问题的近似算法。     

一种抑制旋转矢量误差的方法

在依次绕轴旋转进行姿态求解过程中因刚体旋转不具有交换性,带来不可交换性误差。因此在姿态求解中,采用一次旋转变换避免不可交换性误差,改进旋转矢量法工作过程。通过分析与实验,改进旋转矢量法采用等效旋转矢量变换,误差得到有效抑制。在STM32平台上对陀螺仪、加速度计、电子罗盘进行互补滤波数据融合。采用改进旋转矢量法进行姿态解算,在100Hz解算频率下误差小于5‰。采用该算法,实现解算精度与速度的最优组合。     

基于E-CARGO模型的多任务分配算法

多任务分配是管理和协同工作中的重要问题。采用E-CARGO建模来解决常规多任务分配问题(GMTAP)与组角色多任务分配问题(GRMTAP)。提出了两种算法:(1)通过把GMTAP质量评估矩阵转置转化为组角色分配问题(GRAP),再利用GRAP算法来完成多任务分配;(2)将GRMTAP分配问题转化为常规分配问题(GAP),利用K-M(亦称匈牙利)算法来实现多任务分配。最后,通过实验验证了GMTAP与GRMTAP算法的有效性,即,算法很好地满足了多任务分配问题的需要,也有效地扩展了GRAP算法与K-M算法的应用范围。     

基于免疫策略的信道资源分配算法

根据信道分配的限制条件和特点应用免疫策略算法（ISA）,提出了基于 ISA的一种整体优化的动态信道资源分配方案,其特点是保证最大程度的紧致分配。同时针对遗传算法的退化现象引入免疫策略算法,较好解决了遗传算法的退化问题。实验仿真表明,该方案与现有的固定信道分配（FCA）、动态信道分配（DCA）方案和改进遗传算法信道分配方案（IGADCA）相比,有较小的呼阻率。     

基于动态角色分配的一致性协同无人机编队控制

随着微电子技术、数字通信技术的飞速发展,无人机编队已应用到许多领域。针对无人机编队保持和编队中能耗问题,提出了一种基于动态角色分配的一致性协同无人机编队控制方法。根据无人机运动学模型设计了一种反馈线性化姿态控制器。在此基础上,基于长机僚机模式设计了一种一致性编队控制算法,提升了编队系统的鲁棒性。同时,设计了一种基于匈牙利算法动态角色分配方法,使多无人机在执行任务过程中可依据具体的周围环境情况来重新制定编队方案确定各无人机位置以此来缩小执行任务周期,同时减小整体能量消耗,并以5架无人机构成编队为例开展了编队飞行仿真分析。仿真结果表明,基于动态角色分配的一致性协同无人机编队控制算法保证了编队控制系统的控制精度和鲁棒性,有效地减小了整体的能量消耗。     

遗传算法在立体仓库货位优化分配中的研究

存储一定数量货物的自动化仓库中,以基于随机存储策略的库区和货位分配以及堆垛机行驶时间为优化控制目标,针对自动化立体仓库的库区和货位的分配策略问题进行了讨论,提出立体仓库的库区优化数学模型。在库区优化基础上,进一步提出货位优化数学模型,将Pareto最优解的概念与遗传算法相结合,提出了一种解决多目标优化问题的Pareto遗传算法解决货位优化问题,给出了仿真实验及分析。结果表明采用遗传算法优化策略可以有效地解决自动化立体仓库的货位优化分配问题。     

用于求解路径交通流量的改进Frank-Wolfe算法

Frank-Wolfe算法是用于求解交通流量分配问题的经典算法,但该算法是基于路段（Link-Based）的交通流量分配算法,无法用于求解路径交通流量。针对此问题,提出一种用于求解路径交通量的改进Frank-Wolfe算法。通过在Frank-Wolfe原算法中增加求解路径交通流量的计算步骤,根据原算法中“全有全无”加载方法获得的步长,更新源-目的（OD）间所有已配流的路径的交通流量,在原算法迭代计算路段流量的同时,同步计算路径流量。通过算例表明,改进算法是一个有效的算法,在Frank-Wolfe原算法的基础上增加少量的时间和空间成本即可求解路径交通流量,避免穷举交通网络中的所有路径,可以很好地用于用户均衡交通流量分配中。     

On an assignment problem with side constraints

We describe a branch and bound algorithm for an assignment problem subject to a special set of side constraints. The problem has application in the design of tool carousels for certain flexible manufacturing systems. The resulting model represents a special case of the restricted facilities layout problem in which it is forbidden to locate any facility in certain zones. The bounds for the algorithm are generated by relaxing the side constraints and using the Hungarian method to solve the resulting assignment problem. Partitioning in a manner similar to subtour elimination for the travelling salesman problem leads to encouraging computational results.     

多信道无线Mesh网络信道分配算法

针对无线Mesh网络的带宽容量问题,文章通过使用无线网络干扰协议模型对无线链路的干扰进行量化,利用整数线性规划公式对信道分配问题进行描述,在信道分配的时候,应用目标函数对无线链路的信道分配进行优化,使网络总的干扰权重最小化,在此基础上提出一个信道分配的启发式算法。仿真结果表明,文章提出的算法能提高网络的吞吐量。     

New lower bounds for the triplanar assignment problem. Use of the classical model

New sharp lower bounds are suggested for a triplanar assignment problem. They are based on the use of results of the theory of optimal control, the classical formulation of the problem, and represent, in our opinion, the “limit” use of the Hungarian algorithm ideas implemented for the two-index assignment problem.     

基于双边知识匹配的产品开发任务分配方法

针对目前产品开发任务分配较少考虑任务与人员双边匹配的问题,提出了基于双边知识匹配的产品开发任务分配策略;分别从任务与人员的角度提出了序值和满意度的概念,并给出了相应的计算方法,在此基础上构建了产品开发任务分配的多目标优化数学模型;然后采用基于隶属度函数的加权和方法将多目标数学模型转化为单目标数学模型,并运用Hungarian算法对模型进行求解,得到产品开发任务分配方案;最后通过实例验证与对比,体现该方法的有效性与可行性。     

改进粒子群优化算法求解任务指派问题

任务指派问题是典型NP难题，引入粒子群优化算法对其进行求解。建立了任务指派问题的数学模型，给出了粒子群优化算法求解任务指派问题的具体方案。为提高其优化求解效果，引入变异机制及局部更新机制对粒子群优化算法进行改进。实例及数字仿真验证了改进粒子群优化算法的有效性。