复杂约束条件下的混合粒子群优化算法*

针对具有复杂约束条件的优化问题,提出了一种混合粒子群算法。该混合算法在将标准粒子群算法与线性搜索法有机结合的基础上,依次对粒子的每一维变量进行适当变化并同时判断其变化的效果。最后进行了数值实验,其结果表明,所提出的混合粒子群算法对于具有复杂有约束条件的优化问题有较好的优化效果。     

装备维修过程中备件布局的多目标优化决策

为保证在装备维修过程中能精确、及时、高效地取用备件,提出备件车装载布局优化问题。针对该问题建立备件布局优化数学模型,以备件车承载容积、载重量及重心等为约束条件,综合考虑备件车空间利用率、备件合重心对行车安全性的影响和备件取用效率为目标函数。根据备件布局模型的特殊性,基于模拟退火算法的思想,将其与带压缩因子的粒子群优化算法结合,应用于实例中求解布局方案,并将此混合算法的计算结果与基本粒子群优化算法的计算结果进行了比较。结果表明,使用混合粒子群优化算法可以获得较好的装载布局优化方案,达到充分利用备件车装载空间、安全性好和取用效率高的目的。     

基于混合粒子群算法的供热管网优化设计

供热管网优化设计一直是多年来城市地下管网工程中的研究热点。通过分析供热管网的优化模型,建立关于供热管网的目标函数即供热管网投资费用,根据供热管网的目标函数及约束条件建立适应度函数。利用粒子群优化算法对该非线性模型进行求解,借鉴遗传算法中变异操作的思想,设计基于遗传算法的混合粒子群算法,寻求在水力约束条件下目标函数的最小值。实例结果表明,将粒子群优化算法应用于供热管网优化设计可以取得较好的优化结果,并且充分的体现出粒子群算法的寻优能力。     

低碳约束下冷链物流配送共享仓选址多目标优化方法

针对当前冷链物流配送中心选址模型存在选址不合理、选址过程复杂,导致资源浪费和经济成本增加的问题,提出在低碳约束下,构建一个基于低碳约束冷链物流配送共享仓中心选址和路径优化模型,在粒子群算法的基础上,分别加入免疫算法和粒子群算法,得到改进免疫粒子群算法和混合粒子群算法,通过这两种算法分别实现共享仓中心选址求解快速寻优和多目标优化,以提升模型的路径优化能力和鲁棒性。实验结果表明,提出的方法改进免疫粒子群算法可在不同约束条件下实现冷链物流配送共享仓快速选址,且选择位置寻优求解速度提升;同时通过混合粒子群算法可实现物流路径优化,规避路径缺陷,从而提升路径优化能力,实现多目标优化路径的准确选址。     

基于混合粒子群算法的远程机动轨道优化设计

研究了粒子群算法在空间飞行器连续推力轨道机动最优化问题.为优化空间飞行器轨道,给出了空间飞行器轨道机动最优化控制问题模型,运动方程用地心惯性坐标系下建立;性能指标选为轨道机动过程中时间最小;控制变量为推力攻角;终端状态受到位置和速度的约束.针对粒子群算法的缺点,提出混合粒子群算法,即将全局寻优能力强的粒子群算法和局部寻优能力强的非线性规划相结合,以提高算法的搜索精度和收敛速度.并将其应用于连续推力空间飞行器轨道机动优化之中.仿真表明混合粒子群算法对于空间飞行器远程机动轨道初始参数取值不敏感,具有一定的鲁棒性,生成的轨道能够较好地满足各种约束条件,并可以应用于空间飞行器连续推力轨道最优机动问题的求解.     

多约束三维装箱问题的混合遗传算法

三维装箱问题提出至今已有很多研究成果,各种启发式算法配合遗传算法、蚁群算法和模拟退火算法的设计层出不穷。而针对于三维装箱问题的各种约束,虽然各自有相应的处理方法,但却没有一种方法可以整合各种约束条件,这是因为启发式算法往往容易满足部分约束却很难满足所有约束的特点。在前人研究的基础上,针对各种遗传算法的约束条件,设计可以相互组合的解决各种约束条件的算法,通过对这些算法规则组合,可以解决各种约束条件下的三维装箱问题。     

基于粒子群与BP混合算法的神经网络学习方法

针对标准BP算法收敛速度慢及易陷入局部极值等问题,提出一种基于粒子群优化与BP混合算法的神经网络学习方法。该方法在网络的训练过程中,同时利用粒子群算法与BP算法进行最优网络权值的搜索,从而既充分利用了粒子群算法的全局搜索性又较好地保持了BP算法本身的反向传播特点。将该混合学习算法应用于复杂函数的拟合仿真,并与标准BP算法以及传统的粒子群优化BP神经网络学习算法进行比较。实验结果表明所提的混合学习算法具有较高的收敛精度,且收敛速度更快。     

多约束三维装箱问题的混合遗传算法

三维装箱问题提出至今已有很多研究成果,各种启发式算法配合遗传算法、蚁群算法和模拟退火算法的设计层出不穷。而针对于三维装箱问题的各种约束,虽然各自有相应的处理方法,但却没有一种方法可以整合各种约束条件,这是因为启发式算法往往容易满足部分约束却很难满足所有约束的特点。在前人研究的基础上,针对各种遗传算法的约束条件,设计可以相互组合的解决各种约束条件的算法,通过对这些算法规则组合,可以解决各种约束条件下的三维装箱问题。     

基于文化进化粒子群算法的DNA序列设计

DNA编码序列的设计是影响DNA计算可靠性的重要途径,从DNA编码应满足的多约束条件中选取适当的约束条件,针对这些约束条件提出每个DNA个体应满足的评估公式以及目标序列集合的评价函数,采用文化进化粒子群算法解决DNA序列设计的多目标优化问题,仿真结果表明该混合算法针对DNA序列设计问题,在求解最优值能力,解的稳定性方面都取得了不错的效果。     

粒子群和人工鱼群混合优化算法

提出基于粒子群的人工鱼群混合优化算法,该算法综合利用人工鱼群算法的良好全局收敛性和粒子群算法的局部快速收敛性、易实现性等优点,克服人工鱼群算法收敛速度慢及粒子群算法后期全局收敛差的缺点,发挥了两者的优越性,并成功应用于求解具有变量边界约束的非线性的复杂函数最优化问题和求解复杂化学方程根的问题。仿真结果表明,混合粒子群算法不仅具有较好的全局收敛性能,而且具有较快的收敛速度。     

基于PSODE的网格任务调度算法

针对网格计算中任务在各个资源之间的调度问题,提出了一种网格环境下PSODE的任务调度算法.该算法实现了计算资源、存储资源、带宽资源、数据资源的利用率最高化和代价最低化.对基本粒子群算法和差分进化算法进行了分析,通过构造算法函数、适应值函数和权重公式,建立了粒子群差分混合算法并对其进行优化,介绍了算法的实现过程.实验结果表明,该算法与其它调度算法比较,具有良好的性能.     

一种自适应权重的并行PSO快速装箱算法

随着智能制造时代的到来,生产线后期产品的智能装箱已成为工业生产的重要环节,如何更快速地得到装箱结果对于提高生产效率尤为重要。以快速装箱为目标,文中提出了一种适用于工业生产线的智能化装箱算法。该算法采用自适应权重法改进了粒子群优化算法,相较于标准粒子群优化及遗传等传统启发式算法有更快的收敛速度;并采用GPU加速,实现了高性能的并行计算,大幅加快了计算速度。实验表明,所提算法同样能得到很好的空间利用率, 同时其收敛速度也显著优于传统算法。     

基于萤火虫-粒子群混合算法的配棉优化研究

针对配棉问题,建立由原棉成本和质量控制成本组成的配棉目标函数,同时探讨了配棉约束条件,最终确立配棉数学模型。然后采用一种萤火虫-粒子群混合算法对配棉问题进行求解,仿真结果表明,该算法能高效解决自动配棉问题,并且优化效果较好。     

混合型粒子群优化算法研究

为了改进粒子群算法的性能,提出了融合其他算法优点的混合型粒子群算法。对三种主流的混合粒子群优化算法(基因粒子群、免疫粒子群、混沌粒子群)分别从混合目的、混合方式、实现步骤、算法优化性能等多个方面进行了研究,给出了这三种混合粒子群算法的优缺点及适用范围。     

一种混合优化算法面向高维函数优化的研究

基本粒子群算法（PSO）在面对高维多极值函数优化的问题时粒子容易快速集中到最优粒子附近，导致粒子运动能力丧失，种群陷入停滞，因此寻优效果并不理想。针对这种情况，通过引入人工鱼群算法（AFSA）中的聚群和觅食行为与粒子群算法相结合形成一种新的混合优化算法来解决这些问题。最终通过仿真实验证明该混合优化算法在面对高维函数的优化问题上具有优秀的寻优能力。     

一种自适应交替的差分混合蛙跳优化算法

针对混合蛙跳算法在解决高维优化问题时易早熟收敛、求解精度低等问题,提出一种自适应交替的差分混合蛙跳优化算法。采用粒子群算法在短时间内产生一组满足约束条件的初始解,以提高初始解的质量。在此基础上,利用差分进化算法全局搜索能力强、种群多样性好等优点,设计一种自适应选择机制,动态地交替使用混合蛙跳算法和差分进化算法,使两者有机融合、优势互补。对6个经典函数的仿真测试结果表明,该算法可以丰富粒子的多样性,使算法前期和后期都具有较好的寻优能力,且寻优速率、求解精度、稳定性都优于混合蛙跳算法、差分进化算法和差分混合蛙跳算法。     

基于CRQP的多小区OFDMA系统联合资源分配算法

针对OFDMA多小区系统中相邻小区同频干扰下的吞吐量最大化问题,在系统功率的约束条件下,基于协同量子粒子群算法提出一种子载波和功率联合分配的协同随机量子粒子群算法（CRQP）。分别利用粒子群算法独立优化子载波的功率分配,并利用改进的量子遗传算法独立优化用户的子载波分配。在独立优化的同时,通过随机协同策略避免陷入局部最优解,达到全局最优。仿真结果表明,与传统的分步求解算法相比,CRQP算法能获得更多的系统吞吐量和更高的资源利用率。     

基于PSO的多QoS约束路由问题研究

研究了计算机网络在多QoS约束条件下的路由问题。针对该问题的特点,改进了粒子群优化算法(Particle Swarm Op-timization algorithm,PSO),采用了新的粒子速度更新策略和粒子抗拥塞策略,使之成为一种解决多QoS约束路由问题的新算法。在一个8×8网状拓扑结构的仿真网络里对该算法进行了仿真实验,实验结果表明新算法对于多QoS约束路由问题可行且收敛快。     

遗传/粒子群混合算法在飞剪机结构优化中的应用

飞剪机结构参数设计需满足若干技术性能要求才能保证剪切质量。飞剪机结构参数优化设计问题要满足多个非线性约束要求,同时需优化多个目标函数,提出遗传算法/粒子群混合算法用于曲柄连杆式飞剪机结构参数优化设计,结合各自算法的优势,在算法运行初期利用遗传算法的全局搜索能力进行优化搜索,在算法运行后期利用粒子群较强的局部搜索能力进行搜索,综合考虑多个目标函数和约束条件,通过实例计算表明,该混合方法可以稳定、有效的获取到满意的优化设计结果。     

基于粒子群优化和禁忌搜索的混合调度算法

提出了用于解决作业车间调度问题的离散版粒子群优化算法。该算法采用基于先后表编码方案和新的位移更新模型,使具有连续本质的粒子群优化算法直接适用于车间调度问题。同时,利用粒子群优化算法的全局搜索能力和禁忌搜索算法的自适应优点,将粒子群优化算法和禁忌搜索结合起来,设计了广义粒子群优化算法和粒子群—禁忌搜索交替算法两种混合调度算法。实验结果表明,两种混合调度算法能够有效地、高质量地解决作业车间调度问题。