基于量子粒子群算法的实时多交叉口信号控制

随着城市交通日益发展,如何提高城市交通效率是目前十分关注的问题.为了解决交叉口过饱和交通流控制问题,基于交通流向动态组合的感应控制方案,设计了一种实时多交叉口协调控制(Real-time Intersection Coordination Control,RIC2)模型.该RIC2感应控制模型,以单个交叉口优化为基础,延伸到多个交叉口,形成区域之间的协调控制,同时采取一种改进的量子粒子群算法(Improved Quantum Particle Swarm Optimization,IQPSO)对信号配时进行自适应优化.仿真结果显示上述模型能显著提高城市的通行效率,具有一定可行性.     

基于改进粒子群算法的单交叉口信号配时仿真

研究城市交通信号控制系统中的单交叉口优化交通流问题,由于交通流具有非线性和不确定性特点,很难建立精确模型。为解决上述问题,提出把每一相位的排队长度都作为优化的目标,采用多目标信号配时模型以满足不同交通需求,并采用改进粒子群(PSO)算法进行求解。在深入研究分析PSO算法的基础上,引入变异因子和惯性权重自适应策略对该算法进行改进,既发挥了PSO算法随机优化收敛速度快的优点,又克服了算法易陷入局部最优点的缺点,显著提高了优化算法的性能指标。仿真结果验证了方法的有效性和合理性。     

基于混沌理论的免疫量子进化算法

提出了基于混沌理论的免疫量子进化算法,该算法应用混沌理论并依据小生境机制将初始个体划分为实数编码染色体的子群,各子群应用免疫特性的局域搜索能力找出优化解。混沌优化搜索机制能有效避免早熟收敛。为解决2进制算法所不能避免的精度与效率的冲突,采用10进制编码染色体。算法综合了量子计算的天然并行性、免疫算法的充分自适应性和混沌系统的遍历性,它比传统的进化算法具有更好的种群多样性,更快的收敛速度,更有效的全局和局域寻优能力。仿真实验也表明了该算法的优越性。     

基于混合量子进化计算的混沌系统参数估计

混沌系统参数估计本质上是一多维参数优化问题.为精确估计混沌系统的未知参数,本文提出一种混合量子进化算法(HQEA)用于求解该优化问题,该方法采用实数量子角形式表示染色体,用量子比特的概率作为个体的当前位置信息;提出由差分进化计算更新量子位置状态的量子差分进化算法(QDE),并将其与实数编码量子进化算法(RQEA)相融合,以便令算法在解空间的全局探索和局部开发能力之间取得平衡.算法还引入量子非门算子,对当前最佳个体中按某个概率选中的量子比特位,进行变换操作,以便增强算法跳出局部最优解的能力.基准函数测试表明混合算法的全局搜索能力及可靠性都有很大改善.通过Lorenz混沌系统进行数值仿真,结果表明了该混合算法的有效性.     

基于量子粒子群算法的单交叉口信号控制

城市道路道路各交叉口交通信号的实时管理和控制直接影响了整个城市的交通,以单交叉口多相位固定周期的交通信号控制问题为背景,构造了以交叉口滞留车辆最少为优化模型,在目标函数后加上罚因子实现有约束极值问题向无约束问题的转化,用量子粒子群算法对其进行仿真数据求解,得到了交通实时控制的配时方案,并与定时控制进行比较,结果表明该模型和算法对交通信号的实时控制是非常有效的。     

基于混沌搜索的思维进化算法

针对思维进化算法中的产生初始种群的盲目随机性和冗余性以及现有搜索方式易陷入局部最优的问题,将混沌优化和思维进化算法结合,提出了一种基于混沌搜索的思维进化算法（Chaos Mind Evaluation Algorithm,CMEA）。该算法在进化的不同阶段引入混沌优化操作,利用混沌的遍历性提高算法的收敛速度,克服了早熟现象,同时利用思维进化算法的记忆特性和当代最优解指导混沌搜索,提高算法的搜索能力。仿真结果表明,与标准思维进化相比,该算法优化能力强,能有效地避免局部收敛,具有更快的收敛速度。     

一种基于量子进化算法的概率进化算法

针对量子进化算法(QEA)求解二进制编码问题比较有效,而求解多进制编码问题则比较困难,提出一种概率进化算法(PEA)。该算法汲取了量子复合位、叠加态等思想,采用由观测概率构成的概率复合位进行编码,观测和更新操作直接针对观测概率进行。PEA保持了QEA的性能,运算速度远优于QEA,并可以采用任意进制编码。函数优化和背包问题实验验证了PEA的有效性。     

实数编码量子进化算法

为求解复杂函数优化问题,基于量子计算的相关概念和原理,提出一种实数编码量子进化算法.首先构造了由自变量向量的一个分量和量子比特的一对概率幅为等位基因的三倍体染色体,增加了解的多样性;然后利用量子旋转门和依据量子比特概率幅满足归一化条件设计的互补双变异算子进化染色体,实现局部搜索和全局搜索的平衡.标准函数仿真表明,该算法适合求解复杂函数优化问题,具有收敛速度快、全局搜索能力强和稳定性好的优点.     

基于一种新的混合算法的交通流控制优化模型

运用交通流控制理论建立了在交叉口空间渠化及信号相位相序给定的条件下, 考虑机动车与非机动车的延误（服务水平）约束条件, 机动车通行能力最大的优化模型, 并利用遗传算法及混沌优化算法互补的混合优化算法对模型进行了优化计算. 实际优化计算结果表明, 文中的优化模型及其混合算法具有较高的理论价值及实用价值, 本次研究为信号交叉口交通流的协调控制优化研究提供了新思路和新方法.     

基于混沌搜索的微分进化算法

针对基本微分进化算法在后期收敛速度慢,搜索能力差等问题,利用混沌搜索的随机性、遍历性以及对初值的敏感性等特性,提出了一种混合混沌搜索的微分进化算法——混沌微分进化算法。该算法既保持了基本微分进化算法结构简单的特点,又能提高算法的收敛速度、计算精度以及全局寻优能力。数值仿真结果表明,该算法的性能优于基本微分进化算法。     

双周期信号配时法在单路口实时控制中的应用

双周期信号配时法(Double-CycleSignalTimingAlgorithm,以下简称DCSTA法),是一种交通路口信号配时方法,已经成功应用于单交叉路口的静态控制。论文将在此基础上,考虑实时性的要求,提出单交叉口的实时控制算法。该算法已经编成一个模块集成于微观交通仿真系统软件中。模拟实验结果证明了DCSTA法应用于实时控制的可行性与有效性。     

A Novel Quantum - inspired Multi - Objective Evolutionary Algorithm Based on Cloud Theory

In the previous papers,Quantum-inspired multi-objective evolutionary algorithm(QMEA) was proved to be better than conventional genetic algorithms for multi-objective optimization problem.To improve the quality of the non-dominated set as well as the diversity of population in multi-objective problems,in this paper,a Novel Cloud -based quantum -inspired multi-objective evolutionary Algorithm(CQMEA) is proposed.CQMEA is proposed by employing the concept and principles of Cloud theory.The algorithm utilizes the random orientation and stability of the cloud model,uses a self-adaptive mechanism with cloud model of Quantum gates updating strategy to implement global search efficient.By using the self-adaptive mechanism and the better solution which is determined by the membership function uncertainly,Compared with several well-known algorithms such as NSGA-Ⅱ,QMEA.Experimental results show that(CQMEA) is more effective than QMEA and NSGA -Ⅱ.     

基于MapReduce模型的并行量子进化算法

利用MapReduce模型可自动编写串行程序及编程接口简单的优点,实现量子进化算法在MapReduce模型下的并行化,提出基于MapReduce模型的并行量子进化算法MRQEA,并将其部署到Hadoop云计算平台上运行。对0-1背包问题的测试结果证明,MRQEA算法在处理大型数据集时具有良好的加速比和并行效率。     

基于免疫量子进化算法的负载均衡策略

在集群系统任务调度和分配中，提出一种基于免疫量子进化算法的负载均衡策略。该策略采用量子化编码和量子进化操作优化任务分配，在量子陷入局部极值下，引入免疫操作进行接种疫苗和免疫选择，从而增加种群多样性。仿真结果表明，与SGALB策略相比，该策略具有更高的搜索效率，其集群系统的整体性能更优。     

基于量子蚁群算法的数据库连接查询优化

连接查询优化是提高数据库性能的关键技术,针对数据库连接查询优化效率低的难题,提出一种量子蚁群算法的数据库连接查询优化方法（QACA）.首先,将数据库连接查询计划左深树看作一个蚂蚁,然后,利用量子旋转门更新各路径信息素,并利用混沌变异策略保持种群多样性,通过蚂蚁之间的信息交流找到数据库连接查询最优计划,最后,进行数据库连接查询优化实例分析.结果表明,QACA是解决数据库连接查询优化的有效途径,获得理想的数据库连接查询计划,具有实际意义.     

混合量子进化算法及其应用

文章将量子进化算法(QEA)和粒子群算法(PSO)互相结合,提出了两种混合量子进化算法。第一种算法叫做嵌入式粒子群量子进化算法,其主要思想是将简化的PSO进化方程嵌入QEA的进化操作中,简化了QEA算法的结构,增强了QEA跳出局部极值的能力。第二种算法叫做量子二进制粒子群算法,其主要思想是将QEA中的量子染色体的概念引入二进制粒子群算法(BPSO),提高了BPSO算法保持种群多样性的能力和运算速度。通过对0-1背包问题和多用户检测问题的求解表明,新的算法不仅操作更简单,而且全局搜索能力有了显著的提高。     

一种求解邮路问题的量子进化算法

乡村邮递员问题属于NP完全问题,对它的近似求解方法主要是智能算法及线性规划,但其中的基本量子进化算法易陷于局部最优解。为此,提出一种新的量子进化算法,结合城市垃圾运输问题,对算法进行测试。结果表明,该算法在全局寻优能力及种群多样性方面均比传统算法有所改进,是求解乡村邮递员问题的一种有效算法。     

一种基于量子进化算法改进的 k-mean 聚类算法

聚类分析是模式识别中的一个重要问题,是非监督学习的重要方法。K -means 算法是其中最经典的聚类算法之一。但是这种方法面对大规模数据的时候工作量非常巨大,并且保证不了聚类结果的最优性。提出了一种基于量子进化算法的改进的 K -means 聚类算法。该方法结合了两个方法的优点,用量子进化算法进行优化,并且改进了量子进化算法中的交叉算子和更新算子,提高了基于量子进化算法的 K -means 算法局部搜索能力。实验结果表明,改进算法取得了较好的效果。     

基于PSO的队伍演化算法

粒子群优化算法(PSO)由于其原理简单、较易实现等特点,得到广泛研究和应用.为加快优化速度,提高收敛精度,文中提出基于PSO的队伍演化算法.该算法将优化过程分为两个阶段: 第一阶段为保持多样性,把队员分成若干个初级队伍并行优化,形成高级队伍; 后一阶段为提高收敛速度,仅优化高级队伍.在整个优化过程中,根据评估队员所取得的成绩,动态控制队员的调整步长和最大调整空间,同时产生教练组,为队员的进步方向提供指导.通过高维多峰测试函数进行测试对比,验证文中算法的优越性和有效性.