多车场带时间窗车辆路径问题的粒子群优化算法

针对粒子群算法解决多车场带时间窗车辆路径问题时产生不可行解较多的问题,设计了对不可行解根据个体极值进行调整的策略,优化不可行解的粒子群算法,并且引入变异算子,增强了粒子寻找最优解的能力.实验结果表明,该算法可以快速求得多车场带时间窗车辆路径问题的目前最优解,提高算法的精度,加快收敛速度,跳出局部最优.     

预测RNA二级结构离散粒子群优化算法

根据RNA二级结构预测问题实质和基本粒子群优化算法特性,提出一种离散粒子群优化算法模型.定义该模型中一个可变集合搜索空间,设计了基于此空间粒子群速度与位置更新公式及运算规则.采用局部精英粒子优化策略解决了粒子群算法易陷入局部最优的问题.实验结果表明,该算法在收敛速度和精度上都具有较好的性能.     

基于改进的粒子群和遗传算法的混合优化算法

分析粒子群算法在求解组合优化问题中的运行原理,对警车分布的优化问题建立了粒子群优化的数学模型,对基本粒子群优化算法中的速度范围、惯性权重等参数进行了改进,并通过仿真与基本粒子群算法比较,显示改进的粒子群算法,提高了优化结果.在改进的粒子群算法中引入遗传算法,将形成的新混合算法应用到求解警车最优执勤地点的分布问题,并与遗传算法和改进的粒子群算法仿真比较.结果表明,混合优化算法在收敛速度和精度上均有明显的提高.     

热电联供型微网经济负荷分配研究

针对孤岛运行模式下的微网经济运行问题,本文对基于孤岛运行模式的热电联供型微网经济负荷分配问题进行研究,并在孤岛运行模式下,建立了含有微电源、储能装置和热电负荷的微网系统经济负荷分配数学模型,采用改进粒子群优化算法对模型进行求解,优化各微源的出力。仿真结果表明,与基本的粒子群方法相比较,采用改进的粒子群方法可以节省发电成本665.01美元,节省环境成本29.79美元,总共节省694.8美元。该算法能有效减少微网系统的综合成本,为工程实际应用提供了理论基础。     

混沌遗传算法研究及其在经济负荷分配问题中的应用

提出了一种实数编码混沌遗传算法,并将其用于经济负荷分配问题。该算法将混沌引入遗传算法,利用混沌对标准遗传算法中的选择和变异进行了改进,之后对每一代最优个体进行变尺度混沌优化。将该方法应用于某厂3机组经济负荷分配问题,通过与混沌优化方法以及传统遗传算法的比较,该方法可以求得高质量的可行解,表明了该方法在求解经济负荷分配问题的有效性。     

改进PSO算法解决电力系统机组优化组合问题

机组组合优化问题是一个大规模、离散、非线性的混合整数规划问题,所以求解比较困难,不容易找到理论上的最优解。本文在基本粒子群算法（PSO）的基础上,使用一种空间收缩策略,加快了算法的收敛速度。同时,为了避免算法出现“早熟”现象,让粒子不仅根据自身和同伴中的最好个体进行调整自己的飞行速度,并且向其他个体学习,以及通过改进的粒子群算法（MPSO）进行仿真计算,证明了该算法的有效性。     

约束自适应粒子群优化算法及水厂调度

针对粒子群优化算法应用于约束优化问题时易陷入局部极小值的问题,提出了一种改进的粒子群优化算法. 该算法综合了约束优化问题的目标函数值和约束函数的违反度值作为粒子群优化算法的双适应度值, 采用了双适应值动态判断粒子群优化算法中粒子的优劣. 违反度值的计算引入了自适应加权系数,相应地提出了调整各权系数的自适应策略, 并改进了粒子群优化算法的粒子竞争选择策略,拓展了粒子群优化算法的单适应值的应用范围.应用约束自适应粒子群优化算法实现了城市水厂的节能优化调度. 结果表明, 该算法收敛速度快且结果可靠. 粒子群优化算法为解决工程约束优化问题提供了一条可行途径.     

基于改进PSO算法的快速性厂级负荷优化分配研究

通过对机组完成负荷过程的分析,得出了理想状态下电厂完成电网分配负荷的最短时间,并进行了数学证明;在此基础上,建立了以快速完成电网负荷需求为目的的厂级负荷优化分配数学模型,提出了一种新的改进粒子群算法:一是提出了多粒子提供共享信息机制,克服了仅有全局最优粒子提供共享信息的弊端,二是提出了处理等式约束问题的基于优先顺序法的粒子位置数据修补策略,克服了用罚函数法造成迭代次数过多,寻优时间过长的缺点。最后给出算例,通过仿真对比,证明了提出的改进粒子群优化算法的高效搜索性能及基于快速性的厂级负荷优化分配数学模型的正确性和有效性。     

基于改进粒子群算法考虑阀点效应的经济负荷最优分配

经济分配对于电力系统节能至关重要,是电网中一类典型的优化问题,基于传统的粒子群算法的优化方法由于仅考虑速度与位置参数,易导致局部最优。针对电力系统的有功经济分配,考虑发电机组的阀点效应,提出一种改进型粒子群算法。通过引进视角参数,使粒子的移动状态受到视角的制约,改善传统算法粒子容易早熟而陷入局部最优的缺陷,降低搜索随机性并提高优化精度’仿真结论表明,带有视角参数的改进粒子群算法有更高效的全局搜索能力和更可靠的最优解,为发电机有功经济分配问题提供一种有效的新算法。     

基于经济负荷分配的混沌迭代粒子群算法

为高效求解复杂的非凸、非线性电力系统经济负荷分配问题,提出了一种混沌迭代粒子群算法：粒子群算法的全局搜索能力很强,但易陷入局部最优,混沌的遍历性特性可有效抑制早熟现象。将最优迭代因子引入粒子群算法,对经粒子群算法搜索后的先验解进行基于一种新 Ｔｅｎｔ映射的混沌变异,并改进算法的迭代策略,以平衡粒子的全局和局部性搜索,避免了早熟收敛。通过 ６机组、１５机组的仿真试验,以及同其他算法仿真结果的比较,验证了本算法良好的收敛性和寻优性。     

求解背包问题的病毒协同进化粒子群算法

为提高粒子群算法的搜索性能,提出一种基于病毒进化理论的改进离散粒子群算法:病毒协同进化粒子群算法.在粒子群中引入生物病毒机制和宿主与病毒基于感染操作的思想,病毒采用与粒子等长的编码方式,执行反向代换、结合等操作,利用病毒的水平感染和垂直传播能力较好地维持个体的多样性和对解空间的局部搜索能力.通过解决背包问题对算法进行验证,仿真表明所提算法搜索性能优于遗传算法、模拟退火及标准粒子群等其他算法.该算法能有效求解背包问题等NP难题.     

Improved PSO algorithm and its application

The mechanism of particle swarm optimization algorithm is studied, and one can draw the conclusion that the best particle found by the swarm falling into local minima is one of the main reasons for premature convergence. Therefore, an improved particle swarm optimization algorithm is proposed. This algorithm selects the best particle with roulette wheel selection method, so premature converging to local optima is avoided. At last, the improved particle swarm optimization algorithm is applied to optimization of time-sharing power supply for zinc electrolytic process. Simulation and practical results show that the global search ability of IPSO is improved greatly and optimization of time-sharing power supply for zinc electrolytic process can bring about outstanding economic benefit for plant.     

改进粒子群算法的工业机器人几何参数标定

针对传统粒子群(PSO)算法在解决工业机器人几何误差标定问题中存在的收敛速度慢的缺点,提出了一种基于两段式的动态粒子群算法(LDPSO-BT)。用Denavit-Hartenberg方法建立工业机器人的误差模型,将几何误差标定问题转换成对高维非线性方程的求解;对粒子群数目进行线性递减,同时针对算法求解过程中粒子数目线性递减的特点,在改进粒子群算法迭代后期采用改进的搜索模式,对传统粒子群的速度迭代公式进行改进;仿真实验对比了工业机器人几何误差标定前与标定后两种算法的末端定位精度。实验结果表明:在采用粒子群算法辨识工业机器人实际几何参数的过程中,粒子群数目对算法的迭代时间有重要影响,通过线性递减的方式减少粒子群的粒子数目可以有效地减少工业机器人几何误差标定时间,同时在粒子群算法迭代后期采用改进的速度迭代公式可以确保收敛精度。与传统粒子群算法相比,使用改进后的粒子群算法,不仅可以有效减少工业机器人的定位误差,而且还拥有更高效的迭代效率。     

一种新型的带有小生境技术和精英集策略的多目标粒子群算法

为提高多目标粒子群算法的有效性和运行效率,利用小生境技术求解适应度,采取轮盘赌的方法根据精英集中各个粒子的适应度选取全局最佳位置,提出一种新型的带有小生境技术和精英集策略的多目标粒子群算法。论文对算法运行的过程作了调整,加入小概率变异方法,采用测试函数验证算法的有效性。结果表明,在相同的实验环境中本文算法的运行时间为2.113 s,比基于粒子群的多目标优化算法(4.157s)缩短近一半,即本算法的运算效率大大提高了。仿真结果还表明本文中的算法不仅有很好的收敛性,所得的解还有较好的均匀性。     

马氏田口系统的量子行为二进制粒子群特征选择优化方法

针对标准二进制粒子群用于马氏田口系统的特征选择优化时,存在迭代速度慢,容易陷入局部最优解等不足,提出一种改进的基于量子行为二进制粒子群的马氏田口系统变量选择优化方法。首先,为了规避可能存在的复共线性特性对距离度量结果的影响,本研究采用Gram-Schmidt正交化法计算马氏距离值,对系统进行标准化处理,对各属性向量进行正交化后计算各类别的马氏距离集合,通过ROC曲线确定系统分类的最佳阈值点,定义误分类率概念和被选择变量占比最小作为变量筛选标准,构建多目标的混合规划模型。运用改进的量子行为粒子群算法求解优化组合,为适应二值化的变量优化问题,算法基于概率对粒子进行二进制编码,求取目标函数的适应值,并完成粒子群的优化迭代过程。采用优化的变量组合,构建精简的马氏田口系统,建立度量预测模型,完成精确判别的任务。最后,以胎心分娩力造影术测量的胎儿健康诊断为例,对标准二进制粒子群算法和二进制量子粒子群优化算法进行对比验证,实验结果表明,本文方法可以有效地提升粒子的迭代速度和寻优精度,优化后的马氏田口系统的预测准确率明显提高。     

改进粒子群算法及其在共形相控阵综合中的应用

在常规粒子群算法的基础上,通过引入新的速度更新算子、自适应边界控制算子和全局最优粒子扰动算子等操作,提出一种改进粒子群优化算法(IPSO); 并将该算法与简单二次插值算法相结合,克服了收敛速度慢,早熟及局部收敛等缺陷．进一步在对球面共形相控阵方向图综合时,引入了修正的波恩斯坦多项式以减少优化的变量,能够有效地加快算法的收敛速度．与常规粒子群算法和遗传算法的比较结果表明,该算法的局部搜索能力和全局搜索能力都有了很大程度的改善,从而证明了该方法在天线阵列综合中的有效性．     

Improved PSO algorithm and its application

The mechanism of particle swarm optimization algorithm is studied, and one can draw the conclusion that the best particle found by the swarm falling into local minima is one of the main reasons for premature convergence. Therefore, an improved particle swarm optimization algorithm is proposed. This algorithm selects the best particle with roulette wheel selection method, so premature converging to local optima is avoided. At last, the improved particle swarm optimization algorithm is applied to optimization of time-sharing power supply for zinc electrolytic process. Simulation and practical results show that the global search ability of IPSO is improved greatly and optimization of time-sharing power supply for zinc electrolytic process can bring about outstanding economic benefit for plant. Foundation item: Project (2002CB312200) supported by the National Key Research 973 Program of China     

新型混合粒子群算法在核动力设备优化设计中的应用

针对标准粒子群算法在处理非线性约束优化问题时存在收敛速度慢、精度低和易陷入局部最优的缺点,设计了一种新型混合粒子群算法,该算法采用可行性原则处理约束条件,避免惩罚函数法中惩罚因子选取的困难;引入基本复合形法产生初始可行群体,加快粒子群收敛速度;引入遗传算法的交叉和变异策略,避免粒子群陷入局部最优;在迭代末期的优解附近,进行改进复合形算法的寻优,提高最优解的精度.通过算法测试基准函数的优化计算,结果显示,新型混合粒子群算法有较好的优化性能,并在核动力设备优化设计中有很好的应用.     

一种基于优胜劣汰的多粒子群替代优化算法的设计

微粒群算法是一种新颖的优化算法,已成功应用于许多优化问题,但该算法容易陷入局部极值.针对这种缺陷,提出了一种基于优胜劣汰的多粒子群替代算法,该算法先通过多个种群彼此独立地搜索解空间,增强全局搜索能力;各种群每次进化完成后,核心种群中的最差微粒与其他种群的最好微粒互相替代.通过对3种常用测试函数进行测试和比较,结果表明该算法比标准微粒群算法具有更低的平均最好适应值,可快速收敛到全局最优解,优化效率明显提高.     

基于改进粒子群算法作业车间调度问题的优化

针对作业车间调度问题,提出一种基于自适应权重和混沌的改进粒子群优化算法。构建以机器加工时间最短为优化目标的多约束作业车间调度模型,采用基于工序排列的编码方式得到粒子参数与工序序列的映射关系;基于自适应权重改进粒子群算法中的惯性系数和加速因子,使得算法可以根据适应度值动态调整参数因子;采用反向学习策略改善种群初始解的质量;引入莱维飞行、变邻域搜索、混沌,增强了算法的搜索能力,避免陷入局部最优解。试验结果表明:改进粒子群算法可以有效地提高粒子利用率,平衡全局搜索与局部搜索能力,改善传统粒子群算法易早熟的缺点,得到更优的解。