基于遗传算法的通风网络两步法风流调节优化算法

概括混合型通风网络优化模型,归纳混合型通风网络风量最优分配和风流最优调控两步法优化基本框架。首先,在满足矿井通风风量需求的基础上,实现风量分配优化。然后,结合矿井通风网络实际调风需求,引入遗传算法随机产生动态网络的邻接矩阵,使用附有条件的最小支撑树算法求解部分余树弦(调风地点)约束下的最小支撑树和独立回路矩阵,根据回路矩阵计算通风网络余树弦风阻调节值,在通风总功率和约束条件基础上构建广义最小化目标函数,依此对调节方案进行评价,使用遗传算法中的进化算子对调节方案编码实施进化操作,最后通过迭代得到满意解。研究结果表明:两步法思想简化混合型通风网络优化问题,解决调风地点约束的通风网络优化问题,执行效率高,能够解决较大规模的通风网络优化问题。     

网络最小费用最大流双目标遗传优化算法

针对将网络最小费用最大流问题转化为单目标优化问题进行求解的缺陷,提出网络最小费用最大流的双目标优化模型,并引入多目标遗传算法.对最小支撑树对应的余树弦流量初始值进行编码,通过解码和回路矩阵计算流量网络树枝的流量.在网络最小费用、最大流量双目标函数和网络结点容量、网络分支容量约束条件基础上,按照多目标优化理论构建增广最小...     

基于文化粒子群优化算法的矿井通风网络

以矿井通风网络的总功率最小为目标建立了矿井通风网络的非线性优化数学模型.针对模型中风量平衡和风压平衡的约束条件,采用外点罚函数法将其转化模型目标中的惩罚项.面向约束转化后模型,采用文化粒子群优化算法实现寻优.该算法在种群空间采用粒子群优化算法实现粒子进化;通过构建上层信度空间来挖掘进化过程中优势粒子的隐含信息,并以知识形式加以保存;最终通过影响函数,使知识作用于种群空间实现对粒子进化的引导.面向一个典型通风网络结构与其他智能优化方法优化结果比较可知,基于该算法获得的调风方案具有较小的总能耗,且能满足通风网络的需风量需求.     

矿井通风网络风流调节的优化

本文提出矿井通风网络灵敏度的概念,通过对矿井通风网络灵敏度的分析,得到最优树的一次性选择方法。根据通风网络的树枝和余树弦集形成独立回路矩阵的方法,在程序设计时,采用稀疏矩阵技术来存贮独立回路矩阵和解线性方程组,提高了解算速度和节约内存。     

附有条件的最小支撑树算法

传统最小生成树算法不能解决:度约束条件下的最小支撑树问题;动态网络的最小支撑树问题;边约束条件下的最小支撑树问题。遗传算法可以求解度约束条件下的最小支撑树问题,但存在效率低、编码复杂等缺陷。归纳了3类附有条件的最小支撑树数学模型,在最小支撑树传统算法基础上,提出了3类附有条件的最小支撑树算法。算法测试和比较表明:附有条件的最小支撑树算法是完全可行和有效的。     

矿井通风网络图论解

本文应用图论原理,对矿井通风系统在正常和某些异常情况下的工作状况、最佳控制和调节等方面的基本理论、原理和计算等作了论述,提出了如下具有结论性的意见: 1.通风网络图中,树枝风量由余树各弦风量唯一确定; 2.对矿井通风网络实现有效控制的必要条件是调节设施的数量等于网格的余树弦数,并布置在相应的弦内; 3.通风网络调节计算的必要条件是所有弧的风量为已知; 4.通风网络图中存在自然分配子图的充要条件是未知风量弧集中存在形成回路的子集。此外,并对该课题的电子计算机算法作了简介。     

基于PBIL的综合QoS参数组播路由

提出了一种基于PBIL(Population-Based Incremental Learning)的QoS组播路由算法,它能在综合QoS参数约束条件下寻找代价最小的多播树.该算法有效地结合了遗传算法的进化特性与竞争学习算法的特点,采用基于路径的树编码结构和基于概率的备选路径集,在网络规模较大的情况下也能得到很好的应用.仿真实验表明,该算法快速有效.     

基于PBIL的综合QoS参数组播路由

提出了一种基于PBIL(Population-Based Incremental Learning)的QoS组播路由算法,它能在综合QoS参数约束条件下寻找代价最小的多播树.该算法有效地结合了遗传算法的进化特性与竞争学习算法的特点,采用基于路径的树编码结构和基于概率的备选路径集,在网络规模较大的情况下也能得到很好的应用.仿真实验表明,该算法快速有效.     

基于多目标差分进化算法的机场停机位分配问题研究

科学合理的停机位分配方案或对现有方案进行优化,能够有效提升机场的运行效率,降低机场运行成本.笔者依据停机位分配的相关概念和约束条件建立基于航班-航班,航班-停机位的加权分数矩阵的停机位分配模型.然后将经典的差分进化算法加以改进来解决停机位分配问题,有利于更好地实现机场停机位分配多目标的优化.最后使用标准测试函数和停机位...     

基于改进免疫遗传算法的配电网网架规划

为了解决传统方法难以实现配电网网架规划组合优化的问题,针对改进免疫遗传算法具有生物免疫系统中抗体多样性的保持机制和基于抗体浓度的调节更新机制,同时又具有一般进化算法的随机搜索能力,采用改进免疫遗传算法对配电网网架规划进行求解,提高了种群的多样性和遗传算法的全局寻优能力.优化模型以网络年费用最小为优化目标,以线路传输容量、电压降、配电网的辐射性等为约束条件;根据配电网辐射性的要求,以备选网络的生成树作为初始解,从而避免了随机产生初始可行解时速度较慢的弊端.并借鉴支路交换的思想设计杂交算子和变异算子,以避免辐射性检查过程,使得算法的寻优能力大为增强.通过算例验证了该算法的有效性,同时算例结果表明该算法的计算速度比常规免疫遗传算法的计算速度有较大提高.     

暂态混沌神经网络算法在矿井通风网络风量优化中的应用

针对传统矿井通风网络解算方法的缺陷,提出一种新的暂态混沌神经网络的解算方法,利用混沌变量在混沌运动过程中所具有的遍历性、随机性来寻找全局的最优解,克服陷入局部极小的趋势.以通风总能耗最低为目标函数建立通风网络优化的数学模型,应用暂态混沌神经网络算法对一个简单通风网络的优化模型进行求解.实验结果表明:优化后通风系统总能耗降低了2.63 kW,节能率大约为3.78％.     

一种快速收敛的改进贝叶斯优化算法

针对贝叶斯优化算法(BOA)中学习贝叶斯网络结构时间复杂度较高的问题,提出了一种可以快速收敛的基于K2的贝叶斯优化算法(K2-BOA).为了提升收敛速度,在学习贝叶斯网络结构的步骤中进行了2处改进:首先,随机生成n个变量的拓扑排序,加大了算法的随机性;其次,在排序的基础上利用K2算法学习贝叶斯网络结构,减少了整个算法的时间复杂度.针对3个标准Benchmark函数的仿真实验表明:采用K2-BOA算法和BOA算法解决简单分解函数问题时,寻找到最优值的适应度函数评价次数几乎相同,但是每次迭代K2-BOA算法运行速度提升明显;当解决比较复杂的6阶双极欺骗函数问题时,K2-BOA算法无论是运行时间还是适应度函数评价次数,都远小于BOA算法.     

一种新的基于小生境的自适应遗传算法

针对遗传算法在全局优化问题中容易出现早熟和收敛速度慢的问题,根据群体适应值的分布特点,启发性地提出了一种新的基于小生境的自适应遗传算法(ANGA).采用一种新的适应值计算方法,引入了一个自适应的常数Cmin,根据群体中各个个体的适应值分布情况加以启发,通过自适应调整Cmin,以适时改变群体适应值的分布,优化了各个个体被选择的概率.同时采用了小生境技术,并对交叉和变异位置引入了自适应的非均匀选择机制.采用3个典型的全局优化测试函数进行了验证,仿真试验表明该方法能够明显地改善全局寻优能力,并大大加快了收敛速度.     

标准的微粒群优化算法的收敛性分析

本文利用矩阵理论对具有随机数的标准微粒群优化算法进行了收敛性分析，给出了c=d=1 和c=1 两个收敛性结果。     

反问题与神经网络相结合的混流泵叶片优化设计

针对三元扭曲叶片优化设计过程中设计变量较多的问题，采用动量矩为设计变量，再通过反问题计算得到叶片来间接对叶片进行参数化；针对评价函数计算量太大的问题，根据试验设计理论安排训练样本，采用神经网络建立设计变量与目标函数间的复杂的响应关系，并且详细研究了反向传播和径向基函数2种网络在对评价函数进行预测过程中的应用，建立了一种新的叶片优化设计方法，与传统的优化方法相比，其设计变量数目较少，以叶轮内的三维粘性流动分析为基础且大大缩短了计算时间，利用此方法对一台混流泵的扬程和效率进行优化，所得叶片性能良好，从而验证了此方法的有效性。     

标准的微粒群优化算法的收敛性分析

利用矩阵理论对具有随机数的标准微粒群优化算法进行了收敛性分析,给出了c=d=1和c=1两个收敛性结果.     

矿井通风系统的可靠度及其优化

根据矿井通风系统平衡定律和可靠性、图论与代数等理论,对矿井通风系统的可靠性进行了理论分析,给出了可靠度的确切定义,同时给出了可靠度的近似计算和近似优化方法。     

基于改进型粒子群优化的节点自定位算法

为了提高测距误差影响下无线传感器网络节点自定位精度,提出一种基于距离的节点自定位新算法.对混沌搜索与粒子群优化进行算法融合,给出一种改进型粒子群优化算法,将其应用于节点自定位.新算法利用未知节点与信标节点之间的距离信息,通过改进型粒子群优化算法获取未知节点的位置.仿真结果表明,改进型粒子群优化算法对两种标准测试函数的搜索结果优于一般的粒子群优化算法.在测距误差和信标节点数量相同的条件下,相对于最小二乘估计法,新算法在各个测距误差级上的定位精度更高,其定位误差随测距误差增大而上升的趋势更缓慢.新算法具有更好的鲁棒性,适用于测距误差较大、信标节点数量较少的情况.     

新型自动捕风排风装置排风口性能优化

基于自然通风原理,对所研制的自动捕风排风装置的通风性能进行了优化分析.通过数值模拟和实验研究,重点分析了排风口几何形状与其表面自然通风风压系数的关系,以及提高其排风性能的关键参数.研究结果表明,圆锥形渐扩口的综合排风性能为最佳,较无渐扩口的排风口可提高排风量14.3％;所研制的自动捕风排风装置在北京地区冬季典型天利用自...