改进粒子群算法在作业车间调度问题中的应用

调度问题是一类典型的NP-hard问题,传统粒子群优化算法在解决该类问题上具有一定的局限性.通过分析其优化机理,提出了改进粒子群算法,结合了粒子群优化算法的全局搜索能力和交换粒子位置的局部搜索能力,提出了新的粒子编码方法--基于粒子坐标值排列编码(PPP),发展了一种快速、易实现的新的混合启发式算法.大量实验仿真结果表明本算法可以有效求解作业车间调度问题,通过与遗传算法比较,验证了改进粒子群算法是求解Job-shop调度问题可行而高效的方法.     

Robustness-supported user association and small cell switching ON/OFF strategies in 5G mm-wave networks

The problem of robustness-supported user association and small cell station(SCS) switching ON/OFF strategies in 5G millimeter wave(mm-wave) networks is investigated, where the robustness of access links is ensured and the number of active SCSs is minimized for the reduction of the aggregation power consumption. Firstly, the problem is formulated as an integer programming(IP) problem. Then the problem is proved as a NP-hard problem by means of the simplification into the minimum dominant set(MDS), which is a NP-hard problem and is intractable to be solved in polynomial time. Secondly, a greedy-idea-based heuristic algorithm(GIHA) is proposed under the consideration of the complexity of the original optimization problem. Finally, superiorities of GIHA are demonstrated with the extensive simulations in 60 GHz mm-wave ultra-dense network in terms of access robustness and aggregate power consumption.     

一种多信道感知的无线网络编码方法研究

为了适应无线网络广播传输速率限制,针对现有多信道无线网络存在的吞吐率性能优化问题.本文以OFDMA中继网络作为应用实践背景,深入研究与分析了其满足于无线信道广播速率的网络编码方法.首先,以优化吞吐率性能作为第一要素,设计出一种支持编码感知的无线信道调度策略的全局方法;其次,证明了在其全局方法下网络编码感知的无线信道调度问题是NP难的且不存在PTAS解决方案;最后,设计出一种新型的启发式网络编码算法,即I-TPO.通过模拟实验与测试表明,I-TPO不仅有效优化了网络吞吐率性能,而且具有较低的时间与计算复杂度.     

多周期换热网络柔性综合与维护同步优化

提出柔性换热网络在初始设计阶段,考虑网络投入运行后,实施清洗维护时序安排的理论框架.通过柔性综合与维护同步优化,年度总费用能够进一步降低,同时网络柔性得到提高.为降低该NP难问题的计算复杂性,提出柔性换热网络初步综合和同步优化相结合的两阶段法.最后,通过计算实例验证了所提方法的有效性.     

一种基于二阶锥规划的配网无功优化算法

在深入分析分布式电源并入配电网对电压的影响基础上,考虑逆变器的快速控制和无功特性,建立了配电网电压无功优化模型,提出一种基于二阶锥规划的配电网无功优化算法,对原始非凸、非线性、NP-难的潮流优化模型进行松弛变换,得到易于求解计算、收敛效果好的二阶锥规划模型,通过IEEE 33节点配电系统算例的计算和分析,表明逆变器参与电压无功优化能够有效地进行电压调节和降低网络损耗,证明了所提优化方法的有效性。     

配电网多目标无功优化方法研究与应用

无功优化是电力系统安全经济运行的核心问题之一,电力系统无功优化规划是一个较复杂、多目标、非线性的混合规划.它的目标是在满足约束条件的前提下,使系统的某个指标或多个指标达到最优.文章在分析配电网无功优化所面临困难的基础上提出了一种优化方法,并结合一配电网实例利用PowerStation软件的优化潮流程序加以实现.计算结果表明,这种多目标无功优化方法及应用软件有利于提高配电网的无功优化水平.     

OFDMA中继系统资源分配算法研究

为了公平且有效地在OFDMA中继系统下行链路进行资源分配,文章提出了基于效用函数的资源分配算法,并根据凸优化问题的对偶分解理论,提出了一种分布式求解算法,得到了相关问题的全局最优解.理论分析和数值仿真结果表明,文章提出的资源分配算法具有较低的系统复杂度,可以使系统效用函数最大,从而在保证用户公平性的前提下,使系统的和速率容量最大.     

一种改进粒子群算法在物流配送路径问题中的应用

针对物流配送车辆路径优化的研究热点问题,在标准粒子群算法基础上,设计了一种自适应的变异粒子群算法,算法中的变异算子可随群体适应度方差自适应改变,从而打散聚焦于局部收敛点的粒子群.并针对多个车场多个车辆的配送路径问题设计一种新编码模式,减少了迭代次数.在MatLab 2011b平台下进行了仿真实验,证明了该算法在最优值、正确率和误差均值上都有较大改进.     

对偶理论在一类多项式全局优化中的应用

用Canonical对偶理论,讨论一类高阶多项式全局最优化问题的求解.首先将无约束多项式全局优化问题转换成箱体约束下的多项式全局优化问题,之后通过构造非线性变换对偶函数及相应的共轭函数,得到原问题的Canonical对偶问题.进一步通过求解对偶问题的最优解,导出原多项式全局优化问题的最优解,并给出对偶问题是凹函数的证明.最后应用所得方法,计算一个二元6次多项式全局最优化实例.     

Network coding resources optimization with transmission delay constraint in multicast networks

Minimizing network coding resources of multicast networks,such as the number of coding nodes or links,has been proved to be NP-hard,and taking propagation delay into account makes the problem more complicated.To resolve this optimal problem,an integer encoding routing-based genetic algorithm (REGA) is presented to map the optimization problem into a genetic algorithm (GA) framework.Moreover,to speed up the search process of the algorithm,an efficient local search procedure which can reduce the searching space size is designed for searching the feasible solution.Compared with the binary link state encoding representation genetic algorithm (BLSGA),the chromosome length of REGA is shorter and just depends on the number of sinks.Simulation results show the advantages of the algorithm in terms of getting the optimal solution and algorithmic convergence speed.     

一种基于叠加编码的下行链路功率优化方案

传统的物理层网络编码虽然可以通过数据流的耦合减少网络中数据包的传输数量,从而在一定程度上改善无线通信系统的传输性能,但在进一步节约资源,提高系统容量等方面依然存在一些问题.为此,在传统节点级网络编码基础上,给出了一种适用于蜂窝小区下行链路的叠加编码方案.该方案通过基站与用户闻协作,在网络编码的基础上对用户信道状态进行区...     

一种改进的车辆调度问题的遗传算法

车辆调度问题是一个NP-难问题,不存在多项式时间算法.针对这个问题本文使用集合分划的方法把较为复杂的车辆调度问题分解为相对简单的多旅行商问题,提出求解该模型的两阶段法并且运用新的编码和解码方式;另一方面,结合遗传算法对一些测试数据进行仿真试验,并得出了理想的结果.     

一种锅炉优化系统及经济性分析

供电煤耗是发电企业经济性考核的重要指标.本文介绍一种基于人工神经网络技术和专家系统的锅炉性能优化系统,根据用户需求进行多目标优化,实现在线开环指导或闭环控制锅炉优化运行,降低供电煤耗,解决了锅炉性能全面优化的难题.同时介绍该系统在电厂的应用及经济性分析.     

高阶反馈型神经网络及其在优化计算中的应用

本文用神经网络来求解多元函数的极值.针对 Hopfield 网络的局限,提出了一种高阶反馈型神经网络,并从数学上证明了这个网络具有良好的稳定性.当阶数为2时,功能类似于 Hopfield 网络,但比它稳定.本文还给出求解多元高次函数全局最优解的方法.最后给出了该网络的计算机数值仿真.     

电网规划的多目标模糊优化方法

建立了一个用于电网规划的多目标优化模型。模型中同时计及了规划方案的经济性和可靠性双重目标。通过对各目标实现程度的隶属函数进行定义,将多目标优化问题转变成模糊规划问题进行求解。最后,本文还给出了我国某城市电网规划的计算结果,证明了所提模型及算法的可行性。     

改进遗传算法求解三维集装箱装载问题

集装箱配载是一个复杂的组合优化问题,约束条件多,属于NP完全问题,求解难度大。本文在考虑一些实际应用中的约束条件下,提出了一种三维集装箱装载的改进遗传算法。算法中考虑了货物放置方向、装载容积等约束条件,给出了有效的解码算法。实例仿真结果说明了该算法的有效性和实用性,可以直接在实际中应用。     

基于干扰对齐的设备到设备功率控制算法

为了使蜂窝网络系统中设备到设备(D2D)用户的速率总和最大,提出了一种基于干扰对齐(IA)的功率控制算法.该算法通过IA技术使得所有的D2D用户能够同时占用可使用的子载波;同时,控制每一个D2D用户在子载波上的功率,使所有D2D用户在对蜂窝用户(CU)产生的干扰小于干扰阈值的前提下,其速率和达到最大.仿真结果表明:与传统的基于频分多址(FDMA)的功率控制算法相比,本算法在干扰阈值为10 d Bm时,所得到的D2D用户的总速率和可提升约6 bit·S-1·Hz-1.     

防御虚假数据注入攻击的多目标优化模型

随着智能电网的快速发展,虚假数据注入(false data injection, FDI)攻击已经成为未来电力系统运行面临的主要威胁之一。攻击者通过篡改系统原始数据,导致电力系统失负荷(loss of load demand, LoLD),甚至引发级联失效。因此,有必要建立一种成本效益机制来减轻FDI攻击造成的LoLD。提出了一种多目标风险规避优化模型,在FDI攻击的防御成本、电力系统运行网损和LoLD之间进行权衡。采用多目标进化捕食策略对多目标模型进行求解,获取多目标优化Pareto最优解。仿真结果在IEEE 30节点电力系统证明了所提模型的有效性,并且揭示FDI攻击下电力系统运行中存在着较高的LoLD风险。     

计及静态电压稳定的变尺度混沌无功优化

选择系统有功网损作为目标函数,同时考虑满足电压水平和电压稳定性两个约束条件来探讨无功优化问题,介绍了变尺度混沌优化算法,该算法不断缩小优化变量的搜索空间并不断提高搜索精度,从而有较高的搜索效率,将该算法应用于计及静态电压稳定的电力系统无功优化问题,并对IEEE14节点系统进行了仿真计算,计算结果验证了算法的有效性．     

无线多跳网络中SVC视频流传输的分布式优化方法

针对无线多跳网络承载多媒体服务所面临的可扩展性、能量有效性和服务质量保证的挑战,研究了多个可伸缩编码（scalable video coding,SVC）视频流在无线多跳网络中传输的分布式跨层优化问题.在分析网络资源分配约束和SVC视频内容自适应模型的基础上,把SVC视频的传输问题表达为一个视频质量和网络功率消耗的跨层权衡优化问题.基于对偶问题的可分解性和次梯度求解方法,提出了一个可分布式实现的SVC视频优化传输算法.该分布式算法避免了控制开销的全网传播,通过节点的局部信息交换和独立解决相应子问题,达到底层资源分配和上层SVC视频传输内容选择的最优匹配.仿真结果表明该算法可以快速收敛到最优解,并能实现SVC视频的平均传输质量和网络总功率消耗的最优权衡.