一和睦注解混合整数非线性规划问题的演化算法：搜索 …

提出一种求解混合整数非线性规划问题的新的演化算法－搜索空间自动收缩法（ＡＣＳＳＯＳ），在这种算法中，演化算法既用来定位最优解区域，实现搜索空间自动向全局最优解收缩，又用来最终求得最优解。由于在遗传算法引用了舍入操作，它不仅可用来求解混合非线性整数规划问题，也可求解纯整型或纯实型变量非线性函数优化问题，数值试验结果表明本文的算法在解的质量，稳定性和收敛速度等方面优于一般的演化算法。     

多流股换热器网络综合问题的优化算法设计

多流股换热器网络综合问题是一个混合整数非线性规划问题（MINLP）,这类问题规模大、约束条件多,严重的非凸非线性使得目标函数存在多个局部最优解．传统的基于梯度的优化算法在求解时极易陷于局部最优．有鉴于此,本研究采用遗传算法解决此类问题,通过对遗传算法进行改进,针对简单遗传算法存在的早熟和运行参数难以确定的问题,设计了多样性保持算子和多种群进化的算法结构;计算时运行参数自适应确定,并把模拟退火算法思想引入遗传算法子代的生成中去．实例证明,采用所构造的算法可有效求解MINLP问题,并有利于寻求到全局最优解．     

可重构流水线构形选择和作业调度集成优化

针对可混流生产同零件族多种零件的可重构流水线(RFL),以最小化生产周期总成本和最小化拖期惩罚为目标,建立了RFL构形选择和作业调度集成优化的混合整数多目标规划数学模型.采用LINGO软件进行案例计算验证了模型的正确性.随后,融合拥挤距离计算和外部Pareto解集档案构建技术提出了一种快速获取集成优化问题Pareto解集的多目标粒子群算法(Mo PSO).在Mo PSO中,采用实数和整数混合编码的粒子表征RFL的构形和调度方案,所设计的粒子编码/解码方法和更新机制可保证粒子所对应解的可行性.将Mo PSO与NSGA-Ⅱ算法应用于3个案例,通过案例计算对比验证了Mo PSO算法的有效性.计算结果表明,Mo PSO获取的非支配解的质量和计算效率均优于NSGA-Ⅱ.     

农村配电网开关的优化配置

为了克服应用传统遗传算法进行农村配电网开关优化配置时,由于遗传算法的"早熟"和局部寻优能力较差所导致的难以得到全局最优解的问题,将遗传算法与局部搜索能力较强的模拟退火算法相结合,以遗传算法为主,引进模拟退火算法产生新个体,形成遗传退火算法.同时,采用整数编码策略,以包含停电损失费用在内的总供电成本最小为目标函数,以节点电压、支路过负荷等为约束条件,RBTS-BUS6配电系统作为算例,将遗传退火算法应用于农村配电网开关优化配置.优化结果表明,遗传退火算法避免了遗传算法收敛过快的缺点,保证了所得解的全局最优性,求解精确解的质量优于遗传算法,是农村配电网开关优化配置强有力的工具.     

非线性混合整数规划问题的改进量子粒子群算法

提出了一种改进的量子粒子群算法,并将该算法用于求解非线性混合整数规划问题。构造了一种自适应调整的惯性权重,平衡了算法的全局搜索和局部搜索能力;针对混合整数规划问题,给定一定比例的初始可行解,提高了初始种群解的多样性;利用协同进化选择策略,对种群中的不可行解重新生成,使种群中每个粒子的信息充分利用,从而提高算法的收敛速度;为了抑制算法的早熟现象,给出了一种新的混沌搜索方式,对全局最优解进行局部搜索,增强算法的局部搜索能力。通过16个常见的测试函数测试结果表明,改进的量子粒子群优化算法对求解非线性混合整数规划问题,在成功率和精度方面得到很大的提高。     

最佳觅食算法求解多目标混合流水车间调度问题

针对生产车间中需要同时考虑减少生产时间、确保加工质量以及通过减少能耗而降低生产费用的需求,建立以完工时间、空闲时间、加工质量和机器能耗为目标的多目标混合流水车间调度模型,提出一种基于直觉模糊集相似度的最佳觅食算法.为有效求解此问题,提出基于Largest Order Value规则的双层整数编码方式,在机器层编码部分采用权重法来计算机器的选择概率.针对多目标优化,提出直觉模糊集相似度的解比较策略,采用直觉模糊集相似度的大小衡量Pareto解与理想解的相似程度,判断Pareto解的优劣.通过测试实例和实际案例,验证本算法求解多目标混合流水车间调度问题的有效性和可行性.     

过程综合混合整数非线性规划的罚函数—凑整算法

针对过程系统最优综合的混合整数非线性规划（ＭＩＮＬＰ）模型，提出了一个整型变量松弛的新算法－罚函数－凑整算法，只需求解ＮＬＰ问题就可得到过程系统最优综合ＭＩＮＬＰ问题的解。典型算例表明，计算时间和算法的有效性都优于传统的ＭＩＮＬＰ分解算法。     

基于改进PSO算法的电力系统机组优化组合

机组组合优化问题是一个大规模、多约束、非线性的混合整数规划问题，因此求解非常困难．粒子群优化（PSO）算法是一类随机全局优化技术，它通过粒子间的相互作用发现复杂搜索空间中的最优区域．采用二进制粒子群优化方法解决机组状态组合问题，用遗传算法结合启发式技术解决经济分配问题，并对最小开停机时间及启停费用进行了处理，使得运算速度大大加快．方法的可行性在10台机组系统中检验．模拟结果表明文章所提出的算法具有收敛速度快及解的质量高等优点．     

基于GA和设备嵌套思想的制造单元布置优化

处理柔性制造系统的设备布置问题时，常要考虑许多难以量化的目标，不利于优化方法的使用，为此，按设备布置问题中要考虑的目标，采用一种嵌套布置方式，以提供便利高效的生产环境，以混合整数规划（MIP）形成问题的模型，并应用遗传算法（GA）执行相对灵活高效的解决策略，克服了现有算法不够灵活的缺点，针对2个具体的制造单元设备布置的实例进行仿真计算，不论在解的质量还是在解算速度上都取得了令人满意的结果。     

模糊需求环境下多产品采购配额优化模型

建立了模糊需求和价格折扣并存条件下多产品采购配额分配问题的模糊多目标混合整数规划模型.针对该模型的特点,提出了如下求解策略,即借助于隶属度函数,首先将模型中的模糊目标和模糊约束条件清晰化;然后,通过最大最小算子,将该模糊多目标混合整数规划模型转化为求解等价的多个单目标混合整数线性规划问题;最后,采用两阶段算法求得问题的最优解.通过应用算例验证了模型的有效性和可行性.     

非清晰精馏网络系统MINLP整体最优化方法

以分离清晰度为优化变量之一，建立了非清晰精镏网络最优化模型．该模型为非凸的混合整数非线性规划（ＭＩＮＬＰ）问题．提出了求解含有双线性项的非凸ＭＩＮＬＰ问题的整体最优化方法．最后通过３个非清晰精镏网络是优化算例对上述方法和模型进行了演示．     

换热网络非等温混合多目标同步最优综合

提出了一个非等温混合同步最优综合的混合整数非线性规划改进模型，可对公用工程费用、换热面积、换热设备台数以及流股的匹配选择进行多目标同时优化，且模型本身不依赖于夹点技术及其网络温差。由于采用了新算法，消除了流股分流时的等温混合线性化假设，只需求解一次混合整数非线性规划问题可得到包括分流情况在内的最优网络结果。     

基于网络效用最大化的mesh网优化算法

为设计联合优化算法,将多无线电多信道mesh网络的拥塞控制与信道分配建模化为一个使得网络效用最大的混合整数非线性规划问题.由于求解该规划问题具有很高的时间复杂度,因此利用拉格朗日对偶分解将之分解为若干个子问题,进而设计能获得近优解的分布式算法.通过该分布式算法,各节点能够自适应调整传输速率并根据网络状况进行多信道的分配.仿真实验表明该算法能够逼近最优解,并且随着网络中无线信道数目的增多,其结果更接近最优解.     

SEEIP核心企业局域智慧能源网络框架及优化配置方法

智慧节能工业园区(SEEIP)的核心企业能源配置对产业集群的循环经济节能降耗具有重要作用。针对SEEIP建设与既有工业园区核心企业能源系统的智慧化改造,提出一种基于信息和通信技术(ICT)的局域智慧能源网络框架,并给出了能源生产模块、能源转换模块与能源蓄存模块中各种能源介质及品位的能量计算数学模型。以经济成本与环境影响为目标的函数,给出了SEEIP企业能源网络系统配置的优化模型,并采用改进的差异演化算法(DE)结合数据库查询技术求解该混合整数非线性规划(MINLP)优化问题,给出企业能源系统最佳配置方案,以满足用户冷、热、电需求。     

改进遗传算法在过程系统工程中的求解策略

针对过程系统综合问题的多峰、奇异等特性 ,将遗传算法同可行域序贯搜索技术结合起来 ,实现对混合整数非线性规划问题 (MINLP)的有效求解。为克服遗传算法在可行域边界搜索效率较为低下的弊病 ,将惩罚函数同个体的生成函数有机地结合起来 ,利用惩罚函数将跨越可行域的不可行点拉回到可行域内。对过程系统综合中典型的MINLP问题的求解 ,表明该方法在求解过程中能有效地实现全局浏览 ,得到全局最优解或近优解。     

用改进的遗传算法进行多流股换热器网络综合

建立了有分流情况下换热器网络综合的教学模型,该模型改进了文献中等温混合的不合理假设,有分流情况下的换热器网络综合问题本质上是一个混合整数非线性规划(MINLP)问题。这类问题的非凸非线性特性使得目标函数存在多个局部最优解,传统的基于梯度的搜索方法在处理这类问题时由于计算规模庞大且极易陷于局部最优解而不再适用,因此对遗传算法进行多流股换热器网络综合的方法进行了研究,最后通过例题证明了方法的有效性。     

基于改进遗传算法的多产品连续化工过程生产调度

多产品连续化工过程的生产调度具有组合和连续的生产特性，因此它的调度模型可归结为一混合整数非线性规划问题（ＭＩＮＬＰ）。对这一问题的求解，采用了改进的遗传算法，提出了几种多样性保护算子，从而可防止传统遗传算法易提前收敛问题。所提出的算法被应用于三个产品生产的例子，并与文献所给的结果进行比较，说明了该算法的有效性。     

基于遗传算法的供水系统一级优化调度研究

根据多水源多水塔供水系统的网络特性，以测压点压力宏观模型、水源供水量和水头之间的关系模型，替代管网水力平衡方程，并以泵站的供水压力、水塔初始水头为决策变量，建立了供水系统一级优化调度模型．采用罚函数法将各种约束转化为目标函数，然后利用乘除法将多目标优化转化为单目标优化问题，最后利用遗传算法求解．针对遗传算法容易早熟等不足，将遗传算法和模拟退火技术相结合，并采用自适应交叉和变异率的解决方法．算例计算表明，该算法具有较强的适用性．     

基于粒子群优化算法的分散式废水处理网络的综合

基于分散式废水处理网络的超结构，建立了废水处理网络系统最优化的非线性规划模型和混合整数非线性规划模型．它们是具有非凸性的复杂非线性数学规划问题，用现有的方法进行求解不能保证得到全局最优解．因此，提出了应用新型随机型算法——粒子群优化算法求解上述复杂非线性最优化问题．算例问题的求解计算表明，提出的废水处理网络粒子群优化方法具有不要求初始可行点以及适应全局优化等优点，能够快速有效地解决废水处理网络最优化问题．