和声蛙跳算法在复杂优化问题中的应用研究

和声搜索算法在求解复杂优化问题时,仅仅通过随机的方式产生新元素,搜索过程中新个体的有效性难以持续保证,影响算法的优化性能.针对该问题,将混合蛙跳算法的族群内部局部寻优模块嵌入和声搜索的算法框架中,将和声搜索算法的随机性与混合蛙跳算法的导向性相耦合.定义算法自适应调整参数并以此为基础对两种算法进行动态调用,从而实现两种算法的耦合动态搜索.将改进算法应用于标准测试函数和车辆路径问题的优化,模拟计算结果表明：本文提出的改进算法具有更强的全局搜索能力,得到的解更优,适合用于求解复杂优化问题.     

基于极点对称模态分解-分散熵和改进乌鸦搜索算法-核极限学习机的短期负荷区间预测

针对确定性负荷点预测存在不同程度误差及难以反映电力需求不确定性的问题,提出一种基于极点对称模态分解(extreme-point symmetric mode decomposition, ESMD)-分散熵(dispersion entropy, DE)和改进乌鸦搜索算法(improved crow search algorithm, ICSA)优化核极限学习机的短期负荷区间预测模型。首先用ESMD将原始负荷时间序列分解为多个特征互异的子序列,降低了原始非平稳负荷序列对预测结果的影响,并计算各子序列的分散熵,将熵值相近的子序列重组为新序列以降低计算规模;其次,基于上下限估计法,利用ICSA算法对核极限学习机(kernel extreme learning machine, KELM)输出权值进行优化,得到最优预测区间上下限,并以此分别对各新序列进行区间预测;最后将预测结果叠加得到最终的预测区间。仿真结果表明,所提模型有效提高了负荷预测区间的质量,为电力系统决策工作提供有力支持。     

堆区混贝的堆场场吊调度模型与算法

为提高集装箱码头堆场场吊作业效率,研究了堆场单堆区混贝条件下的场吊调度问题.在单堆区内集装箱混贝堆放的前提下,提出了堆场场吊装卸作业时间窗约束、作业次序依赖的设备调整时间及堆场空间约束等,并在此基础上建立了整数规划模型.针对这一模型设计了改进禁忌搜索算法对问题进行求解.最后通过数值实验表明改进后的算法在对大规模问题求解时具有良好的效果,且算法效率较高.     

综合客运枢纽接运公交线路优化设计

分析了综合客运枢纽接运公交线路优化设计问题的内涵及作用,构建了以运输效率最大和布设线路最小为双目标的优化模型,并将它转化为一类特殊的取送一体化的开放式车辆路径问题进行求解,给出了求解的禁忌搜索算法。最后通过案例进行了验证,证实了该算法具有良好的寻优性能。     

基于布谷鸟搜索算法的机动化箔条幕布放方法研究

雷达导引头采用动目标显示、边搜索边跟踪等抗干扰技术,导致传统质心、冲淡、幕墙式箔条干扰方法干扰效能降低。对此,提出一种机动化箔条幕布放方法,通过无人机和舰船协同布放箔条弹,使幕墙能量质心随时间不断移动,保证舰船在有效时间内成功逃离雷达波束。首先,基于机动化箔条幕干扰机理,构建箔条幕布放模型,具体包括雷达导引头运动模型、舰船运动模型、箔条幕形态模型和箔条幕运动模型。随后,根据机动化箔条幕模型求解特点,确定采用布谷鸟搜索算法求取布放方案;据此提出总体求解思路,并构建布放效能条件(目标函数与约束条件);采用Logistic混沌机制改进布谷鸟搜索算法,建立补弹策略。最终,通过仿真案例对机动化箔条幕布放模型的有效性进行分析验证。结果表明,与常规箔条幕布放方法相比,机动化箔条幕布放方法能够有效减小舰船逃逸时间,降低箔条弹消耗量,同时具备较强的应对不同风速风向的能力。     

碳排放约束下无人机-卡车联合配送问题

无人机配送兼具配送时间短、成本低、降低道路拥堵程度等优点,多辆卡车和无人机联合配送以服务社区内的客户群体是解决最后一公里配送难题的突破口。考虑配送过程中碳排放总量的约束,以配送总成本最低为目标函数,构建以弧为基础的混合整数规划模型,并利用自适应大规模邻域搜索算法求解出无人机-卡车联合配送的最优路径,验证了碳排放约束下的无人机-卡车联合配送路径优化模型在降低配送成本、实现降碳目标上的有效性。     

射频识别系统中的防碰撞算法设计

提出了一种用于解决射频识别系统中的碰撞问题的方法——动态多叉树搜索算法,新算法分析了动态二叉树算法和四叉树算法的优缺点,改进了动态二叉树搜索算法,并通过Schoute算法估计标签数量,选择调整搜索叉树,解决了多标签识别的碰撞问题,理论和仿真证明了新算法的优越性,即减少搜索的时隙数并提高了时隙的吞吐率.     

考虑工艺顺序和组合分段的多堆场调度方法

为了解决船舶分段多堆场调度过程中工作效率低、运输成本高的问题,针对多堆场调度任务执行顺序、进场及阻挡分段移动等环节,综合考虑堆场的工艺属性、分段形状组合等要素,建立以最小化运输成本为目标的分段多堆场调度模型.通过对比分析2种进场分段堆位分配策略,提出阻挡分段跨堆场调度的移动策略;改进传统的任务顺序调整策略,并用禁忌搜索算法进行优化;最后,分析堆场占用率及各个调度策略组合对实验结果的影响.实验结果表明,堆位分配策略和阻挡分段的跨堆场调度策略能有效降低多堆场调度的运输成本,减少阻挡分段产生的比例,进而达到提高运输效率的目的.     

基于质量预测的飞机装配动态调度问题研究

为提高飞机装配调度计划应对装配质量不合格的能力,首先以两阶段近似动态决策为框架,研究装配质量与相关因素的映射关系和不确定性因素在不同决策周期的表现形式,并以最小化基于场景的项目工期期望值为目标函数建立整数规划模型;然后基于构建的飞机装配质量预测模型,设计了多层循环迭代搜索算法,算法第一层基于任务列表的编码方式优化任务执行顺序,第二层通过装配人员分配列表优化人员配置,第三层根据人员配置结果求解目标函数. 数值实验结果显示在工件质量预测值与实际值不一致的情况下,多层循环迭代搜索算法在任务开始时间偏差能够保持在2以下,表明该算法能够适应不确定性因素的变化,满足构建飞机装配动态调度计划的需求.