基于改进粒子群算法的车辆路径问题研究

针对标准粒子群算法在解决多维复杂优化问题中存在的“早熟”现象,以及算法后期出现的搜索精度下降、收敛速度降低等不足,对算法做出改进：引入微生物行为机制中的趋化、繁殖、迁移算子。最后,通过实例验证对比,表明改进粒子群算法在搜索效率和解的质量方面均优于遗传算法和基本粒子群算法。     

一种基于邻域空间的混合粒子群优化算法

针对标准粒子群优化算法在信息共享机制的不足,提出基于邻域空间的混合粒子群优化算法。该算法修改了粒子速度更新方程,提出了一种将模式搜索算法嵌入粒子群优化算法新方法。通过4个典型的测试函数的实验研究,表明了所提出的算法充分发挥了模式搜索算法强大的局部搜索能力和基于邻域空间的粒子群优化算法的全局寻优能力,很好地平衡了算法的全局“探索”与局部“开发”。新算法具有优化精度高、鲁棒性强的特点,特别适合对高维多峰函数进行优化。     

基于粒子群优化算法的机场群航班优化配置研究

针对我国机场群发展不平衡、航线同质化程度高等问题,建立了以航班准点率、航空公司市场份额、旅客损失时间和航班功能定位指标最大化的航班时刻优化模型,将一级国际枢纽机场运行效果差的航班分配至周边机场.笔者在满足机场群内各机场起降容量限制、航班唯一性和航班连续性的条件下,设计改进的粒子群优化算法进行求解.以长三角机场群的航班时刻资源为例进行实例验证.研究表明:模型能够有效调整枢纽机场的低效航班至周边机场,使得机场群内各机场航班分布较为均衡,有效控制各时段航班架次的变化趋势,优化效果显著.     

白车身轻量化的一种混合优化策略

以某轿车白车身为研究对象,综合考虑弯曲、扭转刚度和模态指标的性能要求,提出一种基于近似模型寻优和灵敏度分析统筹协调变量的混合优化策略.算法同时考虑构造近似模型与灵敏度,对模型进行全局最优化搜索及仿真验证,并根据灵敏度分析所得贡献率,适当调整变量取值,最终使白车身结构的轻量化达到7.51％.结果表明,混合优化策略能够明显提高白车身轻量化设计的效率.     

基于粒子群算法的码垛机器人时间轨迹优化研究

阐述了码垛机器人的工作路径,根据D-H参数及机器人各关节坐标变换图进行运动学正逆解.应用Matlab对机器人码垛任务进行关节空间和笛卡尔空间轨迹规划.兼顾脉动连续性和减小计算量两方面要求,应用POS优化算法,考虑运动约束,并满足最大速度约束条件下对码垛机器人一个码垛周期的3-5-3次多项式轨迹最优时间求解,解决了多项式...     

基于改进粒子群算法的工程项目综合优化

为解决现有粒子群优化算法进化过程中"早熟"的问题,提出了一种改进的粒子群优化算法HSPSO.算法采用多子群分层策略,以提高收敛速度和优化精度.为求解工程项目的综合优化问题,建立了工期-成本-质量的数学优化模型和多目标优化模型.通过实例对标准粒子群优化算法(SPSO)和差分进化(DE)算法进行了比较,并采用HSPSO算法进行多目标优化.最后,用枚举法验证了模型的合理性和算法的有效性.与已有研究相比,HSPSO算法能在种群规模较小(20个粒子)的情况下,快速找到满意的解(平均迭代次数不超过20次).     

基于免疫粒子群优化算法的多约束路由选择算法

受生物体免疫系统免疫机制的启发,把免疫系统的免疫信息处理机制引入到粒子群优化算法中,设计了一个基于免疫粒子群优化算法的路由选择算法。这种免疫粒子群优化算法结合了粒子群优化算法具有的全局寻优能力和免疫系统的免疫信息处理机制,实现简单,改善了粒子群优化算法摆脱局部极值点的能力,提高了算法进化过程中的收敛速度和精度。     

细菌觅食机制粒子群优化算法

针对基本粒子群优化算法易陷入局部极值的缺陷,提出了一种细菌觅食机制粒子群优化算法.其基本思想是在粒子群优化算法中引入细菌觅食行为机制,提高PSO算法跳出局部极值的能力,借以改善PSO算法的寻优性能.采用标准测试函数的实验结果表明,该算法在收敛速度和求解精度方面均有显著改进.     

车辆路径问题的混沌粒子群算法研究

针对车辆路径问题中单仓库非满载这一基本类型的具体特性,设计了一种混沌粒子群算法;利用混沌系统的随机性、规律性和遍历性初始化粒子,大范围覆盖车辆路径问题的解空间,加强算法最优路径的搜索能力;通过在求解过程中的次优路径处施加混沌扰动,使算法放弃当前求解的路径,避免结果为次优解。并通过试验验证了该算法在车辆路径问题中具有很强的寻优能力。     

改进的粒子群算法在VRP中的应用

提出一种新的求解VRP问题的粒子群算法,该算法通过引入随机交换序、PMX算子使粒子群算法能更好地求解VRP问题。经过实例验证,该算法是解决VRP问题的有效算法。     

基于混合粒子群算法的物流集气管网布局优化

气田集输系统优化设计是解决气田内部的集输管线、集气站、处理站等的合理分配问题,属于NP难点问题,合理规划气井的归属和选择集输管线可有效降低气田集气成本.以基准日均出气量和基准管道集输半径为基准建立日均出气量和管道集输半径的函数关系式,并以气井集气量、集气管道半径、集输距离、管线投资费用系数等为变量建立基于成本的井组划分...     

基于遗传算法的切割路径优化

将遗传算法用于求解加工路径优化问题．针对加工路径优化目标，即零件加工轨迹应走过零件所有内外轮廓且路径最短，给出了非确定型的多项式数学模型，并根据优化目标将其简化为点与点之间的优化．用遗传算法对加工路径优化进行了遗传编码，并对75个零件排样进行了计算机仿真计算．仿真结果显示，最优值（37129mm）为初始值（43622mm）的85％，表明该算法可行。     

基于改进正余弦算法的机器人路径规划

针对正余弦算法(sinecosinealgorithm,SCA)性能低、精度差等缺陷,设计了混合正余弦算法(hybridsine cosinealgorithm,HSCA),并将HSCA运用于机器人路径规划(robotpathplanning,RPP)问题.HSCA融合了基于反向学习方法的初始解构造方法.同时,HSCA通过融入模因分组和TLBO(teaching-learning-basedoptimization)的进化机制来强化后续解的信息交流,力求增强搜索性能.针对RPP问题,HSCA在路径曲线规划过程中引入了Spline插值方法,旨在确保求解精度的同时降低当前问题的优化维度.最后,开展了函数寻优和路径规划测试,实验结果表明,HSCA比对比算法具有更好的性能.     

基于混合遗传算法的连续空间下机器人的路径规划

介绍一种基于遗传算法的移动机器人路径规划的新方法．采用混合遗传算法对连续空间下机器人的路径进行规划时，先对规划空间利用Ford算法进行链接图建模，得出可选路径，然后再使用遗传算法来调整各个路径点，最后得到最优的或近似最优的优化路径．该方法可以克服可视图法和人工势场法在路径规划中的某些不足．     

基于改进PSO算法的磁浮列车PID控制器参数优化

为减小磁浮列车气隙控制中非线性的影响,将粒子群优化(PSO)算法用于磁浮列车控制器参数优化,并在线性递减权重粒子群算法的基础上,提出了一种改进的粒子群优化算法.算法采用了邻域结构、停滞检测以及对全局最佳粒子的微扰,以改善算法的优化速度和收敛性.仿真和实验结果表明,将改进算法获得的优化参数用于磁浮列车的比例积分微分(PID)控制器,比原有PID控制器的输出超调减小45%.     

基于布尔可满足性的动态路径优化算法

在对现有的经典路径优化算法性能进行分析基础上,指出现有算法的缺点。通过对布尔可满足性理论的研究,提出基于布尔可满足性的路径优化算法,并结合记忆机制,将其应用在动态路径优化中,减少最短路径的搜索时间和不必要的重复搜索,体现该算法的优势。最后,利用该算法对一简单路网进行验证。     

基于粒子群优化算法的二阶系统解耦

从数值计算的角度出发研究了二阶系统的解耦问题,通过保持Lancaster结构将二阶系统的解耦问题转化为非线性约束的最优化求解问题.并利用粒子群优化算法求解此约束优化问题,直接给出非奇异的保结构解耦变换.利用Matlab编写程序实现此算法,数值实验结果表明在设定的迭代次数和精度内,此方法确实能实现原始系统的近似解耦.     

基于Pareto蚁群算法的船舶风险规避路径优化

船舶在海上航行时,一直面临着海上运输风险的威胁,为了降低海上运输风险同时考虑船舶经济效益,本文建立了以运输风险最小和航行成本最小的双目标路径优化模型,实现船舶风险规避.运用栅格法构建环境模型,为相应的栅格路径赋予航行成本和运输风险,并设计了一种基于Pareto最优解集和NSGA小生境方法的多目标蚁群算法.以印度洋海域的2条航线为案例,以经典单目标蚁群算法为对比,验证了模型和算法的有效性.结果表明,该模型和算法在解决船舶风险规避路径优化问题上具有良好的效果,能为决策者制定船舶海上运输风险规避路径提供决策参考.     

基于PSO算法的带减振器斜拉索参数的识别

讨论了粒子群算法(PSO)的应用,并基于PSO算法结合重庆干溪沟1号特大斜拉桥的带减振器的斜拉索做参数识别。研究表明:若拉索多阶振动频率能够被获得,则通过PSO算法得到的T,EI,K,εL等拉索参数是可靠的。     

机器人焊割柱管相贯线的路径规划研究

近年来,柱管接管相贯线接缝焊割由传统的手工焊逐渐被焊割机器人操作所代替。本文建立了圆锥、球体与柱管相贯线的一般化数学模型,并将空间相贯线展成平面曲线,利用等步长原理获取焊割轨迹的路径点。为保证焊割精度,步长的数值由输入的允许插补误差值经计算获得。文中还给出了柱管相贯线获取焊割路径点的流程图。此方法方便了焊割程序的编制,提高了工作效率,同时又保证了焊割的平稳性和精确性。最后给出了一个常见的柱管相贯实例,利用Matlab软件编程得到了其相贯线焊割路径点。