检索结果-内蒙古大学图书馆

铁道工程学报 2024年第7期41卷 87-92页

作者：史天运沈海燕鲁玉龙杨国元李君李超杨玲玲端嘉盈姚剑中国铁道科学研究院集团有限公司北京100081 北京经纬信息技术有限公司北京100081

研究目的:铁路客站是高密集大型公共场所及能源消耗大户,为践行国家“双碳”战略,以客站为着力点是铁路绿色转型重要突破口。目前客站重“节能”,轻“洁能”,弱“赋能”,“数智化、绿色化、低碳化”三化发展各自为营,制约了客站绿色转... 详细信息

研究目的:铁路客站是高密集大型公共场所及能源消耗大户,为践行国家“双碳”战略,以客站为着力点是铁路绿色转型重要突破口。目前客站重“节能”,轻“洁能”,弱“赋能”,“数智化、绿色化、低碳化”三化发展各自为营,制约了客站绿色转型步伐。本文研究提出“新型绿色数智客站”新理论、新方法,填补行业空白,为突破“三化、三能”从“泾渭分明”向“融合共生”演进,推动客站绿色高质量发展,提供指导借鉴及示范作用。研究结论:(1)“三化、三能”协同的特征模型及转型路径,为强化数智赋能技术供给提供了新思路;(2)“三化协同、数智赋能、绿色牵引、低碳驱动”运行原理及“三要素”协同理论,为绿色客站转型提供了新方法;(3)首次提出的BMCEO综合均衡优化控制算法,经验证,其比传统单要素优化效能提升20%~40%,为解决多目标约束及动态不确定复杂影响要素下客站均衡高效运行难题提供了技术手段。

关键词：新型绿色智能客站均衡优化算法能源结构绿色转型节能减排提质增效数字客站复杂影响要素

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一种基于单纯形法的自适应均衡优化算法

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传感技术学报 2022年第1期35卷 30-37页

作者：刘紫燕梁水波袁浩孙昊堃梁静贵州大学大数据与信息工程学院贵州贵阳550025

为了提高均衡优化算法(EO)搜索过程中收敛速度慢,易陷入局部最优的问题,提出了一种基于单纯形法的自适应均衡优化算法(SMEO)。针对EO算法初始化随机性过高导致的收敛速度问题,利用Sin混沌初始化增强全局搜索过程中的种群多样性,增加算... 详细信息

为了提高均衡优化算法(EO)搜索过程中收敛速度慢,易陷入局部最优的问题,提出了一种基于单纯形法的自适应均衡优化算法(SMEO)。针对EO算法初始化随机性过高导致的收敛速度问题,利用Sin混沌初始化增强全局搜索过程中的种群多样性,增加算法的搜索能力;通过非线性自适应因子平衡算法的全局和局部搜索能力;最后利用单纯形法的反射、扩张和收缩运算,提高了算法跳出局部最优的能力。仿真实验采用10个基准测试函数和部分CEC2014测试函数以及标准测试函数的Wilcoxon秩和检测对SMEO算法进行寻优性能测试,测试结果验证了SMEO算法的有效性和稳定性。

关键词：均衡优化算法单纯形法混沌初始化非线性自适应权重

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融合振荡禁忌搜索的自适应均衡优化算法

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计算机工程与应用 2022年第10期58卷 68-75页

作者：刘成汉何庆贵州大学大数据与信息工程学院贵阳550025 贵州大学贵州省公共大数据重点实验室贵阳550025

为了改善均衡优化(equilibrium optimizer,EO)算法寻优过程中存在的收敛速度慢、易受局部极小值影响的问题,提出一种融合振荡禁忌搜索的自适应均衡优化算法CfOEO。针对EO算法初始化随机性过高导致的收敛速度慢的问题,引入精英反向学习... 详细信息

为了改善均衡优化(equilibrium optimizer,EO)算法寻优过程中存在的收敛速度慢、易受局部极小值影响的问题,提出一种融合振荡禁忌搜索的自适应均衡优化算法CfOEO。针对EO算法初始化随机性过高导致的收敛速度慢的问题,引入精英反向学习初始化种群,增加算法搜索能力;通过自适应调整收敛因子来平衡算法的局部和全局搜索能力;在禁忌搜索策略中引入振荡算子,提高算法跳出局部极小值的能力。仿真实验采用10个基准测试函数和部分CEC2014测试函数以及基准测试函数的Wilcoxon秩和检测,对CfOEO算法进行寻优性能测试,测试结果验证了CfOEO算法的鲁棒性。

关键词：均衡优化算法精英反向学习振荡算子禁忌搜索自适应收敛因子

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多策略融合改进的均衡优化算法及其应用

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计算机工程与科学 2023年第8期45卷 1508-1520页

作者：罗仕杭何庆贵州大学大数据与信息工程学院贵州贵阳550025

针对均衡优化(EO)算法寻优过程中存在兼顾全局探索和局部开发能力弱、寻优精度低、易陷入局部最优等问题,提出多策略融合改进的均衡优化算法(MEO)。首先,采用高破坏性多项式突变策略初始化种群,提高初始阶段解的质量,为全局寻优奠定基础... 详细信息

针对均衡优化(EO)算法寻优过程中存在兼顾全局探索和局部开发能力弱、寻优精度低、易陷入局部最优等问题,提出多策略融合改进的均衡优化算法(MEO)。首先,采用高破坏性多项式突变策略初始化种群,提高初始阶段解的质量,为全局寻优奠定基础;其次,提出差分变异的重构均衡池策略,丰富迭代过程中种群的多样性,增强算法规避局部最优的能力;同时,采用S型变换因子平衡算法的全局探索和局部开发能力;最后,引入动态螺旋搜索策略,扩大算法的搜索范围,提高算法的收敛精度和速度。仿真实验将MEO算法与标准EO算法以及其他元启发式算法在8个基准测试函数上进行寻优比较,实验结果与Wilcoxon秩和检验结果均表明,本文改进策略能提高EO算法的寻优精度、全局探索和局部开发的能力以及跳出局部最优的能力。另外,将MEO算法应用在无线传感器网络(WSN)覆盖优化中,实验结果表明,MEO算法可以显著提高WSN的覆盖率,降低节点的冗余度,使节点分布更均匀。

关键词：均衡优化算法高破坏性多项式突变差分变异的重构均衡池 S型变换因子动态螺旋搜索无线传感器网络

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基于可变生成概率和多差分柯西变异的均衡优化算法

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计算机科学 2024年第3期51卷 214-225页

作者：李克文牛小楠李国庆崔雪丽中国石油大学(华东)青岛软件学院、计算机科学与技术学院山东青岛266580

针对标准均衡优化算法(EO)存在全局搜索和局部搜索的平衡能力不足以及易陷入局部最优的问题,提出了一种基于可变生成概率和多差分柯西变异的均衡优化算法(Variable generation probability and multi-difference Cauchy variation equil... 详细信息

针对标准均衡优化算法(EO)存在全局搜索和局部搜索的平衡能力不足以及易陷入局部最优的问题,提出了一种基于可变生成概率和多差分柯西变异的均衡优化算法(Variable generation probability and multi-difference Cauchy variation equilib-rium optimization algorithm,VDEO)。首先,结合Tent混沌映射增加初始化种群的多样性,为寻优提供基础;其次,引入可变的生成概率代替原始的固定值,使算法在迭代前期增加全局搜索能力,后期关注求解精度,以提升全局搜索和局部搜索的平衡能力;最后,融合多种差分策略和柯西变异帮助寻优过程跳出局部最优。针对包含单峰、多峰和固定维多峰在内的15个基准测试函数和CEC2022测试函数,将VDEO在多种维数下与EO,GWO,WOA,SCA,MFO,AOA,AVOA,BWO,AHA,POA这10个启发式算法进行仿真对比实验,并对基准测试函数的实验结果进行Wilcoxon秩和检验,实验结果表明,VDEO实现了更好的全局搜索和局部搜索的平衡,并具有更好的跳出局部最优的能力以及更高的收敛精度。

关键词：均衡优化算法混沌映射生成概率差分变异柯西变异

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用于无人机航迹规划的改进均衡优化算法分析

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集成电路应用 2024年第11期41卷 424-425页

作者：郑萌何庆贵州大学贵州550025

阐述无人机航迹规划是无人机导航和控制中的重要问题。当无人机在复杂三维空间地形中工作时,航迹规划的约束使得可行解决方案很少,从而为无人机规划航迹带来困难,因此提出了一种基于自适应黄金均衡优化的算法(SGEO)。

关键词：三维空间地形均衡优化算法无人机航迹规划

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流场声学层析成像测量方法仿真和实验研究

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仪器仪表学报 2024年第6期45卷 63-74页

作者：孔倩赵义豪姜根山王哲李鹏华北电力大学数理系保定071003 华北电力大学河北省物理学与能源技术重点实验室保定071003 华北电力大学数理学院北京102206

流速是实现工业生产过程在线监测和精准化控制的重要依据。为准确测得流场分布,提出了基于径向基函数结合均衡优化(RBF-EO)算法的流场声学层析成像方法。采用径向基函数逼近建立声学流场重建模型,利用均衡优化算法求解重建问题中的不适... 详细信息

流速是实现工业生产过程在线监测和精准化控制的重要依据。为准确测得流场分布,提出了基于径向基函数结合均衡优化(RBF-EO)算法的流场声学层析成像方法。采用径向基函数逼近建立声学流场重建模型,利用均衡优化算法求解重建问题中的不适定方程。对典型的四角切圆速度场模型进行了数值模拟与算法的抗噪性检验,并将本算法与传统的重建方法:Tikhonov算法、SVD分解法和灰狼优化算法进行了比较。仿真结果表明该算法能够很好的反演出流场分布,具有较高的重建性能和良好的抗噪性。最后,在实验室进行了1.05 m×1.05 m的测量区域内的流场声学测量实验,并与飘带流场显示和风速仪测量结果进行了对比,结果显示,RBF-EO算法与风速仪测量结果在8个测点的平均误差为9.77%,验证了本文声波流场测量方法的可靠性。

关键词：声波法流场测量声学层析成像均衡优化算法径向基函数

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复杂动态系统优化与调控方法研究

复杂动态系统优化与调控方法研究

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作者：于保才辽宁工程技术大学

学位级别：博士

复杂动态系统是当前系统工程领域的研究重点。这些系统具有高度耦合、突现性、不稳定性、非线性、不确定性和不可预测性等特征,使得对这些系统进行优化调控成了一个全球性挑战。复杂动态系统可能出现故障率高、能耗大等问题,这些问题可... 详细信息

复杂动态系统是当前系统工程领域的研究重点。这些系统具有高度耦合、突现性、不稳定性、非线性、不确定性和不可预测性等特征,使得对这些系统进行优化调控成了一个全球性挑战。复杂动态系统可能出现故障率高、能耗大等问题,这些问题可能导致经济损失甚至危及人身安全。为解决这些问题,本文针对复杂动态系统的优化、调节和最优控制等关键问题展开研究。结合元启发式算法,提出了一整套复杂动态系统优化与调控分析方法,具有重要的理论意义。同时,以矿井通风系统为例,对所提出的方法进行了实际工程验证,相关研究成果受到了国内外专家的认可。首先,提出了一种基于改进均衡优化器算法的复杂动态系统单目标优化方法。该方法采用混沌映射进行种群初始化,提高算法的全局搜索能力;采用三角函数调整策略改进索引过程,增强局部搜索能力;引入高斯扰动提高粒子多样性,避免陷入局部最优;最后引入学习因子加快收敛速度并提高算法完整性,采用16个基准测试函数对其进行验证,证明了算法的性能。实际工程应用表明,该方法显著降低了矿井通风系统的能耗,每年节约200万元人民币,验证了该方法的有效性。其次,研究发现单目标优化方法不能满足复杂动态系统的多目标优化需求,因此,进一步提出了一种基于R2指标的混合多目标均衡优化算法。该算法采用R2指标改进Pareto解排序规则,改进参考点策略并提出R2指标的精英归档策略,采用13个基准测试函数进行验证,实验表明其优于现有方法。工程应用结果表明,该算法有效降低矿井通风系统的能耗并提高风机轴功率和效率,证明了其实用性。再次,为进一步提高复杂动态系统的智能调节能力,提出一种基于改进鸽群算法的优化方法。该方法引入切比雪夫滤波器对鸽群算法的罗盘算子进行非线性变化,在地图搜索阶段引入Levy flight避免陷入局部最优,并引入实数量子编码方法改进收敛方向,改进鸽群淘汰机制。应用于矿井智能风量调节模型,结果表明提出的方法在150次增减风调节中仅出现2次严重偏差,准确率达98.6%,验证了该方法对复杂动态系统智能调节的有效性。最后,为解决复杂动态系统的最优控制问题,提出一种基于对立学习机改进的均衡优化器算法。该算法引入混沌映射提高初始粒子的多样性,引入对立学习机加快收敛速度和避免局部最优。13个测试函数结果表明,该算法性能优于其他算法。应用于矿井主要通风机不停机切换系统,结果表明该算法能有效减小井下风量波动并保证风机稳定运行,验证了其在复杂动态系统最优控制方面的实际应用能力。论文有图48幅,表25个,参考文献204篇。

关键词：复杂动态系统均衡优化算法优化调控鸽群算法矿井通风系统

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面向作业车间调度的元启发式算法研究

面向作业车间调度的元启发式算法研究

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作者：孙颖山东科技大学

学位级别：硕士

随着新一轮科技革命和产业变革的不断深入，我国制造业迎来了快速发展的机遇。在“中国制造”向“中国智造”转型的过程中，制造企业需要应对准时交货、产品多样化、订单变更等挑战，而高效合理的生产调度是企业生存的关键因素之一。针... 详细信息

随着新一轮科技革命和产业变革的不断深入，我国制造业迎来了快速发展的机遇。在“中国制造”向“中国智造”转型的过程中，制造企业需要应对准时交货、产品多样化、订单变更等挑战，而高效合理的生产调度是企业生存的关键因素之一。针对单一作业车间调度、单目标柔性作业车间调度和多目标柔性作业车间调度中存在的资源利用率低、完工时间长和机器负荷大等问题，本文采用改进的元启发式算法，对产品资源合理调度，充分利用现有资源，缩短了生产周期，提高了生产效率，进而扩大收益。本论文的主要研究内容和创新点如下:　　(1)针对单一作业车间调度中机器平均流动时间长的问题，本文构建了一种基于均衡优化算法的单一作业车间调度模型。首先，为了缩短车间调度过程中作业完成的时间，合理的利用现有的资源，该模型引入了并行策略，通过分组方式对作业重新调度。采用三种新的策略对组与组之间的信息进行交换，既保留了算法的收敛速度和精度，又增强了算法种群的多样性。其次，给出了一种新的映射函数，将连续的均衡优化算法转换为离散化形式。最后通过仿真实验，验证了所建模型的有效性和所提算法的合理性。实验证明，该模型可以缩短机器的平均流动时间，从而提高作业车间的生产调度效率。　　(2)针对柔性作业车间调度中作业完工时间长的问题，本文构建了一种基于算术优化算法的柔性作业车间调度模型。首先，针对算术优化算法收敛速度慢和易陷入局部最优的问题，采用Sinusoidal混沌映射策略优化初始调度方案，并提出两种模糊对比策略实现信息融合。其次，算法还引入了田口理论来提高模型的鲁棒性。最后，提出了一种正交拆分法用于解决大规模的柔性作业车间调度中求解效率低的问题。仿真实验结果表明，本文所构建的模型能够保证算法在解决作业生产调度过程中的健壮性，缩短了作业的完工时间,降低了生产成本。　　(3)针对多目标柔性作业车间调度中机器负荷大、作业完工时间长等问题，本文构建了一种基于多目标均衡优化算法的柔性作业车间调度模型。首先，文中考虑了实际生产调度中的多目标任务，增加了多个适应度函数用于评价各目标的优劣。其次，通过对多目标柔性作业车间调度场景中问题的研究，提出了多目标的均衡优化算法，使用存档的方式对帕累托最优解进行保存，同时引入网格机制保持非支配解的多样性。最后，采用多种指标来评价该算法的性能，保证该场景中的各目标均被考察到。实验结果表明，提出的模型可以在提高资源利用率的同时，有效减少多个目标产生的冲突，降低机器能耗，具有重要的理论价值和工程实用价值。

关键词：作业车间运行调度元启发式算法均衡优化算法算术优化算法并行策略

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基于声波的温度场重建方法研究与设计

基于声波的温度场重建方法研究与设计

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作者：朱波电子科技大学

学位级别：硕士

在工程应用中,设备内部的温度分布反映了设备的运行状态,对温度的监测是过程控制中重要的一环。以电站锅炉为例,锅炉内部的温度分布反映了炉内燃烧状况,通过监测温度分布来调整燃料投入比例,可以提高燃烧稳定性,降低氮氧化物和烟尘等有... 详细信息

在工程应用中,设备内部的温度分布反映了设备的运行状态,对温度的监测是过程控制中重要的一环。以电站锅炉为例,锅炉内部的温度分布反映了炉内燃烧状况,通过监测温度分布来调整燃料投入比例,可以提高燃烧稳定性,降低氮氧化物和烟尘等有害物质排放。但由于锅炉内部温度高、温度分布情况复杂,传统热电偶测温方法难以适应如此恶劣的环境,并且很难测量温度场分布情况。由于基于声波的温度场重建方法具有测温范围广和非侵入式测温的特性,且能够重建出整个温度场的分布情况,这种方法在电站锅炉、储物装置和大气与海洋等领域的温度场测量中具有十分重要的价值。本文首先总结了常见测温技术手段与特点,分析了声波测温技术的优势与国内外研究现状。接着研究了声波测温的基本数学原理,总结了温度场重建流程,归纳了飞渡时间估计算法和传统温度场重建算法。然后针对常见温度场重建算法存在的重建图像分辨率较低、重建精度不足、重建算法鲁棒性较差等问题,提出新型温度场重建算法,将改进型均衡优化算法(improved version of the Equilibrium Optimizer,IEO)与高斯过程回归(Gaussian Process Regression,GPR)相融合。在对两个算法基本原理研究的基础上,设计了基于该融合算法的温度场重建流程。最后针对目前三维空间温度场重建研究较少的现状,开展了三维空间温度场重建仿真研究。为了评估提出的IEO-GPR方法的性能,本文基于二维平面与三维空间情况,开展温度场重建的数值仿真与样机实验。在数值仿真中,首先设计了换能器布局方案,建立了八个温度场模型,推导了飞渡时间计算公式,构造了三个评价指标,然后对提出的重建算法的参数进行了优化分析,最后对不同重建算法的重建结果进行对比研究。在样机实验中,搭建了硬件系统实验平台,设计了换能器布局方案与温度场重建实验流程,开展了二维平面温度场重建实验研究。仿真与实验结果表明,提出的IEO-GPR方法一方面能够适应不同的温度分布情况,并保证整个重建区域中重建误差的均衡性。对于仿真中的二维高分辨率重建图像,IEO-GPR的全局平均相对误差均低于2.37%,全局均方根误差均低于3.10%,这显著低于传统算法的重建误差。另一方面也表现出良好的鲁棒性能,即使在复杂温度分布和高TOF噪声等级下,该算法的重建误差也保持在较低水平。

关键词：声学测温温度场重建算法反演算法均衡优化算法高斯过程回归

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