检索结果-内蒙古大学图书馆

自动化应用 2025年第09期 63-65页

作者：刘虎史昀棠王新驭王永峰张德弦内蒙古鸿远煤炭集团有限公司孙三沟煤矿

煤矿资源在开采时难度逐渐增加，在特殊场景下对煤矿进行智能化开采调度，是提高开采效率的重要步骤。通过引入学习机制和强繁殖策略对快速精英多目标遗传算法进行优化，提高算法获得最优解的速度，并降低算法多样性与收敛性的冲突。随... 详细信息

煤矿资源在开采时难度逐渐增加，在特殊场景下对煤矿进行智能化开采调度，是提高开采效率的重要步骤。通过引入学习机制和强繁殖策略对快速精英多目标遗传算法进行优化，提高算法获得最优解的速度，并降低算法多样性与收敛性的冲突。随后，将改进的算法应用至特殊场景下的煤矿智能化开采调度，构建智能开采调度模型。实验结果表明，改进算法的超体积值、总体距离值和时间值分别为0.862、0.002和0.129，均优于其他多模板优化算法。在仿真模拟实验中，改进的算法在不同矿石量中经过智能煤矿开采调度后的作业时间相较于差分进化算法的作业时间分别缩短了8.12 h、11.74 h、9.85 h和10.03 h。其中，在矿石量为1 914 t时，开采效率相差最大，差距为17.25 t/h，这验证了所设计模型的有效性，可以有效提高特殊场景下煤矿智能化开采的效率和设备利用率。

关键词： insga-ⅱ算法煤矿智能化开采特殊场景开采调度算法优化

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基于卡车-无人机协同配送的双目标应急物资运送优化

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系统管理学报 2025年第1期34卷 81-95页

作者：张林静丁溢东南大学经济管理学院南京211189

鉴于灾害的严重破坏性,社会各界对突发灾害的关注程度逐渐提高,研究高效合理的应急物资运送路径成为应急管理领域的紧迫任务。基于此,将卡车-无人机协同配送模式运用到灾后应急物资运送过程中,以期快速为灾民提供关键物资。首先,通过引... 详细信息

鉴于灾害的严重破坏性,社会各界对突发灾害的关注程度逐渐提高,研究高效合理的应急物资运送路径成为应急管理领域的紧迫任务。基于此,将卡车-无人机协同配送模式运用到灾后应急物资运送过程中,以期快速为灾民提供关键物资。首先,通过引入剥夺成本来衡量灾民因缺乏物资而感知的痛苦,进而以卡车-无人机协同配送总物流成本最小和灾民承受的剥夺成本最小为目标构建非线性整数规划模型;其次,采用改进的带精英策略的非支配排序遗传算法(insga-Ⅱ)对模型进行求解;最后,通过数值分析和算法比较对所提出模型及算法进行验证。结果表明:卡车-无人机协同配送模式能够有效降低物流成本和灾民痛苦;insga-II算法比NSGA-Ⅱ算法效果更优。

关键词：应急物资运送卡车-无人机协同配送灾民痛苦双目标优化 insga-ⅱ算法

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基于insga-Ⅱ的电能计量器具自动化检定系统期间核查方案研究

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计量学报 2023年第8期44卷 1248-1255页

作者：李亮波解金芳耿睿田天湖北省计量测试技术研究院湖北武汉430023

为实现电能计量器具自动化检定系统期间核查高质量、高效率及低成本的多目标要求,建立了以最小化综合核查成本、最大化检定效率为目标的数学模型。针对该模型的求解,提出一种改进快速非支配多目标优化算法(insga-Ⅱ),通过设计多点交叉... 详细信息

为实现电能计量器具自动化检定系统期间核查高质量、高效率及低成本的多目标要求,建立了以最小化综合核查成本、最大化检定效率为目标的数学模型。针对该模型的求解,提出一种改进快速非支配多目标优化算法(insga-Ⅱ),通过设计多点交叉变异策略提高种群的搜索能力,并采用扰动种群提高种群的多样性,防止种群陷入局部最优。通过算例仿真以及算法对比,验证了该模型和算法的有效性和可行性。结果表明,所提insga-ⅱ算法可有效求得问题的非支配解,对提高核查质量、核查效率和降低核查成本具有指导意义。最后,将模型最优解应用于国网湖北省电力计量中心低压电流互感器自动化检定系统期间核查,绘制控制图监测检定系统运行状态,确保测量过程可控。

关键词：计量学电能计量器具自动化检定系统期间核查 insga-ⅱ算法

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深松作业下多机协同任务分配优化方法

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农业工程学报 2023年第21期39卷 1-9页

作者：李丽侯兴华陈行政王五一周浩西南大学工程技术学院重庆400715 宜宾西南大学研究院宜宾644002

任务分配方式对农业机械作业油耗影响显著。在多机协同多任务分配过程中,与将完整田块作业任务分配给单台农业机械相比,拆分各任务田块作业量并采用多农机协同作业能进一步降低作业油耗。为实现农业机群高效节能协同作业,该研究以深松... 详细信息

任务分配方式对农业机械作业油耗影响显著。在多机协同多任务分配过程中,与将完整田块作业任务分配给单台农业机械相比,拆分各任务田块作业量并采用多农机协同作业能进一步降低作业油耗。为实现农业机群高效节能协同作业,该研究以深松作业为例,首先系统地分析机群协同作业过程油耗;然后建立以农机作业量为优化变量、以最低机群油耗和最短整体耗时为优化目标的多目标优化模型,并采用insga-ⅱ算法对模型进行优化求解;最后基于实际深松作业案例,分析了所提模型的有效性和实用性。案例分析结果表明:与传统NSGA-Ⅱ算法相比,insga-ⅱ算法可降低4.35%机群油耗及4.51%整体耗时;与传统作业方式相比,根据本文模型进行多机协同任务分配可降低5.51%机群油耗及42.65%整体耗时。研究结果可为无人农场多任务多农机作业分配提供科学依据。

关键词：农业机械油耗任务分配多机协同 insga-ⅱ算法

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基于改进非支配排序遗传算法的含DG配电网优化配置

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可再生能源 2014年第9期32卷 1301-1305页

作者：孟佳周峰朴在林沈阳农业大学信息与电气工程学院辽宁沈阳110161

分布式电源的接入对配电网中潮流分布、有功损耗和电压分布有很大影响。针对含DG配电网运行优化问题,建立了以DG最大出力、有功网损最小及电压偏差最小的多目标优化模型,提出一种改进的非支配排序遗传算法求解分布式电源的最优化有功出... 详细信息

分布式电源的接入对配电网中潮流分布、有功损耗和电压分布有很大影响。针对含DG配电网运行优化问题,建立了以DG最大出力、有功网损最小及电压偏差最小的多目标优化模型,提出一种改进的非支配排序遗传算法求解分布式电源的最优化有功出力。在NSGA-Ⅱ算法基础上改进了非支配排序策略、选择截断策略,采用改进的NSGA-II算法求解含DG配电网优化控制问题。通过IEEE33节点算例分析,结果表明该模型可以在分布式电源最大出力、有功网损最小及电压偏差最小方面,较为全面地实现配电网分布式电源的优化控制。

关键词：分布式电源优化配置多目标优化 insga-ⅱ算法

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动态混合原油短期调度多目标优化

动态混合原油短期调度多目标优化

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作者：王书娟广东工业大学

学位级别：硕士

原油经过一定的炼制流程可以生成各种原油产品,作为“工业血液”在社会经济中具有广泛作用。随着各个国家对原油数量和品种的需求日益增加,同时全球生态环境面临的挑战形势愈发严峻。因此,对炼油企业的生产有了更加严格的要求,不仅要提... 详细信息

原油经过一定的炼制流程可以生成各种原油产品,作为“工业血液”在社会经济中具有广泛作用。随着各个国家对原油数量和品种的需求日益增加,同时全球生态环境面临的挑战形势愈发严峻。因此,对炼油企业的生产有了更加严格的要求,不仅要提高原油利用率和企业效益,而且还要满足节能、环保等需求。由于炼油过程中存在不确定、多目标和多约束等特性,原油短期生产计划与调度成为研究热点。由于该类问题的复杂性,目前缺乏有效的工具和软件来制定短期详细调度计划,大多数企业采用人工反复调试的方法,这种方法难以保证调度的优化性和可行性。因此,制定详细优化策略,寻找短期调度的有效技术,为生产计划提供可行方案,能够有效减少人力消耗时间,进而推动炼油工业的发展。对于原油短期调度生产计划,有学者通过线性规划的方法求解,尽管该方法理论上能对调度问题求得最优解,但在求解过程中计算代价会随问题规模变大而增加,造成求解困难,且线性规划求解问题需得知整个周期内事件的数量,但在实际的炼油生产中,无法满足这一要求,因此线性规划不能直接用于原油短期调度问题。由于原油调度问题的复杂性,基于控制理论的分层思想被提出,该方法将原油短期调度问题划分为上下两个层次的子问题。上层根据可调度条件求解生产计划并优化相关目标,下层通过详细调度来完成上层炼油计划。本文基于分层思想,假设上层炼油计划已知,对下层的原油详细调度问题进行研究,研究的具体内容如下:1)原油处理短期生产计划是一个多目标优化问题,通过建立该问题的多目标优化模型,对原油调度过程中涉及的供油罐个数、供油罐切换次数、管道原油混合成本、供油罐罐底混合成本及能耗成本五个目标进行优化。本文采用多目标进化算法对原油详细调度过程中产生的五个成本进行优化。为进一步提高算法求解性能,对传统SPEA2算法进行改进,提出了一种基于极值点的ESPEA2算法。该算法中引入极值归档集的概念,结合MOGWO算法求解思想指导极值归档集更新来提高算法的全局搜索能力。最后,将提出的ESPEA2算法应用于实际的炼油生产实例中,同时对比了多个具有代表性的多目标优化算法,验证了本文提出算法的优越性。2)为满足生产要求降低成本,考虑具有原油混合需求的调度情况。对于混合情况来讲,每次转的原油体积会根据混合比例动态发生变化,本文通过对原油调度过程中的多个约束条件进行分析,保证转运原油过程中整个调度系统的安全性。在考虑原油混合需求的情况下,为对上述提到的五个成本目标进行优化,本文提出了该问题的多目标优化模型。接着利用多个多目标优化算法求解该模型。标准的NSGA-II算法的选择方式会导致在求解过程中会存在较多重复个体从而降低种群多样性。为改善算法存在的不足,本文提出了insga-II算法,该算法提出新的个体选择方式,设计了专门用于选择支配个体的计算公式。这种选择方法在保证较优个体选择的同时,通过增加支配个体的选择概率来提高种群的多样性,改善了标准NSGA-Ⅱ算法在优化问题时种群多样性差的缺陷。

关键词：炼油计划原油短期调度多目标优化 ESPEA2算法 insga-ⅱ算法

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基于卡车-无人机协同配送的双目标应急物资运送优化

基于卡车-无人机协同配送的双目标应急物资运送优化

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作者：张林静东南大学

学位级别：硕士

近年来,自然灾害的频发给人们的生产和生活带来了不同程度的损害。鉴于灾害严重的危害性和破坏性,社会各界对突发灾害的关注程度逐渐提高。如何有效的预警、处理和控制突发自然灾害,已成为世界各国面临的重大难题。因此,研究高效、合理... 详细信息

近年来,自然灾害的频发给人们的生产和生活带来了不同程度的损害。鉴于灾害严重的危害性和破坏性,社会各界对突发灾害的关注程度逐渐提高。如何有效的预警、处理和控制突发自然灾害,已成为世界各国面临的重大难题。因此,研究高效、合理的应急物资运送路径是应急管理领域迫在眉睫的任务。应急物流的主要目的是为灾民提供生存所需的物资,并尽可能减轻其因缺乏物资或服务感知的痛苦。本文将卡车-无人机协同配送模式运用到灾后应急物资运送过程中,该模式综合了卡车大容量、长距离和无人机速度快、灵活性强的特点,有利于在灾后快速为灾民提供生存所需的物资。此外,为了衡量灾民因缺乏物资或服务而感知的痛苦,本文引入了剥夺成本函数。鉴于无人机载重和最大飞行时间等因素的限制,将受灾点分为以下两类:只能由卡车服务的受灾点、卡车与无人机均能提供服务的受灾点。在此基础上,以卡车-无人机协同配送总物流成本最小和灾民承受的剥夺成本最小为目标,构建卡车-无人机协同配送的路径规划模型。为避免通过主观的权重因子来处理物流成本和剥夺成本这一双目标,本文采用改进的带精英策略的非支配排序遗传算法(insga-Ⅱ)对模型进行求解。同时,根据目标函数的特点对insga-ⅱ算法的解码环节进行再设计。在数值实验部分,本文引入了多目标算法评估指标:Hypervolume指标和覆盖率C,分别用来调整insga-ⅱ算法的参数和对比卡车-无人机协同配送模式与仅卡车配送模式的非支配解集。通过对两种模式下不同规模实例的非支配解集的比较发现,卡车-无人机协同配送模式的非支配解集可以完全覆盖仅卡车配送的非支配解集,即卡车-无人机协同配送模式的优化效果更好。此外,关于无人机与卡车速度比、无人机最大持续飞行时间的灵敏度分析表明,提升无人机的速度和最大持续飞行时间是提高救援效率、减轻灾民痛苦的关键因素。为了贴近现实决策环境,本文还以2017年休斯顿洪灾这一真实案例为背景,利用本文模型和算法给出应急物资运送的路径方案。

关键词：应急物资运送卡车-无人机协同配送灾民痛苦双目标优化 insga-ⅱ算法

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高温背景下的辐射测温方法研究

高温背景下的辐射测温方法研究

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作者：孙尚哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

随着科学技术的不断发展,对高温设备温度的准确测量是保证许多工程领域持续健康运行的重要举措。例如飞机的稳定安全飞行,航天火箭的成功发射,以及炼铁炼钢设备等等,都离不开对高温的精确监控。辐射测温技术作为一种新兴的测温方法,凭... 详细信息

随着科学技术的不断发展,对高温设备温度的准确测量是保证许多工程领域持续健康运行的重要举措。例如飞机的稳定安全飞行,航天火箭的成功发射,以及炼铁炼钢设备等等,都离不开对高温的精确监控。辐射测温技术作为一种新兴的测温方法,凭借着自身无需接触被测物体、不破坏温度场等优点,受到了工程领域的青睐。然而,采用辐射测温方法测量高温背景下物体表面的温度通常会有一些误差产生,主要源于以下几方面:首先是物体自身的发射率难以获取,导致难以计算出物体的黑体辐射量。此外,高温物体周围通常伴随着较为复杂的环境,例如高速运行的涡轮叶片周围就存在大量的高温高压气体,高温背景和复杂气体的吸收峰都会影响高温计测得的叶片表面温度,从而造成较大的测温偏差。多光谱测温法是一种重要的辐射测温方法,通过获取多个通道的光谱信息,理论上可同时计算出发射率和真实温度。但却需要事先假设一种发射率模型代入求解,若假设的模型不符合实际将会产生较大误差。因此准确建立发射率模型成为多光谱测温法的关键之一。针对位于高温背景中的物体,为了采用多光谱测温法准确测得其表面温度,本文主要做了以下几方面工作:(1)针对发射率模型难以确定的问题,本文提出了一种基于BP神经网络的方法。通过选取物体可能满足的几种发射率模型,分别生成大量的光谱数据,之后选取其中90%的数据作为训练数据代入BP神经网络训练。仿真实验证明神经网络对光谱数据的识别准确度可达到96%。(2)即使准确建立了发射率模型,由多光谱测温法产生的辐射测温方程组仍难以直接求解,需将其转化为优化约束问题。本文在经典NSGA-Ⅱ算法上引入了K-means算法,差分算子、对称解以及自适应参数等,提出了一种能用于高温背景下多光谱数据处理的insga-ⅱ算法。仿真实验证明,在同样的条件下重复计算100次,改进后的算法求解的温度均方差更低,稳定性更强。(3)为了测试以上两部分算法在实际测温中是否适用,将无涂层的Inconel 718材料放置于恒定高温环境中,通过控制冷气进出对材料进行了两个升温和降温过程,并用高温计接收来自实验设备内部的辐射。实验结果表明,采用神经网络提供的发射率模型以及insga-ⅱ算法进行温度计算可以得到非常稳定的测温结果。

关键词：高温背景发射率模型辐射测温 insga-ⅱ算法

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