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基于精英存档自适应微分进化算法的多跑道独立进近排序

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四川大学学报（工程科学版） 2017年第3期49卷 153-161页

作者：王世豪杨红雨李玉贞韩松臣杨波四川大学空天科学与工程学院四川成都610065 四川大学国家空管自动化系统技术重点实验室四川成都610065 上海电器科学研究所上海200063

随着民航运输业的快速发展,运输需求与空域资源容量之间的矛盾日益突出,导致航班延误的比例也在逐年升高。进港航班排序作为空中交通流量管理的主要手段,能够有效地减少航班延误,减少经济损失,并提高跑道利用率。作者针对进港航班排序问... 详细信息

随着民航运输业的快速发展,运输需求与空域资源容量之间的矛盾日益突出,导致航班延误的比例也在逐年升高。进港航班排序作为空中交通流量管理的主要手段,能够有效地减少航班延误,减少经济损失,并提高跑道利用率。作者针对进港航班排序问题,建立一种基于最小化总延误时间的多跑道进港航班排序数学模型,并通过采用精英存档策略和控制参数自适应策略,提出一种精英存档自适应微分进化算法(EASaDE:self-adaptive differential evolution algorithm with elite archive)。在EASaDE中,精英存档策略将当前种群划分为精英种群和非精英种群,参与变异的个体部分来自精英种群,剩余的来自非精英种群;而控制参数自适应策略则将控制参数应用到种群中的每个个体,并根据个体的进化停滞代数来自适应调整参数值。为检验EASaDE的优化性能,选取9个常用于优化算法对比的Benchmark测试函数和双跑道进港航班排序实际问题进行实验。从Benchmark函数的优化结果可以看出:EASaDE的优化性能要好于基本DE算法和其它参与对比的改进DE算法。同时,从双跑道进港航班排序的优化结果可以看出:与其它优化算法相比,EASaDE所求得的总延误时间明显更小,规划后的进港序列更为合理。因此,提出的EASaDE算法具有较高的收敛精度、收敛速度和稳定性,从而能够有效地减少进港航班队列的总延误时间,提高跑道吞吐量,并减轻管制员的调度压力。

关键词：进港航班排序独立进近微分进化全局优化精英存档

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目标运动要素自主隐蔽解析的微分进化策略

系统工程与电子技术 2020年第2期42卷 277-283页

作者：单玉浩杨晓东王旺海军潜艇学院

针对传统目标运动要素自主隐蔽解析中存在的噪声适应性差等问题,提出要素自主解析的微分进化策略。首先,简要论述了目标运动要素的自主隐蔽解析过程;其次,推导要素自主解析的协方差传播过程,给出目标运动要素方差与目标观测方位方差的... 详细信息

针对传统目标运动要素自主隐蔽解析中存在的噪声适应性差等问题,提出要素自主解析的微分进化策略。首先,简要论述了目标运动要素的自主隐蔽解析过程;其次,推导要素自主解析的协方差传播过程,给出目标运动要素方差与目标观测方位方差的对应关系,分析方位观测均方差对要素自主解析结果的影响;再次,提出了微分进化算法对自主解析模型的优化策略;最后,对优化策略进行仿真验证。结果表明,当方位存在0.1°的均方误差时,初距D0均方误差约为12 Cab,速度分量Vmx、Vmy均方误差分别约为5 Kn、6 Kn,通过微分进化策略优化后明显提高了要素自主解析结果的精度。

关键词：要素解算最小二乘估计协方差传播方位误差微分进化

基于随机排序微分进化算法的多级轴流压气机优化技术

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推进技术 2014年第3期35卷 328-334页

作者：杨小东刘波西北工业大学动力与能源学院陕西西安710072

为了精确处理多级轴流压气机优化设计过程中的约束条件,提高优化设计可靠性,引入了随机排序微分进化算法。使用随机排序算法处理优化问题中普遍存在的约束条件,并将该算子与微分进化算法耦合。使用13个基准测试函数对算法进行了性能测... 详细信息

为了精确处理多级轴流压气机优化设计过程中的约束条件,提高优化设计可靠性,引入了随机排序微分进化算法。使用随机排序算法处理优化问题中普遍存在的约束条件,并将该算子与微分进化算法耦合。使用13个基准测试函数对算法进行了性能测试。测试结果表明该算法具有可观的精确性和稳定性。随后,对一弹用5级轴流压气机进行了优化设计,在满足约束的条件下,总压和等熵效率分别得到了1.979%和2.5%的效率提升。

关键词：微分进化随机排序约束优化流线曲率法轴流压气机

基于微分进化的信息物理融合系统网关优化部署方法

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电子与信息学报 2016年第1期38卷 195-201页

作者：杨京礼许永辉魏长安姜守达哈尔滨工业大学自动化测试与控制研究所哈尔滨150080

为解决信息物理融合系统下无线传感器网络接入互联网的问题,该文提出一种基于微分进化的网关优化部署方法。该方法以最小化网关覆盖半径和负载平衡水平为优化目标,利用微分进化算法寻找网关优化部署方案,通过自适应反向搜索、动态参数... 详细信息

为解决信息物理融合系统下无线传感器网络接入互联网的问题,该文提出一种基于微分进化的网关优化部署方法。该方法以最小化网关覆盖半径和负载平衡水平为优化目标,利用微分进化算法寻找网关优化部署方案,通过自适应反向搜索、动态参数调整等方法保障寻优过程的种群多样性,解决几何K中心下的网关部署问题。仿真实验结果表明,该方法具备良好的全局寻优能力和收敛速度,能够在缩小网关集覆盖半径的前提下,进一步平衡各网关之间的负载水平,提高信息物理融合系统的网络QoS水平。

关键词：信息物理融合系统微分进化网关部署覆盖半径负载平衡

求解PMU多目标优化配置问题的非劣排序微分进化算法

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控制理论与应用 2009年第10期26卷 1075-1080页

作者：彭春华孙惠娟郭剑峰华东交通大学电气与电子工程学院江西南昌330013

为实现电网完全可观测,同时保证PMU(同步相量测量单元)的安装数目尽量少,且系统的N-1量测可靠性尽量高,笔者提出了一种混合算法,对电网中PMU进行多目标优化配置.在此算法中,通过将Pareto非劣排序操作与微分进化算法有机融合,并对个体的... 详细信息

为实现电网完全可观测,同时保证PMU(同步相量测量单元)的安装数目尽量少,且系统的N-1量测可靠性尽量高,笔者提出了一种混合算法,对电网中PMU进行多目标优化配置.在此算法中,通过将Pareto非劣排序操作与微分进化算法有机融合,并对个体的排挤机制和变异策略进行改进以克服进化早熟和搜索不均匀的问题,设计出了一种新的非劣排序微分进化算法对模型进行求解,并采用模糊集理论提取出最优折中解.最后以IEEE39母线系统为例进行了PMU多目标优化配置,结果表明该方法可简单快速地实现全局多目标寻优,找到更多更合理的PMU优化配置方案,能得到准确而完整的Pareto最优前沿.

关键词：多目标优化 PMU配置非劣排序微分进化模糊集

基于微分进化的行星际小推力轨道全局优化方法

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北京理工大学学报 2010年第11期30卷 1275-1280页

作者：尚海滨崔平远乔栋北京理工大学宇航学院北京100081

针对行星际小推力轨道优化问题,提出一种基于改进微分进化的全局优化算法.通过引入试验个体重生成和约束判断选择策略,克服传统微分进化算法中寻优参数和轨道约束违反边界的缺陷.为提高微分进化算法后期收敛效率,提出了基于最优个体信... 详细信息

针对行星际小推力轨道优化问题,提出一种基于改进微分进化的全局优化算法.通过引入试验个体重生成和约束判断选择策略,克服传统微分进化算法中寻优参数和轨道约束违反边界的缺陷.为提高微分进化算法后期收敛效率,提出了基于最优个体信息的变异操作和局部搜索辅助策略.以地球-水星的小推力燃料最省转移为例对所提算法进行了验证.数值计算结果表明:改进的微分进化算法能够快速有效地寻找到全局最优轨道,并且与传统非线性规划和遗传算法相比,具有更高的可靠性和收敛性.

关键词：小推力转移轨道全局优化微分进化

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基于非劣排序微分进化的多目标优化发电调度

中国电机工程学报 2009年第34期29卷 71-76页

作者：彭春华孙惠娟华东交通大学电气与电子工程学院江西省南昌市330013

环境和经济优化发电调度(economic optimization power dispatch,EED)问题是一个针对总购电成本和总污染排放量均尽量低这2个相互制约的目标进行优化的非线性约束多目标优化(multi-objective optimization problem,MOP)问题,基于非劣排... 详细信息

环境和经济优化发电调度(economic optimization power dispatch,EED)问题是一个针对总购电成本和总污染排放量均尽量低这2个相互制约的目标进行优化的非线性约束多目标优化(multi-objective optimization problem,MOP)问题,基于非劣排序微分进化(non-dominated sorting differential evolution,NSDE)过程设计了一种新的多目标优化算法来对其进行求解。该算法通过将帕累托(Pareto)非劣排序操作与微分进化算法有机融合,对个体的排挤机制和变异策略进行改进以克服进化早熟和搜索不均的问题,并采用模糊集理论提取出最优折中非劣解。以一个包含6个发电单元的电力系统为例进行环境和经济多目标优化发电调度,测试结果验证了该算法能得到完整且分布均匀的帕累托最优解集,通过与普通非劣排序遗传算法(non-dominated sorting genetical gorithm,NSGA)NSGA-II进行比较,进一步论证了该算法的优越性及求解多目标优化发电调度问题的能力。

关键词：环境和经济调度帕累托非劣排序微分进化最优折中多目标优化

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微分进化算法在圆度误差评定中的应用

计量学报 2015年第2期36卷 123-127页

作者：王东霞宋爱国温秀兰东南大学仪器科学与工程学院江苏南京210096 南京工程学院江苏南京211167

为了精确快速计算圆度误差，提出了基于微分进化智能优化算法的最小区域圆度误差评定方法。介绍了微分进化算法的基本原理及种群初始化、变异、交叉、选择实现步骤，建立了该算法求解最小区域圆度误差的数学模型。为验证算法的有效性，... 详细信息

为了精确快速计算圆度误差，提出了基于微分进化智能优化算法的最小区域圆度误差评定方法。介绍了微分进化算法的基本原理及种群初始化、变异、交叉、选择实现步骤，建立了该算法求解最小区域圆度误差的数学模型。为验证算法的有效性，进行了大量实验并与多种算法进行对比，证实了方法的评定结果不仅小于最小二乘法及标准遗传算法评定结果，精度高，而且计算结果稳定，运算速度快。实验表明：微分进化算法用于最小区域圆度误差评定有较强的自适应能力、快速全局收敛性和高稳定性，适于对高精度圆度误差的快速评定。

关键词：计量学圆度误差评定微分进化智能计算最小区域圆

基于微分进化算子的量子粒子群优化算法及应用

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系统仿真学报 2008年第24期20卷 6740-6744页

作者：方伟孙俊须文波江南大学信息工程学院智能与高性能计算研究所无锡214122

分析了量子粒子群优化算法(Quantum-behaved Particle Swarm Optimization,QPSO)的进化方程,指出其存在的局部收敛问题,通过将微分进化(Differential Evolution,DE)的基本操作思想引入到QPSO中,提出了改进的QPSO算法(QPSO-DE);算法改进的方法是在粒子搜索过程中,以一定的概率对粒子的每一维执行微分进化操作,以增加粒子的随机性,从而减少了粒子群体因多样性缺失而易于陷入局部最优或停滞的情况,增强了粒子群体的搜索能力,提高了算法的优化性能;对多个标准测试函数及在IIR数字滤波器优化设计中的仿真实验结果表明,与PSO算法和QPSO算法相比,QPSO-DE算法能够取得更好的优化结果。

关键词：粒子群优化微分进化 IIR数字滤波器滤波器设计