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基于帕累托前沿的双目标两阶段电网电压优化方法

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系统科学与数学 2021年第11期41卷 3207-3217页

作者：吴功兴阙凌燕琚春华浙江工商大学管理工程与电子商务学院杭州310018 国家电网浙江省电力有限公司杭州310007

文章提出求解电网最优电压调节问题的两阶段方法.利用无功功率隔离开关调节电压,同时最小化电网损耗.首先将电网线性化,并求解最优电压调节问题,以确定隔离开关运行计划.采用无功功率分配法,结合树路径最优化法对隔离开关进行无功功率分... 详细信息

文章提出求解电网最优电压调节问题的两阶段方法.利用无功功率隔离开关调节电压,同时最小化电网损耗.首先将电网线性化,并求解最优电压调节问题,以确定隔离开关运行计划.采用无功功率分配法,结合树路径最优化法对隔离开关进行无功功率分配,得到帕累托前沿解以降低电压损耗,选择电网电压运行的最优方案.使用Matlab对电网电压性能进行评估,结果表明:与其它非线性优化算法相比,所提算法具有更优的精度与效率.

关键词：帕累托前沿双目标方法电压最优控制隔离开关

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基于帕累托前沿的代谢通量极限预测

贵州师范大学学报（自然科学版） 2024年第2期42卷 106-111页

作者：张梓学申铁贵州师范大学贵州省信息与计算科学重点实验室贵州贵阳550001

代谢通量是描述生物体内代谢的重要指标,在医学与生物工程等领域有着广泛应用。代谢通量极限更是对揭示生物体内化学反应机制、预测生物体生长代谢特性和生态系统研究有着重要意义。代谢通量极限的计算也被广泛地应用于生物制造工程、... 详细信息

代谢通量是描述生物体内代谢的重要指标,在医学与生物工程等领域有着广泛应用。代谢通量极限更是对揭示生物体内化学反应机制、预测生物体生长代谢特性和生态系统研究有着重要意义。代谢通量极限的计算也被广泛地应用于生物制造工程、寻找疾病治疗靶点和研发药物方面。但目前的传统计算代谢通量的方法仅依靠理化性质约束,所得到的代谢通量极限不一定会真实发生。论文在生物体进化的群体中引入帕累托前沿的概念,并基于已知的代谢通量数据进行代谢通量极限预测。

关键词：代谢通量极限帕累托前沿代谢通量预测

基于多目标和动态解空间规划的可持续网约车调度问题建模与求解

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计算机系统应用 2025年第1期34卷 236-247页

作者：李振郭羽含辽宁工程技术大学软件学院葫芦岛125105 浙江科技大学理学院杭州310023

针对网约车运营中经济、环境和社会效益这3方面存在的相互制衡关系,提出了一种平衡经济、环境和社会效益三重底线的多目标调度问题模型以及基于动态解空间规划的求解算法.问题模型首次将传统出租车服务与共享出行模式整合,全面覆盖4种... 详细信息

针对网约车运营中经济、环境和社会效益这3方面存在的相互制衡关系,提出了一种平衡经济、环境和社会效益三重底线的多目标调度问题模型以及基于动态解空间规划的求解算法.问题模型首次将传统出租车服务与共享出行模式整合,全面覆盖4种不同的司机与乘客互动情景,旨在通过优化策略实现3方面效益的协同提升.求解算法创新性地结合了LAPJV算法与分支限界法,确保在给定阈值约束下,能够高效探索并确定满足多目标优化的最优匹配策略.该算法相比于SCIP,结果平均误差在4%内,求解平均速度提升了99.1%.研究进一步通过系统性地应用此算法,针对不同阈值约束条件,求解并生成帕累托前沿图,直观展示了经济、环境与社会效益这3个目标在其他两项指标约束下的权衡与变化趋势,为网约车运营提供了决策参考依据.

关键词：网约车 LAPJV算法分支限界法帕累托前沿

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考虑多用户协同的移动充电车调度优化

交通运输工程与信息学报 2025年

作者：刁永齐吕莹王兴蓉孙会君王纯北京交通大学系统科学学院北京交通大学交通运输学院

【背景】现有充电基础设施服务能力难以应对热点出行时期激增的充电需求，移动充电车作为一种创新的能源补给解决方案，能进一步缓解电动汽车长途出行的充电焦虑问题。【目标】面向可同时服务多个用户的移动充电车，综合考虑电动汽车用... 详细信息

【背景】现有充电基础设施服务能力难以应对热点出行时期激增的充电需求，移动充电车作为一种创新的能源补给解决方案，能进一步缓解电动汽车长途出行的充电焦虑问题。【目标】面向可同时服务多个用户的移动充电车，综合考虑电动汽车用户绕行成本、用户等待成本和移动充电车服务成本，提出了多目标协同的移动充电车调度优化方案。【方法】通过构建包含移动充电车服务成本、用户绕成本以及等待成本的多目标优化模型，将新能源车用户的充电需求、移动充电车的运营限制以及用户时间窗约束整合进移动充电车和电动汽车路径优化模型，设计了一种在目标空间中寻找非支配极值点的方法，生成帕累托前沿曲面。【数据】为验证模型及算法的有效性，本文选用Sioux Falls网络来测试，并采用Gurobi 9.1.1对模型进行求解。【结果】实验分析各目标耦合性和互斥性，结果显示该服务策略能够在满足电动汽车用户长途出行的充电需求的同时降低服务成本。具体而言，当一个移动充电车同时为3到4位用户提供服务时，可以更为有效地平衡用户和移动充电车的成本，提升服务效率，为电动汽车长途出行提供支持。

关键词：公路交通电动汽车里程焦虑移动充电车充电方案优化帕累托前沿

基于改进角度惩罚距离和自适应参考向量的高维多目标进化算法

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控制与决策 2024年第10期39卷 3199-3206页

作者：曾亮向思颖曾维钧王嘉诚王珊珊李维刚湖北工业大学电气与电子工程学院武汉430068 湖北工业大学太阳能高效利用及储能运行控制湖北省重点实验室武汉430068 武汉科技大学信息科学与工程学院武汉430081

为了解决现有多目标进化算法难以处理复杂帕累托前沿的问题,提出一种基于改进角度惩罚距离和自适应参考向量的高维多目标进化算法(improved angle penalized distance and adaptive reference vector based manyobjective evolutionary ... 详细信息

为了解决现有多目标进化算法难以处理复杂帕累托前沿的问题,提出一种基于改进角度惩罚距离和自适应参考向量的高维多目标进化算法(improved angle penalized distance and adaptive reference vector based manyobjective evolutionary algorithm,PDAREA).算法中采用改进的角度惩罚距离策略进行个体选择,有效减少种群中个体收敛性与分布性的冲突.自适应参考向量策略能够根据目标函数的变化动态调整参考向量的分布,可有效改善个体在帕累托前沿上分布不均的问题.通过参考向量再生策略,提高算法处理带有不规则帕累托前沿问题的能力和效率.最后,将所提出算法与7个主流算法进行仿真实验对比,并应用于两个实际问题中.结果表明,所提出算法在求解带有复杂帕累托前沿的高维多目标优化问题上具有较强的竞争力,能有效平衡种群收敛性与分布性.

关键词：高维多目标优化进化算法角度惩罚距离自适应参考向量帕累托前沿收敛性分布性

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基于自组织映射的高维优化参变量相关性研究

西北工业大学学报 2020年第3期38卷 677-684页

作者：张泽斌张鹏飞李瑞珍郑州大学机械与动力工程学院河南郑州450001

针对多目标优化中计算量大、以及难以提取分析高维数据中的复杂非线性关系的问题,借助自组织映射方法,将隐藏的高维多属性数据特征展现在低维可视空间中。利用NSGA-Ⅱ得到多目标优化问题中的Pareto最优解集,并通过对数据进行聚类分析,... 详细信息

针对多目标优化中计算量大、以及难以提取分析高维数据中的复杂非线性关系的问题,借助自组织映射方法,将隐藏的高维多属性数据特征展现在低维可视空间中。利用NSGA-Ⅱ得到多目标优化问题中的Pareto最优解集,并通过对数据进行聚类分析,从而得到高维最优解集内目标与参数的特征分布、映射关系等特性。以动静压阶梯腔滑动轴承为应用对象,以单位承载力下的摩擦功耗、温升和失稳转速为优化目标,考虑几何结构等约束条件,结合DoE构建相应的低成本、高精度的多目标Kriging代理模型。利用自组织映射方法提取和分析最优特征区域中各目标与参数之间的相关性特征以及映射关系。结果表明,在设计范围内目标与轴向封油边宽度、供油压力之间相关性较强,而与深腔深度、浅腔包角相关性较弱。此方法可更直观地服务于设计人员对于多目标高维优化设计结果参变量的择优。

关键词：自组织映射高维问题表达克里金方法帕累托前沿多目标优化滑动轴承

求解多目标协调二级电压控制的简化强化学习方法

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中国电机工程学报 2013年第31期33卷 130-139,16页

作者：李婷刘明波华南理工大学电力学院广东省广州市510640

以最小化分区内主导节点电压偏差和发电机无功出力比例的方差为目标,建立多目标协调二级电压控制模型,可协调变电站容抗器与发电机自动电压调节器的动作。针对其控制特点和在线优化的要求,提出一种简化强化学习求解方法。为了加快奖励... 详细信息

以最小化分区内主导节点电压偏差和发电机无功出力比例的方差为目标,建立多目标协调二级电压控制模型,可协调变电站容抗器与发电机自动电压调节器的动作。针对其控制特点和在线优化的要求,提出一种简化强化学习求解方法。为了加快奖励值的传播速度,该方法定义了新的状态函数,并在主循环之前利用全局搜索来实现初始值定位和状态空间的自主压缩,从而极大地提高搜索效率;在主循环的搜索过程中采用基于状态敏感度的自适应学习阶段划分准则,实现学习经验搜索与利用的平衡;将单次动作的变量选择范围扩大到所有控制变量,使得在有限循环次数下的搜索尽可能覆盖到整个状态空间。为了反映系统的当前偏好信息,引入实时权重系数的概念,并在求得帕累托前沿后根据实时权重选出最优控制。算例分析分别从帕累托前沿质量、优化时间、收敛率以及实时权重的控制效果四个方面验证了简化强化学习方法和实时权重系数的优越性。

关键词：多目标协调二级电压控制强化学习实时权重帕累托前沿状态敏感度

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改进帕累托算法求解超大规模多选择背包问题

电子学报 2020年第6期48卷 1205-1212页

作者：杨洋西华师范大学公共数学学院四川南充637009

实际生产生活中大量多选一的问题都可以转为多选择背包问题(MCKP),但MCKP是一个经典的NP难问题,因此对于超大规模MCKP而言,往往只能利用粒子群算法、狼群算法、鱼群算法等群智能算法对问题进行求解.对于群智能算法而言,高效快捷的贪心... 详细信息

实际生产生活中大量多选一的问题都可以转为多选择背包问题(MCKP),但MCKP是一个经典的NP难问题,因此对于超大规模MCKP而言,往往只能利用粒子群算法、狼群算法、鱼群算法等群智能算法对问题进行求解.对于群智能算法而言,高效快捷的贪心算法对于初始解的生成起着至关重要的作用.基于凸帕累托算法(CPA),提出一种能够快速求解线性支配子集的改进帕累托算法(IPA).IPA首先选择各类项集的质量最小项,然后计算所有物品的价值密度,最后按照价值密度从高到低选择对物品进行贪心选择,若贪心选择项的价值大于其所在项集原有选择项,则进行迭代.仿真实验结果表明:IPA相比于CPA,求解速度平均提升98.86%.且PSO-IPA求解精度平均提升28.92%.

关键词：多选择背包问题贪心算法大数据帕累托前沿凸优化群智能算法整数优化

基于两阶段帕累托优化的卫星下行链路功率分配方法

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电子学报 2021年第6期49卷 1101-1107页

作者：王蔚龙李勇军赵尚弘辛宁赵海燕张泰江空军工程大学信息与导航学院陕西西安710077 中国空间技术研究院通信卫星事业部北京100094

多波束卫星下行链路在实现高传输速率和低功耗之间相互制约,是影响多波束卫星系统通信性能的重要因素之一.本文提出两阶段多波束卫星下行链路多目标功率分配方法,建立多波束卫星下行链路功率分配模型,第一阶段采用凸优化算法实现下行链... 详细信息

多波束卫星下行链路在实现高传输速率和低功耗之间相互制约,是影响多波束卫星系统通信性能的重要因素之一.本文提出两阶段多波束卫星下行链路多目标功率分配方法,建立多波束卫星下行链路功率分配模型,第一阶段采用凸优化算法实现下行链路传输速率的优化匹配,将传输速率匹配的解作为第二阶段启发式算法的初始解,得出的帕累托解可表示优化后的性能,为链路传输速率和功耗提供了平衡点.研究结果表明,在相同传输速率条件下,两阶段优化方法将链路功耗降低了17.6%,且收敛速度较快.

关键词：功率分配多波束卫星传输速率匹配启发式算法凸优化帕累托前沿多目标优化