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交互式Pareto前沿可视化决策

国防科技大学学报 2019年第5期41卷 128-133页

作者：胡佳鑫杨乐平国防科技大学空天科学学院

针对现有高维多目标可视化技术不能有效显示决策偏好信息这一难题,提出一种基于径向轴图的交互式Pareto前沿可视化决策方法。进行标准化适应度函数处理,消除量纲差距;根据交互更新的轴向量矩阵建立最小二乘问题模型,通过Moore-Penrose... 详细信息

针对现有高维多目标可视化技术不能有效显示决策偏好信息这一难题,提出一种基于径向轴图的交互式Pareto前沿可视化决策方法。进行标准化适应度函数处理,消除量纲差距;根据交互更新的轴向量矩阵建立最小二乘问题模型,通过Moore-Penrose广义逆矩阵方法求解投影点,从而获得Pareto前沿分布图。该方法能够有效显示目标各维度信息,直观呈现决策偏好,动态表现目标性能趋势。通过实验与传统可视化技术对比分析,验证了该方法的有效性和实用性。

关键词：高维多目标可视化 Pareto前沿决策偏好

基于Pareto前沿的塔河油田高含氮天然气分离过程研究

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天然气化工—C1化学与化工 2019年第4期44卷 86-91页

作者：马国光熊好羽何金蓬尹晨阳西南石油大学石油与天然气工程学院

注氮气提高原油采收率在塔河油田取得了较好的效果,但随着注氮气规模的扩大,天然气中氮气含量也不断上升,天然气热值不断下降,对用户生产经营造成了影响。本文针对高含氮天然气分离过程,建立了C1损失量关于产品气N2摩尔分数的pareto前... 详细信息

注氮气提高原油采收率在塔河油田取得了较好的效果,但随着注氮气规模的扩大,天然气中氮气含量也不断上升,天然气热值不断下降,对用户生产经营造成了影响。本文针对高含氮天然气分离过程,建立了C1损失量关于产品气N2摩尔分数的Pareto前沿搜索模型,并通过遗传算法进行求解,同时根据塔河油田高含氮天然气的脱氮要求,对比了不同分离压力和分离级数下的C1损失量。结果表明,在分离压力为500kPa时且满足C1损失量小于5%的前提下,一级分离可处理N2摩尔分数小于33%的天然气,二级分离可处理N2摩尔分数小于40%的天然气,三级分离可处理N2摩尔分数小于42%的天然气;塔河油田高含氮天然气多级分离单元分离压力应选择为500kPa,并采用二级分离。

关键词： Pareto前沿高含氮天然气分离过程 C1损失量

基于Pareto前沿连铸多目标协调优化研究

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控制工程 2018年第1期25卷 76-81页

作者：纪振平杨杰沈阳理工大学自动化与电气工程学院沈阳110159 重庆工贸职业技术学院机电工程系重庆408000

连铸冷却过程是1个非线性、强耦合、多输入多输出系统，现有过程控制中二冷和末端电磁搅拌控制为2个独立的控制系统，其控制参数优化采用独立模型．没有考虑二者之间的耦合作用，导致过程参数或钢种变化时的铸坯质量波动。针对二冷与末... 详细信息

连铸冷却过程是1个非线性、强耦合、多输入多输出系统，现有过程控制中二冷和末端电磁搅拌控制为2个独立的控制系统，其控制参数优化采用独立模型．没有考虑二者之间的耦合作用，导致过程参数或钢种变化时的铸坯质量波动。针对二冷与末端电磁搅拌参数优化问题，采用Pareto前沿粒子群算法求解多目标协调优化问题，结合系统中最受关注的温度场、液芯等要求，构建以二冷区各段末温度和温升温降值，以及满足最佳末端电磁搅拌条件的液芯半径为目标函数的优化算法。通过自适应网格系统提高种群的多样性和最优解集的一致性，使用多维向量权重处理候选解集获得最终的pareto最优解，最后将提出的优化算法应用于连铸过程，验证了该方法的有效性和可行性。

关键词： Pareto前沿多目标优化自适应网格粒子群算法连铸

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一种评估近似Pareto前沿多样性的方法

软件学报 2008年第6期19卷 1301-1308页

作者：曾三友蔡振华张青康立山中国地质大学(武汉)计算机学院空间科学技术研究中心地质过程与矿产资源国家重点实验室湖北武汉430074

提出了一种评估近似Pareto前沿多样性的方法.它用精确Pareto前沿相对于其近似集合的"暴露程度"来评估多样性,其计算基于精确Pareto前沿,不像其他多样性评估技术基于近似集合进行计算.对于多于两个目标(分量)的近似集合,其他技术不能或... 详细信息

提出了一种评估近似Pareto前沿多样性的方法.它用精确Pareto前沿相对于其近似集合的"暴露程度"来评估多样性,其计算基于精确Pareto前沿,不像其他多样性评估技术基于近似集合进行计算.对于多于两个目标(分量)的近似集合,其他技术不能或者不能很好地评估,计算结果表明,该技术能够很好地评估.并且,在理论上对该方法进行了严格的论证.

关键词：集合评估多目标优化 pareto解集 Pareto前沿近似集合

黄河流域初始水权分配的Pareto前沿求解

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人民黄河 2014年第6期36卷 61-65页

作者：林旭鲍淑君雷晓辉王浩中国水利水电科学研究院水资源研究所北京100044

黄河"87分水方案"提出至今已逾20 a,在黄河流域的经济社会快速发展、优化算法和计算机技术极大进步的背景下,有必要对黄河流域的初始水权分配问题重新进行探讨。针对黄河流域九省区的初始水权分配问题,提出了初始水权分配应当遵循的原... 详细信息

黄河"87分水方案"提出至今已逾20 a,在黄河流域的经济社会快速发展、优化算法和计算机技术极大进步的背景下,有必要对黄河流域的初始水权分配问题重新进行探讨。针对黄河流域九省区的初始水权分配问题,提出了初始水权分配应当遵循的原则及其量化函数,并抛弃处理多目标问题的传统加权法,而是应用NSGAⅡ算法计算其中4个原则的Pareto前沿,将黄河"87分水方案"与各种原则组合的Pareto前沿进行比较分析。最后,计算出对黄河"87分水方案"支配的方案集,并给出相应的推荐方案。结果表明:各项分配原则之间存在较大内在矛盾,且黄河"87分水方案"距这些原则的Pareto前沿仍有一定甚至较大距离。最终给出的推荐方案在各原则的表现上都较黄河"87分水方案"好。

关键词：初始水权分配 NSGAⅡ算法 Pareto前沿黄河流域

基于机会约束的电厂混煤煤质和成本的Pareto前沿

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发电技术 2022年第1期43卷 160-167页

作者：刘福国刘科王守恩国网山东省电力公司电力科学研究院山东省济南市250002 山东电力研究院山东省济南市250002

电厂混煤掺配模型通常将混煤成分或性质限定在一定范围内,以寻找混煤成本最低的掺配方案,这种掺配模型实际上未对煤质进行优化。为此,定义了锅炉设计煤种的最大似然煤质,将掺配原煤的成分或性质视为随机变量,建立了基于机会约束的电厂... 详细信息

电厂混煤掺配模型通常将混煤成分或性质限定在一定范围内,以寻找混煤成本最低的掺配方案,这种掺配模型实际上未对煤质进行优化。为此,定义了锅炉设计煤种的最大似然煤质,将掺配原煤的成分或性质视为随机变量,建立了基于机会约束的电厂混煤煤质和成本多目标优化模型,采用遗传算法得到该多目标优化模型的Pareto前沿。对一台实际运行机组Pareto前沿的分析表明:混煤煤质和成本的优化数据合理,结果满足机会约束要求。掺配模型还可以增加混煤煤质稳定性作为优化目标,考虑机组不同运行特性和掺配原煤实际状况,掺配模型选用不同优化目标和约束条件的组合,具有较强的灵活性和实用性。

关键词：火力发电煤掺配最大似然原理机会约束多目标优化 Pareto前沿

计及混合潮流约束的热-电互联综合能源系统多目标优化调度

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控制与决策 2022年第1期37卷 97-107页

作者：司方远韩英华袁怀通汪晋宽赵强东北大学信息科学与工程学院沈阳110004 东北大学秦皇岛分校计算机与通信工程学院河北秦皇岛066004 东北大学秦皇岛分校控制工程学院河北秦皇岛066004

为满足多样化能源需求并提高能源网络的可靠性,研究多能源系统优化管理和混合潮流问题.针对多能源的网络约束及其耦合特性,构建整合分布式发电、热电联产、电力网络和区域供热网络的热-电互联综合能源系统模型.基于梯形模糊隶属函数构... 详细信息

为满足多样化能源需求并提高能源网络的可靠性,研究多能源系统优化管理和混合潮流问题.针对多能源的网络约束及其耦合特性,构建整合分布式发电、热电联产、电力网络和区域供热网络的热-电互联综合能源系统模型.基于梯形模糊隶属函数构建模糊化软约束,量化电力网络节点电压和区域供热网络节点供给温度的技术不满意度.考虑系统的经济运行和网络节点的能源供给质量,提出一种计及混合潮流约束的热-电互联综合能源系统多目标优化调度策略,以最小化运行成本和网络节点状态变量的技术不满意度.采用epsilon约束算法精确求解该多目标优化问题的Pareto前沿.算例分析结果表明,所构建的模型和提出的算法可以有效提高系统能源供给质量和优化决策的准确性.研究成果进一步体现了所提出的多目标优化方案在兼顾经济性、能源供给质量以及复杂的运行约束,保证系统经济稳定运行等方面的效益.

关键词：热-电互联综合能源系统混合潮流技术不满意度 epsilon约束算法 Pareto前沿

基于pareto最优的动车组高级修轮廓计划多目标决策研究

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铁道学报 2023年第6期45卷 1-8页

作者：武建平聂英杰林柏梁汤杰中国铁路设计集团有限公司交通运输规划研究院天津300308 北京交通大学交通运输学院北京100044

动车组高级修轮廓计划对动车组使用效率提升、检修成本控制和检修基地效益提高等多个经营目标的实现至关重要,而这些经营目标间存在着此长彼消、效益悖反现象。针对多目标互斥问题,将高级修轮廓计划中各业务逻辑关系进行数学抽象,借鉴... 详细信息

动车组高级修轮廓计划对动车组使用效率提升、检修成本控制和检修基地效益提高等多个经营目标的实现至关重要,而这些经营目标间存在着此长彼消、效益悖反现象。针对多目标互斥问题,将高级修轮廓计划中各业务逻辑关系进行数学抽象,借鉴流体力学中坐标系分析法,在拉格朗日坐标系下,测算每列动车组在何时何地进行何种等级高级修作业,在欧拉坐标系下,记录每一检修地点每一时刻每一等级高级修作业在修动车组列数,并将二者有效耦合,构建多目标0-1整数规划模型。然后利用ε-constraint法求解多目标规划模型得到Pareto前沿。最后,基于上海局部分动车组的实际案例对模型的合理性与有效性进行验证。结果显示,相较于以往决策过程,文中所述方法可快速给出系列最优解,大幅度提升高级修轮廓计划编制的质量与效率。

关键词：动车组高级修轮廓计划多目标优化 Pareto前沿检修基地

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无线供电线圈磁芯优化布局遗传算法

电机与控制学报 2022年第12期26卷 108-115页

作者：周岩马崇原施天皓南京邮电大学自动化学院江苏南京210023

无线电能传输中线圈结构设计需要兼顾传输效率、抗偏移、重量、体积等诸多关键指标,因此需要建立线圈结构的多目标优化模型以实现磁芯最优布局。以正对时互感和所占用体积为设计基准,研究原副边磁芯位移变化对互感、互感保持系数和体积... 详细信息

无线电能传输中线圈结构设计需要兼顾传输效率、抗偏移、重量、体积等诸多关键指标,因此需要建立线圈结构的多目标优化模型以实现磁芯最优布局。以正对时互感和所占用体积为设计基准,研究原副边磁芯位移变化对互感、互感保持系数和体积的影响。通过多目标遗传算法建立优化模型,求解模型的pareto解集以获取不同优化目标的多组最优解,可根据实际需求选取相应的磁芯布局方案。所提出的优化方法能够处理冲突目标的同步优化问题,可权衡不同磁芯布局方案对于线圈间互感、抗偏移能力、体积的综合影响。以70 mm×15 mm×5 mm磁芯在半径100 mm的15匝线圈结构为例,通过仿真和实验结果对比5组磁芯布局方案不同的优化特性,验证了所提优化方法的可行性。

关键词：无线电能传输遗传算法 Pareto前沿有限元磁芯移动铁氧体磁芯