新能源汽车电池回收网点竞争选址模型及算法

针对考虑排队论的新能源汽车电池回收网点竞争设施选址问题,提出一种改进的人类学习优化(IHLO)算法。首先,构建包含排队时间约束、容量约束和门槛约束等条件的新能源汽车电池回收网点竞争设施选址模型;然后,考虑到该问题属于NP-hard问题,针对人类学习优化(HLO)算法前期收敛速度较慢、寻优精度不够高、求解稳定性不够高的不足,通过引入精英种群反向学习策略、团队互助学习算子和调和参数自适应策略提出IHLO算法;最后,以上海市和长江三角洲为例进行数值实验,并将IHLO算法和改进二进制灰狼(IBGWO)算法、改进二进制粒子群(IBPSO)算法、HLO算法和融合学习心理学的人类学习优化(LPHLO)算法进行比较。大、中、小三种不同规模的实验结果表明,IHLO算法在15个指标中的14个指标上表现最优,IHLO算法比IBGWO算法求解精度至少提高了0.13%,求解稳定性至少提高了10.05%,求解速度至少提高了17.48%。所提算法具有较高的计算精度和优化速度,可有效解决竞争设施选址问题。

Optimal power flow calculation in AC/DC hybrid power system based on adaptive simplified human learning optimization algorithm

This paper employs an efficacious analytical tool,adaptive simplified human learning optimization(ASHLO)algorithm,to solve optimal power flow(OPF)problem in AC/DC hybrid power system,considering valve-point loading effects of generators,carbon tax,and prohibited operating zones of generators,respectively.ASHLO algorithm,involves random learning operator,individual learning operator,social learning operator and adaptive strategies.To compare and analyze the computation performance of the ASHLO method,the proposed ASHLO method and other heuristic intelligent optimization methods are employed to solve OPF problem on the modified IEEE 30-bus and 118-bus AC/DC hybrid test system.Numerical results indicate that the ASHLO method has good convergent property and robustness.Meanwhile,the impacts of wind speeds and locations of HVDC transmission line integrated into the AC network on the OPF results are systematically analyzed.

广义最大覆盖模型的新型人类学习优化算法

广义最大覆盖模型是传统覆盖模型的扩展形式,通过覆盖水平评价服务质量。针对上述模型NP-hard问题特征,设计一种基于新型人类学习优化算法的求解方法。将自适应学习策略引入到基本人类学习优化算法中,采用随机学习算子、个体学习算子和社会学习算子进行优化搜索。利用多个算例进行数值实验,并将新算法与遗传算法、微粒群优化算法、最有价值球员算法和人类学习优化算法进行比较。实验结果证明了新算法的可行性和有效性,为广义最大覆盖模型的求解提供了一种有竞争力的算法。

基于DCT与自适应人类学习优化算法的图像匹配算法

为提高图像匹配的精度和速度,利用离散余弦变换(DCT)和自适应人类学习优化算法(ASHLO),提出了一种快速并且抗噪性强的图像匹配算法。该方法利用当前搜索位置子图像和模板图像离散余弦变换后的参数构造适应度函数,经过迭代寻优寻找最优匹配位置。将该算法在正常情况下以及不同噪声情况下与穷举法、基于粒子群算法(PSO),基于人工蜂群算法(ABC)的图像匹配算法进比较。实验结果表明,该算法可以获得较高的准确率,成功匹配率约95%,且速度快,抗噪性强。

城市物流无人机起降点布局规划研究

针对城市物流无人机起降点布局规划问题,考虑不同级别的物流无人机起降点,构建以总经济成本最小和客户满意度最高为目标,以禁飞区、无人机性能、容需匹配等为约束的整数规划模型。设计人类学习优化算法(HLO),引入随机学习算子、个体学习算子和社会学习算子。在此基础上,基于真实地理信息数据和物流数据设计仿真实验,验证模型与算法有效性。实验结果表明,所建模型可以实现起降点的合理布局规划,适用于大规模资源配置,具备有效性;人类学习优化算法较遗传算法求解精度与收敛速度更优,表现出较佳性能。参数分析表明,基于该仿真环境的最优经济成本权重和客户满意度权重设置为0.4和0.6,最佳算法学习概率参数组合为5/n和(0.8+2/n)。据此可对城市物流无人机起降点布局规划提供决策依据。

融合学习心理学的人类学习优化算法

针对简单人类学习优化(SHLO)算法寻优精度低和收敛慢的问题,提出了一种融合学习心理学的人类学习优化算法(LPHLO)。首先,结合学习心理学中的小组学习(TBL)理论引入TBL算子,从而在个体经验、社会经验的基础上,增加了小组经验来对个体学习状态进行控制,避免算法早熟收敛;然后,结合记忆编码理论提出了动态调参策略,从而实现个体信息、社会信息、团队信息的有效融合,更好地平衡了算法局部探索和全局开发的能力。选取典型的组合优化难题——背包问题中的两种算例,即单约束背包问题、多约束背包问题进行仿真实验,实验结果表明,所提LPHLO与基本的SHLO算法、遗传算法(GA)和二进制粒子群优化(BPSO)算法等算法相比,在寻优精度和收敛速度方面更具优势,具有更好的解决实际问题的能力。

多策略黑猩猩优化算法研究及其工程应用

针对基本黑猩猩优化算法存在的依赖初始种群、易陷入局部最优和收敛精度低等问题,提出一种多策略黑猩猩优化算法EOSMICOA(chaotic elite opposition-based simple method improved COA)。在EOSMICOA算法中,利用混沌精英反向学习策略对黑猩猩个体位置进行初始化,提高种群的多样性和质量,同时在位置更新过程中利用单纯形法和群个体记忆机制对较差个体进行改进,进一步提高算法的局部开发能力和勘探能力,以及算法的寻优精度。为验证改进算法的寻优能力,将EOSMICOA算法与多个智能算法对20个复杂函数进行对比实验,结果表明EOSMICOA在收敛精度、寻优速度等方面都有明显优势。最后,将EOSMICOA与当前最新改进算法应用于焊接梁设计中,对比结果表明EOSMICOA可以更有效地应用于工程设计优化问题。

基于HLO-LSSVM算法的浮子流量计非线性校正

针对浮子流量计非线性校正中常用的分段线性拟合和最小二乘法不足,以及最小二乘支持向量机参数难确定问题,提出了一种基于人类学习优化-最小二乘支持向量机算法(HLO-LSSVM)的仪表非线性校正方法。首先简介了最小二乘支持向量机和人类学习优化算法,接着阐述了HLO-LSSVM算法进行非线性校正的实现过程,分别采用分段线性拟合、最小二乘法和HLO-LSSVM算法对浮子流量计非线性校正问题进行了对比。结果表明,HLO-LSSVM算法具有更优的校正效果,实现简单,具有良好的应用前景。

核电站稳压器压力智能二型模糊控制方法研究

核电站稳压器压力控制系统内部的热工与流体力学过程复杂,存在非线性、时变等特点,获取系统精确数学模型非常困难,传统的PID等控制方法难以获得良好的控制性能。相比传统模糊控制方法,区间二型模糊能更有效地处理控制系统的不确定性,但其参数更多,设定也更为复杂。为此提出一种基于人类学习优化算法的区间二型模糊控制方法,利用人类学习优化算法对区间二型模糊控制器的参数进行全局优化,以获得最优的核电站稳压器压力控制性能。仿真结果表明,基于人类学习优化算法的区间二型模糊控制系统无超调、响应速度快,与传统二型模糊控制方法及基于其它优化算法的二型模糊控制算法相比,具有更好的控制性能。

基于AHLO与K均值聚类的图像分割算法

针对图像分割中K均值算法全局搜索能力差、初始聚类中心选择敏感的问题,提出了一种将自适应人类优化算法与K均值算法相结合的聚类算法.该算法利用自适应人类学习优化算法初始化聚类中心,提高K均值算法的稳健性.结果表明,该算法聚类得到的标准差相比传统K均值算法和基于粒子群K均值(PSO-Kmeans)算法分别小两个数量级和一个数量级,同时图像分割得到的PSNR值均较高,具有算法收敛速度更快,聚类质量更好,图像分割效果更好,适应性更强的优点.

智能虚拟参考反馈整定神经元PID及其电站控制应用研究

随着工业技术的快速发展,电站等大型工业企业规模越来越大、生产过程越来越复杂,被控对象通常难以精确建模,导致传统基于模型的控制方法难以获得理想的控制效果。数据驱动控制方法可直接根据系统输入输出数据进行控制器设计,有效解决了传统控制方法对对象数学模型的依赖问题。本文提出了基于智能虚拟参考反馈整定的神经元PID控制方法,通过采用人类学习优化算法,依据智能虚拟参考反馈整定目标函数,直接根据系统一组输入输出数据对神经元PID控制器进行全局优化设计,提高了控制性能。对电站过热蒸汽温度控制的仿真结果表明了提出的智能虚拟参考反馈整定神经元PID控制方法的有效性和在工程应用中的优越性。

核电站蒸汽发生器水位智能数据驱动控制

核电站蒸汽发生器是压水堆核电站的重要设备之一,具有被控对象精确建模困难、控制性能及安全性要求高等特点。以核电站蒸汽发生器水位控制系统为对象,研究了基于人类学习优化算法的智能反馈⁃前馈虚拟参考反馈整定控制方法,在不需要被控对象及扰动对象数学模型的情况下,能直接设计出性能理想的反馈⁃前馈控制系统,在存在可测扰动的情况下能够提供预测补偿动作以抑制干扰。仿真实验结果表明:相比于其他控制方法,智能反馈⁃前馈虚拟参考反馈整定(FFIVRFTH)方法设计出的控制器具有更好的控制性能和良好的工程应用前景。

基于配对机制的人类学习优化算法研究

群体智能算法是模拟生物进化或动物群体协作的搜索机制,其目标是快速有效地搜索复杂问题的解空间,寻求全局最优解。近几年,模仿人类学习机制,提出了一种新的群体智能算法,即人类学习优化(HLO)算法。基于HLO算法,结合人类社会婚配现象获得的启发,首次提出一种基于配对机制的人类学习优化算法(PHLO)。人类学习优化算法(PHLO)包含四个运算符——随机学习运算符、个体学习运算符、配对学习运算符和社会学习运算符。以0-1背包问题作为测试基准,将新算法的优化结果与HLO、模拟退火算法(SA)进行比较。实验结果表明,无论收敛速度还是寻优精度,PHLO都明显优于HLO算法和SA算法。

基于人类学习优化算法的区间二型模糊控制器设计

工业系统复杂程度不断提高、规模不断扩大,传统控制方法难以获得理想的控制性能,而区间二型模糊控制鲁棒性好、响应快速,在处理强耦合、非线性、大滞后系统控制问题具有更大的优势。但是传统的方法很难计算出区间二型模糊控制器的参数,针对这一问题,提出一种基于人类学习优化算法的区间二型模糊控制器设计方法,并将其应用于列车控制中,仿真结果表明区间二型模糊控制器在列车控制中取得更好的效果。

基于IFOA-ELM的车载手势识别方法研究

车载手势识别作为一种人机交互方式是提高道路行驶安全性的有效途径.针对传统车载手势识别方法研究中识别准确率和效率较低以及性能不稳定的问题,提出一种改进的果蝇优化算法(IFOA)优化极限学习机(ELM)参数的车载手势识别新方法.首先利用IFOA优化ELM的初始权重w和偏置b;接着采用最佳初始权重和偏置来训练ELM;最后利用IFOA-ELM对提取的车载手势特征向量进行手势类型识别;实验结果表明,与SVM、动态贝叶斯网络、传统ELM、FOA-ELM等分类学习算法相比,方法在高效稳定的前提下取得更高的识别准确率,满足对准确性和实时性要求较高的车载环境中的手势识别.