基于改进粒子群优化算法的带干涉不等面积设施布局方法技术

技术编号:45747658 阅读:15 留言:0更新日期:2025-07-08 21:39
本发明专利技术请求保护一种基于改进粒子群优化算法的带干涉不等面积设施布局方法。属于智能优化算法领域,包括下列主要步骤:S1,构建带干涉不等面积设施布局问题的数学模型;S2,初始化种群,计算目标函数值;S3,使用目标空间划分法选择全局最佳粒子;S4,使用自适应梯度法执行启发式变异操作,提高搜索精度;S5,使用禁忌搜索法则和邻域变换法则,避免算法过早陷入局部最优解陷阱。本发明专利技术方法与现有的方法相比,具有以下主要优点:(1)在不等面积设施布局问题中考虑了物理干涉物所带来的影响,增强了问题的适用性,使其能更适应如工厂车间运输场景的实际应用场景;(2)通过在多目标粒子群优化算法中引入禁忌搜索法则,提高了算法的收敛速度和全局搜索能力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于智能优化算法领域,具体涉及一种基于改进粒子群优化算法的带干涉不等面积设施布局方法


技术介绍

1、随着信息科技的飞速进步,人类社会文明持续发展,制造业也取得了显著进展。然而,随之而来的工程问题日益增多,给企业带来了巨大的压力和挑战。市场需求的快速变化和生产方式的革新,促使制造业向高效方向迈进。其中,布局问题作为制造设计的关键环节,直接影响企业的长期高效运营。布局设计理论广泛应用于航空航天、机械制造、大规模集成电路设计及交通运输等领域。其核心在于将已知面积或形状的物体合理放置在给定空间内,满足特定的布置要求和约束条件,如物体间不重叠、布局紧凑等,以实现生产效率和作业安全的最优化。

2、设施布局问题(flp)已得到广泛研究,大多数方法侧重于等面积部门的相对定位,这一问题通常被称为二次分配问题(qap)。然而,等面积设施的假设在实际应用中存在重大限制,因为它施加了严格的几何约束,而这些约束很少与实际情况相符。实际上,设施的大小往往各不相同,因此有必要解决不等面积设施布局问题(ua-flp)。这种关注点的转变是由几个关键因素驱动的:现实世本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于改进粒子群优化算法的带干涉不等面积设施布局方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于改进粒子群优化算法的带干涉不等面积设施布局方法,其特征在于,所述步骤S1中,构建一个带干涉的不等面积设施布局问题的数学模型,具体包括:在约束条件上加入了物理干涉约束,分布物不允许与物理干涉物发生重叠,即其中,ai表示第i个设施,bj表示第j个物理干涉,N为设施的数量,M为干涉物的数量,具体表达式如下:

3.根据权利要求1所述的一种基于改进粒子群优化算法的带干涉不等面积设施布局方法,其特征在于,所述步骤S2中,对种群进行初始化,计算基于目标函数的适...

【技术特征摘要】

1.一种基于改进粒子群优化算法的带干涉不等面积设施布局方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于改进粒子群优化算法的带干涉不等面积设施布局方法,其特征在于,所述步骤s1中,构建一个带干涉的不等面积设施布局问题的数学模型,具体包括:在约束条件上加入了物理干涉约束,分布物不允许与物理干涉物发生重叠,即其中,ai表示第i个设施,bj表示第j个物理干涉,n为设施的数量,m为干涉物的数量,具体表达式如下:

3.根据权利要求1所述的一种基于改进粒子群优化算法的带干涉不等面积设施布局方法,其特征在于,所述步骤s2中,对种群进行初始化,计算基于目标函数的适应度函数,具体包括:

4.根据权利要求1所述的一种基于改进粒子群优化算法的带干涉不等面积设施布局方法,其特征在于,所述步骤s3使用目标空间划分法控制邻域拓扑和局部最佳群,粒子执行完当前迭代后,采用一种基于目标空间划分的搜索策略来引导粒子搜索合适的pareto最优解,具体包括:

5.根据权利要求4所述的一种基于改进粒子群优化算法的带干涉不等面积设施布局方法,其特征在于,在目标空间被划分为若干个单元之后,设...

【专利技术属性】
技术研发人员:桑春艳胡耀才廖世根
申请(专利权)人:重庆邮电大学
类型:发明
国别省市:

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