全局优化搜索新算法——列队竞争算法(Ⅰ) 解非线性和混合整数非线性规划问题 被引量：11

1

作者 鄢烈祥 麻德贤 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第5期663-670,共8页

提出了一种称为列队竞争算法(LCA)的群体搜索算法,该算法在进化过程中始终保持着独立并行进化的家族,通过家族内部的生存竞争和家族间的地位竞争这两种不同的竞争方式,使群体快速进化到最优或接近最优的区域.根据家族的目标函数值大小... 提出了一种称为列队竞争算法(LCA)的群体搜索算法,该算法在进化过程中始终保持着独立并行进化的家族,通过家族内部的生存竞争和家族间的地位竞争这两种不同的竞争方式,使群体快速进化到最优或接近最优的区域.根据家族的目标函数值大小排列成一个列队,按列队中家族地位的不同分配不同的搜索空间,使局部搜索与全局搜索达到均衡,同时,应用逐步收缩搜索空间技术加速收敛速度.数值计算表明,列队竞争算法的搜索效率优于遗传算法和模拟退火法等算法. 展开更多

关键词 列队竞争算法 混合整数 非线性规划 算法

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基于列队竞争算法的变权值树状管网优化布置 被引量：11

2

作者 付玉娟 蔡焕杰 +1 位作者 张旭东 张西平 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第12期1321-1326,1333,共7页

根据树状输配水管网的特点,提出一种简化的灌溉输配水管网优化布置模型及求解方法。该模型的目标函数仅有各个管段的长度和流量,既考虑了流量的变化,实现变权值的管网优化布置,又摒除了管材的价格、规格型号等因素的影响,使得优化计算... 根据树状输配水管网的特点,提出一种简化的灌溉输配水管网优化布置模型及求解方法。该模型的目标函数仅有各个管段的长度和流量,既考虑了流量的变化,实现变权值的管网优化布置,又摒除了管材的价格、规格型号等因素的影响,使得优化计算更简便。用列队竞争算法对该模型进行求解,首先用图论的有关理论建立管网系统的连接矩阵、流量向量等,并根据邻接矩阵表示的树图的特点设计了相应的适应度函数、编码方法和变异算子。通过算例表明该算法能够获得费用最小的布置方案,与单亲遗传算法和模拟退火遗传算法相比,该方法模型简单,控制参数少,收敛速度快,有较高的搜索效率和稳定性。 展开更多

关键词 树状管网 优化布置 变权值 列队竞争算法

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全局优化搜索新算法──列队竞争算法(Ⅱ)解网络综合问题 被引量：2

3

作者 鄢烈祥 麻德贤 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第2期221-226,共6页

本文给出了列队竞争算法解组合优化问题的框架和确定变异领域的两条原则 .对管路网络综合问题和换热网络综合问题确定了相应的变异领域 ,用列队竞争算法分别解这两个网络综合问题 ,所得到的最优解优于文献报道的结果 .

关键词 列队竞争算法 管路网络综合 换热网络 化学工程

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热集成变压精馏分离乙二胺-水共沸体系的模拟优化 被引量：10

4

作者 何晓旭 钱欣瑞 +1 位作者 鄢烈祥 史彬 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期2426-2431,共6页

针对乙二胺-水共沸物组成对压力较为敏感的特性,采用部分热集成变压精馏工艺分离该共沸物。先利用Aspen Plus软件对该工艺进行稳态模拟,再以理论塔板数、进料位置、回流比为优化变量,水和乙二胺的纯度为约束,以年度总费用(total annual ... 针对乙二胺-水共沸物组成对压力较为敏感的特性,采用部分热集成变压精馏工艺分离该共沸物。先利用Aspen Plus软件对该工艺进行稳态模拟,再以理论塔板数、进料位置、回流比为优化变量,水和乙二胺的纯度为约束,以年度总费用(total annual cost,TAC)为目标函数建立乙二胺-水共沸体系分离系统的优化设计模型。采用列队竞争算法对该分离过程主要工艺参数进行优化,得到了变压精馏分离乙二胺-水体系的最佳工艺操作参数及设备参数。模拟结果表明,利用算法对多变量进行同时优化可得到更具经济效益的分离系统,与传统优化结果相比,可降低TAC约7.31%。在此基础上,对高压塔的操作压力进行优化分析,将其由2atm提升至4atm(1atm=101325Pa),并对流程其他参数进行优化,可显著降低TAC约24.62%。进一步,采用部分热集成比普通变压双塔精馏降低TAC约21.87% 展开更多

关键词 变压精馏 共沸物 列队竞争算法 热集成 优化

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用列队竞争算法来解分离序列综合问题 被引量：4

5

作者 鄢烈祥 麻德贤 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第5期470-475,共6页

提出了一种分离序列超结构的简洁表达方式，对N个组分的混合物分离问题，仅需N-1个整数即可表示所有的分离序列。基于所提出的超结构表达方式，确定了产生相邻分离序列的策略。在此基础上用作者提出的列队竞争算法对较大规模的分离序列... 提出了一种分离序列超结构的简洁表达方式，对N个组分的混合物分离问题，仅需N-1个整数即可表示所有的分离序列。基于所提出的超结构表达方式，确定了产生相邻分离序列的策略。在此基础上用作者提出的列队竞争算法对较大规模的分离序列综合问题进行了计算，结果表明用列队竞争算法只需搜索极少的解空间就能找到最优或接近最优的分离序列。 展开更多

关键词 列队竞争算法 分离序列综合 组合优化 混合物

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列队竞争算法综合质量交换网络 被引量：8

6

作者 谢会 史彬 +2 位作者 鄢烈祥 郭全 张和烽 《计算机与应用化学》 CAS CSCD 北大核心 2010年第12期1617-1620,共4页

在目前现有的2种质量交换网络综合方法的基础上,本文提出了1种新的基于组分区间法的质量交换网络超结构描述,建立了相应的以总费用最小为目标的质量交换网络超结构数学模型,并用列队竞争算法对该混合整数非线性规划问题(MINLP)进行了求... 在目前现有的2种质量交换网络综合方法的基础上,本文提出了1种新的基于组分区间法的质量交换网络超结构描述,建立了相应的以总费用最小为目标的质量交换网络超结构数学模型,并用列队竞争算法对该混合整数非线性规划问题(MINLP)进行了求解。为验证本方法的有效性,本文对2个实例进行了求解,求解结果略优于文献结果,说明了本文方法的可行性。 展开更多

关键词 组分区间法 质量交换网络 列队竞争算法

原文传递

列队竞争算法解组合优化问题 被引量：6

7

作者 鄢烈祥 《湖北工学院学报》 2000年第2期1-4,共4页

给出了列队竞争算法解组合优化问题的框架和确定变异邻域的两条原则 ,并分别确定了背包问题和旅行商问题的变异邻域 .用列队竞争算法解背包问题显示出极其优良的搜索能力 ,解中国旅行商问题获得了 5条最优路径 .

关键词 列队竞争算法 组合优化 背包问题 旅行商问题

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白酒勾兑的优化模型与求解 被引量：5

8

作者 李慧玲 鄢烈祥 史彬 《武汉理工大学学报（信息与管理工程版）》 CAS 2008年第3期398-401,共4页

建立了一种含可调参数的白酒勾兑混合整数线性规划模型,通过调节可调参数,得到不同整坛白酒数目参与勾兑的方案。为模型的求解提出了一种分层求解策略,即内层采用单纯型法优化连续变量,外层采用列队竞争算法优化整数变量。将提出的方法... 建立了一种含可调参数的白酒勾兑混合整数线性规划模型,通过调节可调参数,得到不同整坛白酒数目参与勾兑的方案。为模型的求解提出了一种分层求解策略,即内层采用单纯型法优化连续变量,外层采用列队竞争算法优化整数变量。将提出的方法用于白酒勾兑的模拟计算,并与线性规划法相比较。结果表明:由该方法得到的优化方案,其参加勾兑的总的白酒坛数更少、整坛的白酒坛数更多,能有效地提高白酒品质及原度酒的储存空间利用率,降低勾兑操作成本及库存费用。 展开更多

关键词 白酒勾兑 混合整数线性规划 列队竞争算法 分层求解

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油田注水系统仿真模型校正 被引量：6

9

作者 张和烽 夏涛 +1 位作者 罗放 鄢烈祥 《计算机与应用化学》 CAS CSCD 北大核心 2010年第12期1647-1650,共4页

油田注水管网系统属于大规模复杂网络系统。由于注水系统长期运行,管线普遍存在老化结垢等问题,从而导致管网系统水力摩阻系数发生改变,使得仿真模型得出的结果和真实值会有较大的偏差。为了解决这一问题,本文建立了油田注水管网系统的... 油田注水管网系统属于大规模复杂网络系统。由于注水系统长期运行,管线普遍存在老化结垢等问题,从而导致管网系统水力摩阻系数发生改变,使得仿真模型得出的结果和真实值会有较大的偏差。为了解决这一问题,本文建立了油田注水管网系统的仿真校正模型。通过把由于水力参数改变而导致的误差转化为等效管长的思想,将误差求解问题转化为优化问题,利用列队竞争算法来进行求解。校正后的仿真计算结果与实际生产数据更相符。校正后的仿真模型为油田注水操作提供可靠的指导。 展开更多

关键词 油田注水 仿真 校正 列队竞争算法

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公用工程系统多周期操作的优化调度 被引量：3

10

作者 鄢烈祥 胡晟华 魏登贵 《武汉理工大学学报》 CAS CSCD 2003年第2期51-54,共4页

针对公用工程系统必须满足外界蒸汽和电力的需求发生周期性变化的情况 ,建立了优化调度模型 ,目标函数考虑了每个周期的操作费用和周期之间设备启动和停运的转运费用。提出了用列队竞争算法和动态规划法分步求解的计算方法 ,此方法所需... 针对公用工程系统必须满足外界蒸汽和电力的需求发生周期性变化的情况 ,建立了优化调度模型 ,目标函数考虑了每个周期的操作费用和周期之间设备启动和停运的转运费用。提出了用列队竞争算法和动态规划法分步求解的计算方法 ,此方法所需的计算时间仅与周期数成正比 ,而且能得到全局最优解。用实例计算说明了提出的方法的有效性。 展开更多

关键词 公用工程系统 优化调度 列队竞争算法 动态规划 节能 多周期操作 目标函数

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基于列队竞争算法的重力输配水管网优化设计 被引量：5

11

作者 付玉娟 蔡焕杰 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期118-122,共5页

以重力水头利用程度作为重力输配水管网优化设计评价的指标,以两种不同形式的重力水头利用率——管段水头利用率和路径水头利用率作为系统优化的目标函数,衡量不同设计方案对地势落差所产生的位置水头的利用程度,对所建立的模型采用具... 以重力水头利用程度作为重力输配水管网优化设计评价的指标,以两种不同形式的重力水头利用率——管段水头利用率和路径水头利用率作为系统优化的目标函数,衡量不同设计方案对地势落差所产生的位置水头的利用程度,对所建立的模型采用具有家族内部和家族之间两层竞争机制的列队竞争算法进行求解计算。结合算例,将该方法与以管网投资最小为目标的遗传算法进行了比较,结果表明本文提出的方法可行,收敛速度较快,且控制参数少。 展开更多

关键词 管网优化 重力水头利用率 列队竞争算法

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基于列队竞争算法的多杂质水网络集成优化 被引量：5

12

作者 李凤喜 鄢烈祥 +1 位作者 史彬 鄢娜 《计算机与应用化学》 CAS CSCD 北大核心 2011年第8期1007-1010,共4页

对于多杂质的用水和水处理集成优化问题,建立了以总费用最小为目标的混合整数非线性规划(MINLP)模型,并提出了一种将列队竞争算法(Line-up competition algorithm,LCA)和序列二次规划(Sequential Quadratic Programming,SQP)法相结合的... 对于多杂质的用水和水处理集成优化问题,建立了以总费用最小为目标的混合整数非线性规划(MINLP)模型,并提出了一种将列队竞争算法(Line-up competition algorithm,LCA)和序列二次规划(Sequential Quadratic Programming,SQP)法相结合的求解策略。其中,用LCA优化整数变量,而用SQP法优化连续变量,通过这两种方法的交替求解来逼近最优解。将所提出的计算方法对文献中的2个典型实例进行了求解,求解结果优于文献。实例计算表明,本文所提出的计算方法是有效的。 展开更多

关键词 水网络 多杂质 集成优化 列队竞争算法

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树状给水管网布置形式优化设计 被引量：4

13

作者 许文斌 王颖 《水资源与水工程学报》 2014年第6期226-230,共5页

以管网年费用折算值作为管段的权值建立目标函数,以基于破圈法及Mayeda-Seshu算法的列队竞争算法作为求解方法,用于进行树状给水管网系统的优化,并将该方法用于实例研究。结果表明:该算法既可以完全避免以往各种优化算法在进化过程中产... 以管网年费用折算值作为管段的权值建立目标函数,以基于破圈法及Mayeda-Seshu算法的列队竞争算法作为求解方法,用于进行树状给水管网系统的优化,并将该方法用于实例研究。结果表明:该算法既可以完全避免以往各种优化算法在进化过程中产生不可行解的弊端,又继承了普通列队竞争算法寻优速度快的优点,使得算法的计算效率显著提高,计算结果的准确性也得以保证。该优化算法的提出对树状给水管网布置形式优化设计具有重要意义。 展开更多

关键词 树状给水管网 优化设计 破圈法 Mayeda-Seshu算法 列队竞争算法

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基于流程模拟器和列队竞争算法的精馏操作优化 被引量：4

14

作者 林子雄 鄢烈祥 +2 位作者 李骁淳 史彬 卢海 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期54-58,共5页

精馏是高耗能的操作单元,对其进行操作优化是企业实现节能降耗、提高经济效益的有效手段。本文提出列队竞争算法与流程模拟软件相结合的精馏操作优化方法,通过MATLAB-Aspen Plus的接口工具调用AspenPlus模拟精馏操作过程,得到目标函数值... 精馏是高耗能的操作单元,对其进行操作优化是企业实现节能降耗、提高经济效益的有效手段。本文提出列队竞争算法与流程模拟软件相结合的精馏操作优化方法,通过MATLAB-Aspen Plus的接口工具调用AspenPlus模拟精馏操作过程,得到目标函数值,使用列队竞争算法对其进行操作条件的优化。将所提出的方法应用于某石化企业催化裂化主分馏塔的操作优化,其中目标函数值同时考虑了热能利用与产品分布,优化求解得到了总体效益最大的优化操作方案。 展开更多

关键词 列队竞争算法 ASPENPLUS 分馏塔 操作优化

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基于可信容量的长期储能充裕性决策分解模型

15

作者 王凌云 方媛 +1 位作者 李振华 王敏 《三峡大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第3期84-90,共7页

电力系统发电容量充裕性是表征系统发电能力的一个重要指标,合理调动长期储能充分利用其转移电量的能力,是平衡系统充裕性波动的一个重要方法.针对长期储能年周期内的转移电量分配问题,提出基于可信容量的长期储能充裕性决策分解模型.... 电力系统发电容量充裕性是表征系统发电能力的一个重要指标,合理调动长期储能充分利用其转移电量的能力,是平衡系统充裕性波动的一个重要方法.针对长期储能年周期内的转移电量分配问题,提出基于可信容量的长期储能充裕性决策分解模型.鉴于新能源机组和常规机组的评估水平不同,利用基于等可靠性指标的新能源可信容量评估将新能源等效为常规机组,以评估新能源机组对电力系统充裕性的贡献.计及强迫停运因素,对机组充裕容量进行调整,并且分析长期储能转移电量对于系统充裕性的影响;根据系统充裕性评估方法,构建以长期储能转移电量为决策变量的长期储能充裕性决策分解模型,并且考虑长期储能的自放电和充放电损耗,建立相关约束条件.考虑到模型非线性分段的特征,采用列队竞争算法对其求解,同时为了克服收缩比选取困难的问题,对列队竞争算法进行改进.设置算例分析电力系统新能源和常规机组对系统发电容量充裕性的贡献程度,验证长期储能充裕性决策分解模型的可行性,对比算法证实了改进列队竞争算法的优越性. 展开更多

关键词 发电容量充裕性 长期储能 可信容量 列队竞争算法

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基于充裕性的季节性储能合约分解调度模型

16

作者 方媛 王凌云 +1 位作者 李振华 王敏 《电力学报》 2024年第2期145-159,共15页

为应对电力供需的季节性矛盾,季节性储能(seasonal energy storage, SEE)成为了解决长期新能源消纳问题的关键技术。考虑长期调度的时间尺度要求,以SEE合约电量为衔接点和分割点构建双层模型:上层为电力系统发电容量充裕性裕度模型,利... 为应对电力供需的季节性矛盾,季节性储能(seasonal energy storage, SEE)成为了解决长期新能源消纳问题的关键技术。考虑长期调度的时间尺度要求,以SEE合约电量为衔接点和分割点构建双层模型:上层为电力系统发电容量充裕性裕度模型,利用发电容量充裕性裕度映射电力系统季节性特征,以平衡长周期下充裕性裕度波动为目标构建函数,并采用列队竞争算法进行求解,将季节性储能长期目标分解为若干短期目标;下层为两阶段随机规划模型,采用场景法将风光负荷的不确定性问题转化为确定性问题,利用Cplex进行求解,完成短周期内的精细调度;同时考虑长短期储能协调运行要求,制定基于功率需求和荷电状态的混合储能能量分配方法。构建算例,验证了双层模型应用于含季节性储能的风光火储系统的调度研究的可行性。仿真结果显示,经过双层模型的相互协调,风光火储联合系统的季节性波动显著减小,极差由原始曲线的0.633 9缩减为0.376 0,约缩减了40.68%,整体充裕性水平大幅提高,充裕性裕度的平均值由原始的0.443 4提高为0.637 2,约提高了43.71%。充裕性指标可有效映射中长期系统的供需水平,基于充裕性的季节性储能合约分解调度模型可适用于含季节性储能的风光火储系统,在平抑电力系统季节性波动方面效果显著。 展开更多

关键词 季节性储能 合约分解 发电容量充裕性裕度 两阶段随机规划 列队竞争算法

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列队竞争算法求解多产品间歇生产过程排序问题 被引量：2

17

作者 孔令启 岳金彩 +2 位作者 李玉刚 郑世清 韩方煜 《计算机与应用化学》 CAS CSCD 北大核心 2007年第7期915-918,共4页

由于组合爆炸特性,多产品厂的排序问题很难求解大规模甚至中等规模的问题,本文采用一种新的随机型进化搜索算法——列队竞争算法来对该问题进行求解,引入新的选择策略和变异方法。计算表明同已有的方法相比,该方法求解效率高、收敛速度... 由于组合爆炸特性,多产品厂的排序问题很难求解大规模甚至中等规模的问题,本文采用一种新的随机型进化搜索算法——列队竞争算法来对该问题进行求解,引入新的选择策略和变异方法。计算表明同已有的方法相比,该方法求解效率高、收敛速度快、使用简单方便,是一种求解多产品间歇过程排序问题的有效算法,为多目的厂间歇过程排序研究提供了新思路。 展开更多

关键词 列队竞争算法 多产品厂 间歇过程排序 组合优化 进化算法

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基于机会约束规划模型的灌溉管网不确定优化研究 被引量：3

18

作者 付玉娟 蔡焕杰 《西北农林科技大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2008年第5期219-224,共6页

【目的】弥补管网优化设计确定性模型虽然简化了计算,但忽略了一些不确定参数对优化结果影响的不足。【方法】将管段设计流量、节点最小工作水头和管道粗糙系数等参数作为随机变量,分别建立了基于随机模拟技术的重力和泵站加压两种输配... 【目的】弥补管网优化设计确定性模型虽然简化了计算,但忽略了一些不确定参数对优化结果影响的不足。【方法】将管段设计流量、节点最小工作水头和管道粗糙系数等参数作为随机变量,分别建立了基于随机模拟技术的重力和泵站加压两种输配水系统的机会约束规划模型;在随机模拟技术基础上,用列队竞争算法对该模型进行求解。【结果】工程实例验证表明,不确定参数对优化结果有显著影响,随着不确定参数变化范围的增加,系统的泵站扬程和投资费用也随之增加。【结论】研究建立的优化方法与工程实际情况更接近,弥补了确定性规划模型的不足。 展开更多

关键词 输配水管网 优化设计 随机模拟 机会约束规划模型 列队竞争算法

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性能随时间衰减的锅炉蒸汽系统循环调度 被引量：2

19

作者 史彬 鄢烈祥 王宏 《计算机与应用化学》 CAS CSCD 北大核心 2008年第5期569-572,共4页

针对性能随时间衰减的锅炉蒸汽系统的循环调度问题进行了研究。首先建立了描述该问题的混合整数非线性模型;然后提出了确定各锅炉循环运行状态的时间分段策略以简化问题的求解;最后应用列队竞争算法对该混合整数非线性规划问题进行优化... 针对性能随时间衰减的锅炉蒸汽系统的循环调度问题进行了研究。首先建立了描述该问题的混合整数非线性模型;然后提出了确定各锅炉循环运行状态的时间分段策略以简化问题的求解;最后应用列队竞争算法对该混合整数非线性规划问题进行优化计算。采用某锅炉蒸汽系统循环调度的实例对所提出的方法进行了验证,计算结果表明循环调度优化能够获得比人工随机安排更优的调度方案,节能效果十分明显。 展开更多

关键词 锅炉 循环调度 列队竞争算法 混合整数非线性规划

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有并行设备的多目的间歇生产调度 被引量：2

20

作者 史彬 鄢烈祥 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第11期2875-2880,共6页

针对有并行设备的多目的间歇生产调度问题,建立了以所有订单生产步骤排序和订单各阶段所选用分配规则为决策变量的调度优化模型,并提出了列队竞争算法求解该模型的有效个体表示方法及变异操作策略。实例计算表明:所提出方法的求解效率... 针对有并行设备的多目的间歇生产调度问题,建立了以所有订单生产步骤排序和订单各阶段所选用分配规则为决策变量的调度优化模型,并提出了列队竞争算法求解该模型的有效个体表示方法及变异操作策略。实例计算表明:所提出方法的求解效率优于文献中所报道的方法,特别在求解有多台并行设备的调度问题时能得到比文献更好的结果,表现出其求解大规模复杂多目的调度问题的潜力。 展开更多

关键词 列队竞争算法 并行设备 多目的间歇过程 调度

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