求解非线性双层规划问题的混合变邻域粒子群算法 被引量：17

1

作者 范成礼 邢清华 +2 位作者 付强 王振江 王艺菲 《系统工程理论与实践》 EI CSSCI CSCD 北大核心 2015年第2期473-480,共8页

针对非线性双层规划难以获得全局最优的问题,汲取粒子群算法的快速搜索能力及变邻域搜索算法的全局搜索优势,提出了求解非线性双层规划问题的混合变邻域粒子群算法.首先利用Kuhn-Tucker条件,将非线性双层规划转化为一个单层规划问题,然... 针对非线性双层规划难以获得全局最优的问题,汲取粒子群算法的快速搜索能力及变邻域搜索算法的全局搜索优势,提出了求解非线性双层规划问题的混合变邻域粒子群算法.首先利用Kuhn-Tucker条件,将非线性双层规划转化为一个单层规划问题,然后由粒子群算法得到一个较优的群体,通过审敛因子判断陷入局部最优的粒子,并进一步利用变邻域搜索算法的全局搜索能力对陷入局部最优的粒子进行优化,从而得到全局最优.测试函数的仿真实验对比分析证明了该算法的有效性. 展开更多

关键词 非线性双层规划 粒子群优化 变邻域搜索 全局搜索

原文传递

基于非线性双层规划的货运网络分配模型 被引量：5

2

作者 杨龙海 安实 毛科俊 《公路交通科技》 CAS CSCD 北大核心 2007年第12期109-112,126,共5页

采用非线性双层规划理论构建多式联运货运网络分配模型,模型同时考虑了货物运输应该优先保证货主的利益,以及运输时间、成本的改变对货主决策的影响。根据服务对象的不同引入两个相关联的网络概念——运输网络和集计网络,上层为货主在... 采用非线性双层规划理论构建多式联运货运网络分配模型,模型同时考虑了货物运输应该优先保证货主的利益,以及运输时间、成本的改变对货主决策的影响。根据服务对象的不同引入两个相关联的网络概念——运输网络和集计网络,上层为货主在集计网络上确定各种联运方案的货运量,实现集计网络流量的用户均衡,在进行决策时必须考虑下层承运者的路线选择所引起的路网流量的改变;下层为承运者根据上层的决策在其运输子网络中进行路线选择,实现运输子网络流量的系统均衡,并给出其求解算法实例。模型模拟了货主和承运者的实际决策行为及其相互影响关系,解决了货主和承运者决策分离的问题。 展开更多

关键词 交通工程 货运网络分配模型 非线性双层规划 多式联运 求解算法

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一类特殊的非线性双层规划问题及其遗传算法 被引量：4

3

作者 李和成 王宇平 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期101-105,共5页

利用Karush-Kuhn-Tucker条件,将下层为凸规划的非线性双层规划转化为一个单层规划问题.为了提高遗传算法求解该问题的效率,利用对线性不等式约束添加松弛项和计算非线性约束边界点的方法,给出了一种新的约束处理方法;通过构造一个辅助... 利用Karush-Kuhn-Tucker条件,将下层为凸规划的非线性双层规划转化为一个单层规划问题.为了提高遗传算法求解该问题的效率,利用对线性不等式约束添加松弛项和计算非线性约束边界点的方法,给出了一种新的约束处理方法;通过构造一个辅助线性模型降低了搜索空间的维数;结合算法产生的最优个体,设计了一个有助于改善个体适应度的杂交算子. 展开更多

关键词 非线性双层规划 凸规划 约束处理 全局最优解 遗传算法

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几类非线性双层规划问题的混合遗传算法 被引量：5

4

作者 李和成 王宇平 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2008年第6期1168-1172,共5页

针对几类具有特殊下层结构的非线性双层规划问题,提出了一种混合遗传算法。首先利用单纯形法的思想设计了新的杂交算子,使杂交个体与种群中好的个体组杂交,从而产生尽可能好的杂交后代;其次对每个相对固定的上层变量值x,通过计算下层最... 针对几类具有特殊下层结构的非线性双层规划问题,提出了一种混合遗传算法。首先利用单纯形法的思想设计了新的杂交算子,使杂交个体与种群中好的个体组杂交,从而产生尽可能好的杂交后代;其次对每个相对固定的上层变量值x,通过计算下层最优解y来提高种群个体的可行性,并分析了下层最优解的计算误差对算法性能的影响;最后对于下层存在多个最优解的情况,通过求解一个单层规划,给出了下层最优解的选择方法。数值结果表明该算法是有效的。 展开更多

关键词 非线性双层规划 遗传算法 单纯形法 最优解

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模拟退火算法在交通规划中的应用 被引量：1

5

作者 张治觉 周玉元 《湖南农业大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2003年第1期70-72,共3页

随着平衡网络设计问题的规模增大,计算的复杂程度也增加并影响它的可行性,设计一种更有效的求解算法是必要的.对固定需求条件下的城市交通平衡网络问题的非线性双层规划模型采用模拟退火算法求解,通过一个简单的算例,和BLABG算法比较,... 随着平衡网络设计问题的规模增大,计算的复杂程度也增加并影响它的可行性,设计一种更有效的求解算法是必要的.对固定需求条件下的城市交通平衡网络问题的非线性双层规划模型采用模拟退火算法求解,通过一个简单的算例,和BLABG算法比较,说明了模拟退火算法的有效性和可行性,指出了模拟退火算法优越性:减少计算的复杂程度并能保证解的质量. 展开更多

关键词 模拟退火算法 交通规划 应用 非线性双层规划 平衡网络

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基于非线性双层规划的产品族低碳配置优化决策 被引量：3

6

作者 马爽 杜纲 《工业工程与管理》 CSSCI 北大核心 2016年第5期49-55,共7页

在碳限额约束下,针对竞争市场中不同决策主体的产品族配置优化问题,剖析各决策主体间的博弈关系,提出一种基于Stackelberg博弈理论的产品族低碳配置主从关联优化理念与方法。在主从对策决策框架基础上,建立了主从关联优化的非线性0—1... 在碳限额约束下,针对竞争市场中不同决策主体的产品族配置优化问题,剖析各决策主体间的博弈关系,提出一种基于Stackelberg博弈理论的产品族低碳配置主从关联优化理念与方法。在主从对策决策框架基础上,建立了主从关联优化的非线性0—1双层规划模型,模型的上、下层分别对应竞争市场中主导制造商与跟随制造商各自的产品族低碳配置优化问题,并构建模型求解的双层嵌套遗传算法。将该优化方法并应用于产品笔记本电脑的案例研究中,分别对考虑碳限额约束与不考虑碳限额约束情境下的优化结果进行比较。 展开更多

关键词 STACKELBERG博弈 产品族配置 碳限额 非线性双层规划 遗传算法

原文传递

一个基于插值的解非线性双层规划的遗传算法 被引量：2

7

作者 李和成 王宇平 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第6期910-918,共9页

非线性双层规划问题是一类递阶优化问题,相关的算法往往需要对每一个上层变量值求一个下层优化问题才能得到一个可行点,这使得算法的计算量很大.目前文献中的算法通常都是基于对每个确定的上层变量,下层最优解唯一的条件,这就意味着每... 非线性双层规划问题是一类递阶优化问题,相关的算法往往需要对每一个上层变量值求一个下层优化问题才能得到一个可行点,这使得算法的计算量很大.目前文献中的算法通常都是基于对每个确定的上层变量,下层最优解唯一的条件,这就意味着每个下层变量的分量都可以看成是上层变量的函数.基于这个思想,同时为了避免频繁计算下层优化问题,文中提出了一种新的方法.这种方法与已有方法的主要不同之处在于,它不需频繁求解下层规划,而是用插值函数近似下层最优解函数.其主要思想如下:首先,取一些上层变量值作为插值节点,计算它们对应的下层问题的最优解,这些最优解的第i个分量作为第i个插值函数的函数值,利用这些节点和函数值计算插值函数;其次,将插值函数代入上层问题,得到一个近似原问题的单层规划;最后用一个新的遗传算法求解该单层规划.由于插值节点和相应的插值函数在进化过程中自适应修正和更新,这样可使得该单层规划问题的最优解逐步逼近原问题的最优解,并且可减少计算量.对25个测试问题的仿真结果表明,该文所提出的算法能以较少的计算量找到这些问题的最好解. 展开更多

关键词 非线性双层规划 插值函数 遗传算法 最优解

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交通分配和信号控制组合模型及算法研究

8

作者 张治觉 《交通科技》 2004年第1期56-59,共4页

对传统的信号控制模型进行简化 ,既能使系统的总延误最小 ,又能保证交叉口的通行能力满足各个路段的交通需求 ,从而提高交叉口的交通效益 ,并针对模型的特点设计一种启发式算法——广义的拉格朗日算法 。

关键词 交通管理 交通分配 信号控制组合模型 非线性双层规划 广义拉格朗日算法 交通分配

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求解一类非线性双层规划问题的混合遗传算法 被引量：2

9

作者 李和成 王宇平 《工程数学学报》 CSCD 北大核心 2008年第6期998-1004,共7页

本文研究下层目标函数为拟凹函数的非线性双层规划问题。利用下层目标的最优值能在可行域极点上达到的性质,将求极点的方法引入遗传算法,提出了一种混合遗传算法。为了提高该算法的效率,结合种群最优个体,给出了有利于产生高质量后代的... 本文研究下层目标函数为拟凹函数的非线性双层规划问题。利用下层目标的最优值能在可行域极点上达到的性质,将求极点的方法引入遗传算法,提出了一种混合遗传算法。为了提高该算法的效率,结合种群最优个体,给出了有利于产生高质量后代的杂交和变异算子。对于下层问题存在多个最优解的情况,证明了其最优解可表示为极点最优解的凸组合,并利用这一结论修正了算法,使得该算法也能求解下层多解的情形。数值结果表明本文提出的算法是有效的。 展开更多

关键词 非线性双层规划 混合遗传算法 极点 最优解

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基于Pareto支配的双目标优化求解非线性双层规划问题 被引量：1

10

作者 吴军 严丽娜 《计算机应用与软件》 北大核心 2020年第3期271-277,共7页

双层规划问题是一类具有双层递阶结构的系统优化问题。采用Pareto支配的双目标优化策略求解非线性双层规划问题。利用K-T条件把双层规划问题等价转化单层规划问题,进而结合约束部分建立可行性度量目标形成双目标规划问题。在基本的差分... 双层规划问题是一类具有双层递阶结构的系统优化问题。采用Pareto支配的双目标优化策略求解非线性双层规划问题。利用K-T条件把双层规划问题等价转化单层规划问题,进而结合约束部分建立可行性度量目标形成双目标规划问题。在基本的差分进化算法框架中融入非负的最小二乘曲线拟合判断候选解的可行性,构造基于动态概率的Pareto支配选择策略挑选下一代个体,解决种群容易陷入局部最优的缺陷。15个标准函数的测试结果对比显示,该算法在求解非线性双层规划问题中具有较好的全局寻优能力、较低的计算复杂度、较强的稳定性和适用性,可以获得全局最优解。 展开更多

关键词 非线性双层规划 双目标规划 差分进化 PARETO支配 K-T条件

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EDA算法求解一类特殊的非线性双层规划问题 被引量：1

11

作者 孟敏 贾飞 《电子科技》 2014年第2期10-13,16,共5页

研究下层为线性规划上层为二次规划的非线性双层规划问题。利用单纯形最优性等价条件和基于正态分布的分布估计算法(EDA)求解该问题的全局最优解。为了提高算法效率,结合种群最优个体,给出了有效的交叉算子。设计算法时,用均匀设计产生... 研究下层为线性规划上层为二次规划的非线性双层规划问题。利用单纯形最优性等价条件和基于正态分布的分布估计算法(EDA)求解该问题的全局最优解。为了提高算法效率,结合种群最优个体,给出了有效的交叉算子。设计算法时,用均匀设计产生初始种群,从而增加种群的多样性。为克服进化算法的弱局部收敛性,文中提出一种新的方法增加算法的局部收敛性。数值试验结果表明,文中提出的算法是有效且快速的。 展开更多

关键词 非线性双层规划 分布估计算法 均匀设计 局部收敛性

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生物地理学算法求解一类非线性线性双层规划

12

作者 贾飞 孟敏 《电子科技》 2014年第1期13-17,共5页

用生物地理学优化算法的实数编码来求解下层为凸规划的非线性双层规划问题。基于上层目标函数设置了一种新的适宜度函数,可以简单区分不同类型的解;对下层问题先用坐标轮换法求解,然后利用基于下层问题的KKT最优性等价条件来检验求解结... 用生物地理学优化算法的实数编码来求解下层为凸规划的非线性双层规划问题。基于上层目标函数设置了一种新的适宜度函数,可以简单区分不同类型的解;对下层问题先用坐标轮换法求解,然后利用基于下层问题的KKT最优性等价条件来检验求解结果。分别运用4种不同的迁移率模型来求解问题,实验结果表明,生物地理学优化算法求解这类双层问题是稳定、有效的。 展开更多

关键词 生物地理学优化算法 非线性双层规划 迁移率模型 KKT条件

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双层规划问题基于对偶理论的遗传算法

13

作者 李和成 王宇平 《运筹与管理》 CSCD 2008年第6期6-10,共5页

针对下层为线性规划的非线性双层规划问题,提出了一种基于下层对偶理论的遗传算法。首先利用下层对偶问题可行域的极点对上层变量的取值域进行划分,使得每一个划分区域对应一个极点。根据原-对偶问题最优解的关系,确定每个划分区域对应... 针对下层为线性规划的非线性双层规划问题,提出了一种基于下层对偶理论的遗传算法。首先利用下层对偶问题可行域的极点对上层变量的取值域进行划分,使得每一个划分区域对应一个极点。根据原-对偶问题最优解的关系,确定每个划分区域对应的下层最优解。其次利用罚函数方法处理了上层约束,设计了一个依赖于种群变化的动态罚因子。对20个测试问题的数值结果表明,所提出的算法是可行有效的。 展开更多

关键词 非线性双层规划 遗传算法 对偶理论 极点 最优解

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基于客流博弈均衡的旅客列车双层开行方案优化

14

作者 汤振源 《铁道运输与经济》 北大核心 2024年第2期20-29,39,共11页

为提高旅客列车运行效益及旅客出行满意度,以铁路运营部门净收益、列车空座位走行公里最小化为上层0-1规划模型,以旅客出行满意度最大化为下层客流均衡模型,构建了纯整数非线性高速铁路旅客列车开行方案双层规划模型。针对下层客流均衡... 为提高旅客列车运行效益及旅客出行满意度,以铁路运营部门净收益、列车空座位走行公里最小化为上层0-1规划模型,以旅客出行满意度最大化为下层客流均衡模型,构建了纯整数非线性高速铁路旅客列车开行方案双层规划模型。针对下层客流均衡模型,通过划分博弈环境和分析旅客乘车出行选择行为,选取旅客同质群体作为局中人,构造各局中人合理赢得函数,对每个博弈环境均运用非合作博弈理论进行客流均衡分配。基于构建的模型特征分析,采用NSGA-Ⅱ算法求解上层停站方案模型,运用QPSO算法求解下层客流博弈均衡模型,并以兰新高速铁路为例验证了模型及算法的可行性。结果表明:该算法可获得使铁路运营部门与旅客双方均满意的Nash均衡解,由此得到的开行方案铁路旅客损失率为0%。 展开更多

关键词 铁路运输 高速铁路旅客列车开行方案 整数非线性双层规划 非合作博弈 客流均衡

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产品族设计与延迟制造过程决策的主从关联优化

15

作者 吴军 张雷 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2023年第11期3201-3208,共8页

在市场全球化的进程中,延迟仍然是当今企业降低供应链风险的一种有效策略.然而,当前对延迟的研究往往是基于预先已固定好的产品族架构,较少关注到产品族设计与延迟制造过程决策间存在的内在固有耦合关系.鉴于此,提出对这二者的一种主从... 在市场全球化的进程中,延迟仍然是当今企业降低供应链风险的一种有效策略.然而,当前对延迟的研究往往是基于预先已固定好的产品族架构,较少关注到产品族设计与延迟制造过程决策间存在的内在固有耦合关系.鉴于此,提出对这二者的一种主从关联优化方法.首先,通过构建二者间的主从交互评价机制,建立以产品族设计为上层优化、延迟制造过程决策为下层优化的非线性双层规划模型:模型上层为设计产品族架构和决策延迟产品模块类型,从而最大化单位成本的顾客效用;下层分别为非延迟和延迟产品模块决策最优的制造方式以及为终端产品决策最优的组装方式,从而最小化工程成本.然后,设计一种嵌套式遗传算法对模型进行求解,以智能冰箱产品族延迟制造案例验证所提出模型和算法的可行性.最后,通过设计一种嵌套GAPSO算法对嵌套式遗传算法进行改进,并对比分析两种算法的计算过程和结果. 展开更多

关键词 制造 供应链管理 延迟 产品族 主从关联优化 非线性双层规划模型

原文传递

面向时间优化的“任务-人员”匹配逆最优值方法:以石化设备抢修为例

16

作者 张莉莉 杨文文 罗冠聪 《中国管理科学》 CSCD 北大核心 2023年第6期276-286,共11页

一旦重大装备突发故障,如不能及时抢修,小则生产中断,大则引发生命、环境、经济等方面的重大损失。抢修具有时间紧、任务急、高度复杂性等特征。针对此类抢修实际问题,本文以最小化设备紧急抢修实际损失与机会损失为目标,考虑关键任务... 一旦重大装备突发故障,如不能及时抢修,小则生产中断,大则引发生命、环境、经济等方面的重大损失。抢修具有时间紧、任务急、高度复杂性等特征。针对此类抢修实际问题,本文以最小化设备紧急抢修实际损失与机会损失为目标,考虑关键任务与非关键任务的工艺逻辑串并联顺序,构建“任务-人员”匹配正优化模型。然而,在该模型参数下,即使该模型的最优值仍超出同业对标成本容忍值,在此情况下,通过逆向思维,由果导因,逆向推演作业时间,构建对标成本值驱动的双层规划逆最优值模型。针对其0-1混合整数、非线性、双层规划、NP-hard的特征,设计混合“遗传-整数线性规划”算法,该算法结合了遗传算法的并行化和整数线性规划较好的全局搜索能力。基于企业实际调研与访谈获得相关数据,数值分析结果表明:逆最优值方法能够确保对标成本实现,给出“任务-人员-时间”指派方案。智能算法求解速度具有显著优势,对于抢修这类时间紧、任务急、情况复杂的问题更加适用。本方法可以应用在更广泛的领域,例如:项目工期进度控制、人力资源绩效管理的标准工时制定、目标管理视角的资源配置决策等多个领域,以预期结果为源动力,同时获得决策参数和方案的一类问题,都可以得到方法启发和思路借鉴。 展开更多

关键词 逆最优值模型 0-1混合整数非线性双层规划 混合遗传-整数线性规划算法 “任务-人员”匹配 时间优化 抢修项目

原文传递

基于双层规划的应急物资调配研究 被引量：7

17

作者 郑彦辉 朱昌锋 王啸 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2020年第5期25-31,共7页

为在突发性自然灾害发生后的黄金救援时间内,使各应急物资调配中心的物资在最短时间内高效地运往各受灾点,最大程度地平衡受灾程度不同的受灾点群众对应急物资救援的心理满意度,构建以应急物资救援时间最短为目标的上层模型;通过借鉴前... 为在突发性自然灾害发生后的黄金救援时间内,使各应急物资调配中心的物资在最短时间内高效地运往各受灾点,最大程度地平衡受灾程度不同的受灾点群众对应急物资救援的心理满意度,构建以应急物资救援时间最短为目标的上层模型;通过借鉴前景理论量化受灾群众的心理满意度,在考虑各受灾点对有限应急物资存在竞争关系的基础上,建立下层非合作博弈模型;设计遗传算法求解上层模型、改进粒子群算法求解下层模型的层次混合算法。结果表明:构建的多应急物资调配中心多受灾点的非线性整数双层规划模型,使应急物资的调配具有时效性,且更加客观地衡量各灾点物资调配的公平合理性,该模型为应急物资调配研究提供借鉴与参考。 展开更多

关键词 应急物资 前景理论 非合作博弈 非线性整数双层规划 层次混合算法

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