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改进灰狼优化算法解决露天矿低碳运输调度问题-论文

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简介:
本文提出了一种改进的灰狼优化算法,旨在有效解决露天矿山在运输过程中的能耗和排放问题,实现运输调度的低碳化。通过引入新的搜索策略增强算法的探索能力和收敛速度,实验结果表明该方法能够显著提高露天矿运输系统的环境效益与经济效益。 针对露天矿低碳运输调度问题,在考虑采矿场开采量、破碎场破碎量及卡车数量的约束条件下,以碳排费用与运输费用之和最小为目标函数建立了数学模型。为解决灰狼优化算法在求解该类问题时容易陷入局部最优的问题,提出了一种改进的灰狼优化算法。此算法通过引入迁移操作,并依据适应度函数值动态调整迁移概率,有助于跳出局部最优状态并快速找到全局最优解,从而平衡了全局寻优能力和局部寻优能力。实验结果表明,该算法具有较高的求解精度和较快的速度,在对露天矿低碳运输调度进行优化后,不仅提高了运输效率,还减少了碳排费用与运输费用。

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    本文提出了一种改进的灰狼优化算法,旨在有效解决露天矿山在运输过程中的能耗和排放问题,实现运输调度的低碳化。通过引入新的搜索策略增强算法的探索能力和收敛速度,实验结果表明该方法能够显著提高露天矿运输系统的环境效益与经济效益。 针对露天矿低碳运输调度问题,在考虑采矿场开采量、破碎场破碎量及卡车数量的约束条件下,以碳排费用与运输费用之和最小为目标函数建立了数学模型。为解决灰狼优化算法在求解该类问题时容易陷入局部最优的问题,提出了一种改进的灰狼优化算法。此算法通过引入迁移操作,并依据适应度函数值动态调整迁移概率,有助于跳出局部最优状态并快速找到全局最优解,从而平衡了全局寻优能力和局部寻优能力。实验结果表明,该算法具有较高的求解精度和较快的速度,在对露天矿低碳运输调度进行优化后,不仅提高了运输效率,还减少了碳排费用与运输费用。
  • 关于候鸟研究.pdf
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    本论文探讨了针对低碳调度问题提出的改进型候鸟优化算法,通过模拟候鸟成长迁徙行为以提升能源调度效率和环保性能。 为了应对柔性作业车间的低碳策略挑战,我们建立了一个以能耗最小化为目标的数学模型,并提出了一种改进型候鸟优化(IMBO)算法来解决该车间内的作业调度问题。在初始化阶段,结合全局搜索、局部搜索和随机规则三种方法构建初始种群,以此确保求解质量和加快收敛速度。此外,在个体邻域结构的设计上采用了两种有效的构造方式,并在此基础上设计了一套增强的局部搜索策略以提升算法寻找最优解的能力。为了防止早熟收敛的问题,我们还引入了跳跃机制来优化算法性能。通过大量的计算实验验证了所建立模型和改进型候鸟优化(IMBO)算法的有效性和可行性。
  • SVR_GWO_基于的SVR模型_
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    本研究提出了一种结合改进灰狼算法与支持向量回归(SVR)模型的新方法(SVR_GWO),有效提升了预测精度和鲁棒性。 标题中的GWO_SVR优化_SVR_改进灰狼算法_改进灰狼_灰狼算法表明我们将探讨一种利用改进的灰狼优化算法(Improved Grey Wolf Optimizer, IGWO)来提升支持向量机回归模型(Support Vector Regression, SVR)的方法。通过运用IGWO,能够对SVR进行优化。 支持向量机(SVR)是一种广泛应用在回归分析和分类任务中的机器学习模型。它的核心在于寻找一个超平面以最好地间隔数据点。对于回归问题而言,SVR的目标是找到一条决策边界,在这条边界上预测值与实际值之间的误差被限制在一个预设的阈值内,这个范围被称为ε-带。通过调整惩罚参数C和核函数参数γ等模型参数来优化SVR性能。 然而,寻找最优的SVR参数通常是一个复杂的非线性问题,并需要高效的算法来进行搜索。因此引入了改进灰狼算法(IGWO)。灰狼优化算法(Grey Wolf Optimizer, GWO)是一种受到灰狼社会行为启发的全局寻优方法,它模拟了群体中阿尔法、贝塔和德尔塔三个角色来探索解空间。在标准GWO中,随着迭代次数增加,灰狼的位置及速度更新以接近最优值。 改进后的IGWO可能包含以下方面: 1. **适应度函数调整**:为了更好地匹配特定问题的需求,可能会对原适应度函数进行修改或优化,使其能更准确地反映SVR模型的性能指标(如均方误差MSE和决定系数R^2)。 2. **动态参数调节**:通过在迭代过程中灵活改变搜索策略来避免过早收敛或者提高搜索效率。 3. **引入混沌序列**:利用混沌系统的随机性和遍历性增强算法探索解空间的能力,防止陷入局部最优值的陷阱。 4. **多方法融合**:结合其他优化技术如遗传算法或粒子群优化的方法以提升全局寻优能力和加速收敛过程。 在提供的“GWO.py”代码文件中,实现了IGWO用于SVR参数调优的具体实现。该文件可能包括以下步骤: 1. **初始化灰狼种群**:设定初始的狼数量、位置和速度以及搜索区域。 2. **定义适应度函数**:根据MSE等性能指标评估每只“狼”的表现。 3. **更新策略**:依照GWO规则迭代地调整每个个体的位置与速度,模拟其捕猎行为。 4. **选择最佳解**:在每一轮迭代结束时确定当前的最佳参数组合作为SVR的候选方案。 5. **停止条件设定**:指定最大迭代次数或当性能指标达到满意水平时终止优化过程。 通过运行“GWO.py”,我们可以利用IGWO算法寻找出最适合支持向量机回归模型的参数配置,从而提高其预测准确性。这种方法特别适合解决复杂、非线性的问题,并且在处理大规模数据集和高维特征空间时尤其有效。然而,在实际应用中选择合适的优化策略还需考虑问题的具体性质以及计算资源与时间限制等因素的影响。
  • 构建模型以相关.pdf
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    本文探讨了如何通过建立数学优化模型来提升露天矿山开采效率和经济效益,针对实际生产中的关键挑战提出创新解决方案。 本段落通过建立优化模型解决了露天矿生产的车辆安排与线路问题。针对原则一提出的总运输量最小以及出动最少的车辆要求,建立了以总运量(吨公里)最小为目标,并考虑了矿石卸点品味限制、产量需求及铲位资源约束条件下的优化模型。经过求解得出应出动7台电铲,在1、2、3、4、8、9和10号铲位上作业,从而实现最小化总运量为85628.6吨公里的目标。此外,基于每条运输路线的任务要求及时间限制,建立以派出车辆最少为目标的派车优化模型,并解得需出动13辆卡车。 针对原则二提出的最大化利用现有车辆提高产量的要求,建立了岩石和矿石的最大化生产模型,在保证最大岩石产量49280吨的前提下寻求最高矿石产量。求解得到在满足上述条件下的最优方案为总运量最小值达到11617.7吨公里。 文章指出露天矿的运营中运输成本是关键因素之一,而车辆调度直接影响到运输效率和成本。通过数学建模方法可以灵活调整生产计划,合理分配资源,确保产量需求的同时降低运输成本,并提高整体生产效率。Lingo程序的应用为模型求解提供了便利与准确性。 本段落探讨了如何利用多目标规划模型来解决露天矿的车辆安排及线路优化问题,在满足最小化总运输量和最大化产出的前提下,充分利用现有设备资源。通过上述数学模型,可以有效指导实际操作并提供科学依据。
  • 【车间柔性作业车间的Matlab代码.zip
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    本资源提供了一套基于灰狼优化算法解决柔性作业车间调度问题的MATLAB实现代码。通过该工具包,用户能够深入理解并应用灰狼优化算法来优化生产流程和提高工作效率。 基于灰狼优化算法求解柔性作业车间问题的MATLAB代码。
  • GWO__混沌反向学习____
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    简介:灰狼优化算法(GWO)是一种新型元启发式群体智能算法,模拟灰狼的社会行为。结合混沌反向学习策略可以增强其探索能力和开发能力,有效避免早熟收敛问题,在多个领域展现出了优越的性能和应用潜力。 灰狼优化算法结合混沌反向学习方法在Matlab中的应用研究。
  • 】利用自适应头机制单目标(ALGWO) MATLAB代码.zip
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    该资源提供了一种创新的灰狼优化算法(ALGWO),通过引入自适应头狼机制,有效提升了单目标优化问题求解效率和精度。包含详尽MATLAB实现代码。 本段落介绍了多种领域的Matlab仿真模型及运行结果,包括智能优化算法、神经网络预测、信号处理、元胞自动机、图像处理、路径规划以及无人机等领域的内容。
  • 版的SVR-GWO_SVR.m(
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    本代码为改进型SVR-GWO-SVR模型,采用灰狼优化算法对支持向量回归机进行参数优化,提高预测准确性与效率。 本程序应用灰狼算法优化支持向量回归(SVR)以实现预测功能。
  • 及MATLAB实现代码.zip
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    本资源提供一种改进型灰狼优化算法及其在MATLAB中的实现代码。通过增强原算法性能,解决更复杂的优化问题,适用于科研和工程应用。 Grey wolf optimization (GWO) algorithm is a recently developed method inspired by the social hierarchy and hunting strategies of grey wolves. Introduced in 2014, it has gained significant attention from researchers and designers, with citations to the original paper surpassing those of many other algorithms. A recent study by Niu et al. highlighted one of the main limitations of this algorithm when applied to real-world optimization problems.