基于群体智能的分布式柔性资源有功平衡调度架构及策略
群智能优化算法及其应用
群智能优化算法及其应用随着复杂问题的不断涌现，传统优化算法往往难以求解出满意解。
而群智能优化算法作为一种新型的优化策略，以其强大的自组织、协作和学习能力，在解决这类问题上具有显著优势。
本文将介绍群智能优化算法的背景、概念及其应用，展望未来的研究方向和挑战。
群智能优化算法是一类基于群体行为启发的优化算法，通过模拟自然界中生物群体觅食、协作等行为来求解优化问题。
这类算法包括蚁群算法、粒子群算法、蜂群算法等，它们都具有以下特点：群体协作：群智能优化算法利用群体中个体的协作和信息共享机制，共同寻找最优解。
分布式计算：群智能优化算法采用分布式计算方式，将问题分解成若干个子问题，交由不同个体进行处理。
自适应调整：群智能优化算法能够根据问题的特性和解的分布情况，自适应地调整算法参数和策略。
蚁群算法是一种模拟蚂蚁觅食行为的优化算法，通过蚂蚁之间留下的信息素来指导寻优过程。
其应用领域广泛，包括函数优化、路径规划、任务调度等。
然而，蚁群算法易出现早熟收敛和信息素更新方式单一的问题。
粒子群算法是通过模拟鸟群飞行行为来求解优化问题的一种算法，每个粒子代表一个潜在解。
粒子群算法在求解多目标优化、约束优化等问题上具有较好表现，但可能陷入局部最优解。
蜂群算法是一种模拟蜜蜂觅食和酿蜜行为的优化算法，通过蜜蜂之间的协作和信息共享来寻找最优解。
蜂群算法在处理复杂优化问题时具有较高效率和鲁棒性，适用于多目标优化、约束优化等领域。
群智能优化算法在解决优化问题上具有广泛应用，除了上述的蚁群算法、粒子群算法和蜂群算法，还包括遗传算法、模拟退火算法、灰色狼群算法等。
这些算法在解决不同类型的问题时具有各自的优势和适用范围。
遗传算法是模拟生物进化过程的优化算法，通过选择、交叉和变异操作来产生新的解。
遗传算法在求解大规模、高维度优化问题时具有较好表现，但可能存在早熟收敛和计算效率低下的问题。
模拟退火算法是模拟固体退火过程的优化算法，通过引入随机因素来避免陷入局部最优解。
群体智能和分布式系统
群体智能和分布式系统在当今信息时代，群体智能和分布式系统成为了越来越多领域探讨的焦点。
在不断增长的数据流量和复杂的计算任务面前，仅依靠个人人脑无法满足需求，需要依靠群体智能和分布式系统进行处理。
群体智能是指一群互相协调且同步的智能体，通过相互交互和互相影响来完成任务。
群体智能主要来源于生态学中对集群行为的研究，随着计算机技术的发展，群体智能逐渐被引入人工智能、计算机科学等领域作为一种解决方案。
群体智能的优点在于能够适应复杂环境和任务，拥有强大的搜索能力和适应性，能够通过反馈与学习来不断改善。
分布式系统是指由多个独立计算机组成的网络系统，通过互联、通信和协作来实现共同的目标。
分布式系统需要在不同的计算机中部署和执行任务，通过网络协议和通信协议来保证协作的有效性。
分布式系统主要用于处理大量数据和各种计算任务，在云计算、大数据处理和网络安全等领域有广泛应用。
群体智能和分布式系统的结合可以解决复杂任务和大规模数据处理所遇到的问题。
在人工智能领域，群体智能可以增强算法的鲁棒性和适应性，例如采用蚁群算法、粒子群算法等算法可以优化搜索和优化问题的求解。
在大数据领域，分布式系统可以充分利用计算资源和存储资源，提高数据处理和分析的效率和准确性。
同时，群体智能和分布式系统在未来的发展中也面临一些挑战和问题。
群体智能需要有效的模型和算法来实现协调和任务分配，避免因个体特异性导致的任务失败和系统崩溃。
分布式系统需要建立起可靠的通信和数据传输协议，保证数据的安全性和完整性，防止网络攻击和信息泄漏。
在企业和组织服务领域，群体智能和分布式系统也有广泛的应用。
例如，在智慧城市的建设中，通过群体智能可以提供高效的交通流量控制、公共资源调度和城市管理。
在金融服务领域，分布式系统可以实现分布式记账和交易处理，提高交易的安全性和效率，减少传统金融中心化带来的风险。
总而言之，群体智能和分布式系统在解决复杂和大规模计算任务中有广泛的应用和发展前景。
基于多规则资源分配的柔性作业车间调度问题多目标集成优化方法
基于多规则资源分配的柔性作业车间调度问题多目标集成优化方法高丽;周炳海;杨学良;王吉霞【期刊名称】《上海交通大学学报》【年(卷),期】2015(49)8【摘要】针对柔性作业车间调度问题中多种资源分配的复杂特性,建立了以最小完工时间、最优人工分配方案、设备最大负荷以及最小生产成本为目标的集成优化模型,并设计了一种具有多重资源约束的多目标集成优化方法;针对组合模型的爆炸性特征,为降低模型的复杂度,采用多规则资源分配的集成调度思想,通过调整规则概率使概率大的规则被优先选中,使用多规则导向机制"推动"搜索过程向指定目标方向移动,并结合动态规划法求解最优人员分配方案;采用改进的非支配排序遗传算法——NSGAⅡ可以获得不同规则概率值的Pareto解集;最后,通过仿真对比与应用验证了所提方法的有效性.【总页数】9页(P1191-1198)【关键词】柔性作业车间调度;多目标集成优化;多规则;多重资源;改进的非支配排序遗传算法【作者】高丽;周炳海;杨学良;王吉霞【作者单位】上海理工大学图书馆;同济大学机械与能源工程学院工业工程研究所;上海理工大学管理学院工业工程研究所【正文语种】中文【中图分类】TP39【相关文献】1.基于Pareto优化的离散自由搜索算法求解多目标柔性作业车间调度问题 [J], 彭建刚;刘明周;张玺;张铭鑫;葛茂根2.多目标等量分批柔性作业车间调度集成优化方法 [J], 曾强;沈玲;杨育;宋红娜3.多目标模糊柔性作业车间调度问题优化 [J], 张长泽; 李引珍; 尹胜男; 裴骁4.基于多区域采样策略的混合粒子群优化求解多目标柔性作业车间调度问题 [J], 张闻强;邢征;杨卫东5.柔性作业车间调度问题的多目标优化算法 [J], 徐明;张剑铭;陈松航;陈豪因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
柔性资源约束下的产品开发项目优化调度研究
柔性资源约束下的产品开发项目优化调度研究黄敏镁;罗荣桂【摘要】为解决具有柔性资源约束的产品开发项目调度问题,综合考虑项目调度过程中任务的先后约束关系、所需技能以及柔性资源等约束,以遗传算法和最大流理论为基础,提出了问题求解的改进遗传算法.该算法采用基于优先权的自然数编码,在解码过程中首先采用拓扑排序将染色体翻译成先后关系可行任务链表,然后运用网络最大流理论求解每项任务的柔性资源配置方案,并采用了适用于该问题的遗传操作.测试问题实验结果验证了算法的可行性和有效性.【期刊名称】《管理工程学报》【年(卷),期】2010(024)004【总页数】6页(P143-147,154)【关键词】产品开发;项目调度;柔性资源;遗传算法;最大流【作者】黄敏镁;罗荣桂【作者单位】华南师范大学公共管理学院,广东,广州,510006;武汉理工大学管理学院,湖北,武汉,430070【正文语种】中文【中图分类】F224.3%C935新产品的上市速度已成为市场竞争的关键因素，这迫使企业努力提高产品开发效率、缩短产品开发周期。
具有相关技能和知识的人力资源是产品开发项目中最主要和最重要的资源。
这些人力资源具备开发项目任务所需要的多种不同技能或知识。
本文将这类在整个项目调度过程中能被重复使用，且具有满足不同任务所需的多项功能的资源称为柔性资源。
按照要求将产品开发工作分解成若干具有先后约束关系的开发任务，并在有限的柔性资源约束下合理安排这些任务的工作计划，使项目在尽可能短的开发周期内保质保量完成，对于降低产品开发成本和提高产品开发效率具有重要意义。
目前对于资源约束项目调度问题(Resource-Constrained Project Scheduling Problem，RCPSP)的研究成果，可以分为两大类［1］:(1)单模式资源约束项目调度问题(Single-mode RCPSP，SRCPSP):假设每项任务只有一种执行模式，即一组任务工期和资源需求，要求在满足资源约束和项目时序约束的条件下，合理安排任务的开工时间，以最小化项目总工期的调度问题;(2)多模式资源约束项目调度问题(Multimode RCPSP，MRCPSP):任务在执行时有多种执行模式可供选择，一种模式代表一组资源需求量及相应任务工期的组合，不同的资源投入量对应不同的任务工期，通过合理安排任务的执行模式可以有效节约资源、降低成本、缩短工期。
群体智能资料
群体智能在新兴领域的应用前
景
• 群体智能在新兴领域的应用前景 • 人工智能：利用群体智能算法优化人工智能模型和算法 • 无人驾驶：实现无人驾驶汽车的协同与优化 • 智能医疗：利用群体智能算法实现智能医疗诊断和治疗
群体智能面临的挑战与应对措施
群体智能面临的挑战
• 通信与计算：降低通信成本，提高计算效率 • 安全性与隐私：保护智能体之间的通信与安全 • 可扩展性与适应性：适应不同规模和场景的群体智能问 题
蚁群优化算法在实际问题中的应用
• 组合优化问题：求解复杂的组合优化问题 • 路径规划：实现智能体的路径规划和导航 • 分布式计算：实现分布式资源的调度和优化
04
群体智能在智能系统中的应用
群体智能在机器人领 域的应用
• 机器人领域的群体智能应用 • 多机器人协同：实现多机器人的协同控制和协同规划 • 机器人导航：利用群体智能算法实现机器人的路径规划和导航 • 机器人学习：通过群体智能算法实现机器人的学习和优化
DOCS SMART CREATE
群体智能：实现智能系统的协同与优化
CREATE TOGETHER
DOCS
01
群体智能的基本概念与原理
群体智能的定义与背景
群体智能是一种模拟自然界生物行为的计算模型
• 生物通过协同与优化行为实现共同目标 • 群体智能研究如何将这种模型应用于智能系统
群体智能的发展背景
• 模拟鸟群觅食过程中的位置更新和速度调整 • 通过迭代和进化，找到最优解
粒子群优化算法的改进
• 自适应学习率：提高算法的收敛速度和稳定性 • 多样性保持：避免算法陷入局部最优解 • 协同搜索：实现多粒子的协同搜索和优化
蚁群优化算法及其在实际问题中的应用
基于人工智能的物流智能调度方案
基于人工智能的物流智能调度方案第一章物流智能调度概述 (2)1.1 物流智能调度的意义与作用 (2)1.2 物流智能调度的发展现状 (3)1.3 物流智能调度与传统调度的区别 (3)第二章物流智能调度关键技术 (3)2.1 人工智能技术在物流调度中的应用 (3)2.1.1 人工智能概述 (3)2.1.2 人工智能在物流调度中的应用 (4)2.2 大数据技术在物流调度中的应用 (4)2.2.1 大数据概述 (4)2.2.2 大数据在物流调度中的应用 (4)2.3 优化算法在物流调度中的应用 (4)2.3.1 优化算法概述 (4)2.3.2 优化算法在物流调度中的应用 (4)第三章物流智能调度系统架构 (5)3.1 系统整体架构设计 (5)3.2 数据采集与处理模块 (5)3.3 调度策略与算法模块 (5)3.4 系统集成与部署 (6)第四章物流智能调度算法研究 (6)4.1 遗传算法在物流调度中的应用 (6)4.2 粒子群优化算法在物流调度中的应用 (7)4.3 模拟退火算法在物流调度中的应用 (7)第五章货物装载与配送优化 (8)5.1 货物装载优化策略 (8)5.2 配送路径优化策略 (8)5.3 货物装载与配送协同优化 (8)第六章仓储管理与调度优化 (9)6.1 仓储资源优化配置 (9)6.1.1 资源配置概述 (9)6.1.2 人工智能技术在仓储资源配置中的应用 (9)6.1.3 优化策略 (9)6.2 仓储作业调度优化 (9)6.2.1 作业调度概述 (9)6.2.2 人工智能技术在仓储作业调度中的应用 (10)6.2.3 优化策略 (10)6.3 仓储与运输协同调度 (10)6.3.1 协同调度概述 (10)6.3.2 人工智能技术在协同调度中的应用 (10)6.3.3 优化策略 (10)第七章多式联运智能调度 (11)7.1 多式联运概述 (11)7.2 多式联运调度策略 (11)7.3 多式联运调度算法 (11)第八章物流智能调度系统集成与实施 (12)8.1 系统集成策略 (12)8.2 系统实施与测试 (12)8.3 系统运行与维护 (13)第九章物流智能调度案例分析 (13)9.1 仓储物流智能调度案例分析 (13)9.1.1 案例背景 (13)9.1.2 调度策略 (13)9.1.3 案例成果 (14)9.2 配送物流智能调度案例分析 (14)9.2.1 案例背景 (14)9.2.2 调度策略 (14)9.2.3 案例成果 (14)9.3 多式联运智能调度案例分析 (14)9.3.1 案例背景 (14)9.3.2 调度策略 (14)9.3.3 案例成果 (15)第十章物流智能调度发展趋势与展望 (15)10.1 物流智能调度发展趋势 (15)10.2 物流智能调度面临的技术挑战 (15)10.3 物流智能调度的发展前景 (15)第一章物流智能调度概述1.1 物流智能调度的意义与作用物流智能调度作为现代物流体系中的重要组成部分，其核心目的在于通过科学、合理的方法，实现物流资源的优化配置与高效利用。
交通运输业智能化车辆调度系统方案
交通运输业智能化车辆调度系统方案第1章项目背景与概述 (3)1.1 背景分析 (3)1.2 系统目标 (3)1.3 研究意义 (4)第2章交通运输业现状分析 (4)2.1 国内外交通运输业发展概况 (4)2.1.1 国际交通运输业发展概况 (4)2.1.2 我国交通运输业发展概况 (5)2.2 我国交通运输业存在的问题 (5)2.2.1 运输效率不高 (5)2.2.2 资源配置不合理 (5)2.2.3 安全问题突出 (5)2.2.4 环境污染问题严重 (5)2.3 智能化车辆调度系统的需求 (5)第3章智能化车辆调度系统设计原则与要求 (6)3.1 设计原则 (6)3.1.1 科学合理性原则 (6)3.1.2 系统集成性原则 (6)3.1.3 开放性原则 (6)3.1.4 安全可靠性原则 (6)3.1.5 经济实用原则 (6)3.2 设计要求 (6)3.2.1 功能要求 (6)3.2.2 技术要求 (7)3.3 技术路线 (7)第4章车辆调度系统关键技术 (7)4.1 数据采集与处理技术 (7)4.1.1 数据采集 (7)4.1.2 数据处理 (8)4.2 车辆定位技术 (8)4.2.1 卫星定位技术 (8)4.2.2 地面辅助定位技术 (8)4.3 调度算法与优化 (8)4.3.1 调度算法 (8)4.3.2 调度优化 (8)第5章系统架构设计 (9)5.1 系统总体架构 (9)5.1.1 数据层 (9)5.1.2 服务层 (9)5.1.3 应用层 (9)5.1.4 展示层 (9)5.2.1 车辆调度模块 (9)5.2.2 实时监控模块 (9)5.2.3 任务管理模块 (9)5.2.4 统计分析模块 (10)5.2.5 系统管理模块 (10)5.3 系统接口设计 (10)5.3.1 数据接口 (10)5.3.2 服务接口 (10)5.3.3 通信接口 (10)5.3.4 用户接口 (10)第6章车辆调度模块设计 (10)6.1 车辆信息管理 (10)6.1.1 车辆基本信息 (10)6.1.2 车辆状态监控 (10)6.1.3 车辆维护与检修 (10)6.2 调度策略配置 (11)6.2.1 调度原则 (11)6.2.2 调度算法 (11)6.2.3 约束条件设置 (11)6.3 调度任务与执行 (11)6.3.1 调度任务 (11)6.3.2 调度任务分配 (11)6.3.3 调度任务执行 (11)6.3.4 调度结果评估 (11)第7章信息服务模块设计 (11)7.1 实时监控与预警 (11)7.1.1 功能概述 (11)7.1.2 技术实现 (11)7.1.3 预警机制 (12)7.2 信息查询与统计 (12)7.2.1 功能概述 (12)7.2.2 技术实现 (12)7.2.3 数据分析 (12)7.3 数据可视化展示 (12)7.3.1 功能概述 (12)7.3.2 技术实现 (12)7.3.3 应用场景 (13)第8章系统安全与稳定性分析 (13)8.1 系统安全策略 (13)8.1.1 身份认证与权限管理 (13)8.1.2 数据加密与传输安全 (13)8.1.3 安全审计与日志管理 (13)8.1.4 安全防护与入侵检测 (13)8.2.1 数据备份与恢复 (13)8.2.2 数据隐私保护 (14)8.2.3 数据访问控制 (14)8.3 系统稳定性分析 (14)8.3.1 系统架构稳定性 (14)8.3.2 软硬件资源监控与优化 (14)8.3.3 系统功能评估与优化 (14)8.3.4 系统故障处理与恢复 (14)第9章系统实施与运营管理 (14)9.1 系统实施策略 (14)9.1.1 实施前期准备 (14)9.1.2 系统开发与测试 (14)9.1.3 系统部署与验收 (15)9.1.4 持续优化与升级 (15)9.2 运营管理流程 (15)9.2.1 调度管理 (15)9.2.2 车辆管理 (15)9.2.3 客户服务管理 (15)9.2.4 数据分析与决策支持 (15)9.3 人员培训与考核 (15)9.3.1 培训内容 (15)9.3.2 培训方式 (15)9.3.3 考核评价 (15)9.3.4 持续改进 (15)第10章项目效益分析与发展前景 (16)10.1 项目经济效益分析 (16)10.2 社会效益分析 (16)10.3 发展前景与展望 (16)第1章项目背景与概述1.1 背景分析我国经济的快速发展，交通运输业作为国民经济的重要支柱，面临着日益严峻的挑战。
计及柔性负荷的主动配电网多源协调优化控制
计及柔性负荷的主动配电网多源协调优化控制一、本文概述随着可再生能源的大规模接入和分布式电源的广泛应用，主动配电网的优化控制已成为电力系统领域的研究热点。
其中，柔性负荷作为一种可调节的电力负荷，对于平衡电网负荷、提高电网稳定性以及促进可再生能源的消纳具有重要意义。
本文旨在探讨计及柔性负荷的主动配电网多源协调优化控制方法，通过对配电网中的多种电源和柔性负荷进行协调优化，实现配电网的高效、安全和可持续运行。
本文将分析主动配电网的基本特性，包括其结构特点、运行方式以及与传统配电网的区别。
在此基础上，阐述柔性负荷在主动配电网中的作用及其调控潜力，包括需求响应、储能系统等。
本文将详细介绍多源协调优化控制的理论框架和方法。
通过对配电网中的多种电源（如风能、太阳能等可再生能源，以及微型燃气轮机等分布式电源）和柔性负荷进行建模，建立多源协调优化控制模型。
该模型将综合考虑电网运行的经济性、安全性和环保性，以及各类电源的互补性和柔性负荷的调控能力，实现配电网的优化运行。
本文将通过算例分析和仿真实验验证所提多源协调优化控制方法的有效性和可行性。
通过对比分析不同控制策略下的配电网运行性能，展示计及柔性负荷的主动配电网多源协调优化控制在提高电网稳定性、促进可再生能源消纳以及降低运行成本等方面的优势。
还将探讨未来研究方向和应用前景，为相关领域的研究和实践提供参考。
二、柔性负荷建模与分析在主动配电网中，柔性负荷扮演着至关重要的角色。
与传统的刚性负荷不同，柔性负荷能够根据电网的运行状态和需求，主动调整自身的用电行为，从而参与到电网的优化控制中。
这种可调节的特性使得柔性负荷成为实现配电网多源协调优化的重要资源。
为了对柔性负荷进行有效的控制和管理，首先需要建立其准确的数学模型。
柔性负荷的建模通常包括两个方面：一是负荷本身的电气特性建模，如负荷的功率、电流、电压等；二是负荷的行为特性建模，即负荷如何响应电网的调度指令，如何调整自身的用电行为。
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基于群体智能的分布式柔性资源有功平衡调度架构及策略李亚平;杨胜春;毛文博;高冠中;陆亚楠;黄展鸿
【期刊名称】《电力自动化设备》
【年(卷),期】2022(42)7
【摘要】针对电力系统中分布式柔性资源数量众多、分散分布、不确定性强给调度运行带来的挑战,引入新一代人工智能中的群体智能思想,提出了基于群体智能的分布式柔性资源有功平衡调度架构。
按照分层分布集群控制模式将海量柔性资源的组织与调控运行分为终端→用户→子群→群体4层。
在该架构下,用户、子群、群体每层看作是不同的智能体,分别提出了群体的外特性建模、群内自治决策和群间交互协同策略,实现了“弱中心化”的群体自律运行。
仿真结果验证了分布式架构的合理性和智能策略的有效性。
借助分布式调控架构和新一代人工智能技术是实现海量分布式柔性资源“群调群控”的有效手段。
【总页数】9页(P174-182)
【作者】李亚平;杨胜春;毛文博;高冠中;陆亚楠;黄展鸿
【作者单位】中国电力科学研究院有限公司(南京);华南理工大学电力学院
【正文语种】中文
【中图分类】TM73
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