Page 97 - 水利学报2025年第56卷第3期
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S= S - S·δ ·[ln(1 - 5·t?T) - ln2] (7)
e M M
式中:T为算法设置的最大迭代次数;S为沙漠猫的听觉最大灵敏度;t为当前迭代次数。
M
当 R ≤1时,沙漠猫接近并捕获猎物;当 R >1时,沙漠猫则继续搜索不同的空间。SCSO算
e
e
法中沙漠猫的位置更新方式如下 [14] :
{ r·(X(t) - rand(0,1)·X(t)), R >1
e
e
a
X(t + 1) = X(t) - d·cos( θ )·r, R ≤1 (8)
e
e
式中:r为沙漠猫群中个体的听觉敏感度范围;X(t)为沙漠猫的当前位置;X(t)为沙漠猫的最佳候选
a
e
位置;θ 是 0°~360°之间的随机角度;d为最佳沙漠猫个体与当前个体位置之间的距离,其计算公式
如下 [14] :
d = rand(0,1)·X (t) - X(t) (9)
best
式中 X (t)为沙漠猫个体的最佳位置。
best
沙漠猫捕捉到猎物后,种群内的所有个体都朝向猎物位置移动,虽然这一行为解释了种群的同质
性,但是降低了全局搜索阶段的个体流动性,因此本文采用最优邻域扰动策略,在全局最优更新后执
行进一步的搜索,从而避免算法陷入局部最优 [23] :
1
best
2
best
X (t) = { X (t) + 0 .5·r·X (t), r<0.5 (10)
best X (t), r ≥0.5
best 2
{ X (t),g(X (t))>g(X (t))
best
best
best
X′(t) = X (t),g(X (t)) ≤g(X (t)) (11)
best
best
best
best
式中:X′(t)为扰动后产生的新个体位置;r和 r为[0,1]区间内均匀产生的随机数;g(X)为位置 X的
best 1 2
适应度,如果扰动后的新位置优于原位置,则替换原位置成为全局最优 X′(t);反之,则保留原位置。
best
3.3 ISCSO- FL多目标优化求解流程 采用 ISCSO算法求解结合 FL的多目标优化数学模型,实现长
距离输水隧洞检修通风方案的多目标均衡优化,详细的求解流程如图 3所示。
图 3 考虑淡水壳菜腐烂影响的长距离输水隧洞检修通风方案 ISCSO - FL多目标优化求解流程
4 ISCSO - FL多目标优化方法性能测试
为了验证 ISCSO - FL多目标优化方法的可靠性和优越性,采用多目标优化问题中常用的 4种测试
函数 ZDT1、ZDT3、DTLZ4和 DTLZ7 [26] 开展性能测试,分别从解的质量、解的鲁棒性和计算复杂度三
个方面对比 ISCSO - FL多目标优化方法和基于 PO准则的多目标优化方法的性能。
4.1 解的质量 MOPSO和 NSGA - Ⅲ是基于 PO准则的多目标优化研究中常用的求解算法,其计算结
果是由大量非支配解组成的 Pareto前沿,结合 TOPSIS多准则决策方法 [25] 对 MOPSO和 NSGA - Ⅲ的非
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