第 44卷 第 4期
2009年 8月
西 南 交 通 大 学 学 报
JOURNAL OF SOUTHW EST JIAOTONG UN IVERSITY
V o.l 44 N o. 4
A ug. 2009
收稿日期: 2007-10-30
基金项目: 国家自然科学基金资助项目 ( 50878188 )
作者简介: 余进 ( 1973 - ), 男, 博士研究生, 研究方向为列车运行过程优化, E-m ai:l jinyu_y@j yahoo. com. cn
通讯作者: 何正友 ( 1970 - ), 男, 教授, 博士, 主要研究方向为现代信号处理理论及其在电力系统中的应用,
E-m ai:l hezy@ hom e. sw jtu. edu. cn
文章编号: 0258-2724( 2009) 04-0530-06 DO I: 10. 3969 / .j issn. 0258-2724. 2009. 04. 010
MOPSO 中精英保持策略和
最佳解选择方法的改进
余 进, 何正友, 钱清泉
(西南交通大学电气工程学院, 四川 成都 610031)
摘 要: 为提高多目标微粒群优化 (M O PSO ) 算法处理高维目标优化问题的 性能, 降低计算复杂度, 改善算 法的
收敛性, 对 M OPSO 算法进行了改进. 该改进算法利用扩展 E 支配 ( E-dom inance) 方法确定解之间的优 胜关系,
采用随机方式确定当代最佳 解, 考虑了算法的收敛性和解 的多样性. 此外, 采用 外部种 群档案保存精英 解, 利用
非线性函数将优化问题的目 标空间映射到有限区域, 并在 该有限区域 内考虑解 的优胜 关系和 分布情况. 通过对
一系列典型测试问题的仿真 研究, 结果表明: 对于 3个以 上的多目标优化问题, 改进算法的收敛 性和计算复杂度
都优于原始 MO PSO 和 N SGA 2.
关键词: 多目标微粒群优化; 多目标优 化; 收敛性; 计算复杂度
中图分类号: TN911. 7 文献标识码: A
Im provem ent of E litism P reservation and Optim um Selection of
M ult-i objective Particle Swarm Optim ization A lgorithm
YU J in, H E Zhengyou, QIAN Q ingquan
( Schoo l o f E lectr ica l Engineer ing, Southw est Jiao tong U n ive rs ity, Chengdu 610031, Ch ina)
Abstract: In order to improve the perform ance of MOPSO ( m ult-i objective particle sw arm
optim izat ion) algorithm for so lv ing m ultiple ob ject ive prob lem s, decrease the calcu lation com plex ity
and am elio rate the convergence o f th is a lgorithm, a m od ifiedMOPSO a lgorithm w as proposed. In th is
m od if ied algorithm, the ex tended dom inance ( E-dom inance) m ethod is used to confirm the preference
am ong a ll so lutions and determ ine the best g lobal position of current generation particles random ly. The
m od if ied algorithm considers the convergence and diversity of so lutions. In add ition, an exter ior
popu lation file is utilized to preserve the e litist so lutions and a non-linear funct ion is used to m ap the
ob jective space into a fin ite dom ain w here the preference and distribution of the so lutions are
considered. Series of classical testing problem s w ere investigated num erically. The sim u lation resu lts
show that this m od ified MOPSO algorithm surpasses the in itia lMOPSO and NSGA 2 ( non-dom inated
sorting genet ic a lgorithm s 2) a lgorithm s in the ca lculation com p lex ity and the convergence when a
m ult-i objective optim ization problem possesses over three ob jectives.
K ey w ords: MOPSO ( mu lt-i ob jective particle sw arm optim ization ) ; m ult-i objective optim izat ion;
convergence; calcu lation comp lex ity
现实生活中, 绝大多数的优化和决策问题都是多目标的, 需要对这些目标做出恰当的均衡, 以获得最
佳的效果. 多目标进化算法在多 目 标 优 化 中显 示 出 强 大 的能力, 涌现出许 多 性 能 优良的方法, 如