多邻域链式结构的多目标粒子群优化算法

来源：农业机械学报杂志2015年第1期北京时间：

作者：王亚辉,唐明奇

单位：华北水利水电大学,华北水利水电大学,

摘要：为了提高多目标粒子群算法求解多目标问题的性能，改善算法的收敛性，提出一种多邻域链式结构的多目标粒子群优化算法。首先，以一种环形链式拓扑结构，将种群划分为多个邻域，每个邻域之间相互交叉重叠，并针对不同位置的粒子，进行不同的速度和位置更新策略。其次，对所有粒子采用速度钳制策略，并引入差分进化策略对粒子进行扰动，从而进一步提高算法的多样性。通过14个无约束和3个有约束函数仿真实验，表明该算法相对于NSGA II、SPEA2、MOEA/D DE、SMPSO和OMOPSO算法，获得Pareto解集分布更加均匀，算法的收敛性和多样性也更好。为了进一步验证算法的可行性和有效性，将其应用于72杆桁架结构尺寸设计，并与其他优化方法进行了比较，结果表明该算法获得的Pareto前端更均匀，收敛性更好。

关键词：多目标优化 粒子群算法 多邻域链式结构 速度钳制策略 差分进化策略 桁架结构

基金资助：国家自然科学基金资助项目（51301070）