买专利卖专利找龙图腾，真高效！ 查专利查商标用IPTOP,全免费！专利年费监控用IP管家,真方便！

申请/专利权人：辽宁工程技术大学

摘要：本发明公开了一种基于改进差分进化算法的矿井通风网络图自动绘制方法，主要步骤包括：利用分层法将通风网络图中的节点按照层次初步放置，并构建遗传编码；利用随机K‑层交叉减少算法进行种群初始化；利用改进的差分进化算法迭代优化，逼近最佳布局方案。本发明的基于改进差分进化算法的矿井通风网络图自动绘制方法结合分层法对矿井通风网络图进行布局和优化，解决了现有布局方法不适用于大规模通风网络图绘制的问题，改善现有布局方法的解算过程较慢，耗费时间较长、成本较高的问题；改善现有的分层法容易陷入局部最优的问题。

主权项：1.一种基于改进差分进化算法的矿井通风网络图自动绘制方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、利用分层法将通风网络图中的节点按照层次初步放置，并构建遗传编码；S2、利用随机K-层交叉减少算法进行种群初始化；S3、利用改进的差分进化算法迭代优化，逼近最佳布局方案；在所述步骤S1中，将节点的排序方式与通风网络图的布局方案相对应，将每一种节点排序方式看作差分进化算法中的一个个体，并构建一种十进制方式的基因编码来表示个体信息，用作差分进化算法的遗传编码，通过节点所在的层级和节点在该层级中所处的序号定义节点的位置；在所述步骤S2中，利用贪心算法，快速生成大量较好的个体基因，加快收敛的速度，通过固定二分图中的某一侧节点的位置，来计算另一侧节点的权重，再根据权重值来改变该侧节点的排列顺序，减少交叉线的数量；将个体的交叉线数量的倒数作为择优评价的适应度函数，在分层图布局中，l-1层和l层构成一个二分图模型，且该二分图模型两侧必然存在节点相连的情况，从左到右，令l-1层节点按顺序编号得到Sl-1，k为该层节点个数：Sl-1＝[1,2,3,…,k]令表示第l层中的第i个节点，表示与节点相连且位于l-1层的节点在Sl-1中对应的编号；当l-1层中存在多个节点与相连时，为编号的集合；因此，l层节点的顺序编号Sl可表示为： 计算Sl中逆序对的个数得到Cl，即为二分图中交叉点的数量，个体的适应度函数为： 当差分变异算法进行到第g次迭代时，从种群Ω中随机抽选个体I1、I2、I3、I4；其中，I1、I2、I3用于产生变异个体V，再将I4与V交叉，产生两个新个体U1和U2；令表示i个体中第l层节点的排序，逐层对I2和I3中的节点排序执行差分操作，将新的排序结果作为V中对应层的节点排序，变异操作如下： 定义一个只包含0-1的随机向量Rand，向量长为层级总数L，且至少包含一个0和一个1；遍历Rand进行交叉操作，表示V和I4在第k层进行节点排序的交叉互换操作，如下： 若U1、U2和V中有优于I4的个体，就将其保留到下一代种群Ω'中；若三者都不优于I4，则仅保留I4本身，上述过程不断循环执行，直到下一代种群数量Ω'达到设定的大小。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 辽宁工程技术大学 一种基于改进差分进化算法的矿井通风网络图自动绘制方法