[发明专利]一种基于多种群协同的多目标水循环优化方法

权利要求书

1.一种基于多种群协同的多目标水循环优化方法，其特征在于：该方法中，对水滴进行初始化，得到初始化水资源形成小溪，并创建外部存档集；对多有小溪按照河源评估排序，得到初始化最优点即初代大海；将初始化小溪排序得到的每个点存入外部存档集，对外部存档集进行更新，得到第一代新点，并对第一代新点排序得到外部存档集最优点；基于初始化最优点和外部存档集最优点对初始化水滴进行汇流优化，得到第二代小溪并返回外部存档集得到第三代小溪；达到迭代上限输出最终结果。

2.根据权利要求1所述的基于多种群协同的多目标水循环优化方法，其特征在于：具体包括以下步骤：

S1、根据给定的种群大小NP及决策变量的个数N来确定初始解；

S2、随机选取NP/m的种群作为第一目标的河源，进行第一个目标维度的单目标优化，其中m为目标函数的维度；

S3、当河流的适应值与海洋的适应值之差小于一个给定的数值时，执行蒸发算子进行重新初始化；

S4、将优化后的结果合并为一个集合A₁，之后根据第一个目标的目标函数值大小对结果进行排序，找出最优的值为下一次优化的海洋，剩余最优的依次为河流、小溪；

S5、取之后的NP/m的种群为第二个目标的河源，进行第二个目标的优化，形成A₂；

S6、重复步骤S2至S5，将目标优化完成，形成A₁-A_m共计m个结果集合；

S7、设置一个大小为Nw的外部存档集S，将A₁-A_m存入S中，根据多目标占优方式及拥挤度方式，对集合S进行排序，最优的为海洋，其余的为河流、小溪；

S8、类比步骤S2，对外部存档集进行多目标优化；

S9、将新生成的小溪、河流再次存入外部存档集S中，重复步骤S7；

S10、重复步骤S2；

S11、重复步骤S3至步骤S10，直到所设定的迭代上限。

3.根据权利要求2所述的基于多种群协同的多目标水循环优化方法，其特征在于：步骤S1中，确定初始解的公式为：

X(i)＝LB+(UB-LB)×r

式中，i＝1,2,…,NP；NP为总的种群数。初始解X(i)、决策变量上界UB、决策变量下界LB均为N维的数组；Rand为0到1的均匀随机数。

4.根据权利要求3所述的基于多种群协同的多目标水循环优化方法，其特征在于：步骤S2中，定义河源中最好的N_sr个位置为河流与海洋，其中海洋的个数为1，河流个数N_河流自定义，

N_sr＝N_河流+1

则小溪的个数N_小溪为：

N_小溪＝NP-N_sr。

5.根据权利要求4所述的基于多种群协同的多目标水循环优化方法，其特征在于：步骤S3中所述适应值为小溪点或河流点与海洋点之间的欧式距离。

6.根据权利要求5所述的基于多种群协同的多目标水循环优化方法，其特征在于：步骤S7中，当集合S的大小大于Nw时，根据多目标占优方式删除较差的结果。

7.根据权利要求6所述的基于多种群协同的多目标水循环优化方法，其特征在于：步骤S8中，与步骤S2中计算的目标函数为所有的目标函数。

8.根据权利要求7所述的基于多种群协同的多目标水循环优化方法，其特征在于：基于ELS方法对外部存档集进行更新，以得到第一代新点。

9.根据权利要求8所述的基于多种群协同的多目标水循环优化方法，其特征在于：基于多目标对比方式对第一代新点排序得到外部存档集最优点。