Page 31 - 2023年第54卷第2期
P. 31

5.4 Mε - OIDE算法的性能分析 为进一步验证 M ε - OIDE
              算法求解水 库 防 洪 调 度 时 的 性 能,在 相 同 的 条 件 下,
              采用结合约束技术的粒子群算法 ( PSO)、萤火虫算 法
              ( FA),Z - ε - DE算法和 TS - ε - DE算法对该问题进行求
              解。各算法参数设置见表 4。为了避免随机性差异,每
              种算法独立运行 10次,记录目标函数值,以及搜索结
              果的最小值、平均值、标准差等 5个评价指标,结果见
              表 5。可以发现,多次运算后,M ε - OIDE算法的最小
              值、平均值、标准差和最大值最小,认为该算法稳定,
              精度较高。不幸的是,PSO和 FA算法未能寻找到可行
                                                                              图 5 M ε - OIDE迭代曲线
              的调度方案,其各自的洪水调蓄过程图如图 6—7所示,
              此处仅列出潘家口水库调蓄过程,其所求目标函数值和调度统计结果不再列入相应表中。因此,原始
              的粒子群算法( PSO)、萤火虫算法(FA)的优化算法是难以处理如此复杂的约束问题,需要算力更高,
              性能更好的约束进化算法。
                  其余三种算法的防洪调度统计结果如表 6所列,其中 Z - ε - DE算法和 TS - ε - DE算法对滦县控制
              点最大洪峰流量削峰率分别为 30.04%和 32.03%,均小于 M ε - OIDE算法的削峰效果。上述分析结果表
              明,M ε - OIDE水库防洪调度求解效果更佳。

                                                     表 4 算法参数设置
                        算法                                             参数
                                                                                       4
                       TS - ε - DE                 n = 200 ,T = 20000 ,CR = rand (0.85,0.95),ε = 1 × 10,CL = inf
                       Z - ε - DE                     n = 200,T = 20000,CR = rand(0.85,0.95),ε = 1 × 10 4
                       M ε - OIDE                      n = 200,T = 20000,CR = rand(0.85,0.95),CL = inf
                                                                                          =
                                                                                               =
                         PSO                    n = 200 ,T = 20000 ,CL = inf ,惯性权重 w = 0.9 ,学习因子 c 1 2 ,c 2 2
                                                                                    =
                         FA                     n = 200 ,T = 20000 ,α = 0.2 ,CL = inf ,光源吸引力 β 0 1 ,光吸收率 γ = 1
                               表 5 Mε - OIDE算法与 Z - ε - DE算法、TS - ε - DE算法优化目标函数值比较
                                            M ε - OIDE             TS - ε - DE             Z - ε - DE
                       第一次                   0.3931                 0.3475                  0.3632
                       第二次                   0.3810                 0.3849                  0.3789
                       第三次                   0.3645                 0.3948                  0.4152
                       第四次                   0.3774                 0.3487                  0.3452
                       第五次                   0.3444                 0.3835                  0.3463
                       第六次                   0.3512                 0.3871                  0.3672
                       第七次                   0.3559                 0.3689                  0.3860
                       第八次                   0.3688                 0.3701                  0.3860
                       第九次                   0.3945                 0.3450                  0.3584
                       第十次                   0.3642                 0.3868                  0.3553
                       最小值                   0.3444                 0.3450                  0.3452
                       平均值                   0.3695                 0.3717                  0.3701
                       中位值                   0.3667                 0.3767                  0.3652
                       标准差                   0.0169                 0.0187                  0.0216
                       最大值                   0.3944                 0.3948                  0.4152



                                                                                                —  1 5 5 —
   26   27   28   29   30   31   32   33   34   35   36