[發明專利]一種基于遺傳算法的電能表檢測混合流水線調度方法

在審

• 申請號: 201710901522.2
• 申請日: 2017-09-28
• 公開（公告）號: CN107767035A
• 公開（公告）日: 2018-03-06
• 發明（設計）人: 李波;林中愛;李毅;劉清蟬;曹敏;李仕林;林聰;楊明;王光峰;于濤;趙浩程
• 申請（專利權）人: 云南電網有限責任公司電力科學研究院;深圳市科陸智慧工業有限公司
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06N3/12
• 代理公司: 深圳國新南方知識產權代理有限公司44374
• 代理人: 周純

1.一種基于遺傳算法的電能表檢測混合流水線調度方法，其特征在于，該調度方法包括：

步驟S1：隨機生成種群規模為N的初始化種群；

步驟S2：計算所述種群中每個個體在至少一個目標下的目標值，并根據所得至少一個目標值計算種群中每個個體的非支配等級和擁擠度；

步驟S3：判斷是否滿足終止條件，如果是，則輸出最優解；如果否，則進入步驟S4；

步驟S4：對所述種群中的個體進行交叉和變異操作，得到子種群；

步驟S5：將所述種群和所述子種群進行結合，計算結合后的種群中每個個體在至少一個目標下的目標值，并根據所得至少一個目標值計算結合后的種群中每個個體的非支配等級和擁擠度；

步驟S6：根據計算所得結合后的種群中每個個體的非支配等級和擁擠度，選擇非支配等級低且擁擠度大的N個個體形成新種群，并返回步驟S2。

2.根據權利要求1所述的調度方法，其特征在于，在步驟S1之前還包括如下步驟：建立電能表檢測多目標HFSP模型。

3.根據權利要求1所述的調度方法，其特征在于，初始化的種群中的每個個體采用矩陣編碼，其中，第j行為所有電能表在第j+1個檢定環節中所在的檢定裝置序號的排列，最后一行為所有電能表在第1個檢定環節中所在的檢定裝置序號的排列。

4.根據權利要求1或3所述的調度方法，其特征在于，初始化的種群中的每個個體采用矩陣A_m×n進行編碼，

其中，m為檢定環節總數，n為待檢測電能表總數，ɑ_ji為(1，M_j+1)中隨機的一個整數，M_j為第j個檢定環節中檢定裝置總數，M_m+1＝M₁，1≤j≤m，1≤i≤n。

5.根據權利要求1所述的調度方法，其特征在于，在步驟S1中，對參數進行初始化，隨機生成初始化的種群，其中，所述參數包括種群規模N、交叉概率和變異概率。

6.根據權利要求1所述的調度方法，其特征在于，在步驟S2和步驟S5中，所述目標為最短檢定時間、最小檢定成本和最低檢定出錯率中的一個或多個。

7.根據權利要求6所述的調度方法，其特征在于，所述最短檢定時間的優化目標值計算公式為f₁(t)＝Min[maxc_im]，其中，t為個體序號，1≤t≤N，n為電能表總數，i＝1,2,...,n，c_im為第i個電能表的調度時間；

所述最小檢定成本的優化目標值計算公式為其中，M_j為第j道環節所有的檢定裝置數；Y_ijk表示電能表i是否在環節j的第k個裝置進行檢定，若進行，則為1，否則為0；F_jk為第j道環節中第k個裝置的單位工作時間的平均費用；P_ijk為電能表i在環節j第k臺裝置的檢定時間；

所述最低檢定出錯率的優化目標值計算公式為

其中，E_jk為第j道環節的第k臺裝置的檢定正確率；Y_ijk表示電能表i是否在環節j的第k個裝置進行檢定，若進行，則為1，否則為0。

8.根據權利要求1所述的調度方法，其特征在于，在步驟S4中，從所述種群中隨機選取兩個個體以一預設交叉概率對隨機的一段位置進行交換。

9.根據權利要求1所述的調度方法，其特征在于，在步驟S4中，以一預設變異概率對種群中的個體進行二進制變異。

10.根據權利要求1所述的調度方法，其特征在于，在步驟S2和步驟S5中，所述計算種群中每個個體的擁擠度包括：

通過擁擠度計算公式計算每個個體的擁擠度，所述擁擠度計算公式為：

其中，CD(t)表示個體t的擁擠度距離，f_g(t+1)和f_g(t-1)分別表示個體t+1和個體t-1在目標g下的目標值，g∈(1,2,…,G)，G表示目標總數，f_gmax和f_gmin分別表示在目標g下最大目標值和最小目標值。

11.根據權利要求1所述的調度方法，其特征在于，在步驟S4中，根據種群迭代次數調整交叉概率和變異概率，采用自適應全局算法對當前種群中每個個體進行自適應交叉和變異以得到子種群。