[發(fā)明專利]基于加權(quán)偏好的多目標(biāo)粒子群優(yōu)化的自然保護區(qū)攝像頭規(guī)劃方法

在審

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• 申請日: 2020-07-27
• 公開（公告）號: CN111931997A
• 公開（公告）日: 2020-11-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 韓飛;洪浩楠;方升;彭禹銘;朱少鈞
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇大學(xué)
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/26;G06N3/00
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1.基于加權(quán)偏好的多目標(biāo)粒子群優(yōu)化的自然保護區(qū)攝像頭規(guī)劃方法，其特征在于，包括下列步驟：

步驟1：提取出不同自然保護區(qū)對于攝像頭性能，包括夜視性能，防水性能，耐高溫性能的偏好程度；

步驟2：采用均勻初始化方法，初始化攝像頭規(guī)劃的種群，每個粒子代表一種攝像頭規(guī)劃方案；

步驟3：計算攝像頭規(guī)劃粒子在各目標(biāo)函數(shù)上的值，將生成的非支配解集存儲到外部存檔中；

步驟4：選擇攝像頭規(guī)劃粒子的全局引導(dǎo)者，引導(dǎo)攝像頭規(guī)劃種群向偏好區(qū)域搜索；

步驟5：更新粒子群優(yōu)化PSO公式，并為攝像頭規(guī)劃粒子的位置增加擾動，增加種群的多樣性；

步驟6：計算攝像頭規(guī)劃粒子在各目標(biāo)函數(shù)上的值，用來評價每個攝像頭規(guī)劃種群中的粒子好壞；

步驟7：將非支配規(guī)劃解集加入外部存檔，更新與維護外部存檔；

步驟8：如滿足終止條件，進入步驟9，否則跳入步驟4進行循環(huán)；

步驟9：結(jié)束。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于加權(quán)偏好的多目標(biāo)粒子群優(yōu)化的自然保護區(qū)攝像頭規(guī)劃方法，其特征在于，所述的步驟1包含下列步驟：

步驟1.1：首先將需要決策的自然保護區(qū)攝像頭數(shù)量，考慮的因素包括夜視性能，防水性能，耐高溫性能按照它們之間的關(guān)系分為高層與低層；

步驟1.2：構(gòu)造對比判斷矩陣，將攝像頭規(guī)劃所考慮的因素包括夜視性能，防水性能，耐高溫性能兩兩比較，通過相對尺度標(biāo)量來刻畫規(guī)劃中的兩兩因素之間的相對重要性程度，兩兩對比時采用的相對尺度標(biāo)量設(shè)置如下：

u_ij取值為1是表示：u_i與u_j的重要性相同；

u_ij取值為3是表示：u_i比u_j的重要性稍強；

u_ij取值為5是表示：u_i比u_j的重要性強；

u_ij取值為7是表示：u_i比u_j的重要性明顯的強；

u_ij取值為9是表示：u_i比u_j的重要性非常的強；

當(dāng)u_ij取值為2，4，6，8表示：u_i與u_j的重要性之比在上述相鄰等級之間；

當(dāng)u_ij取值為1/2，……，1/9表示：u_j與u_i的重要性之比為以上u_ij的相反數(shù)；

其中u_i表示第i個攝像頭規(guī)劃中的因素，u_j為第j個攝像頭規(guī)劃中的因素；

根據(jù)上面的u_ij計算方法，得到的多個u_ij構(gòu)成判別對比矩陣；

此矩陣的將在下面被使用，用來求各自然保護區(qū)攝像頭規(guī)劃各方案的相對權(quán)重值；

步驟1.3：層次單排序指的是，對于上一層而言，本層次規(guī)劃的各個因素的相對重要性的排序，即根據(jù)對比判斷矩陣求出各個攝像頭性能的因素的相對權(quán)重，可寫成向量形式，即w＝(w₁,w₂,…,w_n)^T，得到的w即為對比判斷矩陣A的特征向量，可以作為攝像頭規(guī)劃的各因素對于決策目標(biāo)產(chǎn)生影響的權(quán)向量，即相對重要性的評價。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于加權(quán)偏好的多目標(biāo)粒子群優(yōu)化的自然保護區(qū)攝像頭規(guī)劃方法，其特征在于，所述的步驟2包含下列步驟：

步驟2.1：初始化PSO算法的參數(shù)，包括慣性權(quán)重ω，r₁ r₂隨機數(shù)，函數(shù)的上下界，學(xué)習(xí)因子C₁ C₂；

步驟2.2：初始化攝像頭規(guī)劃種群的種群大小，迭代次數(shù)，隨機初始化n個粒子的速度，位置，本發(fā)明采用均勻初始化的方法，即讓n個粒子的位置，均勻的分布在函數(shù)的上界與下界之間，使得初始化的粒子能夠布滿整個決策空間。