[發(fā)明專利]建筑設(shè)計(jì)優(yōu)化方法、優(yōu)化系統(tǒng)、建筑設(shè)計(jì)優(yōu)化終端、介質(zhì)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110287223.0
• 申請日: 2021-03-17
• 公開（公告）號: CN113111409A
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王浩鈺;馬云飛;葉茜
• 申請（專利權(quán)）人: 長沙理工大學(xué)
• 主分類號: G06F30/13
• 分類號: G06F30/13;G06F30/27;G06N3/00;G06F111/06
• 代理公司: 蘇州拓云知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 32344
• 代理人: 王云峰

1.一種建筑設(shè)計(jì)優(yōu)化方法，包括：對所要優(yōu)化的方案進(jìn)行檢查；判斷現(xiàn)有方案是否符合評分標(biāo)準(zhǔn)，若符合則直接計(jì)分，反之進(jìn)入進(jìn)行合理優(yōu)化；其特征在于，判斷合理優(yōu)化后的方案是否符合評分標(biāo)準(zhǔn)，若符合則直接計(jì)分，反之則不記分；所述判斷方法包括：

以優(yōu)化后的方案是否符合評分標(biāo)準(zhǔn)的評分為決策變量，采用基于R支配的改進(jìn)飛蛾撲火多目標(biāo)優(yōu)化算法對建立的優(yōu)化后方案評分模型進(jìn)行求解：初始化飛蛾種群的決策變量，為是否符合評分標(biāo)準(zhǔn)的評分值；第t代飛蛾種群為M_t＝[M_t1,M_t2,…,M_tN]，第t代飛蛾種群中第i個個體為M_ti＝[Z_ti11,Z_ti12,…,Z_ti1T,…,Z_tijk,…,Z_tiST]，其中Z_tijk為第t代飛蛾種群中第i個個體的第j個建筑物在第k個優(yōu)化次數(shù)的評分值，為與火焰種群中的Z_tijk區(qū)分，飛蛾種群和火焰種群中的Z_tijk分別用M_tijk和F_tijk表示，N為種群個數(shù)，S為梯級建筑物群總數(shù)，T為調(diào)度期優(yōu)化次數(shù)總數(shù)；將打亂順序的飛蛾種群作為火焰種群，第t代火焰種群中第i個個體為F_ti＝M_tr,r為不重復(fù)的隨機(jī)索引，令迭代次數(shù)t＝1，最大迭代次數(shù)用max Gen表示；

根據(jù)建立梯級建筑物群優(yōu)化調(diào)度模型計(jì)算當(dāng)前飛蛾種群和火焰種群的目標(biāo)函數(shù)值和約束值；

如果t≤maxGen，重復(fù)上述步驟；否則輸出當(dāng)前飛蛾種群為求解解集；

通過改進(jìn)飛蛾撲火優(yōu)化算法利用當(dāng)前飛蛾種群M_t和當(dāng)前火焰種群F_t產(chǎn)生子代種群Q_t；

將飛蛾種群M_t和子代種群Q_t放在一起R_t＝F_t∪Q_t通過R支配排序方法得到下一代飛蛾種群M_t+1，將下一代飛蛾種群M_t+1和當(dāng)前火焰種群F_t中的個體根據(jù)支配關(guān)系一一對應(yīng)逐對比較更新得到下一代火焰種群F_t+1；令t＝t+1；

所述R支配排序方法包括：

I)R支配排序方法的目的是從具有2N個個體的R_t中選擇N個個體作為下一代飛蛾種群M_t+1，R支配排序方法＝非支配排序方法+R值；

II)通過非支配排序方法為R_t中的個體設(shè)定等級rank,rank越低表明個體越優(yōu)，同一個rank中有1個或多個個體，將R_t根據(jù)rank劃分為一系列的子集(P₁,P₂,…)；將rank為1逐一增加，將各個rank中的所有個體P_i放入S_i中，即S_i＝S_i-1∪P_i，直至len(S_L-1)≤N≤len(S_L-1∪P_L)，rank等于L的一層是關(guān)鍵層，其中l(wèi)en()是計(jì)算集合中個體數(shù)目的函數(shù)；

III)從P_L層中篩選N-len(S_L-1)個個體放入S_L-1中；按照NSGAⅢ算法中的歸一化和關(guān)聯(lián)參考點(diǎn)方法，將R_t中所有個體先進(jìn)行歸一化然后關(guān)聯(lián)到參考點(diǎn)；然后計(jì)算每個參考點(diǎn)中所關(guān)聯(lián)的個體的R值，公式為：

R(p)＝order(p)+dp

其中dp是個體p到其關(guān)聯(lián)的參考點(diǎn)與原點(diǎn)構(gòu)成的參考線的垂直距離，order(p)是個體p在其關(guān)聯(lián)的參考點(diǎn)所關(guān)聯(lián)的所有個體中按照dp大小升序排列的序號，R(p)是個體p的R值，R值越小表明個體越優(yōu)；將P_L層中所有的個體按照R值升序排列，取前N-len(S_L-1)個個體放入S_L-1，記為S_L，此時(shí)S_L中的個體數(shù)目為N個，S_L即為下一代飛蛾種群M_t+1；

所述火焰種群的更新策略為：

將下一代飛蛾種群M_t+1和當(dāng)前火焰種群F_t中的個體一一對應(yīng)逐對比較，如果個體M_t+1,i支配F_t,i，則用M_t+1,i替換F_t,i；如果F_t,i支配M_t+1,i，則F_t,i不變；如果F_t,i和M_t+1,i互不支配，則隨機(jī)從F_t中選擇一個個體替換F_t,i；

迭代結(jié)束后根據(jù)求解結(jié)果輸出飛蛾種群制定調(diào)度方案集，獲得評分?jǐn)?shù)據(jù)集；

最后進(jìn)行合計(jì)總分。