日前,昆明理工大学建筑工程学院“城镇给排水系统优化与内涝整治团队”在多目标优化领域取得重要进展,相关成果发表在工程技术领域权威期刊《Reliability Engineering & System Safety》(中科院1区Top)上,昆明理工大学杜坤副教授为本论文第一作者,浙江大学郑飞飞教授、香港理工大学段焕丰教授为本论文做出了重要贡献。昆明理工大学为论文的第一完成单位。

在工程领域,寻找高质量的Pareto解集对于解决多目标优化问题至关重要。对于任何基础设施的优化设计,如何在有限资源下实现系统性能的最大化始终是设计人员面临的挑战。然而,传统的多目标进化算法在处理大规模复杂问题时,往往难以高效识别高质量的Pareto最优解,尤其是在低成本区域的解质量较低,这限制了其在实际工程中的应用。
针对这一难题,研究团队提出了一种新颖的优化框架,结合了新开发的局部搜索差分进化算法(LS-DEA)。该框架通过序贯单目标优化,采用定制的目标函数在成本约束下提升系统韧性。通过重新设计的选择策略,新开发LS-DEA算法能够同时处理多种约束,高效实现优化目标。研究在多个基准网络上的验证表明,该框架在识别大规模问题的低成本POSs方面优于传统方法,同时能够快速确定在给定成本下最大化系统性能的最优解,展现出显著的工程应用价值。
昆明理工大学“城镇给排水系统优化与内涝整治团队”长期聚焦于基础设施的智能优化与运维研究。近年来,团队在多个国际知名学术期刊上发表了高水平论文十余篇,包括Reliability Engineering & System Safety(中科院1区Top)2篇,Water research(中科院1区Top)1篇,Water resources research(中科院2区Top)1篇,研究成果在国内外引起了广泛关注。
论文链接:https://doi.org/10.1016/j.ress.2025.111136
(供稿:建筑工程学院)