基于遗传算法优化的线光源节能排列方式研究

冯雯

摘 要： 目前室内灯管多以空间面积大小为基准进行均匀对称排列，这样虽保证了空间的美观程度，但因为缺少科学的采光排列方式和合理的节能评价方法，从而造成因灯管数量过多而引起不必要浪费。通过对线光源进行数学建模，构造使工作平面上各点照度均匀且适当的评价函数，采用遗传算法对线光源进行优化布局，并从样本点入手引入节能评价指标，运用Matlab仿真节能指标最优时的房间线光源排列方式构建线光源的节能排列模型，实现线光源的高效利用。

关键词： 线光源； 遗传算法； 节能排列； 仿真技术

中图分类号： TN911.1?34 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2017）13?0141?03

Abstract： The indoor lamps are performed with uniform and symmetrical arrangement according to the size of the space area， which can ensure the appearance of the space， but the lack of the scientific lighting arrangement mode and reasonable evaluation method may cause the unnecessary waste because of the excessive lamps quantity. The mathematical model was constructed for the line light source. The evaluation function is constructed to make the illumination of each point on the working plane uniform and appropriate. The genetic algorithm is used to carry out the optimization layout for the line light source. The energy?saving evaluation index is introduced for the sample point. The Matlab is adopted to simulate the indoor line light source arrangement when the index is optimal， to build the energy?saving arrangement model of the line light source， and realize the efficient use of line light source.

Keywords： line light source； genetic algorithm； energy?saving arrangement； simulation technology

在科学技术日新月异、能源利用纷繁复杂的当下，科技创新设计、资源合理利用成为当今时代的话题。针对目前空间内线光源仅考虑美观和采光效果而忽略了线光源合理布局和能源利用的问题，打破思维定势、修正传统光源排布方式，解决节能布局设计问题。本文通过对线光源进行数学建模，运用遗传算法优化线光源排列方式，引入节能指数，借助Matlab编程对光源布局进行优化设计，从而给出一种最优的线光源布局方案，以达到既节约能源又满足工作所需照度的目的，使得光源以及电能的利用达到最优的状态。

1 线光源的照度计算模型

为了使构建的数学模型更加接近实际情况，确保工作平面上每点都考虑在内，本文通过建立空间直角坐标系进行网格取点，使工作平面取点均匀化，降低取点无规律等情况发生的可能性，同时使线光源以及空间各点量化。……