第56卷第10期2023年10月天津大学学报(自然科学与工程技术版)JournalofTianjinUniversity(ScienceandTechnology)Vol.56No.10Oct.2023收稿日期：2022-07-10；修回日期：2022-09-16.作者简介：陈鹏（1995—），男，博士研究生，15620352856@163.com.通信作者：吴雨婷，349568994@qq.com.基金项目：国家重点研发计划资助项目(2018YFC0705100)；国家自然科学基金资助项目(51678399，52278120).SupportedbytheNationalKeyResearchandDevelopmentProgramofChina(No.2018YFC0705100)，theNationalNaturalScienceFounda-tionofChina(No.51678399，No.52278120).DOI:10.11784/tdxbz202207011基于效能评价的照明逆设计改进启发式算法开发陈鹏1,2，王立雄1,2，王爱英1,2，吴雨婷1,2，于娟1,2(1.天津大学建筑学院，天津300072；2.天津市建筑物理环境与生态技术重点实验室，天津300072)摘要：为应对照明建筑设计集成新趋势下的质量提升、氛围塑造、节能优化的多元照明设计目标，引入了生成式设计手段，创建了用于照明逆设计的数学模型及启发式算法．数学模型以工作面照度和空间亮度系数(Feu)2项指标调控环境的视觉质量和照明氛围，照明功率密度(LPD)指标调控照明节能；启发式算法对描述光通量、灯具的横向/纵向间距、地面/墙面平均反射率的5维决策变量进行优化，获取最优方案．为确定最佳算法，基于Python算法库scikit-opt将遗传算法(GA)、差分进化算法(DE)、粒子群算法(PSO)、人工鱼群算法(AFSA)用于数学模型的优化，并以1个逆设计函数、4个数学测试函数为测试基准，比较算法的准确性、稳定性、计算效率3类效能．根据比较结果，创建了用于逆设计的多策略算法(inversedesignmulti-strategyalgorithm，IDMSA)，其特点包括：①根据运行阶段和寻优状态决定个体执行DE还是AFSA的寻优操作；②基于冯·诺依曼邻域执行AFSA的聚群和追尾行为；③采用自适应步长．用提升寻优难度的测试基准验证算法效能．结果表明：IDMSA表现出最好的准确性和稳定性，计算效率优于AFSA和DE；使用逆设计数学模型和IDMSA算法可有效实现工作面照度-Feu-LPD的联合优化，生成方案的工作面照度和Feu与参考值的偏差小于5%，统一眩光值(UGR)和照度均匀度符合规范要求；IDMSA所得方案的LPD比DE低2.6%，比PSO低6.1%，节能效果更优．关键词：照明建筑设计集成；逆设计；启发式算法；算法效能；算法改进中图分类号：TM113.64文献标志码：A文章编号：0493-2137(2023)10-1090-12DevelopmentofanImprovedHe...
