主要研究方向为求解具有NP难度的大规模组合优化问题和约束满足问题的智能启发式算法研究。研究了蛋白质结构预测问题、 圆形装填问题、时间表调度问题、图着色问题、0-1二次规划问题、复杂网络的社区发现问题、可满足性（SAT）问题、人员排班调度问题、体育比赛调度问题、频率分配、路由和波长分配、车辆路由等具有NP难度的组合优化问题和约束满足问题。

以第一参赛人的身份分别于2008年和2010年参加了两项运筹学及人工智能领域的知名国际竞赛并获得了银奖和铜奖各一项。在2008年举行的由欧洲运筹学会时间表工作组WATT及国际时间表会议PATAT赞助、由英国皇后大学, 卡地夫大学，南皮尔大学，诺丁汉大学和意大利乌地那大学共同主办的第二届国际时间表竞赛(International Timetabling Competition，ITC-2007)中，以第一参赛人的身份获得了银奖一项（第三分组第二名），参赛算法共17个。获得金奖的为美国普杜大学研究员。在2010年举行的由比利时鲁汶大学、挪威SINTEF研究所和意大利乌地那大学共同主办的第一届国际护士排班竞赛(International Nurse Rostering Competition, INRC-2010)中，以第一参赛人的身份分别获得了铜奖一项（第一分组第三名）和第二分组的第四名，参赛算法共15个。

2022年4月9日，来自华中科技大学、去年刚获得EDA算法(ICCAD 2021)国际竞赛冠军的吕志鹏教授团队与华为云瑶光调度算法团队组成的联合参赛团队在第12届美国离散数学和理论计算机科学中心DIMACS算法挑战赛中，首次参赛即在四个赛道中斩获两项冠军、一项亚军以及两项季军。

运筹优化，NP难问题求解，计算智能，调度与规划，启发式优化，自适应搜索，应用优化：

优化算法

禁忌算法，迭代局部搜索，蒙特卡洛方法，（混合）进化算法，混合精确/启发式算法，自适应搜索算法，Scatter Search, GRASP, Path-Relinking等。

工业优化

(a) 通信优化：流量工程优化(traffic engineering and grooming)、多点传送路由（muliticast routing）、波长分配(wavelength assignment)、频率分配(frequency assignm)等。

(b) 时刻表与排班调度：大学课程和考试时刻表调度、体育时刻表调度、交通(航空、铁路)时刻表调度、人力资源排班调度等。

(c) 交通物流优化：装填和切割(packing and cutting)、车辆路由(vehicle routing)，航空路由（airline routing）、设备选址（facility allocation）等。

经典NP难问题

图着色（GCP）、无约束0-1二次规划（UBQP）、可满足性问题（SAT）、约束满足问题（CSP）、最大多样性（MDP）、蛋白质结构预测（PSP）、旅行商问题（TSP）等。

博士研究方向

2012年 08120205 高性能软件关键技术

硕士研究方向

2012年 08120201 并行分布式及高性能计算

2012年 08120202 高性能软件关键技术

1、求解大规模约束满足问题的混合进化算法研究，自然科学基金青年基金项目，主持人，2012-2014

2、4G手机无线网络媒体业务传输优化调度算法研究，通信公司项目，主持人，2012-2013

3、传送网规划Grooming算法研究，通信公司项目，主持人，2011-2012

4、华中科技大学校自主创新基金前沿探索类项目，主持人，2011-2012

· 5、教育部博士点基金（新教师类）项目，主持人，2012-2014

6、2009.01- 2012.12 项目名称：运筹学中的网络优化研究，项目来源：法国 卢瓦尔大区科研基金项目

7、2008.01- 2011.12 项目名称：优化算法中的学习机制研究，项目来源：法国 卢瓦尔大区科研基金项目

8、2007.09-2010.02 项目名称：法国政府博士后专项基金，项目来源：法国政府机构EGIDE博士后基金项目

9、2005.01- 2007.12 项目名称：矩形packing基本问题的高性能求解算法，项目来源：国家自然科学基金资助项目

10、2004.09- 2009.08 项目名称：数学机械化及其在信息技术中的应用，项目来源：国家973重点基础研究发展规划项目子项目

1、201104 论文题目：Effective variable fixing and scoring strategies for binary quadratic programming，刊物名称：Lecture Notes in Computer Science，卷数：6622，期数：，页数：72-83，作者名次排名：2，三大索引收录号：，刊物类别:C类，收录类别：EI；

2、201101 论文题目：Neighborhood analysis: A case study on curriculum-based course timetabling，刊物名称：Journal of Heuristics，卷数：17，期数：2，页数：97-118，作者名次排名：1，三大索引收录号：，刊物类别:B类，收录类别：SCI；

3、2011 论文题目：Backbone guided Tabu Search for solving the UBQP problem，刊物名称：Journal of Heuristics (Special Issue)，卷数：，期数：，页数：录用尚未正式发表，作者名次排名：2，三大索引收录号：，刊物类别:B类，收录类别：SCI；

4、2011 论文题目：Solving large scale max cut problems via Tabu Search，刊物名称：Journal of Heuristics (Special Issue)，卷数：，期数：，页数：录用尚未正式发表，作者名次排名：3，三大索引收录号：，刊物类别:B类，收录类别：SCI；

5、201012 论文题目：A Hybrid Metaheuristic Approach to Solving the UBQP Problem，刊物名称：European Journal of Operational Research，卷数：207，期数：3，页数：1254-1262，作者名次排名：1，三大索引收录号：，刊物类别:A类，收录类别：SCI；

6、201011 论文题目： Diversification-driven tabu search for unconstrained binary quadratic problems，刊物名称：A Quarterly Journal of Operations Research，卷数：8，期数：3，页数： 239-253，作者名次排名：2，三大索引收录号：，刊物类别:C类，收录类别：SCI；

7、201007 论文题目：A Memetic Algorithm for Graph Coloring，刊物名称：European Journal of Operational Research，卷数：203，期数：1，页数：241-250，作者名次排名：1，三大索引收录号：，刊物类别:A类，收录类别：SCI；

8、201001 论文题目：Adaptive Tabu Search for Course Timetabling，刊物名称：European Journal of Operational Research，卷数：200，期数：1，页数：235-244，作者名次排名：1，三大索引收录号：，刊物类别:A类，收录类别：SCI；

9、2010 论文题目：A study of memetic search with multi-parent combination for UBQP，刊物名称：Lecture Notes in Computer Science，卷数：6022，期数：，页数：154-165，作者名次排名：1，三大索引收录号：，刊物类别:C类，收录类别：EI；

10、2010 论文题目：A study of multi-parent crossover operators within the memetic algorithm，刊物名称：Lecture Notes in Computer Science，卷数：6238，期数：，页数：556-565，作者名次排名：2，三大索引收录号：，刊物类别:C类，收录类别：EI；

11、200908 论文题目：Iterated Tabu Search for Identifying Community Structure in Complex Networks，刊物名称：Physical Review E，卷数：80，期数：，页数：026130，作者名次排名：1，三大索引收录号：，刊物类别:A类，收录类别：SCI；

12、2009 论文题目：A critical element-guided perturbation strategy for iterated local search，刊物名称：Lecture Notes in Computer Science，卷数：5482，期数：，页数：1-12，作者名次排名：1，三大索引收录号：，刊物类别:C类，收录类别：EI；

13、200806 论文题目：PERM for Solving Circle Packing Problem，刊物名称：Computers and Operations Research，卷数：35，期数：5，页数：1742-1755，作者名次排名：1，三大索引收录号：，刊物类别:A类，收录类别：SCI；

14、2008 论文题目：Solving the course timetabling problem with a hybrid heuristic algorithm，刊物名称：Lecture Notes in Computer Science，卷数：5253，期数：，页数：262-273，作者名次排名：1，三大索引收录号：，刊物类别:C类，收录类别：EI；

15、200705 论文题目：Quasi-physical algorithm for protein folding in an off-lattice model，刊物名称：Communications in Theoretical Physics，卷数：47，期数：1，页数：181-185，作者名次排名：1，三大索引收录号：，刊物类别:C类，收录类别：SCI；

16、200608 论文题目：Energy optimization for off-lattice protein folding，刊物名称：Physical Review E，卷数：74，期数：，页数：041907，作者名次排名：3，三大索引收录号：，刊物类别:A类，收录类别：SCI；

(1)2008年9月，获湖北省优秀博士毕业论文奖，获奖论文题目为：“蛋白质结构预测的现实求解方法——高效启发式优化算法”。（受奖人：吕志鹏）

(2)2008年8月，获第二届国际时间表竞赛(ITC-2007) 第三分组的银奖（第二名），参赛算法：“Adaptive Tabu Search for Course Timetabling”。（受奖人：吕志鹏，郝进考），参赛算法共17个。

(3)2010年8月，获第一届国际护士排班竞赛(INRC-2010)第一分组的铜奖（第三名）和第二分组的第四名，参赛算法：“Adaptive Neighborhood Search for Nurse Rostering”。（受奖人：吕志鹏，郝进考），参赛算法共15个。

(4)2011年7月，获中国第十届“运筹新人奖”。（受奖人：吕志鹏），获奖者全国共3个。

(5)2011年8月，入围首批“香江学者计划”。（受奖人：吕志鹏），入围者全国共50名。

(6)2021年11月4日，吕志鹏教授团队获得了CAD Contest布局布线算法竞赛的第一名，夺得了全球冠军。

2022年4月11日，从华中科技大学获悉，在9日刚结束的第12届美国离散数学和理论计算机科学中心DIMACS算法挑战赛中，来自华中科技大学、去年刚获得EDA算法(ICCAD 2021)国际竞赛冠军的吕志鹏教授团队与华为云瑶光调度算法团队组成的联合参赛团队，首次参赛即在四个赛道中斩获两项冠军、一项亚军以及两项季军。

1、学术报告：启发式优化算法及其应用，华中科技大学机械学院 数字制造装备与技术国家重点实验室，武汉 2012年3月29日

2、主题演讲：自适应启发式算法及其应用前景分析，ECWAC 2012国际会议，武汉 2012年3月19日

3、主题演讲：自适应启发式算法及其应用前景分析，MSEC 2011国际会议，武汉 2011年11月27日

4、求解大规模组合优化问题的自适应启发式算法，Dresden工业大学运筹与工业管理实验室，德国 德雷斯顿 2011年10月

5、组合优化与工业应用，华中科技大学计算科学理论研究所，中国 武汉，2011年9月

6、第十届运筹新人奖答辩报告，中国 南京，2011年7月29日

7、求解NP难问题的启发式算法，华中科技大学计算机学院ACM班讲座，中国 武汉，2011年4月8日

8、A Study of Multi-Parent Crossover Operators within the Memetic Algorithm, PPSN 2010, 波兰 克拉克夫 2010年9月

9、Neighborhood Combination for Unconstrained Binary Quadratic Programming Problems, MIC 2009, 德国 汉堡 2009年7月

10、A Critical Element-Guided Perturbation Strategy for Iterated Local Search, EvoCOP 2009, 德国 图宾根(Tϋbingen) 2009年4月

11、Solving the Course Timetabling Problem with a Hybrid Heuristic Algorithm, AIMSA 2008, 保加利亚 瓦尔那(Varna) 2008年9月