融合凝聚层次聚类和互相关函数的城市排水管网监测点优化布置研究

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作者 吴文鑫 高杰 +3 位作者 于会来 林洁 蒋俊豪 李传奇 《水利水电技术(中英文)》 北大核心 2025年第6期101-110,共10页

【目的】随着城市排水管网在洪水管理和水污染控制中的重要性日益凸显,对其监测网络的优化布置提出了迫切需求。【方法】提出一种高效、准确的城市排水管网监测点优化布置方法,以监测和识别管网污水非法排放。采用暴雨管理模型(SWMM)模... 【目的】随着城市排水管网在洪水管理和水污染控制中的重要性日益凸显,对其监测网络的优化布置提出了迫切需求。【方法】提出一种高效、准确的城市排水管网监测点优化布置方法,以监测和识别管网污水非法排放。采用暴雨管理模型(SWMM)模拟城市排水管网中污染物的运移过程,获取污染物时间序列数据;利用凝聚层次聚类算法对数据进行分类处理,确定排水管网中最优监测点的数量;通过互相关函数评估节点间的相关性,选择互相关系数最大的节点作为监测点的位置,以确保全面反映簇内的污染情况。【结果】使用SWMM手册中的排水管网案例验证了所提方法的有效性,选择部署3个监测点为最优选择。监测点布置效果评价表明,监测点数为3时,监测可靠度达到91.86%,监测平均响应时间为3.26 min。凝聚层次聚类在监测点布置效果上优于K-means算法,并且在全面覆盖排水管网上游、中游和下游方面表现更为出色。【结论】提出的城市排水管网监测点布局优化方法为城市排水管网监测与管理提供了新的技术手段,为相关领域的研究提供了新思路。 展开更多

关键词 城市排水管网 监测点优化布置 凝聚层次聚类算法 互相关函数 SWMM模型

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层次凝聚聚类算法的动态分析与准则函数设计 被引量：1

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作者 王洋 涂登彪 +2 位作者 安明远 孙凝晖 王伟平 《高技术通讯》 CAS CSCD 北大核心 2012年第11期1169-1175,共7页

为提高层次凝聚聚类（HAC）算法的执行效率和结果质量，对其进行了动态分析，研究了一次合并对后续合并的影响。分析表明，合并两个类会生成一个新类，并使被合并的类的共享邻居的邻居数减小1；当新生成的类或邻居数减小的类参与后续合... 为提高层次凝聚聚类（HAC）算法的执行效率和结果质量，对其进行了动态分析，研究了一次合并对后续合并的影响。分析表明，合并两个类会生成一个新类，并使被合并的类的共享邻居的邻居数减小1；当新生成的类或邻居数减小的类参与后续合并时，会影响执行效率；一次合并会改变参与合并的类和它们的候选邻居之间的准则函数值，从而影响后续合并提高质量的程度。基于上述分析并结合模块性的定义，研究了现有准则函数对凝聚过程的影响以及它们的缺陷，并设计了两个新的准则函数。在大量数据集上的买验表明，新的准则函数提高了层次凝聚聚类算法的执行效率和结果质量。 展开更多

关键词 层次凝聚聚类(HAC)算法 准则函数 模块性 聚类分析

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一种有效的基于划分和层次的混合聚类算法 被引量：15

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作者 曾志雄 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2007年第7期1692-1694,1698,共4页

在综合分析基于划分的K均值聚类算法和基于层次的凝聚聚类算法的基础上,借鉴各种混合聚类方法,提出了一种执行效率更高和聚类质量更好的分阶段混合聚类算法(HCAP)。给出HCAP的策略思想、算法描述及性能分析,基于二维数据空间的模拟样本... 在综合分析基于划分的K均值聚类算法和基于层次的凝聚聚类算法的基础上,借鉴各种混合聚类方法,提出了一种执行效率更高和聚类质量更好的分阶段混合聚类算法(HCAP)。给出HCAP的策略思想、算法描述及性能分析,基于二维数据空间的模拟样本数据的实验验证该算法的有效性和合理性,在某些方面应用性能优于原算法。 展开更多

关键词 K均值 层次凝聚算法 混合聚类 聚类特征

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一种基于U-AHC的不确定空间co-location模式挖掘算法 被引量：7

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作者 高世健 王丽珍 肖清 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2011年第S3期60-66,共7页

不确定数据在一些重要应用领域中是固有存在的,如传感器网络和移动物体追踪等.如何快速、方便、有效地从不确定数据库中发现潜在的、有价值的和人们感兴趣的信息变得越来越重要.首先,把传统的凝聚层次聚类算法(AHC)扩展到不确定的凝聚... 不确定数据在一些重要应用领域中是固有存在的,如传感器网络和移动物体追踪等.如何快速、方便、有效地从不确定数据库中发现潜在的、有价值的和人们感兴趣的信息变得越来越重要.首先,把传统的凝聚层次聚类算法(AHC)扩展到不确定的凝聚层次聚类算法(U-AHC),然后在聚类结果的基础上计算候选co-location模式的粗表实例,并对参与度小于最小参与度阈值的候选模式进行剪枝.接着展开其粗表实例并动态地实施剪枝,最后生成频繁的co-location模式.实验证明这个算法是正确的,而且效率较高. 展开更多

关键词 空间数据挖掘 不确定数据 空间co-location模式 凝聚层次聚类算法 参与度

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应用聚类和遗传算法获取模糊模型 被引量：4

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作者 刘志华 刘建成 +1 位作者 道理 杨海燕 《控制工程》 CSCD 2007年第6期618-621,共4页

针对在复杂系统的模糊建模中,模型的精确度和可解释性很难同时得到满足的问题,利用PNC2聚类算法和遗传算法各自的特点,提出了一种新的建模方法。利用PNC2聚类算法创建初始模型,然后对规则参数进行编码,借助实值遗传算法优化模型。PNC2... 针对在复杂系统的模糊建模中,模型的精确度和可解释性很难同时得到满足的问题,利用PNC2聚类算法和遗传算法各自的特点,提出了一种新的建模方法。利用PNC2聚类算法创建初始模型,然后对规则参数进行编码,借助实值遗传算法优化模型。PNC2是有指导的层次凝聚聚类算法,双重的合并测试使获得的初始模型达到局部最优解,具有很强的可解释性;遗传算法通过自适应优化来提高模型的精确度。通过运用Iris数据分类问题,验证了算法的可行性和有效性。 展开更多

关键词 单值模糊模型 层次凝聚聚类算法 遗传算法 PNC2

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基于二维激光雷达多车道车辆检测与分车算法的研究 被引量：6

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作者 陈建 于殿泓 +2 位作者 惠鑫鑫 辛慧 马歆 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第11期1513-1520,共8页

为解决汽车动态称重多车道车辆检测与分车问题,提出了一种基于二维激光雷达的多车道车辆检测与分车算法。基于所建立的平面直角坐标系,将二维激光雷达对车道扫描得到的极坐标值转换为直角坐标系下的坐标点,对所拾取数据点进行中值滤波... 为解决汽车动态称重多车道车辆检测与分车问题,提出了一种基于二维激光雷达的多车道车辆检测与分车算法。基于所建立的平面直角坐标系,将二维激光雷达对车道扫描得到的极坐标值转换为直角坐标系下的坐标点,对所拾取数据点进行中值滤波处理后,采用车辆边缘信息点提取算法对所有点数据进行分类截取,用凝聚层次聚类算法和最小二乘法曲线拟合,提取出车辆的左右边缘信息。以车辆左右边缘为多车道分车标志特征,确定各车辆的位置信息,从而实现对多车道的横向分车。以车道有无车辆的特征标志位来实现车辆的前后分车。试验结果表明,该方法能实现对多车道车辆的检测和车辆分车,对今后的车辆检测和分车具有一定的参考。 展开更多

关键词 车辆检测与分车 二维激光雷达 中值滤波 边缘信息提取 凝聚层次聚类算法 最小二乘法

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基于集成AGNES&GA算法的深沟球轴承套圈订制优化

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作者 许林明 杨晓英 张志文 《轴承》 北大核心 2018年第10期9-14,共6页

轴承套圈订制的目的是为了降低生产中零件库存,减少生产批量。为解决深沟球轴承订制过程仅凭经验而缺乏科学优化的问题,研究基于集成AGNES&GA算法的深沟球轴承套圈订制优化方法,以订制后套圈沟道尺寸偏差段数量最小为优化目标,轴承... 轴承套圈订制的目的是为了降低生产中零件库存,减少生产批量。为解决深沟球轴承订制过程仅凭经验而缺乏科学优化的问题,研究基于集成AGNES&GA算法的深沟球轴承套圈订制优化方法,以订制后套圈沟道尺寸偏差段数量最小为优化目标,轴承径向游隙和球库存数量为约束条件建立模型,采用AGNES对套圈尺寸偏差进行偏差段数量数据挖掘,以此建立适应度函数,基于改进型遗传算法搜索优化结果。该集成算法有效解决了深沟球轴承订制组合优化难题,提高了搜索效率,并通过实例应用验证了该方法的可行性和有效性。 展开更多

关键词 深沟球轴承 订制 凝聚层次聚类算法 遗传算法

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基于风电分时电价的虚拟电厂参与清洁供暖运营优化方法 被引量：4

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作者 冯云辰 加鹤萍 +3 位作者 闫敏 李根柱 刘乐 刘敦楠 《中国电力》 CSCD 北大核心 2024年第1期51-60,共10页

随着“碳达峰、碳中和”目标的提出,迅速发展的风电由于其随机性与波动性,面临突出的风电消纳问题。蓄热式电采暖作为中国北方地区主要供暖设备,虚拟电厂作为需求侧资源的主要聚合技术手段,聚合蓄热式电采暖的虚拟电厂可为消纳风电、提... 随着“碳达峰、碳中和”目标的提出,迅速发展的风电由于其随机性与波动性,面临突出的风电消纳问题。蓄热式电采暖作为中国北方地区主要供暖设备,虚拟电厂作为需求侧资源的主要聚合技术手段,聚合蓄热式电采暖的虚拟电厂可为消纳风电、提高风电利用率提供解决途径。对此,提出一种基于风电功率的分时电价划分方法,实现虚拟电厂聚合蓄热式电采暖参与基于分时电价的清洁供暖交易优化运营。首先,阐述虚拟电厂聚合蓄热式电采暖用户参与风电供暖的交易模式;其次,考虑热惯性对蓄热式电采暖和房屋进行精细化建模,提出基于层次凝聚聚类算法的分时电价方法,建立基于Weber-Fechner定律的负荷模糊响应模型,并构建多方主体综合收益最大、弃风量最小和负荷波动最小的虚拟电厂多目标运营优化模型;最后,通过算例分析风电消纳效果和虚拟电厂收益,验证该方法能够有效促进风电消纳、提高多方主体积极性,并具有一定的规模经济性,以期为缓解弃风问题提供参考。 展开更多

关键词 虚拟电厂 分时电价 蓄热式电采暖 层次凝聚聚类算法 负荷模糊响应

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基于等效电势动态相似性的直驱式风电场分群等值方法

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作者 刘子文 曹博源 +4 位作者 崔晓丹 周海强 王溢 许剑冰 杨忠光 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2024年第11期79-87,共9页

针对大规模直驱式风电场并网系统暂态电压等值建模困难的问题,考虑了直驱风机全功率变流器不同控制环节的作用机理,提出了一种直驱风机的暂态电压等值模型与动态聚类方法。建立计及Chopper电路动作过程的直驱风机暂态模型,构建了适用于... 针对大规模直驱式风电场并网系统暂态电压等值建模困难的问题,考虑了直驱风机全功率变流器不同控制环节的作用机理,提出了一种直驱风机的暂态电压等值模型与动态聚类方法。建立计及Chopper电路动作过程的直驱风机暂态模型,构建了适用于暂态电压分析的等效电势指标。该指标能够反映暂态过程中直驱风机并网功率和端口电压的动态过程,并根据该指标的动态变化来反映系统故障下的暂态电压特性。针对风电场内各直驱风机物理位置、行为特征的差异性,提出了一种基于约束动态时间规整的相似度分析方法,构建了能够表征不同机组等效电势指标差异性的相似度矩阵。在此基础上,采用层次凝聚聚类算法实现了不同直驱风机的动态聚合。在PSCAD/EMTDC中建立了直驱式风电场多机等值模型,通过对比不同故障场景下的等值精度验证了所提方法的有效性和优越性。 展开更多

关键词 直驱式风电场 变流器 暂态电压 等效电势 约束动态时间规整 层次凝聚聚类算法

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基于电源分区与短路阻抗距离的电压无功分区方法 被引量：21

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作者 颜伟 王芳 +3 位作者 唐文左 赵霞 余娟 高强 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2013年第7期109-115,共7页

基于先电源节点分区后负荷节点映射分区的思想,提出了一种基于电源分区与短路阻抗距离的电压无功分区方法。首先以无功/电压灵敏度来定义电气距离,采用凝聚的层次聚类算法直接对电源节点进行分区。然后定义了多无功源节点对单个负荷节... 基于先电源节点分区后负荷节点映射分区的思想,提出了一种基于电源分区与短路阻抗距离的电压无功分区方法。首先以无功/电压灵敏度来定义电气距离,采用凝聚的层次聚类算法直接对电源节点进行分区。然后定义了多无功源节点对单个负荷节点的短路阻抗距离,并以短路阻抗距离最短原则来实现负荷节点的映射分区。该方法不仅能保证电气距离近的无功源被分在同一个区域,而且还能保证负荷节点与对其控制能力强的多个无功电源节点被分在同一个区域。另外,该方法还具有分区结果与潮流状态无关的优点。IEEE39节点系统和重庆实际电网的仿真结果验证了所提方法的有效性。 展开更多

关键词 无功分区 凝聚的层次聚类算法 灵敏度 电气距离 短路阻抗距离

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基于对抗颜色空间梯度SURF特征匹配复制黏贴篡改检测 被引量：7

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作者 秦铭谦 曾青松 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2018年第10期147-153,共7页

为了提高篡改检测方法对复制区域几何变换的鲁棒性,以及解决常规匹配算法带来的误匹配问题,提出了一种基于对抗颜色空间梯度SURF特征匹配复制黏贴篡改检测方法,首先,将完成图像对抗颜色空间梯度的获取,采用梯度值替代灰度值完成SURF的12... 为了提高篡改检测方法对复制区域几何变换的鲁棒性,以及解决常规匹配算法带来的误匹配问题,提出了一种基于对抗颜色空间梯度SURF特征匹配复制黏贴篡改检测方法,首先,将完成图像对抗颜色空间梯度的获取,采用梯度值替代灰度值完成SURF的128维特征描述子提取。然后,采用凝聚层次聚类算法对匹配特征关键点进行聚类处理,采用仿射变换估计对聚类后匹配关键点进行估计。最后,采用RANSAC算法优化估计结果。通过实验验证,该方法能准确实现特征点的精确匹配,并能准确定位复制粘贴区域,且对篡改区域的几何变换具有很强的鲁棒性。 展开更多

关键词 同图复制粘贴篡改 SURF特征 凝聚层次聚类算法 仿射变换估计

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