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基于改进区域生长算法对岩体结构面识别的应用
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作者 司马劲松 许强 +5 位作者 董秀军 邓博 何秋霖 黎浩良 刘杰 雷文权 《岩土力学》 北大核心 2025年第7期2253-2264,共12页
自然岩体结构面具有能够定义岩体薄弱部位的特殊力学性质,对隧道支护、围岩分级和边坡加固等各种岩体工程的结构、强度及稳定起到决定性作用,因此,对结构面单面以及较为发育的优势组判别至关重要。将优势组结构面自动识别步骤分为点云... 自然岩体结构面具有能够定义岩体薄弱部位的特殊力学性质,对隧道支护、围岩分级和边坡加固等各种岩体工程的结构、强度及稳定起到决定性作用,因此,对结构面单面以及较为发育的优势组判别至关重要。将优势组结构面自动识别步骤分为点云法向量计算、结构单面分割和优势组聚类3部分:(1)基于稳健随机霍夫变换的方法计算法向量;(2)提出了一种改进区域生长算法分割出若干结构面单面,在种子点选择和区域生长条件方面考虑了曲率、平面性以及粗糙度并添加动态异常值检测。此外,依靠阈值与结构面数量关系定性判断极端分割情况,同时筛选出较优阈值范围;(3)最后提出改进K均值(S-K-means)聚类算法实现优势组聚类。算法识别准确性通过一处岩质边坡验证,结果显示倾向倾角误差范围在0.7°~2.5°之间,倾向倾角误差均值分别为1.8°、1.7°。此方法将由点云直接聚类识别优势组的方式改为先分割出若干单个结构面再进行聚类,细化了优势组结构面识别的步骤,提高了结构面聚类计算速度与鲁棒性,并适用于多种结构面数据,为岩体结构面的智能识别提供了一种更加精确快速的方法。 展开更多
关键词 结构面单面 优势组结构面 改进区域生长算法 S-K-means聚类 智能识别
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改进的区域生长算法在三维激光点云识别岩体结构面中的应用 被引量:9
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作者 徐志华 郭戈 +3 位作者 孙钱程 丰光亮 何钰铭 谢迪 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期101-112,共12页
交错分布的结构面构成了岩体中的薄弱部位,准确高效的岩体结构面识别和特征信息提取可为岩体稳定性评价提供重要依据。三维激光扫描技术可以极大地提高结构面勘测效率和精度,但目前主流的点云分析算法存在结构面边缘识别模糊、点云分割... 交错分布的结构面构成了岩体中的薄弱部位,准确高效的岩体结构面识别和特征信息提取可为岩体稳定性评价提供重要依据。三维激光扫描技术可以极大地提高结构面勘测效率和精度,但目前主流的点云分析算法存在结构面边缘识别模糊、点云分割准确性不能满足结构面特征信息提取精度等问题。因此,考虑岩体结构面点云位置与其邻域的空间关系,利用KD-tree数据结构进行最邻近搜索的体素下采样,在稳健随机Hough变换的基础上改进了区域生长算法,通过多特征值对区域生长分割参数进行修正,依据点云法向量差值和特征终值进行结构面分割,实现了结构面产状、间距、延展度信息的提取。研究结果表明:与传统的主成分分析法和随机抽样一致法相比,在室内块体模型组成的24个结构面中,该方法在相同区域具有更高的识别率和准确率,既能在复杂变化的平面区域保证数据的完整识别,也能在平面的尖锐位置较好地分割边缘点云。利用该方法可以将24个结构面分为6组,并在识别数据中获取对应的结构面特征信息,与实际测量结果相比,角度信息误差约为1°,距离信息误差1cm以内。利用该方法在长江干流蟒蛇寨斜坡岩体中成功识别出3组结构面同时计算各组结构面间距与延展度信息,并采用赤平投影图分析不同结构面组对斜坡稳定性的影响。所提出的方法在室内模型及现场斜坡验证效果良好,可以为岩体结构面识别分割提供稳定且有效的技术支撑。 展开更多
关键词 三维激光扫描 点云信息提取 区域生长算法 智能识别 岩体结构面
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多阶段输电网络最优规划的模拟植物生长算法 被引量:15
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作者 王淳 万卫 +1 位作者 程虹 赵彦 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期937-942,共6页
为解决输电网络规划中的多阶段之间的耦合问题,基于待选线路具有规划期间不建设或只能在某一个阶段建成并在后续阶段一直使用的特点,提出了以待选线路为决策变量,规划阶段序号为搜索域的思想,将多阶段输电网络优化规划问题转化成静态优... 为解决输电网络规划中的多阶段之间的耦合问题,基于待选线路具有规划期间不建设或只能在某一个阶段建成并在后续阶段一直使用的特点,提出了以待选线路为决策变量,规划阶段序号为搜索域的思想,将多阶段输电网络优化规划问题转化成静态优化问题,并采用模拟植物生长算法对模型进行了求解。应用所提方法对一个19节点系统进行了分析,得到了现有文献中有关该系统的最优规划方案,说明了所提方法的可行性及有效性。 展开更多
关键词 电力系统 输电网络 多阶段规划 最优规划 动态决策 模拟植物生长算法 随机搜索
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基于模拟植物生长算法的配电网重构 被引量:62
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作者 王淳 程浩忠 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第19期50-55,共6页
将模拟植物生长算法应用于配电网络重构。该算法将目标函数与约束条件分开处理,采用兼具方向性和随机性的搜索机制,避免了已有仿生类算法由于一些参数难以确定和(或)无引导性的搜索方向而陷入局部最优的问题。此外,根据配电网特点,提出... 将模拟植物生长算法应用于配电网络重构。该算法将目标函数与约束条件分开处理,采用兼具方向性和随机性的搜索机制,避免了已有仿生类算法由于一些参数难以确定和(或)无引导性的搜索方向而陷入局部最优的问题。此外,根据配电网特点,提出以基本环路代替开关作为控制变量,降低了变量维数,提高了计算效率。采用断开、闭合、联闭和长闭4种状态描述开关的运行方式,从而有效减小了寻优过程中的搜索范围。对IEEE 16节点、IEEE 33节点和IEEE 69节点3个不同规模测试系统进行了分析计算,并与相关文献结果进行对比,表明所提方法具有快速的全局寻优能力。 展开更多
关键词 配电网络 网络重构 模拟植物生长算法 分形 随机搜索
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应用模拟树木生长算法求解无功优化问题 被引量:13
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作者 杨丽徙 王锴 +1 位作者 黄训诚 程杰 《郑州大学学报(工学版)》 CAS 2008年第2期69-72,共4页
将模拟树木生长算法应用于电力系统无功优化,对目标函数及约束条件处理方便,且不需要给出很多优化参数.建立无功优化的数学模型,变步长和最优解保留策略的应用提高了算法的全局寻优能力和寻优速度.IEEE 30节点系统的计算分析结果表明,... 将模拟树木生长算法应用于电力系统无功优化,对目标函数及约束条件处理方便,且不需要给出很多优化参数.建立无功优化的数学模型,变步长和最优解保留策略的应用提高了算法的全局寻优能力和寻优速度.IEEE 30节点系统的计算分析结果表明,模拟树木生长算法有较强的收敛稳定性,是处理无功优化问题的一种可行的、有效的方法. 展开更多
关键词 无功优化 模拟树木生长算法 变步长 最优解保留策略
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应用改进模拟植物生长算法求解无功优化问题 被引量:17
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作者 杨丽徙 王锴 程杰 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期694-698,共5页
为了提高求解电力系统无功优化问题的计算速度,提高得到全局最优解的概率,保证电力系统的安全、经济、稳定运行,论文对模拟植物生长算法进行了改进并应用于求解无功优化问题;提出了最佳生长点集规模和变步长的寻优策略,调整了无功优化... 为了提高求解电力系统无功优化问题的计算速度,提高得到全局最优解的概率,保证电力系统的安全、经济、稳定运行,论文对模拟植物生长算法进行了改进并应用于求解无功优化问题;提出了最佳生长点集规模和变步长的寻优策略,调整了无功优化的约束条件和变量类型。理论分析与IEEE30节点系统的计算分析结果均表明该研究方法求解系统无功优化问题,对系统参数要求更宽松,计算速度更快,寻优能力更强。 展开更多
关键词 电力系统 无功优化 改进模拟植物生长算法 生长 步长 计算速度 全局最优解
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基于模拟植物生长算法虚拟企业盟友选择问题研究 被引量:10
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作者 丁雪枫 马良 +1 位作者 尤建新 丁雪松 《管理学报》 CSSCI 2011年第2期278-283,共6页
为了有效且简单地实现虚拟企业盟友选择问题,提出了采用模拟植物生长算法的求解方法。针对建立虚拟企业联盟,通过确定盟友选择的评价指数体系,在此基础上建立盟友选择的数学模型。然后对实例进行计算及对比分析,验证了该算法不但可获得... 为了有效且简单地实现虚拟企业盟友选择问题,提出了采用模拟植物生长算法的求解方法。针对建立虚拟企业联盟,通过确定盟友选择的评价指数体系,在此基础上建立盟友选择的数学模型。然后对实例进行计算及对比分析,验证了该算法不但可获得最优解,而且在计算效率上也较其他方法有所提高,效果明显优于其他方法。 展开更多
关键词 虚拟企业 盟友选择 向光性 形态素浓度 模拟植物生长算法
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模拟植物生长算法在组合优化问题中的应用:研究进展 被引量:11
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作者 曹策俊 李从东 +2 位作者 杨琴 王玉 刘桔 《技术经济》 CSSCI 北大核心 2017年第5期127-136,共10页
首先介绍了系统文献综述方法论与操作流程,从不同维度给出了文献分类标准;然后基于行政机构和出版来源分类标准,梳理了模拟植物生长算法(PGSA)的研究现状;接着分别针对电力系统、应急管理、设施选址、斯坦纳树、车间调度和旅行商等组合... 首先介绍了系统文献综述方法论与操作流程,从不同维度给出了文献分类标准;然后基于行政机构和出版来源分类标准,梳理了模拟植物生长算法(PGSA)的研究现状;接着分别针对电力系统、应急管理、设施选址、斯坦纳树、车间调度和旅行商等组合优化问题,对PGSA应用的代表性研究进行了综述,重点介绍了PGSA在若干领域的应用;最后从不同视角总结了已有研究成果,并指出PGSA解决组合优化问题的未来研究方向和具体内容。 展开更多
关键词 模拟植物生长算法 组合优化问题
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多目标旅行商问题的模拟植物生长算法求解 被引量:15
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作者 郗莹 马良 戴秋萍 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2012年第10期3733-3735,共3页
针对多目标旅行商问题,提出了一种基于模拟植物生长的优化算法。该算法将Deb等人提出的非支配排序及构造偏序集等方法用于模拟植物生长的过程中,克服了模拟植物生长算法搜索空间过大及收敛性不够理想的缺点。基于该算法的核心思想,用MAT... 针对多目标旅行商问题,提出了一种基于模拟植物生长的优化算法。该算法将Deb等人提出的非支配排序及构造偏序集等方法用于模拟植物生长的过程中,克服了模拟植物生长算法搜索空间过大及收敛性不够理想的缺点。基于该算法的核心思想,用MATLAB编程实现,对参考文献的算例进行仿真测试。与其他算法比较,获得了满意的结果。 展开更多
关键词 多目标旅行商 模拟植物生长算法 非支配排序 偏序集
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改进的模拟植物生长算法及其在大型辐照装置自动排源中的实用化 被引量:9
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作者 杨磊 刘义保 +2 位作者 龚学余 刘珂 刘玉娟 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第11期1403-1408,共6页
在相关研究工作的基础上,分析得到了基于模拟植物生长算法的排源算法的性能热点,并对其进行了并行化改进,具体是将原有串行执行过程转化为统一计算设备架构(CUDA)的线程块并行执行过程,从而可有效利用GPU的大规模并行能力,实现程序执行... 在相关研究工作的基础上,分析得到了基于模拟植物生长算法的排源算法的性能热点,并对其进行了并行化改进,具体是将原有串行执行过程转化为统一计算设备架构(CUDA)的线程块并行执行过程,从而可有效利用GPU的大规模并行能力,实现程序执行效率的大幅加速。若干计算实例结果表明,在保持排源算法原有优点的基础上,新算法的整体性能有最低30倍的提高,使当前的排源算法具有高度的竞争力。 展开更多
关键词 改进的模拟植物生长算法 大型辐照装置 GPU 统一计算设备架构
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模拟植物生长算法的结构优化新机制 被引量:7
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作者 石开荣 潘文智 +1 位作者 姜正荣 罗斌 《华南理工大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期40-48,57,共10页
作为一种新型启发式智能优化算法,模拟植物生长算法(PGSA)建立以植物向光性机理为基础的生长动力模型,以形成向全局最优解迅速生长的搜索机制.针对大规模复杂优化问题中生长空间大、设计变量多、可能存在多个局部最优解、算法难以自动... 作为一种新型启发式智能优化算法,模拟植物生长算法(PGSA)建立以植物向光性机理为基础的生长动力模型,以形成向全局最优解迅速生长的搜索机制.针对大规模复杂优化问题中生长空间大、设计变量多、可能存在多个局部最优解、算法难以自动终止等特点,基于PGS A基本原理,提出了3种新的算法改进机制——可生长点集合限定机制、新增可生长点剔除机制以及混合步长并行搜索机制,并通过典型数学和桁架结构算例分析对提出的改进算法的效果进行验证.结果表明:可生长点集合限定机制能有效控制生长空间规模,具有较强的局部搜索能力;新增可生长点剔除机制通过与前者的结合,为PGSA提供了有效的算法终止机制;混合步长并行搜索机制在生长前期便具备优异的全局搜索能力,能快速获取到最优解范围.所提出的新机制显著提升了PGSA 算法优化的有效性及适应性,从而为结构优化问题提供了新思路. 展开更多
关键词 模拟植物生长算法 植物向光性机理 结构优化 并行搜索 全局最优解 桁架结构
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应用模拟植物生长算法求解置换流水车间调度问题 被引量:14
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作者 唐海波 叶春明 张新功 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2010年第10期3670-3672,共3页
针对置换流水车间调度问题,提出了一种基于模拟植物生长的调度算法。该算法利用置换流水车间调度的有向图表示,提出了可交换节点集概念,并将其融入模拟植物生长算法中,解决置换流水车间调度问题。采用所提算法对置换流水车间调度问题的... 针对置换流水车间调度问题,提出了一种基于模拟植物生长的调度算法。该算法利用置换流水车间调度的有向图表示,提出了可交换节点集概念,并将其融入模拟植物生长算法中,解决置换流水车间调度问题。采用所提算法对置换流水车间调度问题的基准数据进行测试,并比对标准遗传算法,结果表明算法的有效性。 展开更多
关键词 置换流水车间调度 智能优化算法 模拟植物生长算法 最大完工时间
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发电机组检修计划的模拟植物生长算法 被引量:15
13
作者 王淳 程浩忠 +1 位作者 谭永香 翁新林 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第9期105-110,共6页
建立了以系统在一个检修周期内各周的净备用率与整个检修周期的平均净备用率之差绝对值之和最小为目标的发电机组检修计划优化模型,并同时保证各周的净备用率不低于允许的最小值。通过采用全部待检修机组检修启动时段的组合为决策变量,... 建立了以系统在一个检修周期内各周的净备用率与整个检修周期的平均净备用率之差绝对值之和最小为目标的发电机组检修计划优化模型,并同时保证各周的净备用率不低于允许的最小值。通过采用全部待检修机组检修启动时段的组合为决策变量,给出了基于模拟植物生长算法的求解方法。针对各种约束条件的不同特点,分别给出了相应的处理方法。最后用算例对模型及算法进行了验证,得到了比采用现有的等备用率模型及启发式算法更优的发电机组检修计划,显示了所提出方法的正确性和有效性。 展开更多
关键词 发电机组检修计划 净备用率 可靠性 模拟植物生长算法
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模拟植物生长算法及其在输电网规划中的应用 被引量:24
14
作者 王淳 程浩忠 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2007年第7期24-28,共5页
将根据植物的向光性动力机制构造的模拟植物生长算法应用于输电网规划。采用相关文献中常用的18节点系统对所提出的方法的正确性进行了验证,得到了包括在其他相关文献中还没有出现过的方案在内的一批优化方案,且解的稳定性好。计算结果... 将根据植物的向光性动力机制构造的模拟植物生长算法应用于输电网规划。采用相关文献中常用的18节点系统对所提出的方法的正确性进行了验证,得到了包括在其他相关文献中还没有出现过的方案在内的一批优化方案,且解的稳定性好。计算结果表明模拟植物生长算法具有计算模型简单、约束条件处理方便、兼具方向性和随机性的搜索机制等特点,避免了已有的仿生类算法由于一些参数难以确定而陷入局部最优的问题,非常适合于求解输电网规划问题。 展开更多
关键词 输电网络规划 电力系统 全局优化 模拟植物生长算法 分形
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基于模拟植物生长算法的电力系统无功优化 被引量:23
15
作者 王淳 程浩忠 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2006年第21期37-41,共5页
将模拟植物生长算法应用于电力系统无功优化。提出了将无功补偿容量、变压器主变抽头和发电机节点电压3种类型的控制变量采用统一模式转化成整型变量的方法。对Ward-Hale 6节点、IEEE 30节点系统的计算分析及连续型发电机节点电压的离... 将模拟植物生长算法应用于电力系统无功优化。提出了将无功补偿容量、变压器主变抽头和发电机节点电压3种类型的控制变量采用统一模式转化成整型变量的方法。对Ward-Hale 6节点、IEEE 30节点系统的计算分析及连续型发电机节点电压的离散点个数对计算结果影响的探讨表明:兼具随机性和方向性搜索机制的模拟植物生长算法具有较强的全局搜索能力,且使用方便,为解决电力系统无功优化问题提供了一种新途径。 展开更多
关键词 电力系统 无功优化 模拟植物生长算法 分形 随机搜索
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基于模拟植物生长算法的协作研发网络决策优化模型 被引量:5
16
作者 周青 李彤 +1 位作者 毛崇峰 杨伟 《运筹与管理》 CSSCI CSCD 北大核心 2014年第4期96-101,共6页
在协作研发网络决策中,合理的投资组合可使企业获得理想的收益。企业协作研发网络的投资组合是多方博弈后的结果,利用模拟植物生长算法构建的优化模型可以分析企业在网络中投资组合的博弈过程。通过模拟植物生长算法计算得到的全局最优... 在协作研发网络决策中,合理的投资组合可使企业获得理想的收益。企业协作研发网络的投资组合是多方博弈后的结果,利用模拟植物生长算法构建的优化模型可以分析企业在网络中投资组合的博弈过程。通过模拟植物生长算法计算得到的全局最优解和局部最优解是企业协作研发决策投资组合的最优决策集。企业可以根据策略集调整自身的投资方式,制定最优的决策方案。 展开更多
关键词 技术经济及管理 决策优化模型 模拟植物生长算法 协作研发 博弈
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基于模拟植物生长算法的电力系统ATC计算 被引量:5
17
作者 张瑞阳 冯怀玉 +2 位作者 李国庆 姜涛 徐文卿 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2012年第1期37-42,共6页
提出将模拟植物生长算法PGSA(plant growth simulation algorithm)应用于可用输电能力ATC(available transfer capability)计算。该方法结合电力系统ATC求解特点,将不等式约束转化为PGSA算法可行域,计算等式约束的可能解;引入步长自适... 提出将模拟植物生长算法PGSA(plant growth simulation algorithm)应用于可用输电能力ATC(available transfer capability)计算。该方法结合电力系统ATC求解特点,将不等式约束转化为PGSA算法可行域,计算等式约束的可能解;引入步长自适应调整机制,动态调整寻优步长。由于将ATC目标和约束分开处理,采用兼顾方向性和随机性的搜索机制,无需引入罚函数处理约束条件,避免因参数不确定性和寻优方向无引导性而陷入局部最优。IEEE-30节点系统仿真结果验证了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 可用输电能力 模拟植物生长算法 全局优化 自适应变步长
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模拟植物生长算法与知识创新的几点思考 被引量:32
18
作者 李彤 王众托 《管理科学学报》 CSSCI 北大核心 2010年第3期87-96,共10页
讨论了"知识DNA的跨域映射"思想.基于这种思想,对模拟植物生长算法(PGSA)的理论体系和应用案例进行了分析.PGSA是以植物向光性理论为启发式准则的智能算法,该算法在各领域中的应用情况表明,知识DNA(如植物生长、遗传变异、蚂... 讨论了"知识DNA的跨域映射"思想.基于这种思想,对模拟植物生长算法(PGSA)的理论体系和应用案例进行了分析.PGSA是以植物向光性理论为启发式准则的智能算法,该算法在各领域中的应用情况表明,知识DNA(如植物生长、遗传变异、蚂蚁觅食、鸟群捕食、固体退火等规律的知识)的跨领域映射对于智能算法的创新具有一定的现实意义. 展开更多
关键词 知识创新 知识DNA 模拟植物生长算法(PGSA) 跨域映射
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基于不规则三角网构建的网格生长算法 被引量:8
19
作者 刘刚 李永树 张水舰 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2011年第12期56-58,61,共4页
提出一种基于离散点Delaunay三角网快速构建的网格生长算法,采用分治算法将离散点表达为唯一网格,利用稀疏矩阵完成网格数据的压缩存储,通过标识码实现有值单元格与离散点之间的高效检索,从而提高网格构建的效率。依据有值单元格的密度... 提出一种基于离散点Delaunay三角网快速构建的网格生长算法,采用分治算法将离散点表达为唯一网格,利用稀疏矩阵完成网格数据的压缩存储,通过标识码实现有值单元格与离散点之间的高效检索,从而提高网格构建的效率。依据有值单元格的密度获取预设正方形搜索空间,并在三角网扩展时根据需要动态建立正方形搜索空间,从而保证网格生长的准确性。实验结果表明,该算法的时间复杂度为O(nlogn),对于少量或海量离散点均具有较好的适应性。 展开更多
关键词 DELAUNAY三角网 不规则三角网 离散点 正方形搜素空间 网格生长算法
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基于模拟植物生长算法的配电网故障定位 被引量:18
20
作者 武娜 焦彦军 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2009年第4期23-28,共6页
将模拟植物生长算法应用于配电网故障定位,提出了将开关及设备电流转化成整型变量的方法,建立起配电网故障定位模型。对单电源辐射型配电网和中低压配电网双电源单环网的仿真实验验证了上述基于模拟植物生长算法建立的模型的正确性、有... 将模拟植物生长算法应用于配电网故障定位,提出了将开关及设备电流转化成整型变量的方法,建立起配电网故障定位模型。对单电源辐射型配电网和中低压配电网双电源单环网的仿真实验验证了上述基于模拟植物生长算法建立的模型的正确性、有效性及高容错性。为解决配电网故障定位问题提供了一种新途径。 展开更多
关键词 模拟植物生长算法 目标函数 约束条件 配电网 故障定位
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