针对传统蚁群算法在农机导航路径规划中存在前期搜索盲目、死锁、收敛速度慢、收敛路径质量低的问题,本文提出基于跳点优化蚁群算法(Jump point optimized ant colony algorithm,JPOACO)的路径规划方法。首先,使用优化跳点搜索算法对地...针对传统蚁群算法在农机导航路径规划中存在前期搜索盲目、死锁、收敛速度慢、收敛路径质量低的问题,本文提出基于跳点优化蚁群算法(Jump point optimized ant colony algorithm,JPOACO)的路径规划方法。首先,使用优化跳点搜索算法对地图进行预处理,获得简化跳点;其次,通过简化跳点对栅格地图进行信息素初始化,以加强简化跳点的引导能力和减少前期盲目搜索;接着,设计蚂蚁死亡惩罚机制,以降低陷入死锁蚂蚁走过路径的信息素,减少死锁问题的发生;再者,通过重新设计启发式信息函数并引入分级式信息素因子改进状态转移概率函数,以提高收敛速度,缩短路径长度;最后,采用路径优化策略删减不必要路径节点,以进一步缩短路径长度、提升平滑度,提高路径质量。仿真结果表明,在简单环境中,JPOACO算法求得的路径长度较传统蚁群算法和另一种优化蚁群算法短约22.6%和2.0%,收敛迭代次数、收敛时间分别减少约77.0%、77.5%和49.3%、87.8%,零死亡迭代次数和零死亡时间较后者减少约19.5%和80.5%;在复杂菠萝种植环境中,JPOACO算法较传统蚁群算法和另一种优化蚁群算法求得的路径长度短16.6%和4.7%,收敛迭代次数、收敛时间分别减少约77.1%、17.4%和73.7%、47.4%,零死亡迭代次数和零死亡时间较后者减少约34.3%和58.2%,表明本文算法具有较高的适用性和可行性。展开更多
对于小电流接地系统的单相接地故障选线,传统方法普遍采用基于一维信号的选线模型,存在选线准确率低、抗噪性弱等问题。为此提出一种改进的变分模态分解及Conv Ne Xt的小电流接地系统单相接地故障选线方法。首先引入蚁狮算法优化变分模...对于小电流接地系统的单相接地故障选线,传统方法普遍采用基于一维信号的选线模型,存在选线准确率低、抗噪性弱等问题。为此提出一种改进的变分模态分解及Conv Ne Xt的小电流接地系统单相接地故障选线方法。首先引入蚁狮算法优化变分模态分解算法,通过蚁狮算法自动寻优选取合适的分解次数和惩罚因子,计算分解得到的各分量的分布熵,将其中的噪声分量筛选去除,将其余有效分量进行线性重构得到降噪后的零序电流信号;其次,将经过降噪处理后的一维零序电流信号经格拉姆角场转换为二维图像,制备故障选线数据集;然后,引入预训练的ConvNeXt模型,根据该研究数据模型特征,在其已有权重基础上对模型参数进行对应微调,从而提高模型精度并形成最终的选线模型;最后引入绝对平均误差、均方根误差作为评价指标验证所提降噪算法有效性。分别在加入噪声与否的前提下,将所提模型与3种选线模型相比较。实验结果表明该模型的准确率最高、抗噪性方面更好,其中该研究算法准确率达到了99.82%并且在不同噪声条件下都能维持91%以上的准确率,高于其他选线模型,克服了传统故障选线方法准确率低、抗噪性差的问题。展开更多
装配式墙板尺寸优化可以减少非标准板率,提高生产效率,对于装配式体系的应用具有重要价值和意义。文章通过分析装配式墙板建筑信息模型(Building Information Modeling,BIM)和排板方法,建立墙体尺寸模型,结合蚁群算法,将尺寸模型转化为...装配式墙板尺寸优化可以减少非标准板率,提高生产效率,对于装配式体系的应用具有重要价值和意义。文章通过分析装配式墙板建筑信息模型(Building Information Modeling,BIM)和排板方法,建立墙体尺寸模型,结合蚁群算法,将尺寸模型转化为极值问题,改进节点访问矩阵及其概率的计算公式,运用BIM二次开发技术,完成对装配式墙板BIM模型的数据提取、求解优化及模型更新,并在实际工程中进行算法对比验证。结果表明:将BIM技术与改进蚁群算法在墙板排板设计过程中应用,可以优化装配式墙板规格,提高装配式墙板标准化率;与人工调整方式、遗传算法、模拟退火算法相比,改进的蚁群算法在求解效率和求解结果上具有明显优势。展开更多
文摘针对传统蚁群算法在农机导航路径规划中存在前期搜索盲目、死锁、收敛速度慢、收敛路径质量低的问题,本文提出基于跳点优化蚁群算法(Jump point optimized ant colony algorithm,JPOACO)的路径规划方法。首先,使用优化跳点搜索算法对地图进行预处理,获得简化跳点;其次,通过简化跳点对栅格地图进行信息素初始化,以加强简化跳点的引导能力和减少前期盲目搜索;接着,设计蚂蚁死亡惩罚机制,以降低陷入死锁蚂蚁走过路径的信息素,减少死锁问题的发生;再者,通过重新设计启发式信息函数并引入分级式信息素因子改进状态转移概率函数,以提高收敛速度,缩短路径长度;最后,采用路径优化策略删减不必要路径节点,以进一步缩短路径长度、提升平滑度,提高路径质量。仿真结果表明,在简单环境中,JPOACO算法求得的路径长度较传统蚁群算法和另一种优化蚁群算法短约22.6%和2.0%,收敛迭代次数、收敛时间分别减少约77.0%、77.5%和49.3%、87.8%,零死亡迭代次数和零死亡时间较后者减少约19.5%和80.5%;在复杂菠萝种植环境中,JPOACO算法较传统蚁群算法和另一种优化蚁群算法求得的路径长度短16.6%和4.7%,收敛迭代次数、收敛时间分别减少约77.1%、17.4%和73.7%、47.4%,零死亡迭代次数和零死亡时间较后者减少约34.3%和58.2%,表明本文算法具有较高的适用性和可行性。
文摘对于小电流接地系统的单相接地故障选线,传统方法普遍采用基于一维信号的选线模型,存在选线准确率低、抗噪性弱等问题。为此提出一种改进的变分模态分解及Conv Ne Xt的小电流接地系统单相接地故障选线方法。首先引入蚁狮算法优化变分模态分解算法,通过蚁狮算法自动寻优选取合适的分解次数和惩罚因子,计算分解得到的各分量的分布熵,将其中的噪声分量筛选去除,将其余有效分量进行线性重构得到降噪后的零序电流信号;其次,将经过降噪处理后的一维零序电流信号经格拉姆角场转换为二维图像,制备故障选线数据集;然后,引入预训练的ConvNeXt模型,根据该研究数据模型特征,在其已有权重基础上对模型参数进行对应微调,从而提高模型精度并形成最终的选线模型;最后引入绝对平均误差、均方根误差作为评价指标验证所提降噪算法有效性。分别在加入噪声与否的前提下,将所提模型与3种选线模型相比较。实验结果表明该模型的准确率最高、抗噪性方面更好,其中该研究算法准确率达到了99.82%并且在不同噪声条件下都能维持91%以上的准确率,高于其他选线模型,克服了传统故障选线方法准确率低、抗噪性差的问题。
文摘装配式墙板尺寸优化可以减少非标准板率,提高生产效率,对于装配式体系的应用具有重要价值和意义。文章通过分析装配式墙板建筑信息模型(Building Information Modeling,BIM)和排板方法,建立墙体尺寸模型,结合蚁群算法,将尺寸模型转化为极值问题,改进节点访问矩阵及其概率的计算公式,运用BIM二次开发技术,完成对装配式墙板BIM模型的数据提取、求解优化及模型更新,并在实际工程中进行算法对比验证。结果表明:将BIM技术与改进蚁群算法在墙板排板设计过程中应用,可以优化装配式墙板规格,提高装配式墙板标准化率;与人工调整方式、遗传算法、模拟退火算法相比,改进的蚁群算法在求解效率和求解结果上具有明显优势。
