/oa /oa/darticle.aspx?type=view&id=20230903 2023年08月20 00:00 2023年05期 0 0 596494 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202210027 针对求解大规模约束多目标优化问题时遇到的收敛速度慢和可行解难以找到的困难,提出了一种自适应 两阶段大规模约束多目标进化算法。 首先,算法在第一阶段根据决策变量的性质,自适应地选择部分变量进行优 化,且不考虑任何约束使种群快速跨过不可行区域,逼近无约束帕累托前沿。 其次,算法在第二阶段考虑全部的约 束,利用 ε 约束处理技术对变量进行整体优化;同时,利用存档将进化过程中获得的可行且非支配的解保存并更 新,以不断地提高种群的收敛性与多样性。 最后,将所提算法与其他 6 种算法在 37 个测试函数上进行实验对比, 结果表明:所提算法在 25 个函数上取得了最佳结果,且分别至少在 31 个函数上优于对比算法;所提算法在 90%以 上函数中的可行率都能达到 100%,可以有效地解决大规模约束多目标优化问题。 2023年08月20 00:00 2023年05期 1 9 3334988 <span style="">于坤杰, 杨振宇, 乔康加, 梁 静, 岳彩通</span> <br /> /oa/darticle.aspx?type=view&id=202211064 合作型协同演化算法在处理大规模全局优化问题中的决策变量完全可分或者完全不可分的问题时,精确 的分组方法并不能保证提高算法性能,甚至可能会导致性能下降。 针对上述问题,提出了一种基于资源分配和动 态分组的合作协同演化算法(RG-CCFR3) 。 该算法以 CCFR3 为基础,当决策变量完全可分或完全不可分时,首先 设置数组与数组索引,用于确定每轮优化时的分组大小;其次,根据分组大小对决策变量进行随机分组,使得在不 同轮次的优化中每组决策变量的分配更多样化;最后,修改了 CCFR3 中每轮优化时的处理逻辑,保证了每轮优化 的次数一致。 通过 CEC2013 和 CEC2010 中的基准测试函数检验算法的性能,将 RG-CCFR3 与 CCFR3、MMO-CC、 CBCC-RDG3 进行对比并进行显著性检验。 结果表明:对比 CCFR3 算法,RG-CCFR3 算法在处理决策变量完全可分 或者完全不可分的问题时,在多数情况下具有更好的性能;与 MMO-CC、CBCC-RDG3 算法相比,RG-CCFR3 算法具 有一定的竞争力。 2023年08月20 00:00 2023年05期 10 16 3261211 欧阳聪,关静,杨鸣 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202212011 为解决大规模敏捷软件项目调度问题,首先,将其分解为故事选择、故事分配和任务分配 3 个强耦合子问题, 并引入用户故事的新增与删除、每个冲刺阶段中员工工作时长的变化等动态事件,考虑团队开发速度、任务时长和技 能等约束,以最大化项目所完成用户故事总价值为目标建立大规模敏捷软件项目调度数学模型;其次,根据问题特征 设计了马尔可夫决策过程,采用 10 个状态特征描述每个冲刺阶段开始时的敏捷调度环境,12 个复合调度规则作为智 能体的候选动作,并按照调度模型的目标函数定义奖励;最后,提出一种基于复合调度规则的优先经验回放双重深度 Q 网络算法来求解所建模型,引入双重深度 Q 网络(DDQN)策略和优先经验回放策略,避免深度 Q 网络的过估计问 题,并提高经验回放池中轨迹信息的利用效率。 为了验证所提算法的有效性,在 6 个大规模敏捷软件项目调度算例 中进行了实验,分析了所提算法的收敛性。 根据算法性能测度,与已有代表性算法 DQN、双重深度 Q 网络以及仅使用 单一复合调度规则的方法进行对比。 结果表明:所提算法在 6 个不同算例中均获得了最高的平均累计奖励值。 2023年08月20 00:00 2023年05期 17 23 1982329 申晓宁,毛鸣健,沈如一,宋丽妍 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202212005 传统的差分进化算法求解优化问题一般从零知识开始,独立搜索,没有利用已求解过的相似问题信息,针 对这一问题,在传统的差分进化算法中引入迁移学习技术。 首先,利用存在相关性的源问题的优化种群和目标问 题的当前种群抽取关键信息,通过联合分布适配的方法映射到高维希尔伯特空间。 其次,用映射后得到的矩阵构 建新种群,代替目标问题的种群,完成后续进化任务。 实现了 2 种迁移模式:在目标问题求解初始化时,将源问题 的有效信息进行迁移,引导算法搜索方向;目标问题求解迭代一定的次数后,再利用迁移的有效信息,加快种群收 敛速度。 最后,采用 9 组多任务测试函数对算法进行了测试,与无迁移的差分进化算法以及直接迁移种群的无适 配技术的差分进化算法进行对比。 结果表明:在求解质量方面,所提算法有 7 组优于传统的无迁移差分进化算法; 在求解速度方面,所提算法有 7 组比传统差分进化算法收敛速度更快;基于迁移学习的差分进化算法对提高目标 优化问题的求解精度和收敛速度是有效的。 2023年08月20 00:00 2023年05期 24 31 3058045 李 晰, 李 帅, 冯艳红, 李明亮 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202212001 昂贵大规模优化问题存在着决策变量之间高度耦合、求解容易陷入局部最优以及目标评价昂贵等问题,导致 在资源有限的情况下很难获得全局最优解。 为此,基于合作型协同演化策略提出了一种惯性分组和重叠特征选择的 方法来辅助求解昂贵大规模优化问题。 首先,采用重叠特征选择技术将一个大规模优化问题分解为若干个低维的重 叠子问题,并对每一个子问题进行独立的代理模型辅助的优化搜索。 其次,将每个子问题搜索获得的潜力个体合成 一个完整的解,对其使用昂贵目标函数进行评价。 再次,算法还采用惯性分组技术控制优化过程中重新分组的频率 以延长分组方案的开发周期,从而提升优化效果。 最后,为了测试所提算法的性能,将其与求解昂贵大规模问题的 3 种优化算法在 CEC2013 的 15 个基准函数上获得的实验结果进行了对比。 结果表明:所提算法在求解昂贵大规模优 化问题上具有一定的竞争力,尤其适用于求解部分可分离、重叠或完全不可分离等问题。 2023年08月20 00:00 2023年05期 32 39 1115789 邓传义, 孙超利, 刘晓彤, 张晓红, 李春鹏 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202202001 针对传统管制刀具检测方式过度依赖特定设备与环境,目标检测存在适用范围小、抗干扰能力弱、精度 低等问题,提出一种优化聚类和引入卷积注意力模块(CBAM)的 YOLOv5 管制刀具检测方法。 首先,通过计算每 个点的局部密度和该点与其他具有较高密度点之间的最小距离,绘制决策图并获取聚类中心;其次,计算局部类 中所有点与其类中心间的平均距离来提取核心点,并使用全局搜索分配策略将分类点归类;最后,采用统计学习 策略分配剩余点,未被处理的点当作噪声点,归入到其最近的类中。 采用改进密度峰值聚类算法对管制刀具的边 界框聚类进行分析,优化先验框尺寸,提高先验框与目标物体尺寸的匹配度,解决 YOLOv5 模型中 K-means 聚类 算法聚类效果不稳定以及对大规模数据收敛较慢的问题。 此外,将 Backbone 中的 C3 模块与 CBAM 注意力机制 相结合,改进为 CBAMC3 模块,提升模型对目标特征的提取能力,解决 YOLOv5 算法对小目标检测效果不佳的问 题,提高模型精度。 实验结果表明:改进后模型 YOLOv5-Plus 在自定义数据集上的 P、R、mAP@ 0. 5、mAP@ 0. 5 ∶ 0. 95 等参数的数值分为 98. 14%、95. 80%、97. 56%、76. 68%,相比于改进前的 YOLOv5 模型分别提高了 1. 64、 1. 59、1. 51、3. 26 百分点,有效提升了公共区域的管制刀具检测能力。 2023年08月20 00:00 2023年05期 40 45 8835845 张 震, 陈可鑫, 陈云飞 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202209016 生物电信号属于强噪声背景下的低频微弱信号,工频干扰的滤除很有必要。 为保证工频偏移时滤波的精 准性和有效性,提出了一种基于频率密度的局部离群因子( FLOF)算法,并结合经验模态分解(EMD)对信号进行自 适应去噪。 首先,将信号进行短时傅里叶变换,将局部离群因子算法拓展到频域,通过 FLOF 找到工频干扰的频率 偏移量和偏移时刻;其次,根据偏移时刻对信号进行分段,使用段内瞬时工频的平均值作为段内实际工频;最后,对 每段信号进行 EMD 分解,生成多个不同时间尺度的局部特征分量,仅对包含工频信号的局部特征分量滤波保留更 多有用信息。 结果表明:此方法频率估计精度较高,在不同信噪比下滤波后信噪比、均方根误差、相似度均得到一 定改善。 以原信噪比-30 dB 为例,相较于最小均方误差滤波和递推最小二乘滤波信噪比提升 16. 266、7. 671 dB,均 方根误差减小 16. 017、4. 388 dB,相似度提升 0. 200、0. 013,可以看出所提方法滤波效果优于常规滤波方法。 2023年08月20 00:00 2023年05期 46 52 2260227 黄紫娟, 涂 娟, 代尊翔 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202211026 轨迹预测作为自动驾驶中的重要组成部分,旨在对车辆进行行驶估计,以便车辆根据行驶估计进行路径 规划,从而做出安全准确的决策。 首先,为提升车辆轨迹预测精度,采用有向图方法构建高清驾驶场景地图,有向 图方法将地图信息矢量化,以便有效提取地图拓扑结构;其次,采用生成对抗模仿学习( GAIL) 通过生成器与判别 器的对抗博弈学习数据集驾驶策略,从而根据当前状态采取对应驾驶行为;最后,通过采样遍历得到多模态预测轨 迹方案。 在 nuScenes 运动预测数据集上进行仿真,量化结果显示相比于其他方法,K = 5 时,最小最终位移误差 MinFDE5 提高了 10. 8%;K = 10 时,最小最终位移误差 MinFDE10 提高了 17. 53%,最小平均位移误差 MinADE10 提高了 9. 52%,失误率 MissRate10 减少了 28. 26%。 评估结果表明:生成的轨迹多模态符合场景基本结构,且准确度得到提高。 2023年08月20 00:00 2023年05期 53 61 6202011 崔建明, 蔺繁荣, 张 迪, 张路宁, 刘 铭 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202208039 针对权益证明 PoS 出块奖励分配不合理这一问题,提出了一种基于激励机制的权益证明共识算法( Incen&#x2;tive-PoS) 。 首先,对研究问题进行描述,即 PoS 决定了持币更多的节点获得记账权的概率更大,并且出块奖励由出 块者独占;其次,为解决奖励分配的问题,提出基于激励机制的 PoS 共识算法 Incentive-PoS,利用博弈论中的沙普利 原理对出块奖励进行再分配,信用度高、积极参与共识的节点都能得到分红,小节点获得收益的可能性变大;最后, 对改进算法进行模拟实验与结果分析,相比于原算法,改进方案在分配收益上表现更加合理,提升了获得分红的节 点数量、缩小了节点的贫富差距、提高了共识积极性,并且在吞吐量、时延、安全性方面都明显提升。 Incentive-PoS 算法有利于改善区块链中因财富差距过大而产生的分层现象,进一步促进了区块链网络的健康运行和发展。 2023年08月20 00:00 2023年05期 62 68 3037017 王 捷, 葛丽娜, 张桂芬 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202302026 鉴于城市中低压配电网电容电流急剧上升,单相接地故障电弧难以自熄,易产生电弧接地过电压及扩大 事故,探究谐振接地系统( NES) 电弧 接 地 故 障 的 可 靠 选 线 方 法 是 保 障 配 网 稳 定 安 全 运 行 的 基 础。 首 先,建 立 NES 发生电弧接地故障的等值电路,分析故障、健全线路之间零序电流存在的差异。 其次,通过引入动态弧长参 数改进 Schwarz 电弧模型,并采用 MATLAB / Simulink 搭建改进 Schwarz 电弧仿真模型,在此基础上搭建某城市中 压配电网电容电流超标场景下的纯电缆线路系统电弧接地故障模型。 再次,设置典型故障条件模拟任意线路的 电弧接地故障,提取各线路零序电流进行 coif 小波分解,提出当出线发生电弧接地故障时,故障线路与健全线路 非工频零序电流模极大值的极性相反;当母线发生电弧接地故障时,提出所有出线非工频零序电流模极大值的 极性相同的电弧接地故障选线判据。 最后,设置典型的故障条件验证了该方法对 NES 电弧接地故障选线的有效 性。 结果表明:在不同的过渡电阻、故障点距离、故障时刻相位角等典型故障工况下,所提方法均能正确选择出 电弧接地故障线路。 2023年08月20 00:00 2023年05期 69 76 3659629 李景丽, 任俊跃, 袁 豪, 王子鉴, 雷 宏, 赵子敬 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202211013 随着新型电力系统建设进程的推进,分布式电源并网比重逐渐增加,为解决新型配电网分布式电源调控 困难的问题,采用改进粒子群优化算法对大规模分布式电源进行集群划分。 首先,在模块度划分标准基础上,引入 群内源荷有功匹配度和无功匹配度,提出由三者加权组合的综合性能指标,构建基于综合指标体系的集群划分优 化模型;其次,采用惯性权重动态递减策略改进二进制粒子群优化算法,使其惯性权重动态变化,优化粒子位置与 速度的更新进程,提高粒子群优化算法的寻优效率;最后,采用改进二进制粒子群优化算法对基于综合指标体系的 集群划分优化模型进行寻优,基于此对 IEEE33 节点、某 10 kV 实际配网馈线系统进行集群划分。 结果表明:基于 综合指标体系的集群划分方法在保障划分结果模块度基本不变的基础上,可将有功匹配度和无功匹配度分别提高 30%左右;而改进粒子群优化算法对提高划分结果的各个指标值均具有明显效果。 2023年08月20 00:00 2023年05期 77 85 2591119 陈婧华, 张琳娟, 卢 丹, 郭 璞, 任俊跃, 李景丽, 李忠文 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202206003 为了提升电力电缆故障诊断的准确率,解决电缆故障诊断中过程烦琐、效率低、识别精度不高等问题,使其 能够在电缆故障发生时准确地诊断出故障类型,提出了一种基于连续卷积神经网络( CNN) 和双向长短网络记忆 (BiLSTM)的电缆故障检测方法。 通过 Simulink 搭建仿真模型,提取单相接地短路、两相接地短路、两相相间短路、 三相短路故障的电压信号,构建故障样本集。 将信号输入到该网络模型,一维卷积神经网络提取电缆故障信号的 局部特征,双向长短时记忆网络捕捉故障信号时序信息,基于自动提取的特征实现对电缆故障的诊断。 经仿真结 果验证,该方法能够对电力电缆的 4 种短路故障进行识别和分类,对单相接地短路故障和三相短路故障分类的正 确概率达到 97%,对两相接地短路和两相相间短路分类的正确概率达到 92%,整体准确率达到 98. 37%。 通过对损 失函数曲线、准确率曲线的分析,证明该方法能够取得较好的电缆故障诊断效果。 最后使用实际数据进行验证,结 果表明该方法具有可行性。 2023年08月20 00:00 2023年05期 86 92 5193564 高 超, 刘泽辉, 曹 栋, 姚利娜 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202205042 为了探究扭转对 RC 框架抗连续倒塌性能的影响,利用 LS-DYNA 建立了有限元模型,在对梁受扭试验以 及框架抗连续倒塌试验合理验证的基础上,研究了扭转对平面框架抗连续倒塌性能的影响机制,分析了空间框架 抗倒塌性能。 结果表明:相比于不受扭构件,当梁所受初始扭矩分别达到梁截面抗扭承载力的 20%、40%、60% 及 80%时,结构在连续倒塌下的压拱承载力分别降低了 0. 5%、3. 4%、10. 9%、15. 6%;随着梁所受扭矩的不断增大,中 柱端梁底钢筋的断裂呈现先提前再延后的趋势,而中柱端梁顶钢筋的断裂不断提前;空间框架中由于横向梁弯曲 产生的协调扭转作用会使得梁底钢筋相比于平面框架先断裂,钢筋断裂前空间框架的抗倒塌承载力基本等于其对 应的平面框架与横向梁的承载力的叠加。 2023年08月20 00:00 2023年05期 93 100 9820327 黄远,王力 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202201003 为研究大跨径曲线斜拉桥断索产生的力学响应,以甘肃省西固柴家峡斜拉桥为工程实例,采用梁格法建 立有限元模型,选取 15 个典型断索工况,分析了不同位置、不同数量的拉索断裂前后剩余拉索索力、主梁挠度、主 梁应力及塔顶偏移的变化。 研究结果表明:单索断裂只会产生局部影响,变化峰值出现在断索锚固区附近,并向周 围递减,组合断裂工况比单索断裂工况产生的影响更大;长索断裂产生的影响最大,中索次之,短索最小;中跨拉索 断裂产生的影响大于边跨;拉索断裂对断裂跨的影响比非断裂跨大,对断索面的影响比非断索面大;断索对主梁峰 值应力和全桥应力分布的影响很小,仅对锚固区附近的主梁应力影响较大。 2023年08月20 00:00 2023年05期 101 107 1853788 杨雅勋, 王成之, 柴文浩, 张宇航, 张富华 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202206014 针对传统贝叶斯网络(BN)方法较难实现施工进度风险动态评估的问题,在分析环境、组织、技术、管理等 风险因素与施工进度风险之间因果关系的基础上,引入时间因素将贝叶斯网络横向扩展成具有 10 个时间段的动 态贝叶斯网络(DBN) ,结合施工进度监测数据对施工进度风险进行动态评估。 以 El Sillar( 下文称艾尔西亚) 高等 级公路工程为例验证方法的合理性。 结果表明:艾尔西亚公路工程施工进度风险整体可控,各时间段能够按期完 工的概率在 60%左右,延期风险呈先增后降的趋势,导致其工期延误的风险事件依次为环境风险、技术风险、组织 管理风险、经济风险;DBN 模型考虑了风险因素的动态性,优于静态模型。 基于 DBN 对公路工程施工进度动态风 险进行分析,可为同类工程提供借鉴和参考 2023年08月20 00:00 2023年05期 108 113 5352854 张 华, 彭朝晖, 张 强, 马萌濛, 王亚伟, 李宗坤 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202206002 为减少沥青路面反射裂缝的产生及扩展,提高沥青路面的整体抗裂性和延长其使用寿命,采用经济效益 良好、取材便捷、增韧效果佳的玻璃纤维来改善水泥稳定碎石的收缩及抗裂性能,并通过干燥收缩试验、温度收缩 试验、弯曲韧性试验、断裂能试验分析了玻璃纤维对水泥稳定碎石柔化抗裂能力的改善效果。 研究结果表明:在玻 璃纤维体积掺量为 0. 05%、0. 10%、0. 15%时水泥稳定碎石 30 d 龄期干燥收缩系数分别较普通水泥稳定碎石降低 了 6%、13%、16%;其平均温缩系数分别降低了 6%、16%、19%,玻璃纤维的掺量从 0. 05%提高到 0. 10%时平均温缩 系数的降低幅度最大,达到了 10%,此时的提升效果最佳;3 种不同玻璃纤维掺量的水泥稳定碎石的弯拉韧度分别 增加了 25. 9%、48. 1%、150. 0%,相对于普通水泥稳定碎石,加入 0. 10%玻璃纤维改性后极限破坏荷载提高了超过 20%,破坏时的挠度增大了 53%;水泥稳定碎石断裂能增益比达到了 1. 225。 玻璃纤维的加入可以有效抑制水泥稳 定碎石材料的干燥收缩和温度收缩变形,同时改性后水泥稳定碎石韧度和破坏时消耗的能量远远大于普通水泥稳 定碎石,增强了水泥稳定碎石的收缩和抗裂性能。 2023年08月20 00:00 2023年05期 114 120 4139507 郭寅川, 刘逸伟, 申爱琴, 李震南, 吴金华, 张家龙 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202205030 针对旧水泥混凝土路面沥青薄层罩面易发生推移等破坏问题,选取 3 种黏层油(普通乳化沥青、SBS 改性 乳化沥青、自制高性能乳化沥青) 、3 种罩面层沥青混合料( AC-10、SMA-10、DTFC-10) 以及 3 种混凝土板表面粗糙 状况(原状、凿毛、刻槽) ,通过直接剪切试验对黏层油类型及用量、罩面层沥青混合料类型、水泥路面表面构造等因 素对层间抗剪强度的影响进行了研究,并运用灰色理论分析了不同因素的影响程度。 结果表明:黏层油种类对层 间抗剪强度有显著影响,层间抗剪强度随黏层油用量增加呈先增大后减小趋势,且黏层油用量为 0. 8 L / m 2 时,层 间抗剪强度达最大值;罩面层沥青混合料类型对层间抗剪强度也有影响,加铺超薄磨耗层 DTFC-10 罩面后层间抗 剪强度明显高于其他 2 种混合料;水泥混凝土板表面粗糙状况对层间抗剪强度也有影响,凿毛表面略高于刻槽,但 明显高于原状表面。 灰关联分析表明:影响层间抗剪强度的关键因素是罩面层混合料类型和黏层油,水泥混凝土 板表面粗糙状况和黏层油用量也对其有一定影响。 2023年08月20 00:00 2023年05期 121 126 1040814 徐鸥明, 徐仁涛, 李 洋, 韩 森