基于自由曲面有向Voronoi区域划分算法的机器人加工刀轴低摆振路径规划

针对自由曲面刀具路径规划中,刀轴摆动带来的振动影响加工质量的问题,提出有向Voronoi区域划分算法。基于该算法实现了刀轴运动优化的复杂自由曲面的区域划分,并光顺连接区域之间和区域内部的刀具路径,得到曲面整体实际可加工的刀具路径。应用该算法与UG不同路径规划的刀轴矢量变化进行了对比实验,结果显示刀轴矢量变化均值和累计值减少了30%,方差降低了近60,从而验证了该方法的刀轴矢量变化明显小于传统的对整个加工曲面的路径规划,可减小加工过程中的机械振动和冲击,保证加工刀轴姿态的稳定性,从而提高加工精度,减小对加工设备寿命的影响。利用工业机器人完成铣削实验,进一步验证了该方法的可行性和有效性。

基于空间特点的老旧居民小区同功能区域重划分研究

老旧小区的居住环境可能因年久失修而变得陈旧和不安全,重划分研究有助于改善小区的绿化、照明、交通等基础设施,提升居民的居住舒适度和安全感。为此,该研究分析了老旧居民小区空间特点,基于此,以空气质量、噪声水平、交通便利性、绿化覆盖率为目标函数,结合目标权重,构建老旧居民小区同功能区域重划分模型。引入免疫机制改进免疫粒子群算法,求解该模型。实例分析结果显示:研究方法应用后同功能区域利用率明显升高。该方法能够充分利用小区现有的空间资源,通过合理布局和功能整合,提高空间利用率,减少资源浪费。

面向区域自治的配电网动态区域划分方法

具有间隙性及波动性特征的大量分布式光伏接入配电网,为配电网的源荷功率平衡及节点电压调节等带来了新的技术挑战。为充分利用配电网中多类型调节资源的调节能力,提高新能源高比例接入下配电网的自治能力,提出了一种面向区域自治的配电网动态区域划分方法。首先,结合分布式光伏和负荷预测数据,衡量配电网中多类型可调资源的调节能力,建立考虑模块度、电压调节能力和功率持续调节能力的综合指标体系。其次,采用遗传算法求解各区域最优综合指标,结合运行状态及调控需求设计分区结构更新触发机制,更新分区结果。最后,结合实际配电网典型日运行数据的仿真算例及对比分析验证了所提区域动态划分方法在提高区域电压调节能力和功率持续调节能力方面的优势,并分析了不同指标权重,不同触发阈值以及不同时间尺度对分区结果的影响。

基于Voronoi图的配电变压器定位和供电区域划分

综合考虑电网规划的经济技术要求和Voronoi图的几何特性 ,提出基于Voronoi图实现的新增配电变压器的自动定位和供电区域的自动修正的计算几何的方法 ,为解决中压配电变压器的优化规划问题提供新的研究思路。算例结果证明该计算几何方法的有效性和合理性。

基于顶点加权Voronoi图的变电站供电区域划分

在常规Voronoi图应用研究的基础上,提出了基于顶点加权Voronoi图实现变电站最佳供电区域自动划分的计算几何方法;在整个供电区域负荷密度相同的条件下,考虑变电站的主变压器容量大小对其周围供电区域的影响能力的不同,提出基于变电站主变压器容量确定权重、划分变电站供电区域的新思路,确定了顶点加权Voronoi图的构造方法.算例表明该方法直观、快速、有效,最佳供电区域划分结果具有一定的有效性和合理性.

基于XGBoost算法的人—虎共存区域风险等级划分

以2014—2019年珲春地区红外相机拍摄的东北虎数据为基础,基于XGBoost算法构建了虎出没区域风险等级划分模型。由模型检验可知:模型的准确率为93.51%,精确率为93.85%,召回率为93.08%,F1值为93.31%,Cohen s Kappa统计系数为90.2%。研究结果表明:基于XGBoost算法构建的人-虎共存区域风险等级划分模型分类效果好、预测准确度高,运用该模型对人-虎共存区域进行风险等级划分是可行的。

使用Voronoi图对流场拓扑区域进行划分

特征可视化中的拓扑结构分析法,能够快速的显示流场的全局结构,在侧重于考虑流场的特殊结构时显示出了较大的优越性。但是在很多情况下,仅仅显示流场的结构还不够,还需要更详细的知道拓扑场中每个区域的作用范围。传统的方法都是根据特征矢量的虚部来判断拓扑区域的作用范围,这种方法太过于概括,区域大小只是相对的,没有考虑到附近临界点对周围流体运动的影响。为了能更真实的反映临界点对周围流运动的影响,论文提出使用Voronoi图来划分拓扑区域的作用范围,并将该方法应用于海洋流场。同时也与传统的特征矢量方法进行了对比,实验表明,取得了较好的效果。

基于特征区域划分的巡逻配置及选址方法研究

为提高目标区域的巡逻效率,文章提出一种基于路网特征下区域划分的巡逻配置及选址方法。首先,定量分析研究区域路网密度,并基于中心度评价指标量化路网布局结构,实现研究区域划分;然后以总区域巡逻覆盖率为约束,构建以最优巡逻车数量配置为目标的规划模型;最后基于选址贪心算法求解并得出子区域覆盖率及巡逻车配置数量。结果显示,巡逻覆盖率与子区域路网等级和巡逻车速度提高带来的收益呈正相关关系。该方法可为巡逻配置及选址问题的解决提供有效途径。

基于Voronoi图的空间区域划分算法

考虑到空间划分的复杂性,将有限维分布不均匀的空间划分为均匀的空间是一个很复杂的过程.针对Voronoi图诸多性质中的最近邻特性,提出利用Voronoi图划分空间区域,定义了一个单位覆盖空间,运用点替换规则和迭代法划分空间,并将分块区域内的点集标记颜色,位于同一分块内的点有相同的特性,从而把平面或维空间划分为有周期性或准周期性的分块.利用Voronoi图划分空间的算法可应用到计算机制图,把凹凸不平的物体表面细分,还可应用在三维空间来构造分子,在计算化学中得有广泛的应用.

基于Voronoi划分的区域化模糊聚类遥感影像分割

随着遥感传感器分辨率的不断提高,高分辨率遥感影像在提供更多丰富地物细节信息的同时,也使影像中同质区域内像素光谱相似性减弱、同质区域间像素光谱相似性增强,从而增加了影像分割的不确定性。与此同时,影像中几何噪声更加明显,极易造成误分割。这些特点将导致传统影像分割方法无法实现高分辨率遥感影像的有效分割。为此,本文提出在影像域几何划分基础上的区域化模糊聚类遥感影像分割方法。该方法摒弃传统以像素为基本操作单元的方式,代之以Voronoi多边形为基本操作单元,在模糊聚类框架下实现区域化影像建模,进而定义区域化模糊聚类目标函数,以解决高分辨率遥感影像分割问题。论文的内容如下。

考虑交通负荷时空需求及区域划分的配电网分布式经济调度策略

针对电动汽车与分布式电源高比例接入对配电网的安全经济运行所带来的挑战,以及传统集中式控制面临的通信压力大、数据隐私低等问题,提出一种考虑交通负荷时空需求的配电网分布式经济调度策略。首先,考虑不同交通区域的用户出行特性差异与实时交通信息影响,建立电动汽车充电负荷的时空分布预测模型;其次,在原有配电网的负荷特性基础上,考虑充电负荷的时空差异性,提出基于谱聚类的配电网区域划分方法;最后,提出基于交替方向乘子法的配电网分布式经济调度策略,实现经济调度模型的分布式解耦计算,并进一步提高经济调度模型的计算速度。算例表明,所提策略可降低12.76%的运行成本与59.45%的网络损耗,并提升系统的计算效率。

考虑特殊区域的离散区域划分方法

基于多机器人系统的区域覆盖中的区域划分问题,分析现有区域覆盖任务发现,在任务区域中存在危险区域或优先级更高的特殊区域。针对特殊区域需要分配给最少的机器人的情况,设计了一种基于Morse分解的离散区域划分方法。该方法用放射状Morse分解来定义离散任务区域的空间结构,并提出一种改进回溯法来确定最优分割线,以避免分割特殊区域并保持多机器人工作量均衡。仿真给出了在特殊区域分布不同、机器人数量不同的场景下的区域划分结果,并与两种现有算法进行了比较。结果表明,所提方法能够生成稳定的解,有效减少特殊区域的分割,合理分配多机器人的工作量。

考虑工作量均衡的区域划分方法及烟草配送路径优化研究

在卷烟物流送货环节中,普遍存在着送货区域划分不合理、线路布局弹性差、任务分配不均衡等问题。本文在考虑工作量均衡的基础上,提出“区域划分—路径规划”的协同优化方法来得到最终的优化路径。在区域划分阶段,设计了一种基于经纬度和送货量均衡的M-Cut划分算法,得到了若干个小规模送货区域;在路径规划阶段,基于送货里程、送货数量和送货户数三个指标,构建了考虑工作量均衡以及容量约束的车辆路径规划模型,得到了每个子区域内工作量均衡的最优行驶路径。最后,将本文提出的模型与算法应用于台州烟草配送中心的实际运营场景,充分验证了本文提出算法的有效性和可操作性,对烟草物流行业的区域划分和智能配送优化具有一定的指导意义和管理启示。

教学楼弧形出口安全通行等级区域划分

为有效提升教学楼弧形出口学生通行的安全性,通过现场数据测定并借助Pathfinder数值模拟软件,对出口不同区域内学生的疏散时间、路线等情况进行仿真模拟,掌握出口人员疏散的规律与特点,结合仿真模拟及现场拥堵人群的分布情况划分安全通行等级区域、制定疏导管理方案。结果表明:在疏散过程中,拥堵人群后方的人员会选择出口两侧的路线进行疏散,并非紧跟在人群的后方;出口大厅有效通行区域的学生密度达0.56人/m2(约25人)时,若后续学生继续增加,将使出口逐渐拥堵;将出口扇形区划分为3个安全通行等级区域,并提出了相应的疏导与管理方案,提升了出口拥堵时通行的安全性。

阵列式无线电能传输系统自适应区域划分定位策略

无线电能传输系统中,发射线圈和接收线圈间不可预知的偏移会显著地降低系统的传输性能。通过阵列式系统的精确定位和功率定向,能够有效地缓解偏移带来的不利影响。该文提出一种基于自适应区域划分的平面阵列式无线电能传输系统接收线圈定位策略。该策略不需要额外的检测线圈或位置传感器,仅通过建立发射线圈电流与接收线圈坐标之间的关系模型,就能推导出坐标计算公式。根据预设定位精度,对随机放置接收线圈的区域进行划分,并动态优化各区域的最佳参考点。通过比较接收线圈在待测定位点与最佳参考点时发射线圈电流的变化量,确定相应坐标的变化量,从而实现对接收线圈的精确定位。通过仿真和实验验证了所提方法的有效性。实验结果表明,在329 mm×329 mm的区域内,平均定位误差为9.98 mm,满足预设的10 mm定位精度。

基于Voronoi图的战备物资储备区域划分

综合考虑战备物资储备的特点和Voronoi图的特性,在对战备物资储备区域划分的影响因素和划分原则分析的基础上提出了基于Voronoi图实现的战备物资储备区域划分的几何方法;并充分考虑其经济性和地理空间的33个省会城市和直辖市的Voronoi图和具有不同战略意义担负不同作战任务的七大军区命名城市Voronoi图进行叠加和调整,构建了7+1的区域储备模式;为战备物资储备区域划分提供了一种新的研究思路,为战备物资储备布局研究打下了结实的基础。

基于多因素耦合量化表征模型的冲击危险区域划分

针对现有冲击危险评价方法不能准确体现冲击危险因素影响下应力集中变化特征等问题,提出了基于多因素耦合量化表征模型的冲击危险区域划分方法。首先,根据地下煤层的地质条件、巷道分布、开采范围等实际情况,分析得出主要的冲击影响因素;其次,分别参考多因素叠加法和应力分析法,确定各类冲击影响因素的影响范围及相对应力集中系数;然后,基于煤岩体内部微元强度分布函数,构建冲击危险多因素耦合量化表征模型;最后,将冲击影响因素的影响范围及相对应力集中系数代入量化表征模型,得到煤层应力分布结果,根据应力分布结果进行冲击危险等级划分,得到冲击危险区域分布情况。以山东新巨龙能源有限责任公司3煤层为例,通过分析叠加断层、大巷和采空区等主要冲击危险因素引起的应力集中,制定合理的冲击危险等级划分标准,得到了3煤层冲击危险区域划分结果,并进行了现场验证。由评价工作完成前后发生的矿震事件可知,冲击震源主要集中在强冲击危险区域,这与区域划分结果较为吻合,从而验证了该方法能够有效地定量划分煤层冲击危险区域。

改进型Voronoi图与GIS在地震救援区域划分中的研究

针对当前我国社会城市化发展带来的诸多复杂的变化,面临地震灾害潜在威胁日趋严重的状况,以国内救援队伍为需求对象,提出了一种改进型Voronoi图,在传统Voronoi图应用研究的基础上,采用顶点加权Voronoi图实现地震现场救援区域自动划分的计算几何方法,并运用GIS的空间分析功能对地震灾区进行空间剖分以生成地震现场最佳救援区域。提出了影响救援区域覆盖范围的4个因子,给出了各个因子的权重计算方法,并与传统Voronoi图生成的救援区域进行比较分析。

日本东洋学的世界区域划分与“中洋”概念的生成

“中洋”这一世界区域划分法与区域概念的创制形成,在日本的“东洋学”学术史上经过了一个漫长的过程。从一些学者对“东洋/西洋”中的“东洋”这一区域概念的科学性提出质疑,发展到宫崎市定将“东洋”拆分为“东亚/西亚”两个区域,最后是梅棹忠夫明确提出和倡导“中洋”这一概念,用来概括既不是东洋也不是西洋的、包括印度和阿拉伯伊斯兰世界在内的广大地区,并被学界关注和接受。有了“中洋”概念,“东洋/中洋/西洋”三分区域才能真正成立,从“东洋/西洋”二分法推进到“东洋/中洋/西洋”三分法,更新了东洋学及世界史研究的思路,有助于矫正“东洋/西洋”二元对立观念以及由此形成的西方中心主义。“中洋”这个区域概念的提出使学者们不再把那个广大区域作为东洋与西洋的边缘,而是作为“中洋”的本体来把握,大大推动了“中洋”研究,并且出现了杉勇《中洋的历史与文化》那样的专门著作。“中洋”概念的发明作为一项重要的学术思想贡献,值得我们认真研究与借鉴。

我国江南地区区域范围划分方法研究

江南地区是我国历史上重要的经济文化中心,但江南的地理范围一直是一个模糊的概念。为了清晰地了解江南地区的地理范围,主要选取区域经济、人口、地形、水系等影响因素构建模型。当代江南地区是以上海、江苏南部、安徽南部和浙江北部为主的地理区域。