考虑摇头角的非赫兹滚动接触算法对比研究

为研究轮对摇头角对轮轨接触行为的影响以及评估简化非赫兹轮轨接触算法的精度,选取EKP、MKP与MSHM共3种考虑摇头角的轮轨非赫兹简化算法分析轮轨法向与切向接触行为。以S1002CN车轮踏面和CHN60钢轨为研究对象,以精确理论CONTACT算法的结果为参考,对比各简化接触算法得到的接触斑形状、接触应力、切应力等微观接触结果的准确性。利用UM软件建立车辆-轨道耦合动力学模型进行仿真分析得到轮轨运动参数,然后输入到接触算法计算轮轨接触解,基于统计学累积误差方法评估不同接触算法在实际车辆运行工况下的计算精度与稳定性。计算结果表明:摇头角使轮轨接触斑与接触应力呈三维非对称分布;对于法向接触,在大部分工况下,MKP算法相比EKP、MSHM算法精度较高,但接触斑内轮轨曲率变化较大时,如横移量为6 mm,MKP算法所得到的最大接触应力误差为47.2%,此时更适合采用MSHM算法,其误差为27%;对于切向问题,采用EKP+FaStrip、MKP+FaStrip算法比MSHM+FASTSIM算法得到的结果更准确;对于动力学结果,MKP+FaStrip算法比EKP+FaStrip、MSHM+FASTSIM算法得到的接触结果更加精确和稳定。

经纬度计算与Redis的GEO算法对比

随着地理信息技术的不断发展,经纬度计算在许多领域中得到了广泛的应用,然而,如何高效地进行经纬度计算仍然是一个挑战。近年来,Redis作为一个内存中的数据结构存储系统提供了GEO算法的支持,该算法可以处理不同类型的数据,从而高效地进行地理位置查询和计算。本文将对经纬度计算与Redis的GEO算法进行对比,探讨各自的优缺点,并给出结论。

简单地质条件下钻孔数据地质建模的插值算法对比研究

以目前常用的克里金插值,反距离加权插值,最小曲率插值和改进谢别德法四种插值方法对陕北某矿区钻孔数据进行空间插值并进行对比验证分析,以相关系数R2,均方根误差ERMS,平均绝对误差EMA作为精度指标,分析对比四种算法在实际应用中的插值效果,证明最小曲率算法是在该地质条件下的最佳插值算法。之后,再次使用该算法在陕西咸阳彬州区某矿进行了验证,也取得了较好的插值精度和稳定性。

处理地下水模型单元疏干-湿润的两种算法对比研究

在使用网格单元中心差分格式的地下水模型中,对地下水网格单元“疏干(干)-湿润(湿)转化”的模拟极易引发模型迭代不收敛等异常情况,很大程度上影响模型的应用。本研究使用理想案例和丹麦应用实例,综合比较了MODFLOW模型的试算法与COMUS模型的全有效单元法对网格单元“干-湿转化”问题的模拟能力及算法特性。结果表明:(1)试算法的参数组合选取对模拟的收敛性和模拟结果都有明显影响,使用试算法时需要不断优化参数组合以避免模型迭代不收敛或模拟失真等异常情况,很大程度上增加了用户使用模型的难度和时间成本;(2)全有效单元法的模拟结果比试算法的模拟结果更具可靠性,全有效单元法的作用等同于理论上最优的试算法参数组合,使用全有效单元法时用户无需进行复杂的参数组合工作,因此该方法能有效降低模型的使用难度与模拟结果的不确定性;(3)全有效单元法中单元间水平向水力传导度算法实现了可以与经典调和平均法相比较的数值计算精度,说明全有效单元法在不涉及网格单元“干-湿转化”问题的地下水模拟中同样具有应用潜力。综上所述,全有效单元法更适用于处理地下水模型单元的疏干-湿润转化问题,并且有望在地下水数值模拟领域中得到更为广泛的应用。

基于混沌映射的改进金枪鱼群优化算法对比研究

Kubernetes作为当前云资源管理的标准平台,因其默认调度机制的局限性,目前普遍采用基于群智能优化算法的改进方法进行Pod的调度。而针对群智能优化算法存在的寻优性能易受初值影响、迭代后期容易早熟收敛等问题,选择金枪鱼群优化(Tuna Swarm Optimization,TSO)作为基础算法,根据混沌映射具有的遍历性、随机性等特点,提出了基于混沌映射的种群初始化优化方案。选择目前研究中普遍涉及的Tent、Logistic等多种混沌映射,分别对金枪鱼种群进行初始化,以提高初始种群的多样性。通过一系列基准测试函数进行仿真实验,对比基于不同混沌映射的改进金枪鱼群优化算法的实验结果,证明了基于混沌映射的优化方案可以有效提高原始TSO算法的收敛速度和寻优精度。

基于GEE的洱海流域土地利用/覆被分类算法对比研究

快速准确地进行复杂高原山区的土地覆被长时序自动分类,可为国土规划、资源利用提供依据。利用GEE云平台,选取Landsat影像地表反射率、植被指数、水体指数、DEM 4种空间数据集作为土地覆被分类的基础和辅助数据,分别运用CART、RF和SVM 3种分类算法,实现洱海流域土地覆被信息的自动提取和精度对比。结果表明:(1)3种分类算法中,RF的总体分类精度最高,SVM的总体精度最低;RF是洱海流域LULC的最适宜分类算法。(2)采用光谱指数、地形特征等辅助数据集会进一步提高解译精度,而样本点的选取是最主要的影响因素。(3)Erhai_RF能够达到较高的精度,同时更加突出细节特征,在局部实际分类精度上会更高。研究结果可为洱海流域长时序土地覆被数据产品智能快速提取以及最优分类算法筛选提供方法和技术支撑。

风电引起闪变两种算法对比分析

并网风电场在连续运行时会引起公共连接点的电压波动和闪变。分析了风电场接入后,由于风速的变化引起的风机输出功率的波动而导致公共连接点的电压波动和闪变的原因。对国际电工标准IEC61400-21给出的一种风电接入引起公共连接点处的电压波动和闪变计算方法和国际电工委员会IEC/UIC推荐的闪变仪给出的计算闪变的另外一种方法进行了对比分析,并分别应用上述两种方法,对河南某风电场110kV母线的电压做闪变理论计算和仿真计算。根据计算结果,并对比该母线24小时闪变实测数据,得出前计算方法得出的闪变值严重偏小,而后一种计算方法得出的闪变值更符合实测数据。

基于算力消耗与灵敏度的图像相似度算法对比

本文致力于研究在工业场景下分析图像相似度算法。考虑灵敏度和算力需求,通过横向比较不同算法的计算时间和灵敏度,在随机和梯度数据集下评估性能,以找出满足实验预期的最优化算法,即为找出不合格产品的最优化算法。

滚动轴承转速-振动深度学习模型的算法对比研究

轴承健康状况直接影响着机械设备的稳定性和安全性,对轴承的运行状态进行故障诊断尤为重要。基于此,在健康、内圈故障和外圈故障3种不同状况下,选择莱文贝格-马夸特(Levenberg-Marquardt,LM)算法、贝叶斯正则化(Bayesian Regularization,BR)算法和量化共轭梯度(Quantum Conjugate Gradient,QCG)算法,对在随时间变化的加速条件下滚动轴承振动数据进行训练和测试。在MATLAB R2023b软件中构建不同类型的深度学习模型,对比分析深度学习模型的均方误差值、回归R值、训练时长和训练轮数等多种指标。经过分析得出,在追求精度和准确性、内存资源和时间充足的情况下,应选用贝叶斯正则化法算法来训练深度学习网络模型。

设计阶段BIM模型流转到造价模型的多算法对比研究

研究了BIM设计模型流转到造价模型的多种算法,并对其效率与准确性进行了比较分析.文章首先介绍了BIM在造价管理中的应用现状,指出了BIM模型在数据共享和协同工作中的重要性.随后,分别讨论了利用Revit明细表、Revit插件及传统造价平台进行工程量计算的三种方法,并通过案例对比分析了各算法的优缺点和应用效果.最后,文章提出了改进现有算量算法的建议,以提升BIM模型在造价管理中的应用效果.

基于同一车体结构模型的不同优化算法对比研究

高速列车工程优化设计中有多种优化算法,解决实际优化问题时选择合适的算法能提高优化设计效率。以某一高速列车铝合金车体为模型,通过有限元分析计算整备状态下的车体一阶垂弯频率较低。在灵敏度分析的基础上,应用正交试验对各个变量进行主效应分析,筛选出主要变量作为优化模型的设计变量。以提高一阶垂弯频率为目的,基于近似模型分别采用可行方向法和遗传算法进行优化求解,使用可行方向法优化后的车体一阶垂弯振动频率提升2.4%,二阶菱形振动提升1.9%,车体钢结构质量增重0.15%;使用遗传算法优化后车体一阶垂弯振动频率提高了4.2%,车体的二阶菱形振动频率提高2.5%,车体钢结构质量增重1.66%。对优化结果进行对比分析,两种不同算法的优化结果侧重点有所不同,可根据不同实际需求选择相应的优化算法,从而达到优化目的。

面向城市空中交通的eVTOL飞行器路径规划算法对比

随着城市空中交通(UAM)迅速发展,为实现eVTOL飞行器在城市低空空域高效安全运行,解决其路径规划面临的空域复杂多变、障碍物繁杂、低空飞行、噪声和气象等问题,从而推动城市空中出行时代的快速到来,文章引入AirMatrix空域规划概念作为城市低空空域规划方案,并针对eVTOL的城市低空运行特点对AirMatrix空域作了四维区块化分割,结合这一空域规划方案,选取了快速搜索随机树(RRT)算法、改进A^(*)算法和粒子群算法(PSO)算法进行了综合分析和三维地形中的仿真验证,其结果表明:RRT算法搜索速率最快;改进A^(*)算法具有最好的路径规划质量;PSO算法在路径规划长度和搜索速度两方面均有所欠缺。改进A^(*)算法相对RRT算法和PSO算法更适用于低密度城市空域路径规划。

电容层析成像图像重建算法对比

图像重建算法在电容层析成像技术的实际应用中起着至关重要的作用。针对图像重建算法的研究,文中将线性反投影法、奇异值分解法、代数重建算法、Landweber算法、Tikhonov正则化算法的基本原理进行对比。基于MATLAB仿真平台对4种多相流流型进行仿真,并从图像误差、相关系数、计算时间3个方面对比重建图像的效果。分析结果表明,直接算法的图像重建速度优于迭代算法,但其图像重建质量劣于迭代算法。

基于实测值的Landsat 8水面温度反演算法对比——以太湖为例

水面温度是影响湖泊物理、化学、生物和生态过程的关键因素,遥感反演可以扩展获取水面温度的空间尺度,现有研究多选择表层水温或其他温度产品而非实际水面温度来验证遥感反演结果。为获取太湖水面温度的最佳反演算法,首先量化水面温度与水下20、50 cm水温的差异,再基于太湖四季典型日期的Landsat 8热红外数据,利用辐射传输方程法(radiative transfer equation,RTE)、覃志豪单窗算法(mono-window algorithm,MW)、Offer Rozenstein劈窗算法(split window,SW1)和Jiménez-Munoz劈窗算法(SW2)反演水面温度,以实测值验证反演结果。结果表明:太湖水面温度与表层水温存在显著差异,白天水面温度分别比20、50 cm深处水温高3.6、5.6 K,Landsat 8过境时刻水面温度分别比20、50 cm深处水温高2.7、2.9 K;以实测值为准,SW2算法对太湖水面温度的反演效果最佳,绝对误差范围为0.1~1.4 K,MW和RTE算法次之,SW1算法反演效果最差,在低温/高温时的反演值较实测值偏低/高2.0~3.0 K;4种算法均能反演出太湖水面温度的时间变化,但难以量化其空间格局。

基于机器学习的贫困地区识别算法对比——以陕西省为例

以传统社会经济指标为主导的贫困识别依赖于详尽的普查抽查数据,收集和处理不同质量和数量的普查抽查数据来研究区域贫困需要耗费大量的人力物力和时间,难以快速动态地监测贫困状态。然而时间分辨率高且客观易获取的夜间灯光数据可以在一定程度上弥补统计数据的劣势,即时地反映地表社会经济现象。机器学习算法能够从这些数据中学习出规律和模式,从中挖掘出潜在信息来识别贫困地区。基于陕西省NPP-VIIRS夜间灯光数据,通过构造多维统计变量,利用逻辑回归、支持向量机、K近邻、随机森林、决策树和梯度提升树6种监督分类算法识别贫困地区。结果表明从夜间灯光数据提取的多维特征能够更好的应用于贫困地区的识别,6种算法都能够准确的识别贫困地区,分类结果在空间上具有相似性,且表现出一定的地域性,分类准确度达到76.82%~83.20%。根据混淆矩阵进一步对比各个算法的特点,认为随机森林算法在误差偏移和分类精度等方面综合表现最佳。

两种故障电流相控开断电流零点预测算法对比

目标电流零点的快速预测是实现故障电流相控分断技术的一个关键难题。针对目前最主要的两种电流零点快速预测算法——安全点法和自适应算法,展开了理论与仿真研究,通过建立单相系统短路故障电流的数学模型,分析对比两种算法的适应性。分析表明,对于不含谐波的故障电流模型,自适应算法的误差相对较小,精度较高;对于含有谐波的故障电流模型,安全点算法简单、可靠、容易实现,能够较好地预测波形。两种算法目前都只适用于单相故障系统。

基于场景的红外非均匀性校正算法对比研究

红外技术发展到今天,红外凝视焦平面探测器阵列性能高、使用简单,从而成为红外系统的主流。但是,红外探测器的工艺和技术生产不出像可见光CCD那样均匀的红外器件,红外探测器阵列的非均匀性一直是红外凝视探测器的主要缺陷。人们开发了多种非均匀性校正算法,尤其是基于场景的自适应算法,极大地弥补了探测器的非均匀性缺陷。但是到目前为止,各种算法都有一定的局限性,尚不能彻底解决非均匀性问题。针对目前常用的几种非均匀性校正算法,包括时域高通滤波算法、神经网络算法、恒定统计量算法等,在天空、地面等不同场景条件下进行了仿真测试,对算法的实施效果进行了对比分析。

混合遗传算法及与标准遗传算法对比研究

文章详尽地阐述了1996年Pham和Jin提出的一种运用改进繁殖机制的遗传模型,称为混合遗传算法(HGA,HybridGeneticAlgorithm),并对HGA和GA(GeneticAlgorithm)的效能进行了对比性分析。理论与实验结果表明混合遗传算法收敛性明显快于标准遗传算法。

开放式多体系统动力学仿真算法软件研发(Ⅱ)DAEs求解算法对比

研究求解微分-代数方程组(DAEs)的高效率、高精度和高稳定性数值积分方法一直是多体系统动力学领域的热点问题之一。本文将求解结构动力学方程的Bathe数值积分策略应用于DAEs的求解,并基于SiPESC平台开发了开放式多体系统动力学仿真算法软件,综合比较研究了Newmark法、HHT-I3法、Generalizedα方法、Bathe方法和祖冲之类Symplectic方法。通过复摆、刚-柔耦合双摆和对称陀螺三个数值算例研究了算法参数与数值阻尼的关系。数值实验表明,Newmark方法在特定参数下引入的数值阻尼通常不可控,HHT-I3方法、Generalizedα方法和Bathe方法通过选择特定步长和参数可引入可控的数值阻尼,祖冲之类Symplectic方法无数值阻尼。在求解真实高频和低频耦合问题以及高速旋转的陀螺问题时,采用祖冲之类Symplectic方法或者无耗散的Newmar方法能够对系统的高频成分进行准确模拟。

求解柔性作业车间调度问题的细菌算法对比及改进

为充分探讨细菌系列算法求解离散优化问题的能力,针对柔性作业车间调度问题,采用细菌趋化算法、细菌群体趋化算法、细菌进化算法、细菌群游算法和细菌觅食优化算法进行求解.首先建立了以完成时间为目标的柔性作业车间调度问题模型,然后用5种细菌算法进行求解,数值试验结果表明:细菌觅食算法的寻优能力最强.接着,进一步对细菌觅食算法进行了改进,针对其关键操作设计了数十种算子,最终得到优化能力最强的算法结构和算子组合.最后的数值实验表明,改进的细菌觅食算法寻优能力及稳定性大幅提升,体现出非常好的全局开发能力和局部搜索能力.