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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

面向近海水域无人艇协同测量的区域划分方法

为提升近海水域无人艇协同执行水下地形测量作业的效率,提出了一种模拟细菌菌落觅食与竞争行为的区域划分方法,通过蒙特卡洛采样将有效作业区域构造为均匀分布营养物质的菌落生长环境,引入动态适应度评价因子,使菌落在优胜劣汰中达到竞争平衡状态,并提取各菌落的边缘包线作为区域划分的结果。通过仿真验证该方法对规则/非规则、中间有孔的凸/凹形作业区域的划分都能够满足设定的约束,能够适应外海、环岛及近海水域的无人艇协同测量作业需求,提升作业效率。

一种基于区域划分的机器人路径规划策略设计

随着智能机器人技术的飞速发展和人们生活品质的不断提高,家庭服务机器人逐渐进入了我们的日常生活,例如扫地机器人、巡视机器人、娱乐机器人等。然而,高效的路径规划策略是移动机器人能否高质量完成服务任务的关键因素。机器人路径规划是指在包含障碍物和隔墙等已知或未知环境中为完成其服务任务而进行最优运动路径搜索的行为。该路径不但具备“成功完成服务任务”“顺利绕开障碍物”等固有属性,同时还满足“覆盖面积最大”“花费时间最短”和“能量消耗最低”等优化指标。

内河LNG燃料动力散货船危险区域划分研究

本文依托内河某型LNG单一燃料动力散货船,根据内河散货船的特点和LNG燃料动力船的技术特性,分析了LNG燃料动力船危险区域划分对内河散货船设计的相关影响。根据中国船级社对LNG燃料动力船舶的相关规范要求,对内河LNG燃料动力散货船的总体布置、电气设备选型及双璧管通风的管路布置提出相关建议。

一种基于路网数据聚类计算的烟草市场区域自动划分方法的研究

按照一定规则对市场区域进行划分是提高管理质效、增强布局科学性、优化市场单元管理的重要手段。在行业加快高质量发展、推进专卖数字化转型的大背景下,文章利用地图工具及路网数据实现了地图数据的聚类计算,从而探索了烟草市场区域的自动化划分方法。该方法既能提升烟草市场区域布局的科学性,又能利用大数据思维和方法助力烟草专卖管理的数字化转型。

基于min-max准则与区域划分的I-k-means-+聚类算法

针对I-k-means-+算法聚类结果不稳定、求解精度较低的问题,提出一种基于min-max准则与区域划分的I-k-means-+聚类算法.首先,提出min-max准则,计算每个数据点到最近中心的距离,优先选择距离最大的数据点作为新的聚类中心,避免多个初始中心聚集在同一个簇中的情况;其次,将分裂簇中的数据点分割到不同区域,在每个区域中选取一个数据点作为候选中心,以增加候选中心的多样性;最后,对于配对失败的簇,通过增益重新选择新的分裂簇与原删除簇再次配对,以提高配对成功率,进一步降低目标函数值.实验结果表明,与I-k-means-+算法相比,本文算法在运行效率基本相当的前提下,求解精度平均提高6.47%,且聚类结果更稳定;与k-means、k-means++算法相比,本文算法的求解精度更高.

福建百香果果实品质优势区域划分

研究旨在通过开展福建不同百香果产区果实品质研究,获得福建百香果优势种植区域,为引导果农优势发展提供指导。以福建省不同产地的‘福建百香果1号’和‘福建百香果3号’为材料,使用主成分分析法对百香果品质进行综合评价,通过品质测定分析比较不同产地百香果果实品质的差异。结果表明,不同产地百香果品质之间存在差异,其中单果重、可食率、糖酸比为影响果实品质的主要因素。延平种植的‘福建百香果1号’单果重和可食率最高,且极显著高于新罗。糖酸比最高的为新罗(3.03),其次为尤溪、延平,古田最低。‘福建百香果3号’单果重最高为惠安(92.87 g),极显著高于华安、福安、武平;可食率最高为华安(55.26%),与福安(17.8%)差异达到极显著水平;糖酸比最高为惠安(6.79),极显著高于福安、华安和武平。‘福建百香果1号’综合得分最高的为延平(0.2194),最低为古田(0.1405)。‘福建百香果3号’综合得分最高华安、惠安(0.2461)。福建地区百香果果实品质与产区纬度有相关性,而与经度关系不明显;‘福建百香果1号’品质最佳种植区域为25°—26°N,‘福建百香果3号’为25°N左右。在适宜纬度范围内一定海拔高度的区域,不仅有利于提升果实品质,而且可能具有降低百香果高温障碍的效果。

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.

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。

动载作用下巷道超前支护区域划分

巷道超前支护区域划分和支护方式是影响回采巷道围岩稳定性的关键因素。现有研究大多在静载条件下对超前支护区域进行划分,对于动载冲击作用下的超前支护区域划分及巷道围岩与液压支架之间的关系需进一步探讨。以赵楼煤矿5304工作面巷道为研究对象,分析了液压支架受动载冲击时工作阻力的变化特征及围岩与液压支架的关系,提出了动态系数概念。在动载扰动作用下,超前支承压力峰值点向煤体内部转移,将会产生新的塑性区,因此将超前支承压力影响区划分为破裂区、塑性区、弹性区、原岩应力区、新增塑性区。根据煤岩状态及动态分界点,以动态应力为界限将超前支护区域划分为加强支护段、辅助支护段和原始支护段:加强支护段由破裂区、塑性区和部分弹性区构成,需要较高强度超前支护设备加强顶板支护;辅助支护段主要以弹性区为主,需要单体液压支柱或单元式液压支架辅助支护;原始支护段整体处于原岩应力区,不需要加强支护。运用数值模拟研究了动载作用下超前支承压力变化规律,建立了动载作用下巷道超前支承压力计算模型,推导出各支护段动态应力表达式。现场实测结果表明,根据巷道超前支护区域划分结果设计的支护方案支护效果良好,可满足超前支护区域支护质量要求。

基于改进Voronoi图的集群无人机区域覆盖方法

近年来,随着机载电子元器件的不断发展,单架无人机已不再适用于当下逐渐复杂的任务环境。因此,以无人机集群为代表的多智能体协同技术已经成为当前研究的热点问题。针对无人机集群在目标区域的覆盖优化问题,采用改进Voronoi图对任务区域进行划分,通过获取划分区域重要因子以及视觉传感器的观测质量,计算集群内无人机对任务区域的覆盖质量目标。由无人机期望状态信息调整集群输入控制律,使其覆盖质量目标达到极大值,实现对任务区域的最大范围覆盖。通过在设定任务场景下的仿真试验,得出该区域覆盖方法对任务场景覆盖率达到90.31%,能够实现最优区域分布。