[發(fā)明專利]一種應(yīng)用于車輛荷載分析的多峰極值求解方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202011125259.0 | 申請日： | 2020-10-20 |
| 公開（公告）號： | CN112287437A | 公開（公告）日： | 2021-01-29 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 張健;馬利凱;陳昌忻 | 申請（專利權(quán)）人： | 武漢大學(xué) |
| 主分類號： | G06F30/13 | 分類號： | G06F30/13;G06F30/27;G06K9/62;G06N3/00;G06F111/08;G06F119/02 |
| 代理公司： | 武漢科皓知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42222 | 代理人： | 胡琦旖 |
| 地址： | 430072 湖*** | 國省代碼： | 湖北;42 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 應(yīng)用于 車輛 荷載 分析 極值 求解 方法 | ||
1.一種應(yīng)用于車輛荷載分析的多峰極值求解方法，其特征在于，包括以下步驟：
步驟1、構(gòu)建車輛荷載的多峰分布概率模型；
步驟2、采用粒子群算法對所述多峰分布概率模型進(jìn)行局部搜索，得到粒子群在多個極值點(diǎn)附近的分布；
步驟3、采用密度聚類算法對所述粒子群進(jìn)行區(qū)域分裂，得到多個簇；
步驟4、采用改進(jìn)的粒子群算法對所有的所述簇進(jìn)行全局搜索，得到每個簇的極值點(diǎn)；將所有的所述簇的極值點(diǎn)對應(yīng)的車輛荷載值進(jìn)行合并，得到全局最優(yōu)解。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于車輛荷載分析的多峰極值求解方法，其特征在于，所述步驟1中，所述多峰分布概率模型表示如下：
其中，x表示車輛荷載值，p1表示極值Ⅰ型分布出現(xiàn)的概率，p2表示第一正態(tài)分布出現(xiàn)的概率，p3表示第二正太分布出現(xiàn)的概率，f(x)表示概率分布密度，α表示極限I型分布的尺度系數(shù)的倒數(shù)，β表示位置系數(shù)，μ1、σ1分別表示第一個正態(tài)分布的數(shù)學(xué)期望和標(biāo)準(zhǔn)差，μ2、σ2分別表示第二個正態(tài)分布的數(shù)學(xué)期望和標(biāo)準(zhǔn)差。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于車輛荷載分析的多峰極值求解方法，其特征在于，所述步驟2包括以下子步驟：
步驟2.1、通過粒子代表車輛荷載，初始化參數(shù)，為每個粒子設(shè)置一個隨機(jī)的位置和一個隨機(jī)的速度；
步驟2.2、計算每個粒子的適應(yīng)度值；
步驟2.3、根據(jù)每個粒子的適應(yīng)度值，更新粒子的個體極值和粒子群的全局最優(yōu)值；
步驟2.4、根據(jù)慣性權(quán)重、第一學(xué)習(xí)因子、第二學(xué)習(xí)因子、第一隨機(jī)數(shù)、第二隨機(jī)數(shù)、所述個體極值、所述全局最優(yōu)值更新每個粒子的位置和速度，計算更新后的粒子位置與更新前的粒子位置的差值；計算完畢后迭代次數(shù)加1；
步驟2.5、判斷更新后的每個粒子的位置或者當(dāng)前的迭代次數(shù)是否滿足預(yù)設(shè)條件；
若滿足所述預(yù)設(shè)條件，則輸出所有粒子的當(dāng)前位置；
若不滿足所述預(yù)設(shè)條件，則返回至步驟2.2。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的應(yīng)用于車輛荷載分析的多峰極值求解方法，其特征在于，所述步驟2.4中，更新每個粒子的位置和速度采用如下公式：
其中，表示第k次迭代后，第i個粒子的速度在第d維上的值；表示第k次迭代前，第i個粒子的速度在第d維上的值；w表示慣性權(quán)重，c1表示第一學(xué)習(xí)因子，表示第k次迭代時對應(yīng)的第一隨機(jī)數(shù)，表示第k次迭代前，第i個粒子的個體最優(yōu)值在第d維上的值；表示第k次迭代前，第i個粒子的位置在第d維上的值；c2表示第二學(xué)習(xí)因子，表示第k次迭代時對應(yīng)的第二隨機(jī)數(shù)，表示第k次迭代前，粒子的全局最優(yōu)值在第d維上的值；表示第k次迭代后，第i個粒子的位置在第d維上的值。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的應(yīng)用于車輛荷載分析的多峰極值求解方法，其特征在于，所述步驟2.5中，所述預(yù)設(shè)條件為：當(dāng)前的迭代次數(shù)達(dá)到預(yù)設(shè)的最大迭代次數(shù)；
或者，全局最優(yōu)位置代數(shù)間差值滿足預(yù)設(shè)的最小界限。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于車輛荷載分析的多峰極值求解方法，其特征在于，所述步驟3包括以下子步驟：
步驟3.1、將所述粒子群的粒子作為輸入，設(shè)置聚類半徑閾值和半徑內(nèi)粒子數(shù)閾值；
步驟3.2、從輸入的粒子中抽取一個未處理的粒子，若以該粒子為圓心的半徑內(nèi)粒子數(shù)超過所述半徑內(nèi)粒子數(shù)閾值，則判定該粒子為核心粒子，并根據(jù)所述聚類半徑閾值找出所有該粒子密度可達(dá)的對象，通過迭代形成一個簇；若以該粒子為圓心的半徑內(nèi)粒子數(shù)小于所述半徑內(nèi)粒子數(shù)閾值，則判定該粒子為噪聲粒子，將該粒子忽略并尋找下一個粒子；
步驟3.3、在對所有粒子判斷完畢之后，輸出所有的簇以及簇中粒子的位置。
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