单纯形微粒群算法在确定路堤安全系数中的应用.pdfVIP

书收稿日期：2015 - 04 - 01 基金项目：国家自然科学基金资助项目；辽宁省自然科学基金资助项目（2014020022）． 作者简介：沙成满（1964 - ），男，黑龙江哈尔滨人，东北大学副教授． 第37卷第6期 2016 年 6 月 东 北 大 学 学 报（ 自 然 科 学 版 ） Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｎｏｒｔｈｅａｓｔｅｒｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ） Ｖｏ ｌ． 37，Ｎｏ． 6 Ｊｕｎ． 2 0 1 6 ｄｏｉ：10． 3969 ／ ｊ． ｉｓｓｎ． 1005 - 3026． 2016． 06． 027 单纯形微粒群算法在确定路堤安全系数中的应用 沙成满1，边 丹2，杨冬梅2 （1． 东北大学 资源与土木工程学院，辽宁 沈阳 110819；2． 东北大学 理学院，辽宁 沈阳 110819） 摘 要：在公路设计中，对于路堤的堤身稳定性、路堤和地基的整体稳定性评价，按规范要求一般采用简 化 Ｂｉｓｈｏｐ算法来确定公路边坡最危险滑动弧面及其对应的最小安全系数．工程上常采用的枚举法要求给出 有哪些信誉好的足球投注网站范围，计算速度慢．传统的优化算法如步长加速法等存在容易陷入局部极值等缺点．在微粒群算法（ＰＳＯ） 基础上，运用了一种用单纯形法和微粒群法结合的优化有哪些信誉好的足球投注网站算法（ＳＭＰＳＯ），并与 ＰＳＯ方法在优化效率和优 化性能方面作了比较．该方法在收敛速度、适应性等方面较 ＰＳＯ方法也有明显改进，与传统枚举算法相比计 算精度满足要求． 关 键 词：路堤稳定性系数；简化 Ｂｉｓｈｏｐ算法；单纯形法；微粒群算法；优化 中图分类号：ＴＰ 18 文献标志码：Ａ 文章编号：1005 - 3026（2016）06 - 0890 - 05 Application of Simplex Particle Swarm Optimization Algorithm in Determining the Minimum Factor of Safety of Embankment SHA Cheng-man1，BIAN Dan2，YANG Dong-mei2 （1． Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ＆ Ｃｉｖｉｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｎｏｒｔｈｅａｓｔｅｒｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈｅｎｙａｎｇ 110819，Ｃｈｉｎａ；2． Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｎｏｒｔｈｅａｓｔｅｒｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈｅｎｙａｎｇ 110819，Ｃｈｉｎａ． Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ａｕｔｈｏｒ：ＳＨＡ Ｃｈｅｎｇｍａｎ，Ｅｍａｉｌ： ｓｈａｃｈｅｎｇｍａｎ@ ｍａｉｌ． ｎｅｕ． ｅｄｕ． ｃｎ） Abstract：Ｉｎ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｈｉｇｈｗａｙ，ｔｈｅ ｓｉｍｐｌｉｆｉｅｄ ｂｉｓｈｏｐ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｉｓ ｕｓｅｄ ｔｏ ａｎａｌｙｚｅ ｔｈｅ ｂｏｄｙ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｅｍｂａｎｋｍｅｎｔ ｉｔｓｅｌｆ ａｎｄ ｔｈｅ ｏｖｅｒａｌｌ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｂｏｔｈ ｅｍｂａｎｋｍｅｎｔ ａｎｄ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ ｏｆ ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｇｅｎｅｒａｌｌｙ． Ｉｔ ｉｓ ｕｓｅｄ ｔｏ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅ ｔｈｅ ｍｏｓｔ ｄａｎｇｅｒｏｕｓ ｓｌｏｐｅ ｓｌｉｄｉｎｇ ｓｕｒｆａｃｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ｍｉｎｉｍｕｍ ｆａｃｔｏｒ ｏｆ ｓａｆｅｔｙ． Ｔｈｅ ｅｎｕｍｅｒａｔｉｏｎ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｆｒｅｑｕｅｎｔｌｙ ａｄｏｐｔｅｄ ｉｎ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｐｒａｃｔｉｃｅ ｒｅｑｕｉｒｅｓ ａ ｇｉｖｅｎ ｈｕｎｔｉｎｇ ｚｏｎｅ ａｎｄ ｉｔｓ ｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎ ｓｐｅｅｄ ｉｓ ｓｌｏｗ． Ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｓｕｃｈ ａｓ ｓｔｅｐａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ｒｅｓｕｌｔｓ ｉｎ ｌｏｃａｌ ｅｘｔｒｅｍｕｍ ａｎｄ ｏｔｈｅｒ ｓｈｏｒｔｃｏｍｉｎｇ ｅａｓｉｌｙ． Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｐａｒｔｉｃｌｅ ｓｗａｒｍ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ（ＰＳＯ），ａ ｍｅｔｈｏｄ ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ ｓｉｍｐｌｅｘ ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ ｐａｒｔｉｃｌｅ ｓｗａｒｍ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ（ＳＭＰＳＯ）ｉｓ ｐｕｔ ｆｏｒｗａｒｄ． Ａｎｄ ｉｔ ｉｓ ｐｒｏｖｅｄ ｔｈａｔ ｉｔ ｈａｓ ｏｂｖｉｏｕｓ ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ ｉｎ ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ ｓｐｅｅｄ ａｎｄ ａｄａｐｔａｂｉｌｉｔｙ ｗｈｅｎ ｃｏｍｐａｒｉｎｇ ｗｉｔｈ ＰＳＯ