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Some improvements of the marching cubes algorithm for the rendering of an orebody 认领 引用 被引量：4
1
作者 LI Chun-min LI Zhong-xue +1 位作者 WANG Yun-hai HAO Xiu-qiang 《Journal of China University of Mining and Technology》 2008年第2期194-198,共5页
Orebody-rendering techniques are developed using the marching cubes (MC) algorithm. The shape of an orebody is viv- idly displayed in real time and can be used to guide mining design as well. The MC algorithm has been... Orebody-rendering techniques are developed using the marching cubes (MC) algorithm. The shape of an orebody is viv- idly displayed in real time and can be used to guide mining design as well. The MC algorithm has been improved in two aspects. By analyzing the principles of the MC algorithm, as well as the features of the specific application, improvements were developed to: eliminate ambiguities by using a unified isosurface constructing method in the voxels, and improve the operating efficiency of the MC algorithm by incorporating an octree structure. The analytical results of the examples demonstrate the effectiveness of our proposal. 展开更多
关键词 underground mines marching cubes algorithm 3D visualization octree
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利用MarchingCubes算法的塔身垂直度激光雷达检验方法 认领 引用 被引量：2
2
作者 周命端 覃钰涵 +4 位作者 孟庆龙 徐翔 刘明华 宋峤 王俊杰 《测绘科学》 CSCD 北大核心 2025年第3期123-131,共9页
鉴于移动立方体算法在医学成像、计算机图形学、工程建模等领域被广泛应用,顾及激光雷达检验法具有诸多优点,提出了一种新的利用MarchingCubes算法的塔身垂直度激光雷达检验方法。实验选取施工现场某型号塔式起重机塔身进行测试,采用激... 鉴于移动立方体算法在医学成像、计算机图形学、工程建模等领域被广泛应用,顾及激光雷达检验法具有诸多优点,提出了一种新的利用MarchingCubes算法的塔身垂直度激光雷达检验方法。实验选取施工现场某型号塔式起重机塔身进行测试,采用激光雷达扫描采集塔身标准节原始点云数据,经预处理后获取塔身标准节有效高精度点云数据;给出塔身标准节横向切段立方体点云分割策略,利用MarchingCubes算法提取塔身标准节横向切段立方体点云轮廓线,并求解其体中心点坐标;运用最小二乘法拟合体中心点所在空间直线,计算其方向向量,并在站心空间坐标系下分别与x轴和z轴进行向量运算,获得塔身轴心线倾斜方位角、倾斜角和塔身垂直度。结果表明:采用本文方法设计5种策略方案获得的塔身垂直度中数值为1.80‰,与传统的经纬仪检验法结果为3.02‰基本吻合。本文为塔身垂直度无损检验提供一种高精度激光雷达算法。 展开更多
关键词 激光雷达检验法 经纬仪检验法 移动立方体算法 点云数据 塔身垂直度
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联合K-D树和GPU并行运算的CUBE快速滤波方法 认领 引用 被引量：1
3
作者 李枭凯 王力 +2 位作者 李广云 高欣圆 靳海峰 《海洋测绘》 CSCD 北大核心 2025年第2期14-18,共5页
针对多波束测深数据滤波算法的效率问题,提出了一种联合K-D树和GPU并行运算的CUBE(com-bined uncertainty bathymetry estimator,CUBE)快速滤波算法。该算法首先利用K-D树对点云数据进行高效索引,然后将滤波任务分配至GPU的流式多处理... 针对多波束测深数据滤波算法的效率问题,提出了一种联合K-D树和GPU并行运算的CUBE(com-bined uncertainty bathymetry estimator,CUBE)快速滤波算法。该算法首先利用K-D树对点云数据进行高效索引,然后将滤波任务分配至GPU的流式多处理器进行并行处理,从而显著提升了执行速度。实验部分通过比较K-D树与八叉树的索引效率,验证了K-D树在处理大规模点云数据时的优势。将本算法与串行CUBE算法及CARIS HIPS软件的CUBE模块进行对比,结果显示在亿级数据量处理中,滤波速度提高了约13.8倍。此外,本算法在保持数据真实性和去噪效果的前提下,展现了与商业软件相当的处理效率,为多波束测深数据的高效处理提供了有价值的参考。 展开更多
关键词 多波束测深 数据处理 CUBE算法 K-D树 GPU加速
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一种多阶段优化的CUBE-ICP点云配准算法 认领 引用 被引量：1
4
作者 李枭凯 李广云 王力 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2025年第12期77-81,120,共5页
针对复杂环境下激光雷达点云配准收敛慢和精度低的问题,本文提出了一种多阶段优化的不确定度ICP算法(CUBE-ICP)。通过空间分布方差增强方法与不确定度正则化策略,显著提升了在复杂场景下点云配准的精度与稳健性。CUBE-ICP构建了一个概... 针对复杂环境下激光雷达点云配准收敛慢和精度低的问题,本文提出了一种多阶段优化的不确定度ICP算法(CUBE-ICP)。通过空间分布方差增强方法与不确定度正则化策略,显著提升了在复杂场景下点云配准的精度与稳健性。CUBE-ICP构建了一个概率驱动的三阶段优化框架。首先,基于激光雷达误差模型量化点云不确定性;然后,在三维空间单元内通过协方差矩阵捕捉点云分布特性;最后,融合空间分布方差增强与不确定度正则化约束,实现从概率建模到稳健优化的整体过程。试验结果表明,在点云双帧配准及连续帧配准任务中,CUBE-ICP的配准误差均显著低于ICP、3D-NDT、N-ICP、GICP及LOAM等主流算法。本文算法在激光雷达点云配准任务中具有较高的性能优势,有效解决了传统ICP算法在处理复杂场景时的局限性,展现了更强的环境适应能力和几何特征适配能力。 展开更多
关键词 点云配准 ICP算法 CUBE算法 激光雷达 多阶段优化
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Application of marching cubes algorithm in visualization of mineral deposits 认领 引用 被引量：1
5
作者 DewenSeng ZhongxueLi +1 位作者 CuipingLi ChunminLi 《Journal of University of Science and Technology Beijing》 2005年第3期203-207,共5页
An implementation scheme of the marching cubes (MC) algorithm was presented for the visualization of mineral deposits. The basic principles, processes and pitfalls of the MC algorithm were discussed. The asymptotic de... An implementation scheme of the marching cubes (MC) algorithm was presented for the visualization of mineral deposits. The basic principles, processes and pitfalls of the MC algorithm were discussed. The asymptotic decider algorithm was employed to solve the ambiguity problem associated with the MC algorithm. The implementation scheme was applied to model and reconstruct the surfaces of mineral deposits, using the geological data obtained from an iron mine in China. Experimental results demonstrate the ability of the implementation scheme to solve the ambiguity problem, and illustrate the effectiveness and efficiency of the MC algorithm in the visualization of mineral deposits. 展开更多
关键词 marching cubes algorithm visualization surface reconstruction mineral deposit modeling
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基于隐式表示的全局-局部关系注意力三维重建方法研究 认领 引用
6
作者 于然 王凯亮 +3 位作者 谢旭峰 闵照惠 张姣姣 佟昆睿 《电子器件》 CAS 2026年第1期165-170,共6页
隐式表示三维重建方法是一种在计算机视觉领域中面向高效重建复杂三维模型的创新技术,具有重要的实际应用价值。已有的三维重建技术面临几何失真、细节恢复差等问题,尤其在稀疏点云和复杂几何结构的重建中表现尤为明显。为此,提出了一... 隐式表示三维重建方法是一种在计算机视觉领域中面向高效重建复杂三维模型的创新技术,具有重要的实际应用价值。已有的三维重建技术面临几何失真、细节恢复差等问题,尤其在稀疏点云和复杂几何结构的重建中表现尤为明显。为此,提出了一种基于隐式表示的全局-局部关系注意力三维重建方法,首先利用点-网Transformer模块提取点和网格特征,接着通过全局-局部关系注意力模块来全面捕捉点特征与网格特征之间的复杂关系,在更新特征时,不仅考虑了局部的几何信息,还融入了全局的结构信息。同时,引入多头码本策略建立跨类别的先验知识,提高了模型重建不同类别物体的表现力。最后采用基于边缘的等值面提取算法进行重建,解决了现有方法在尖锐边缘和复杂结构中的边界模糊问题。通过实验证明,该方法在ShapeNet数据集上,其评估指标IoU、CD和F-Score均取得显著提升。 展开更多
关键词 隐式表示 三维重建 基于边缘的等值面提取算法 多头码本策略
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梅勿庵开方算法和收敛性的现代数学阐释 认领 引用
7
作者 贾志刚 张锦书 王卿文 《高等数学研究》 2026年第4期73-82,共10页
《庄氏算学》卷一记载了清代数学家梅文鼎(号勿庵)的开方术,包括求首一型二次和三次代数方程正根的开方法,至今尚未发现其数值实现与收敛性证明.本文基于原始文献归纳平方带纵法和立方带纵法的迭代格式,设计数值算法,证明其收敛性,并给... 《庄氏算学》卷一记载了清代数学家梅文鼎(号勿庵)的开方术,包括求首一型二次和三次代数方程正根的开方法,至今尚未发现其数值实现与收敛性证明.本文基于原始文献归纳平方带纵法和立方带纵法的迭代格式,设计数值算法,证明其收敛性,并给出廉法公式的几何解释.利用数值实验说明梅勿庵开方法能精确地求解方程根至任意指定精度,与牛顿法、弦截法等现代数值算法存在本质差异. 展开更多
关键词 开方法 平方带纵法 立方带纵法 迭代算法 收敛性
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CUBE曲面滤波参数联合优选关键技术及应用 认领 引用 被引量：19
8
作者 赵荻能 吴自银 +5 位作者 李家彪 周洁琼 张田升 刘洋 朱超 余威 《测绘学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第2期245-255,共11页
CUBE(combined uncertainty and bathymetry estimator)算法是国际上主流的多波束测深异常值自动探测与处理算法,在国内外被广泛应用,但对其核心算法和参数知之甚少,不利于该项技术的国产化。本文详细阐述了CUBE算法的基本原理、数学模... CUBE(combined uncertainty and bathymetry estimator)算法是国际上主流的多波束测深异常值自动探测与处理算法,在国内外被广泛应用,但对其核心算法和参数知之甚少,不利于该项技术的国产化。本文详细阐述了CUBE算法的基本原理、数学模型、关键参数和处理步骤,进而建立了CUBE曲面滤波参数联合优选方法。通过选取典型地形区、参数试验、对比分析等步骤完成参数的联合优选,并用台湾浅滩实测数据进行了验证。结果表明,优化后的参数可有效提升多波束数据自动处理的精度和效率。本文成果可应用于国产多波束测深处理软件的深化研发以及多波束实测数据处理。 展开更多
关键词 多波束测深 CUBE算法 参数优选 算法原理 数学模型
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分子静电势等值面交互体积的高效计算 认领 引用
9
作者 赵亮 李芳婷 +2 位作者 刘小华 周宇乔 刘凯 《化学研究与应用》 CAS 北大核心 2026年第6期1539-1553,共15页
计算机模拟可用于可视化并计算分子相互作用体积,从而辅助催化剂的高效设计。但现有交互体积计算方法体素遍历速度慢,体积计算精度低。针对这些问题,本文对现有方法进行改进以实现高效准确的体素遍历和交互体积计算。首先,使用改进的行... 计算机模拟可用于可视化并计算分子相互作用体积,从而辅助催化剂的高效设计。但现有交互体积计算方法体素遍历速度慢,体积计算精度低。针对这些问题,本文对现有方法进行改进以实现高效准确的体素遍历和交互体积计算。首先,使用改进的行进立方体算法迭代遍历获取所有边界体素并进行线性插值,生成分子等值面;其次,对等值面进行切片并将每层切割点分为两组,使用包围盒算法和射线法识别每层切片的相交区域;最后,累加相交区域面积与切片层高的乘积获取相互作用体积。实验结果表明,在三组分子等值面点云数据样本中,改进后方法均能提高体素遍历速度与体积计算精度。其中,体素平均遍历速度提高4.7倍,交互体积的平均相对误差为0.19%,低于现有方法的1.73%。 展开更多
关键词 催化剂设计 分子相互作用体积 改进的行进立方体算法 多边形相交
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利用CUBE算法剔除多波束测深粗差研究 认领 引用 被引量：26
10
作者 黄辰虎 陆秀平 +3 位作者 侯世喜 黄谟涛 欧阳永忠 李志炜 《海洋测绘》 2010年第3期1-5,共5页
针对国内基于不确定度信息处理多波束测深数据相对滞后现状,将CUBE算法应用于大批量多波束测深粗差剔除研究。通过与人工交互编辑结果对比,表明CUBE算法剔除粗差效率较高并能保证测深成果质量,具有较高的推广应用价值。该研究对进一步... 针对国内基于不确定度信息处理多波束测深数据相对滞后现状,将CUBE算法应用于大批量多波束测深粗差剔除研究。通过与人工交互编辑结果对比,表明CUBE算法剔除粗差效率较高并能保证测深成果质量,具有较高的推广应用价值。该研究对进一步优化我国多波束测深粗差处理算法也具有重要意义。 展开更多
关键词 多波束测深 粗差 CUBE算法 不确定度
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Marching Cubes算法改进研究及应用 认领 引用 被引量：6
11
作者 僧德文 李仲学 +1 位作者 李翠平 李春民 《计算机应用研究》 北大核心 2006年第7期50-51,61,共2页
对MC算法进行了改进和优化,运用渐近线判别法解决了原有算法的二义性问题,改善了生成图形的质量;利用线性八叉树结构提高了图形的绘制速度,使实时绘制和交互操作成为可能。运用改进后的MC算法,结合某铁矿实测数据进行矿体表面三维重构,... 对MC算法进行了改进和优化,运用渐近线判别法解决了原有算法的二义性问题,改善了生成图形的质量;利用线性八叉树结构提高了图形的绘制速度,使实时绘制和交互操作成为可能。运用改进后的MC算法,结合某铁矿实测数据进行矿体表面三维重构,得到了满意的效果。 展开更多
关键词 移动立方体法 可视化 表面重构 矿体仿真
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基于CUBE算法的多波束测深数据自动处理研究 认领 引用 被引量：10
12
作者 王海栋 柴洪洲 《海洋通报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第3期246-251,共6页
对CUBE算法自动处理多波束测深数据的模型建立、格网节点的多重估计和最优估值选取准则进行了详细介绍,深入分析了多重估计的实用性,并通过实测数据对该算法进行实现。利用了抗差Kalman滤波改进CUBE算法。通过模拟数据对改进的CUBE算法... 对CUBE算法自动处理多波束测深数据的模型建立、格网节点的多重估计和最优估值选取准则进行了详细介绍,深入分析了多重估计的实用性,并通过实测数据对该算法进行实现。利用了抗差Kalman滤波改进CUBE算法。通过模拟数据对改进的CUBE算法进行实验,验证了算法改进的必要性。 展开更多
关键词 多波束测深 CUBE算法 抗差估计 Kalman滤波 异常值检测 规则格网
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CUBE自动滤波在远海多波束测深中的应用 认领 引用 被引量：3
13
作者 魏源 金绍华 +2 位作者 赵伟光 高永耀 占祥生 《海洋测绘》 CSCD 北大核心 2024年第1期12-15,20,共4页
为提升远海多波束测深数据标准化处理能力,验证CUBE自动滤波在远海海域的实际应用效果,选取远海海域3个典型深度测区,使用优选的CUBE自动处理参数组,对多波束测深数据进行自动滤波处理,并从处理用时、逐点标记以及交叉点水深差值3个方面... 为提升远海多波束测深数据标准化处理能力,验证CUBE自动滤波在远海海域的实际应用效果,选取远海海域3个典型深度测区,使用优选的CUBE自动处理参数组,对多波束测深数据进行自动滤波处理,并从处理用时、逐点标记以及交叉点水深差值3个方面,将处理结果与多名作业人员的手工处理结果进行对比分析。实验结果表明,使用CUBE自动处理与人工处理结果基本相同,且少量处理不同之处产生的水深成果差值均在测量误差允许范围之内,且CUBE自动处理在处理效率、成果标准一致性方面均优于人工处理。本文成果对于提升远海多波束测深数据标准化处理能力具有较强的实践指导意义。 展开更多
关键词 远海测量 多波束测深 数据处理 自动滤波 CUBE算法
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基于CUDA的Dividing Cubes算法实现 认领 引用
14
作者 张文波 曹耀钦 +1 位作者 孙伟 李海龙 《微电子学与计算机》 CSCD 北大核心 2013年第12期5-9,共5页
针对传统Dividing Cubes算法中一次性将体元剖分为较小体元而带来大量计算的问题,提出递进式的体元剖分方式,以减少剖分过程中的计算量.同时,将算法移植到图形处理器(GPU)上执行,在统一计算设备架构(CUDA)下对其进行实现,并分别对kerne... 针对传统Dividing Cubes算法中一次性将体元剖分为较小体元而带来大量计算的问题,提出递进式的体元剖分方式,以减少剖分过程中的计算量.同时,将算法移植到图形处理器(GPU)上执行,在统一计算设备架构(CUDA)下对其进行实现,并分别对kernel函数、线程结构和存储空间进行了设计和分配.实验结果表明,利用GPU的并行加速能力可以达到将近10倍的加速比,有效地提升了等值面的绘制速度. 展开更多
关键词 等值面 剖分立方体算法 图形处理器 统一计算设备架构
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基于改进Marching Cubes算法的雷达气象数据三维重建 认领 引用 被引量：1
15
作者 魏敏 李足镇 李旭 《软件导刊》 2024年第9期181-186,共6页
在气象领域中,多普勒天气雷达探测到的气象数据采用以雷达站点为原点的三维极坐标系进行存储,具有形状不规则、数据量大等特征。Marching Cubes(MC)算法是三维重建中的经典算法,但应用于气象领域时存在重建效率低下和不能直接处理气象... 在气象领域中,多普勒天气雷达探测到的气象数据采用以雷达站点为原点的三维极坐标系进行存储,具有形状不规则、数据量大等特征。Marching Cubes(MC)算法是三维重建中的经典算法,但应用于气象领域时存在重建效率低下和不能直接处理气象数据的缺点。为了实现气象数据的三维重建,基于MC算法提出雷达数据归一化处理与状态标记判别算法NBV-MC。该算法根据雷达基数据文件的特点对其进行归一化预处理,使用雷达基数据构建拟梯形六面体体素,对每一个六面体体素进行状态标记,在遍历六面体体素时动态判别其是否需要处理。实验结果表明,NBV-MC算法不仅解决了由于气象数据具有不规则性而不能直接用于MC算法的问题,而且可以在保证数据真实性和重建效果的情况下有效减少绘制等值面所需要的三角面片数量,提高重建速度。与MC算法相比,NBV-MC算法的重建效率提升了77.70%以上,有利于实时场景交互,便于气象研究人员直接分析雷达数据。 展开更多
关键词 多普勒天气雷达数据 三维重建 MarchingCubes算法
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基于多维数据库的CUBE优化算法 认领 引用
16
作者 熊东平 欧阳利军 李悛 《电脑知识与技术》 2006年第1期28-29,共2页
多维CUBE计算在多维分析和处理中非常重要,本文针对数组CUBE提出了划分的方法,通过一次扫描基本方体计算不完全数组方体的所有分组。实验数据表明该算法能充分利用内存空间、减少I/O次数,具有较高的计算效率。
关键词 多维分析 数组方体 CUBE算法
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一种特殊DATA CUBE的技术研究 认领 引用
17
作者 叶茂枝 《乐山师范学院学报》 2013年第5期49-51,共3页
封闭数据立方体利用元组间的关联,除去冗余信息,在减小数据立方体体积的同时,避免了查询时的解压缩。从源数据的分组角度对封闭数据立方体概念进行了解释,并在此基础上详细分析了由于源数据的更新而导致的对应封闭数据立方体的更新过程... 封闭数据立方体利用元组间的关联,除去冗余信息,在减小数据立方体体积的同时,避免了查询时的解压缩。从源数据的分组角度对封闭数据立方体概念进行了解释,并在此基础上详细分析了由于源数据的更新而导致的对应封闭数据立方体的更新过程,给出了更新算法的框架。 展开更多
关键词 DATACUBE 分组 更新 算法框架
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CUBE算法及其在多波束数据处理中的应用 认领 引用 被引量：22
18
作者 王德刚 叶银灿 《海洋学研究》 北大核心 2008年第2期82-88,共7页
阐述了一种基于表面生成的多波束数据处理方法——CUBE(Combined Uncertainty and Bathymetry Estimator)算法,用该方法可以对观测区域网格节点"真实"水深及相关误差进行估计。与从测量水深中选择出"最佳"数据的手... 阐述了一种基于表面生成的多波束数据处理方法——CUBE(Combined Uncertainty and Bathymetry Estimator)算法,用该方法可以对观测区域网格节点"真实"水深及相关误差进行估计。与从测量水深中选择出"最佳"数据的手工交互方式的多波束数据编辑手段不同,CUBE算法具有很强的抗差性和较高的效率,适合于实时多波束数据处理。对南海某测区多波束数据处理结果表明,在没有人工干预的情况下,利用CUBE算法去噪生成的海底DTM图与手工编辑生成的相当吻合。CUBE算法和手工编辑方法综合对比得出,CUBE算法能够很好地保留水深地形细节,在计算效率、误差评估、实时处理等方面比手工编辑方法具有较大的优势。 展开更多
关键词 多波束数据 CUBE算法 手工编辑 水深估计 误差估计
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基于多尺度的Marching Cube改进算法 认领 引用
19
作者 杨海涛 《电脑与电信》 2011年第9期30-32,共3页
在医学图像三维重建中,经典的等值面重建算法Marching Cube是一种比较常用的算法。该算法具有可以在给定阈值的情况下提取任意三维数据场的等值面的优点,但因需计算大量的数据和三角面片而使得该算法速度较慢。提出了使用不同尺度的等... 在医学图像三维重建中,经典的等值面重建算法Marching Cube是一种比较常用的算法。该算法具有可以在给定阈值的情况下提取任意三维数据场的等值面的优点,但因需计算大量的数据和三角面片而使得该算法速度较慢。提出了使用不同尺度的等值面重建理论,实现了一个多尺度的Marching Cube算法,经过实验对比,该算法比原Marching Cube算法具有效率高、速度快的优点。 展开更多
关键词 MC算法 等值面 三维重建 多尺度
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山区铁路“路基-环境”的耦合优化调控 认领 引用 被引量：1
20
作者 鲍学英 沈杜华 +3 位作者 李亚娟 贺振霞 张程皓 陈慧鑫 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2025年第5期1080-1089,共10页
为实现山区铁路“路基-环境”高质量协调发展,提出一种“路基-环境”耦合优化调控方法.首先,对于铁路“路基-环境”相容共生进行定义,构建绿色要素指标体系,并结合耦合魔方游戏模型明晰耦合调控框架;其次,利用耦合协调度模型、施压承载... 为实现山区铁路“路基-环境”高质量协调发展,提出一种“路基-环境”耦合优化调控方法.首先,对于铁路“路基-环境”相容共生进行定义,构建绿色要素指标体系,并结合耦合魔方游戏模型明晰耦合调控框架;其次,利用耦合协调度模型、施压承载模型及各关键要素间的函数关系共同构建“路基-环境”调控优化目标函数及约束条件,将路基工程绿色关键要素作为主控变量,采取变色龙群优化算法(CSA)进行求解,得到相容共生状态下的各主控变量最优解;最后,以某山区铁路路基为例进行实证分析.结果表明:当各主控变量路堑开挖尺寸、路堤填筑尺寸、支挡结构设计、支挡结构布设、工程防护结构设计、边坡工程防护布设、植物防护结构设计、边坡植物防护布设、生态声屏障结构设计、生态声屏障布设依次分别优化36.83%、43.14%、49.93%、68.91%、69.98%、68.91%、23.42%、68.91%、19.64%、19.60%比例时,可以实现铁路“路基-环境”从初级协调状态向中级协调状态的演化.研究结果验证了构建的“路基-环境”调控优化模型的合理性以及CSA算法求最优解的有效性,为实现山区铁路路基工程绿色化建设提供了科学参考. 展开更多
关键词 路基工程 耦合魔方 施压承载模型 耦合协调度 智能优化算法
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