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专利号: 2022112459075
申请人: 西南交通大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种边坡滑面搜索方法,其特征在于,包括:划分边坡得到若干个截面,依次对每个截面进行建模和网格划分,得到若干个网格节点;

计算每个截面中的目标滑面得到目标控制点组合,所述目标控制点均位于网格节点上;

划分边坡得到若干个标准区间集,一个标准区间集由若干个截面的标准区间构成;

根据每个标准区间集的集合点拟合曲线,将所有目标控制点坐标的平均值所在位置作为当前标准区间的集合点;

根据每个标准区间集的集合点拟合曲线,连接所有标准区间集的曲线得到边坡的目标滑面。

2.根据权利要求1所述的边坡滑面搜索方法,其特征在于,所述计算每个截面中的目标滑面得到目标控制点组合,所述控制点均位于网格节点上,具体包括:设定初始控制点的数量范围 ,依次选取所述范围中的值 作为初始控制点的数量;

选取 个网格节点作为初始控制点,由 个初始控制点 , ,… ,构成新的控制点组合,得到由所述控制点组合构成的滑面;

随机移动一个初始控制点至 相邻的网格节点,得到新的控制点组合和由新的控制点组合构成的滑面;

根据滑面计算得到截面的安全系数 ,将安全系数 最小的滑面作为目标滑面,并将构成目标滑面的控制点组合作为目标控制点组合。

3.根据权利要求2所述的边坡滑面搜索方法,其特征在于,所述根据滑面计算得到截面的安全系数 ,将安全系数 最小的滑面作为目标滑面,并将构成目标滑面的控制点组合作为目标控制点组合,具体包括:根据初始滑面计算得到截面的初始安全系数,令初始安全系数为目标安全系数 ;

根据当前控制点组合构成的滑面计算得到截面的当前安全系数 ;

判断当前安全系数 与目标安全系数 的大小关系:若 ,则令 ,并继续随机移动其他初始控制点至相邻的网格节点得到当前控制点组合;

若 ,则再次移动所述初始控制点 至其他相邻的网格节点得到当前控制点组合;

若 ,则判断初始安全系数 不变的次数是否超过预设稳定迭代次数:若超过,则将当前控制点组合作为目标控制点组合;否则,继续随机移动其他初始控制点至相邻的网格节点得到当前控制点组合;

根据当前控制点组合构成的滑面计算得到截面的当前安全系数 ,并重复判断当前安全系数 与目标安全系数 的大小关系。

4.根据权利要求1所述的边坡滑面搜索方法,其特征在于,所述划分边坡得到若干个标准区间集,一个标准区间集由若干个截面的标准区间构成,具体包括:确定标准区间集的数量;

根据标准区间集的数量计算边坡划分的间距: ,其中, 表示边坡的长度, 表示间距, 表示标准区间集的数量;

划分边坡得到若干个标准区间集 , ,…, ,其中,每个标准区间集均包含若干个截面的标准区间。

5.根据权利要求1所述的边坡滑面搜索方法,其特征在于,所述根据每个标准区间集的集合点拟合曲线,将所有目标控制点坐标的平均值所在位置作为当前标准区间的集合点,具体包括:获取位于标准区间内的目标控制点和目标控制点的坐标;

计算当前标准区间内所有目标控制点的横坐标平均值 和纵坐标平均值 ;

得到当前标准区间的集合点坐标为 。

6.根据权利要求1所述的边坡滑面搜索方法,其特征在于,所述根据每个标准区间集的集合点拟合曲线,连接所有标准区间集的曲线得到边坡的目标滑面,具体包括:获取任意一个标准区间集中的所有集合点;

将一个标准区间集中任意相邻的三个集合点拟合为曲线段,连接所有曲线段后得到当前标准区间集的曲线;

连接所有标准区间集的曲线得到边坡的目标滑面。

7.根据权利要求6所述的边坡滑面搜索方法,其特征在于,所述将一个标准区间集中任意相邻的三个集合点拟合为曲线段,具体包括:设拟合曲线为 ,式中, 均为拟合参数;

获取任意相邻的三个集合点的坐标,利用三个集合点的坐标计算得到 的值,得到由所述相邻的三个集合点构成的拟合曲线。

8.一种边坡滑面搜索系统,其特征在于,包括:网格划分模块:用于划分边坡得到若干个截面,依次对每个截面进行建模和网格划分,得到若干个网格节点;

计算模块:用于计算每个截面中的目标滑面得到目标控制点组合,所述目标控制点均位于网格节点上;

标准区间划分模块:用于划分边坡得到若干个标准区间集,一个标准区间集由若干个截面的标准区间构成;

集合点确定模块:用于根据每个标准区间集的集合点拟合曲线,将所有目标控制点坐标的平均值所在位置作为当前标准区间的集合点;

目标滑面确定模块:用于根据每个标准区间集的集合点拟合曲线,连接所有标准区间集的曲线得到边坡的目标滑面。

9.一种边坡滑面搜索设备,其特征在于,包括:存储器,用于存储计算机程序;

处理器,用于执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7任一项所述边坡滑面搜索方法的步骤。

10.一种可读存储介质,其特征在于:所述可读存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述边坡滑面搜索方法的步骤。