改进人工鱼群算法在边坡稳定性分析中的应用.pdf

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1、第40卷第6期煤田地质与勘探Vb1．40NO．62012年12月C0ALGE0IoGY＆姗0RDec．2012文章编号：1001-1986(2012)06．0063．04改进人工鱼群算法在边坡稳定性分析中的应用刘佳，霍俊仪，王书青，陈立潮(1．石家庄铁路职业技术学院信息工程系，河北石家庄050041；’2．太原科技大学计算机科学与技术学院，山西太原030024)摘要：人工鱼群算法是一种新的智能仿生算法。以瑞典条分法作为边坡稳定性分析模型，利用模拟退火算法对人工鱼群算法进行改进，提出了一种搜索边坡最危险滑动面及对应的最小安全系数的求解方法。该方法克服了传统优化方法容易陷

2、入局部极值点的缺点，具有较高的计算精度，适用性强，搜索的最优解更具有全局性。最后通过工程实例进行计算，并与基本的人工鱼群算法、传统的计算方法以及GA算法进行对比分析，结果令人满意。关键词：人工鱼群算法；边坡稳定性；最危险滑动面；最小安全系数中图分类号：P642．22文献标识码：ADOI：10．3969~．issn．1001—1986．2012．06．014ApplicationofimprovedartificialfishswarmalgorithminslopestabilityanalysisLIUJia，HUOJunyi，ⅥNGShuqing，C娅NLicha

3、o(1．DeptofinformationEngineering,Sho'iazhuangInstituteofRailwayTechnology，Shijiazhuang050041，China；2．CollegeofComputerScienceandTechnology，TaiyuanUniversityofScienceandTechnology，Taiyuah030024，China)Abstract：Artificialfishswarmalgorithmisanewkindofintelligentbionicalgorithm．Thispaperuse

4、stheSwedenmethodofslicesasthedatamodelforslopestabilityanalysis．Anewsearchingmethodforslopestabilityanalysisispresented．Themethodusestheartificialfish-swarmalgorithmbasedonsimulatedannealingalgorithmtosearchthecriticalfailuresurfaceandminimumsafetyfactor．Thismethodcanovercomethedisadvan

5、tagesoftraditionaloptimizationmethodsuchaseasytofallintolocalextremepointswithhighaccuracy，applicability，andcangetamoreaccurateglobaloptimalsolution．Finally，thefeasibilityandeffectivenessofthenewapproachareverifiedbypracticalproblem．Theexperimentalresultsshowthattheproposedalgorithmissi

6、gnificantlysuperiortooriginalAFSAandthetraditionalcalculationmethodaswellasGAalgorithmwithwideapplication．Keywords：artificialfishswanTlalgorithm；slopestabilityanalysis；themostdangerousslipsurface；theminimumsafetyfactor边坡稳定性分析是岩土、水利和交通工程中的越来越多的应用到边坡的稳定性分析当中。文献常见问题，它涉及矿山工程、岩土工程、水利水电[4．6]将

7、求解边坡的最小安全系数和相应滑动面表示工程、铁道工程、公路工程等诸多工程领域，能否成最优化问题，然后采用遗传算法fGA)求解。GA正确评价其稳定性直接关系到国家的建设和人民的虽然是一种全局优化算法，但它对各种实际问题的生命财产安全[】】。边坡稳定性分析的关键在于确定搜索空间的大小变化适应能力较差，局部搜索能力边坡的最危险滑动面及其对应的最小安全系数。极不强，容易出现早熟现象。文献[7]提出了基于模糊限平衡法一直是国内外边坡稳定性分析中采用的最理论的遗传算法进行稳定性分析；文献[2]将遗传算普遍的方法，其基本方法是先假设边坡的滑动面为法与模拟退火算法结