【技术实现步骤摘要】
一种基于复杂网络的电梯机械结构建模与模块划分方法
[0001]本专利技术提出了一种基于复杂网络的电梯机械结构建模与模块划分方法，属于电 梯机械结构设计领域。
技术介绍
[0002]随着高层建筑的不断出现，电梯作为一种垂直运输设备，给人们的生活和工作 带来了极大的便利。现代工业的高速发展，电梯产品的更新换代周期不断缩短，加 之客户需求的个性化与多样化，给电梯生产制造厂商带来了很大的挑战。企业如何 适应这些需求，开发出快速、高效、可靠的产品并能满足客户的个性化、多样化需 求的产品成为其生存和发展的重中之重。
[0003]模块化设计作为一种有效的设计方法，它能以快速、经济的手段设计出高效、 可靠的电梯产品，满足客户的需求。模块化的基本目的就是在异常激烈的市场竞争 中和多样化、个性化、多品种的条件下，不断开发出新产品，改进产品质量和可 靠性。模块是模块化产品的基本组成单元，模块划分是模块化产品设计的基础。模 块是否被科学合理的划分、模块的层次、规模和数量能否被合理地处理都是影响模 块化设计成功的至关重要的因素。因此，开发一款...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于复杂网络的电梯机械结构建模与模块划分方法，其特征在于该方法包括以下各步骤：(1)电梯机械结构数据获取基于Solidworks软件中的电梯三维模型装配图，抽取电梯零件列表和零件之间的物理连接关系；分别建立标准件和非标准件的描述方法，进而结合领域专家知识，获取每个零件的描述信息；(2)构建电梯机械结构复杂网络模型将电梯所有机械零件抽象为网络节点，零件的描述信息作为节点的属性，零件之间的物理连接关系抽象为网络的边，进而建立机械结构复杂网络模型；(3)机械结构复杂网络模型社团划分根据步骤(2)得到的复杂网络模型，对其进行以模块度为评价标准的Louvain社团划分算法得到电梯机械结构初步划分结果；其中，模块度的定义如下：式(1)中，m代表节点之间连接的边；i和j代表网络中的任意两个节点；A
ij
代表节点i和节点j之间边的权重，当网络是无向图模型时，A
ij
＝1；k
i
代表节点i的度，k
j
代表节点j的度；δ(c
i
，c
j
)是一个二值函数，若节点i和节点j在同一个社团，则δ(c
i
，c
j
)＝1，否则，δ(c
i
，c
j
)＝0；式(1)简化至式(2)，式(2)中，∑
in
代表社团c内的边数；∑
tot
代表社团c内节点的度之和；模块度的值在[
‑
1，1]之间，若所有的节点都被划分到一个社区内部，则此时模块度为1，若所有的节点各自为一个社区，则模块度为
‑
1；由式(2)，得到模块度增益ΔQ的表达式(3)，式(3)中，∑
in
代表社团c内的边数；∑
tot
代表社团c内节点的度之和；k
i
代表节点i的度；k
i，in
代表节点i和社团c内节点之间的连接边数量和；Louvain社团划分算法主要包括两个阶段：模块度优化和网络聚合，两个阶段完成一次即完成算法的一次迭代，当任何节点移动都不能使模块度增大时，迭代终止，Louvain社团划分算法具体步骤如下：(3
‑
1)将网络中的每个节点看成一个独立的社团，此时的社团数目与节点数目相同；(3
‑
2)对于每个节点i，依次尝试把i节点分配到其所有邻居节点所在社团计算分配前后的模块度增益ΔQ，并记录令ΔQ最大的那个邻居节点，若maxΔQ＞0，则将节点i分配至该
邻居节点所在社团，否则保持两个节点所在社团不变；(3
‑
3)重复步骤(3
‑
2)直到所有节点所属社团不再发生变化；(3
‑
4)对网络进行压缩，将所有在同一个社团内的节点压缩成一个超节点，社团内节点之间的边的权重转化为新节点的环的权重，社团间的边权重转化为新节点间的边权重；(3
‑
5)重复步骤(3
‑
1)直到任何节点移动都不能使模块度增大；(4)社团主题词向量提取根据步骤(3)得到的社团初步划分结果，结合步骤(2)节点的属性，提取每个社团包含的所有节点的零件描述信息，利用社团关键词提取算法得到每个社团的主题词向量，以此来描述该社团；(5)相似度计算根据步骤(4)得到的所有社团的主题词向量，基于Levevshtein距离计算所有向量之间的主题相似度，其结果即为社团之间的相似度；(6)社团合并基于步骤(5)得到的相似度，对步骤(3)得到的社团进一步合并，得到电梯机械结构功能模块划分结果；具体步骤如下：(6
...
【专利技术属性】
技术研发人员：章振杰，陆波涛，徐晓滨，王琪冰，茹晓英，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学，
类型：发明
国别省市：
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