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针对基本粒子群算法（ PSO）寻优过程中存在收敛速度慢、易陷入局部最优和计算精度差等缺陷，采用分簇思想和碰撞策略，提出了一种改进的粒子群算法（C-PSO），在该算法中，粒子通过分簇并行搜索，有效避免了群体过度集中现象，极大地增强粒子全局搜索能力。将C-PSO算法应用于混凝土面板堆石坝断面优化设计中，优化结果表明，该算法对解决复杂的多变量多约束非线性问题具有较好的适应性，为复杂的混凝土面板堆石坝断面优化设计问题提供了新的解决思路。