基于时空优化模型的PM_(2.5)遥感估测研究

为了获得连续的PM_(2.5)浓度时空分布并提高估算精度,提出了一种新的基于时空因子优化的PM_(2.5)估测模型(SFRF).SFRF模型是时空因子通过卷积特征融合到随机森林算法(RF)体系中,通过集成高分辨率(1km)卫星反演的气溶胶光学厚度(AOD)产品以及气象数据、夜间灯光数据和植被数据构建SFRF模型来进行对2019年的山东省地区PM_(2.5)浓度的准确预测,生成山东省高空间分辨率(1km)的PM_(2.5)浓度.采用十折交叉验证法,评估了SFRF模型的性能,并与BPNN、SVM、XGBoost、RF、PCA-RF模型进行对比.结果表明:SFRF模型验证的决定系数和均方根误差(RMSE)值分别为0.85和8.10µg/m^(3),优于其他模型.SFRF模型可以在日、季、年尺度上以较高的空间分辨率来估测山东省PM_(2.5)浓度.

城市快速路与高速公路衔接交叉口时空优化设计

针对快速路下游衔接交叉口吞吐量有限导致较长排队并溢流至出口匝道,影响快速路主线车流甚至高快路系统正常运行问题,以常州市衔接城市快速路与高速公路的青洋路与河海路交叉口为例,结合此类交叉口特点,对交叉口运行现状、不同时期流量及常态化拥堵成因进行分析,综合考虑效率和安全2个方面对该交叉口提出2种时空优化方案,最终通过Vissim仿真软件对2种优化方案进行讨论。从技术角度,方案二的优化效果更优;从经济角度,方案一的改造成本更低。

基于水土资源承载评价的灌区水土资源时空优化配置研究

以贵州省某典型灌区为例,利用系统动力学、压力-状态-响应模型等,建立水土资源承载能力的评价方法。验证分析显示,灌区1996、2004、2012和2020年的水土资源承载状态分别为轻度、逼近、逼近和平稳。结果表明,研究提出的评价体系对灌区水土资源承载能力分析具有合理性和可行性,灌区的水土资源承载状态在空间中为积极性变化,但变化速度减缓,严峻以及轻度承载面积在空间分布中逐渐向盐碱化等趋势过渡。

区域经济可持续发展时空优化模型的初步研究

区域发展可以简化为投入、产出的过程，区域可持续发展包括时间和空间２个方面．区域发展空间优化过程，就是协调效率和公平的过程，这可以转化为以地区间发展水平或发展速度差异不超过某一特定限度为约束条件，以经济效益最优为目标的规划问题．在区域发展的早期阶段，发展是决策的主要目标，必须有效地集中资金，并将其主要地投到基础较好、条件优越的地方，当区域发展到一定水平后，可持续发展，即区域内各地之间的协调发展成为决策的主要目标，此时的公共投入主要用来发展落后地区，以缩小区域差异．依据这些理论提出了区域可持续发展的时空优化模型，包括静态模型和动态模型．

渔洞水库径流区生态清洁型小流域建设时空优化对策研究

根据生态清洁型小流域建设理念,文章在渔洞水库径流区生态环境状况及污染源调查的基础上,开展流域重要生态功能区、生态敏感区的评价识别,通过建立综合评价函数,运用GIS空间分析技术对渔洞水库径流区进行重要生态保护区划分,最终提出"分级、分区、分期"的时空优化对策,为生态清洁型小流域建设重点工程布设和实施时序提供技术参考。

南充市房地产金融危机时期态势分析和优化——兼论土地结构时空优化理论

全球金融危机对国民经济各产业带来一定突发状态的影响。以此为背景,选择中国西部二级城市南充市为研究对象,分析了南充市房地产其时的态势,并结合土地结构时空优化理论,提出时空相结合的相应优化策略,以期对城市增长及房地产发展有所启发。

基于穴度的三维时空优化问题的贪心调度算法

研究了基于二维矩形Packing的三维时空优化问题,即对给定的一个任意宽、高的大矩形框和有限个有连续加工时间要求的任意宽、高的小矩形块,如何安排每个小矩形块的入框时刻及其出框前每一时刻的位置和方向,使得所有小矩形块的总加工时间即总调度长度makespan最短。与经典布局问题的不同之处在于,各矩形块在框内可随时间的绵延而改变其位置和方向,从而能更充分地利用矩形框的空间。基于实角与实占角动作的定义,设计了求解其子问题二维矩形Packing问题的增强穴度算法。然后,每步迭代优先考虑剩余加工时间长的矩形块,提出了求解此问题的贪心穴度调度算法(caving-degree based greedy scheduling algorithm,CGSA)。作为比较,同时设计了矩形块在框内不可随时间移动的将时间简单类比为空间的对应Packing问题的调度算法CGSA′。对于实验中提出的满足非闸断模式的4个小型算例,它们在原问题上的最优调度长度为2,但若将时间简单地类比为空间,即矩形块放入框内后不可随时间移动其方位,则其最优调度长度为3。实验表明,算法CGSA在这4个非闸断算例上均得到了最优调度。进一步地研究出满足闸断模式的21组共210个自动生成算例,通过实验验证了算法CGSA的最优解的数目明显多于CGSA′,且CGSA的平均调度长度明显短于CGSA′。

基于时空优化的多尺度卷积神经网络空气质量预测模型

目前针对空气质量数值预测多采用单一站点时间序列特征进行浓度预测,没有考虑空气质量数值的变化受空间特征的影响。针对该问题提出一种基于时空优化的多尺度神经网络(MSCNN-GALSTM)模型用于空气质量预测,利用一维多尺度卷积核(MSCNN)提取空气质量数据中的局部时间关系和空间特征关系,并进行线性拼接融合,得出多站点多特征的相互时空特征关系,结合长短记忆网络(LSTM)处理时间序列的优势,并引入遗传算法(GA)对LSTM网络的参数集进行全局寻优,把多站点多特征的相互时空关系输入至LSTM网络中,进而输出多站点多特征的长期特征依赖关系。最后将MSCNN-GALSTM模型与单一LSTM基准模型和单尺度卷积神经网络模型进行对比,均方根误差(RMSE)下降约11%,平均预测准确率提升约20%。实验结果表明,MSCNN-GALSTM预测模型在空气质量数据预测中特征提取更加全面、层次更深,预测精度更高,并且表现出了更好的泛化能力。

基于重叠网络结构的服务功能链时空优化编排策略

网络功能虚拟化(NFV)的引入大幅降低了互联网业务的运营成本。针对现有的服务功能链(SFC)编排方法无法在优化底层资源的同时保证业务时延性能的问题,该文提出一种基于重叠网络结构的SFC时空优化编排策略。在将计算、网络资源与细粒度时延约束纳入考虑的基础上,该策略通过建立重叠网络模型实现了计算与网络资源的分离,将构建SFC所需的资源开销与相关时延共同抽象化为重叠网络链路权重,从而使SFC编排问题转化为易于求解的最短路径问题。对于需要批量处理的SFC集合设计了基于重叠网络的模拟退火迭代优化编排算法(ONSA)。通过对比实验证明了该策略下编排方案的平均端到端时延、链路资源占用率与运营开销相对其他方案分别降低29.5%,12.4%与15.2%,请求接受率提高22.3%,虚拟网络功能(VNF)负载均衡性能得到显著提升。

基于时空优化的某露天矿深部开采综合技术研究

某磷矿东采区接近终采标高,2016年中期开始实施分段开采分段内排。西帮底板临空高边坡存在滑移隐患,加之下部坑底的积水影响,挂帮矿和深部矿难以回采,进而导致内排推进受阻。为满足生产进度需要,对生产排土工艺和采剥时空进行了优化,结果表明:“斜平面分区”内排工艺能尽早实现边坡全面压帮,使已实施段临空高边坡更加稳固,符合“高土高排,低土低排”原则,提升了排土效率;“分期限时作业”合理避开了边坡滑移期,集中力量在一定时间内完成某一区段的工作任务,实现了“应采尽采,可采尽采”;采剥与排土进度合理对接,有效规避了生产的“难点”,并将“非传统水源”加以充分利用,解决了矿区生产用水问题。

基于时空优化的单点交叉口公交被动优先控制方法

为了最大可能地降低对公交车辆提供信号优先时对社会车辆运行产生的不利影响,研究了信号控制交叉口1个进口道的通行空间分配(车道功能划分)与通行时间分配(绿信比分配)的相互制约和转化关系,在此基础上提出了考虑时空资源组合优化的被动优先模型。算例分析结果表明:该模型能够在对社会车流影响较小的情况下,显著降低公交车辆车均延误;同时,为降低公交优先对社会车流总体运行状态的影响,在确定公交优先的权重时,需要考虑不同相位的机动车流量间及其与公交车流量的对比关系。

创新方法应用模式的时空优化策略研究

创新方法具有明显的知识特征,创新方法的应用属于知识创造的范畴。针对传统创新方法应用模式中存在的效果不佳、缺乏可持续性等问题,基于知识创造原理,在时间与空间维度上对创新方法应用模式进行重构,在时间维度上补齐知识创造的缺失环节,形成完整的知识创造循环,在空间维度上应用TRIZ原理探讨消除空间协作创新障碍和知识转移障碍的途径,改进后的创新方法应用模式在新能源汽车产业中进行了实践,证明新模式具有有效性与优越性。

耕层土壤剥离再利用覆土时空优化研究

科学确定有覆土需求的地块,是耕层土壤剥离与再利用工程的先决条件.本文在ArcGIS技术支持下,以重庆市江津区为例,采用信息熵法构建了规划期内山地丘陵区耕地耕作层覆土需求优先度的评价指标体系,根据覆土优先度综合分值划定近期覆土区、中期覆土区、远期覆土区.结果表明:1)基期(2013年)至规划期(2020年),非农建设用地转化为耕地的现象覆盖了研究区大部分区域,覆土区总面积为648.27hm^2;2)基于自然条件、社会条件和用地条件,采用熵权法对上述指标进行权重计算,得出2013-2020年江津区覆土优先度综合分值Q,Q≥0.49的覆土区域划为近期覆土区,0.35≤Q<0.49的覆土区域划为中期覆土区,Q<0.35的覆土区域则划为远期覆土区;3)近期覆土区覆土迫切性较高,具有较强的社会可行性,应优先安排耕层土壤覆土工程;中期覆土区优先度次于近期覆土区,为后备覆土区域;远期覆土区缺乏一定的经济基础,总体来说该区域覆土迫切度较低,覆土社会可行性不高.因此,覆土改良不仅要考虑土壤质量等自然条件,还应考虑社会条件和用地条件,而确定合理的覆土时序和覆土区域则关系着耕层土壤剥离与再利用工程的投资、工期和效果.

单口放行单、双重控制的四路环交时空优化方法

为了充分利用十字正交环形交叉口时空资源,基于传统的单口放行四路环交单重信号控制方法,研究改进了传统的单重信号控制模型,建立了最佳周期优化模型;基于不同的环道存车区域提出了梯形控制区和完全控制区两种单口放行双重控制模型,并分别进行了空间渠化和相位相序优化研究。通过仿真实验,对比分析了几种单口放行控制模型的适用条件和控制效果,得到改进的单口放行单重控制较传统控制行车延误减小;完全控制区较梯形控制区的双重控制在控制效果上没有明显差别;单口放行双重控制模型优于单重控制模型。最后以福州市浦上大道/闽江大道四路环形交叉口为实例,验证了本文提出的信号控制模型的有效性。

露天矿轮斗连续系统移设布置时空优化研究

基于扎哈淖尔露天矿轮斗连续系统实际生产中遇到的问题,以系统移设为背景,对于是否继续沿用轮斗连续系统进行了分析,将其与间断剥离工艺在生产成本及新增投资方面进行对比;研究了轮斗连续系统平面空间布置方式,结合地质赋存及生产中其它不利条件,分析了实施降水平布置的最佳时期。结果表明:与间断工艺相比,轮斗连续系统单位成本最低,且移设新增投资回收期最大为2.98a,继续采用轮斗连续系统经济合理;结合最终布置方案选择,证明通过改变轮斗连续工艺系统空间布置方式可实现系统效率提升,且新的布置方案利于露天矿生产。

别斯库都克露天煤矿采矿方案的时空优化

新疆别斯库都克露天煤矿在岩石赋存条件、采装设备及生产管理等多因素不同程度作用下,出现"采死"状态,为解决矿区采剥严重失调问题,结合矿区实际生产情况,在"二量"平衡基础上,对矿区采矿方案的时空关系进行优化,从而满足矿区生产需求。

灌区灌溉用水时空优化配置方法研究

在我国经济快速发展的形势下,水资源越来越匮乏,为了保证粮食安全,需要对灌溉资源进行合理的规划和管理。在对水资源进行管理时,不仅可以从时间尺度上对灌溉用水量进行控制,而且可以从空间尺度上降低灌溉用水量,提高水资源管理的整体水平。基于此,文章对灌区灌溉用水时空优化配置方法进行研究。

基于空域资源时空优化配置的航空碳减排研究

中国航空碳排放量持续增加且呈现出不断增长趋势。空域资源供给不充分、技术趋动的航空碳减排成效不突出加剧了航空碳排放。梳理了空域资源配置与航空碳排放的关系,分别从时间和空间维度回顾了空域资源优化配置研究,以寻求航空碳减排路径。研究发现:空域资源有效配置是航空碳减排的有效方法。航空碳排放在航空器运行的不同阶段表现存在差异,航班时刻资源组织优化可以提高空域环境效率;机场终端区是航空碳排放的主要空域,而构建多机场系统有助于提高区域空域资源利用效率。创新性地将地理学研究思维应用到与空域相结合的航空碳排放的研究议题上,基于陆域与空域联动融合,提出空域资源配置—减少空中拥堵—扩充空域容量—航空碳减排的研究思路,构建航空碳排放与空域资源优化配置的共促机制,以期丰富地理学研究内容,完善航空碳排放问题的多学科研究范式,为促进我国航空碳减排与民航业绿色发展提供切实可行的科学建议。

基于碳排放的航空器时空滑行优化研究

航空运输业是碳排放最大的行业之一,随着航空运输业的发展和环境保护管控的加强,航空运输业面临着巨大的环境压力。如何降低航空运输业的碳排放引起广泛的关注。机场场面航空器的滑行产生大量的碳排放,优化航空器的滑行是降低航空运输碳排放的重要途径。此外,为保证航空运输的安全性和高效性,机场场面的航空器滑行需要考虑滑行等待和滑行冲突等因素的影响。针对该问题,本文提出了一种基于碳排放的场面航空器时空滑行优化模型。通过在上层模型决策滑行路径,在下层模型决策滑行时间,上下层交互优化使场面航空器滑行碳排放总量、进场航空器滑行等待时间和航空器滑行冲突最小。为提高模型求解质量,设计一种上下层模型交互优化的迭代邻域搜索算法,引入冲突解脱邻域算子和随机扰动算子来求解该模型。根据广州白云国际机场的实际运行数据验证所提出的模型和算法。实验结果表明:与采用最短滑行策略相比,在避免场面航空器滑行冲突的条件下,所提模型在一个半小时的规划期内可为47架航空器减少971kg航空器碳排放量,占总量的1.8%。该研究可以在提高滑行效率和滑行安全性的同时,提供更环保的滑行策略,帮助航空运输业降低碳排放,提高航空运输的可持续性。