平行车间调度模型构建和系统设计

作业车间环境是一个高动态、强耦合的复杂系统,一种调度算法无法做到一次训练而终身使用,需要结合车间环境、作业过程、作业任务进行计算实验和渐进式学习。针对作业车间提出了一种基于平行系统理论的平行车间调度模型,实现了调度算法优化和系统演化。针对该模型,阐述了基于多智能体的人工车间调度系统建模、面向车间调度任务的计算实验方法,以及面向虚实系统的平行调度方法,实现了人工系统和实际系统之间的闭环控制,迭代优化。最后,在平行车间调度模型的指导下,设计了平行车间调度系统的技术架构和基本功能。

城市轨道交通CPSS平台构建研究

城市轨道交通系统同时涉及工程复杂性和社会复杂性,呈现动态性、开放性、交互性、自主性等特征,是社会物理信息系统(Cyber-physical-social system, CPSS)的典型代表,传统的仿真技术难以对其进行全面的研究和分析.本文研究并构建了城市轨道交通CPSS平台(包括物理系统模型、社会系统模型、Cyber系统模型),建立相应的计算实验平台和综合评估系统,描述其详细功能.通过CPSS平台可进行各种极限和常规实验,对城市轨道交通在正常情况下的评估优化和在突发事故下的应急管理进行研究,提高对城市轨道交通的建模、评估、分析和优化能力,还可为运行方案评估与规划、城市轨道交通设计、应急预案评价与优化、人员培训等方面提供技术支持.

改进蚁群算法在移动机器人路径规划中的应用

针对经典的蚁群算法存在迭代次数较多、会出现局部最优的情况、寻找最优路径耗时较长、容易出现搜索方向错误和停止搜索等问题,提出了改进蚁群算法:对当前步长和终点欧氏距离结合的方法改进了启发函数,并引用了前位置因子和终点位置因子,使搜索路径的方向性得到了加强;将信息素挥发程度改成一个动态的更新方式,使算法拥有了较好的收敛性。这样会增加了蚂蚁选择最优路径的可能性,避免出现局部最优解,提高了算法收敛速度的同时具有较高的全局搜索能力。实验结果表明,在相同环境下,本方法可有效减少最优路径的迭代次数,加快收敛速度,改善了规划轨迹的平滑度。

改进的乙肝病毒感染动力学模型研究

基于Nowak等提出的不带效应细胞的乙肝病毒(HBV)感染模型,本文提出了由两个系统组成的数学模型,并分析了该模型的动力学行为,最后进行了数值模拟,通过数值模拟发现,该模型对慢性HBV感染的拉米夫定治疗效果提供了可能的解释,特别是可以解释为什么Nowak等人的患者的血浆中的病毒数目在停止免疫治疗后又恢复到治疗前的水平.

电力企业物资编码标准化设计与优化

本文在概述物资编码发展历程和常见编码方法基础上,围绕电力行业物资编码管理中存在的问题进行深入探讨和分析,并提出相应的优化建议及方法。特别以A电力集团为分析对象,分别从该集团物资编码管理体系和物资编码管理信息系统两个方面进行现有编码设计描述、现有编码问题分析,进而针对A集团及其下属电厂所存在的主要编码问题提出具体可行的优化措施及方法。这些措施和方法彻底付诸实施之后,有望从整体层面解决该集团物资编码管理的现有问题,实现集团及其电厂运营中降低成本与利润提升等目标。

核能5.0：智能时代的核电工业新形态与体系架构

本文旨在讨论核能5.0(Nuclear Energy 5.0)的基本概念、体系架构和关键平台技术等问题.首先讨论了核能5.0出现的新智能时代基础,阐述了虚拟数字工业崛起的技术背景.详细叙述了核电工业新形态与体系结构,即平行核能的定义、意义、研究内容、体系架构以及应用领域.接下来讨论了核能5.0中新一代核心技术,包括核能物联网、知识自动化、发展性人工智能、大规模协同演进技术、核能区块链等.最后讨论了核能5.0中在核电系统的具体应用场景与案例,重点是核电工控系统安全评估与核电站数字化仪控系统.

求解三维装箱问题的多层树搜索算法

提出了一种求解三维装箱问题的多层树搜索算法,该算法采用箱子–片–条–层–实体的顺序生成装载方案,装载方案由实体表示.该算法由3层搜索树构成.第1层为三叉树,每个树节点的3个分叉分别对应向实体中填入XY面平行层、XZ面平行层、YZ面平行层;第2层为二叉树,每个树节点的两个分叉分别对应向层内装载两个相互垂直的最优条;第3层为四叉树,用于将同种的多个箱子生成片.在同时满足摆放方向约束和完全支撑约束的前提下,该算法求解BR12~BR15得到的填充率高于现有装箱算法.

城市交通大数据技术及智能应用系统

城市交通大数据具有种类繁多、异质性、时空尺度跨越大、动态多变、高度随机性、局部性和生命周期较短等特征,如何有效地采集和利用交通大数据,满足高时效性的交通行政监管、交通企业经营管理、交通市民服务等应用需求,是城市交通和智慧城市面临的前所未有的机遇和挑战。重点分析总结了城市交通大数据的若干研究内容及核心技术,提出了城市交通大数据智能应用系统解决方案,列举了几种典型应用,在城市交通和智慧城市领域的大数据研发和应用领域进行了初步探讨。

平行机群:概念、框架与应用

针对多无人机集群作战平台与体系的复杂性,将ACP平行理论与无人机集群相结合,提出平行机群的概念,定义平行无人机的数字四胞胎结构.提出平行机群的基本框架与逻辑以及平行机群的关键技术,包括平行感知、平行学习、平行网络和平行区块链.最后针对无人机集群面临的作战任务分析了平行机群的未来应用.

空间平行机器与平行制造

近年来,随着空间技术的发展迅速,在可以预见的未来,在太空中作业和制造的需求必将变得越来越强烈.在太空环境中,对于智能、自主的要求越来越高.本文提出将平行机器、平行制造等和空间技术相结合,采用平行系统理论和方法,为实际的机器或者制造系统建立人工系统,在人工系统中进行计算实验得到合理的解决方案,通过平行执行指导实践.通过该方法,能够更好地应对太空中的不确定性和意外情况,尤其是通过平行增材制造实现快速、智能的补给和维修.

三端口四态变量CNN原理在肿瘤生长方程中应用

提出了一种在抗癌免疫监视下的肿瘤生长细胞神经网络（ＧＩＳＡＣ ＣＮＮ）模型．用具有３个端口４个态变量ＣＮＮ的解析判别法研究了ＧＵＳＡＣ ＣＮＮ的分歧图．数值模拟了癌细胞扩散和清除过程．研究结果似乎表明：效应细胞对癌细胞的清除起着至关重要作用，细胞组织中存在免疫缺陷，可能导致癌细胞的转移与扩散．

教育用路径可规划智能车研发

针对高中科技社团和大学计算机相关专业科技创新教育需求,开发一种可以用于电子和计算机科技教学的智能小车。智能小车在完成路径规划后,可以按照规划的路径完成任务;还可以设定目标点与障碍点,智能小车基于改进的Dijkstra算法自动搜索到达终点的最优路径。除了培养学生电子设计能力,通过智能小车编程实践,也训练了学生对优化算法的学习。首先,采用微软基础类MFC与Matlab混合编程编写上位机界面,调用改进的Dijkstra算法进行路径规划。然后,将规划好的路径通过串口传到下位机,由STM32控制执行。最后,在栅格地图中,通过仿真运行和实际应用验证了改进的Dijkstra算法的可行性,取得了较好的效果。

一类地名大数据库和公共服务云平台的研发

随着社会交往量快速增长,地名已成为人们在社会经济交往活动中不可缺少的重要媒介。为完备基本公共服务体系,提高政府管理水平,加快建设地名公共服务工程是十分重要的。经研究、检验,一套比较完善的地名公共服务工程的具体建设方法包括:如何将地名普查试点成果大数据整理、入库;如何建设基于地名和区划数据库的云服务与管理系统;如何打造以地名服务网站和地名触摸屏为主的地名公共服务体系。上述工程内容最近在三亚市已建设完毕并成功地投入日常运行,已取得了良好的使用效果,它不仅能够为公众提供准确和方便的地名服务,而且可较好地促进当地经济发展和社会进步。

基于智能手机单目视觉三维重建的小型金属件测量方法

金属件广泛应用于各行各业,螺纹是金属件之间最常见的连接形式,外螺纹测量是金属件接头加工完成后质量检测的重要内容。目前,大部分外螺纹参数测量方法对于检测设备及检测环境的要求较高,无法在常规环境下进行螺纹测量。本文描述了一种基于单目视觉的三维重建方法,利用标定件对智能手机进行标定后,在常规环境下随时随地就可测量任何物品,提高了测量的便捷性。本文选择螺丝作为测量对象,用智能手机对螺纹外径、螺距、螺纹长度三个参数进行测量实验,螺纹外径测量精度为0.02 mm,螺距测量精度为0.01 mm,螺纹长度测量精度为0.02 mm。

平行核电:迈向智慧核电的智能技术

将基于ACP的平行系统思想与核电领域相结合,形成一种新的研究框架,即平行核电系统,为核电站在复杂环境中实验、学习与实际工作提供便捷、安全的平台。基于平行核电理念,阐述了平行核电系统的基本框架,并介绍了描述、预测、引导模块的基本功能与实现方法,探讨了其中的关键技术;然后围绕核应急方面展望了平行核电系统在实际中的应用和所面临的挑战,提出了平行核电系统的未来发展方向。

平行机器:一种智能机器的管理与控制框架

针对智能机器控制的复杂性问题,提出了平行机器的概念、框架和方法。平行机器是将基于ACP的方法扩展到智能机器领域的产物,形成虚实平行互动的管控模式,是一种针对复杂环境、复杂问题的管理与控制方法。平行机器包括实际的物理机器和软件定义的虚拟机器,通过二者间的虚实互动实现描述、预测和引导3个功能,最后介绍平行机器相关技术并对平行机器的潜在应用进行展望。

国电集团物资管理系统的关键绩效指标(KPI)设计与优化

主要针对电力集团物资绩效管理进行深入研究。首先,阐述了关键绩效指标(KPI)的定义、设计原则和流程,概况了国内外相关研究进展。以A集团为研究对象,以电力集团物资管理为主要研究内容,分析了A集团现有KPI体系,物资管理信息系统中"辅助分析"子系统的现状,并深入剖析了当前KPI绩效管理和应用中所存在的问题。最后,提出相应的优化建议和方法,以期提高集团物资管理精细化水平、增强集团对整个企业的控制和管理能力,为集团企业的科学、智能决策奠定坚实的基础。

水质采样专用多旋翼无人机及其控制系统

针对环境保护部门等用户对水质采样专用无人机的需求和具体要求,本文设计了水质采样专用四旋翼无人机,分别从无人机的部件、采水装置、电路模块等硬件设备,以及控制算法、采样流程等软件方面进行介绍.本文在四旋翼无人机动力学模型基础上,加入对水流冲击力的分析,设计四旋翼无人机的飞行采样模式,并对其有效性与实用性进行仿真测试与实践验证,完成了水质采样专用四旋翼无人机的手动采样与自动采样过程.

5个态变量1个端口的细胞神经网络局部活动性理论

局部活动性原理自Chua于1997年提出后,为研究耦合细胞出现复杂现象的起因提供了有力的工具,也为预测和判定某一类局部耦合非线性系统(反应扩散细胞神经网络系统)能否展示震荡或混沌等复杂的动力学行为提供了新的必要性的判据。在实际运用中,局部活动原理只提供了一个形式的判别框架,需要针对扩散反应CNN方程"态变量"和"端口"的个数建立相应的解析判别法。本文建立了5个态变量1个端口的反应扩散细胞神经网络方程的局部活动性理论的解析判别法,并给出了相应的判别法的4个定理的证明。通过这4个定理,可以对某类具有5个变量的非线性系统的复杂性进行分析和判断。

提高核电站安全可靠性的平行系统方法

安全可靠性是核电站存在和发展的生命线,目前它还主要是通过人的经验和严格管理等来保证,但其智能性和科学性还不够.核电站是一个涉及多方面的动态变化要素的复杂系统,现有控制、仿真和管理技术还不能为其生产运行和管理提供安全可靠的充分保证.本文以ACP方法为基础,基于信息技术最新发展成果,提出了采用自上而下的规划和自下而上的设计相结合的方法,来开发"核电站可靠性规划和设计软件包",使得核电站在建造前就有了安全可靠方面的科学依据.进而提出平行系统方法,分析其基本原理和成功应用实例,并介绍其在核电站中应用的人工系统、计算试验和平行执行的具体内容,给出了PTS、PES和PMS等具体应用.