低轨星座传感器资源调度的自主任务规划建模方法

低轨星座传感器资源的优化调度是复杂多约束下的任务规划问题,为了满足多个运动目标全程跟踪与监视的资源实时优化调度需求,提出一种星上自主快速求解的规划模型.在对自主任务规划问题进行详细建模的基础上,考虑各项约束条件与优化因素,将原问题转化成简易的0-1线性整数规划模型,并构建多目标跟踪试验场景对所提方法进行了仿真验证.仿真结果表明,基于简易规划模型的资源调度可实现多目标的全程跟踪与监视.

多设备多任务场景下基于改进粒子群优化的计算卸载策略

在移动边缘计算网络中,针对多用户场景下本地设备上多个计算密集型任务的计算卸载问题,为获得最优的任务卸载决策和资源分配方案,提出了一种基于改进粒子群优化的计算卸载策略。首先,综合考虑时延和能耗相关的计算卸载总代价以及服务器任务均衡,通过本地设备的剩余能量和充电状态信息自适应调整时延与能耗权重,以最小化系统总代价为目标,建立多用户、多任务、多服务器的计算卸载模型。然后,使用改进粒子群优化算法来求解该问题,最终获得最优的任务卸载决策和资源分配方案。仿真结果表明,该方案相对于基于遗传算法的卸载方案,能够减小20%系统代价。

路面随机不平顺的数值模拟及其编程实现

路面不平顺是影响车路耦合系统振动的主要因素之一。为了分析路面不平顺序列的幅值特征随路面等级的变化规律,本文利用三角级数法,建立了生成路面随机不平顺序列的数值算法,并通过MATLAB编程实现。利用该算法和相应的计算程序,模拟了A、B、C、D 4个等级路面的随机不平顺序列,并研究其振幅特性。结果表明:本文生成的路面随机不平顺序列的功率谱密度与规范中相应等级路面的功率谱密度吻合较好。路面不平顺幅值随着路面等级的降低呈非线性增长,方差逐渐变大,这说明随着路面等级的降低,车辆的行驶体验感变差。研究结果可以为汽车驶过不平顺路面时的随机动力响应和平稳性分析提供数据参考。

客货共运模式下高铁列车货运兼办方案优化

以当前高铁快递运输的客货共运模式为背景,研究高铁列车货运兼办方案优化问题.通过分析客货共运模式下货运办理站选择对货物运输、客运列车时刻表与停站方案的影响,以货运办理站选择、货物运输、列车时刻表与列车停站方案为主要决策变量,以极小化旅客旅行时间和未满足货物惩罚成本为目标,构建客货共运模式下基于货运办理站方案选择的货物运输与列车时刻表、列车停站方案一体化优化混合整数线性规划模型.当给定货运办理站选择方案时,本文所构建模型即可转化为传统的客货共运模式下货物运输方案优化模型.以武广高铁为例,设计数值实验,采用C++语言编写程序调用Cplex优化软件对模型进行求解,验证了模型的正确性与合理性.算例结果表明:通过对货运办理站、货物运输方案、列车时刻表和停站方案进行一体化优化,可在尽可能减小货物运输对客运影响的基础上,充分利用高铁线路列车时空上剩余能力,在旅客旅行时间仅增加0.68%、列车停站数量仅增加1.24%的情况下,运输近68%的货物需求,增加铁路部门收益.

人工智能控制湍流进展:系统、算法、成就、数据分析方法

湍流控制涉及流体力学和控制理论,对航空航天、运载工具、风力发电等众多领域具有重要的科学意义和应用价值.由于湍流的复杂性,传统控制方法在湍流控制领域面临很多瓶颈,人工智能技术的发展为突破这些瓶颈提供了工具.本文简要综述了文献报道的有模型和无模型的人工智能控制湍流的进展,总结了研究中采用的典型的人工智能控制系统、算法、在不同湍流控制应用中取得的突出成果.作者所在团队在国际上首次尝试对人工智能控制系统产生的海量数据进行分析,从而挖掘出重要的信息乃至发现控制相似律.对面临的挑战和未来的展望进行了分析.

多时段露天矿卡车短期内排规划整体优化

为进一步优化露天矿排土场岩土块体堆置顺序,降低运输费用,针对现阶段尚未有效解决多时段露天矿卡车内排规划整体优化问题展开研究,提出了一种面向卡车内排运输、考虑采剥动态变化的内排土场岩土块体堆置顺序优化算法。排弃位置以块体表示,采剥位置以实体模型表示,根据各时段采剥位置实体质心点坐标、排弃块体质心点坐标和工作线长度计算运距,考虑实际对运距进行修正,再根据运输成本计算各时段采剥位置到排弃块体的运输费用。对排弃块体加入时间维度,进行分时段运输费用计算。以剥离物运输总费用最小为目标函数建模,将排土场排弃时空发展关系、安全距离和排弃量等作为约束条件,构建了内排规划模型。采用0-1整数规划对模型进行多时段一次性求解,得出内排土场最优岩土块体堆置顺序。以某露天矿为例,运用所提出的算法对该矿内排土场岩土块体堆置顺序进行了优化,结果显示:最优排土规划方案的剥离物运输总费用为92099.41万元,相比原设计方案节省1284.17万元,达到内排土场岩土块体排弃时间及排弃位置最优的优化目标。研究结果进一步反映出:在完成排土场设计的基础上深层次挖掘排土工程时空发展关系,提出多时段排土规划整体优化思路,对于制定科学合理的排土规划具有一定的参考意义。

高压直流输电直流滤波系统综合优化设计

换流站直流滤波装置的设计关系到高压直流输电系统的安全与经济性。该文将同样具有滤波作用的平波电抗器、直流滤波器和中性点电容器作为一个整体,对这个直流滤波系统实施综合优化设计。提出了以直流滤波系统总投资费用最小和年运行费用最低为目标、等效干扰电流满足直流工程限值要求为约束条件的多目标优化设计方法,建立了相应的综合优化数学模型。仿真计算产生两组优化设计方案。经与三峡–常州直流输电工程直流滤波系统的对比分析,表明两组优化设计方案均具有更好的经济性和滤波效果,进而验证了所建优化数学模型的正确性。

电力市场下基于实物期权理论的电源投资动态决策模型研究

传统的电源投资模型基于净现值(NPV)分析工具,它没有考虑市场的不确定性,而电力市场环境下需要建立动态投资模型,以研究投资者如何利用投资选择权规避不确定性带来的风险。为此,该文基于实物期权理论研究提出电源投资动态决策模型。首先依据电源投资特点并结合等待投资期权理论,研究给出模型的数值求解过程,然后结合我国南方区域电力市场电源结构特点,通过对发电容量投资案例的仿真计算,研究了投资者面对市场不确定性获取等待型期权的动态决策,分析了价格上限和投资许可证有效期对投资决策的影响。该文的研究不仅能为电源投资者提供新的决策方法,而且也能为政策制定者制定有序吸引电源投资的产业政策提供理论参考。

裂隙岩体损伤局部化破坏分岔模型及其应用

采用概率统计方法分析节理裂隙岩体的几何特征,定义了反映裂隙岩体几何特征的组构张量。基于不可逆热力学理论,通过裂纹扩展的细观分析,得出了损伤的发展机理和演化方程,把损伤演化和裂隙的几何特征的变化联系起来,建立了弹塑性损伤本构关系。为分析含有节理裂隙岩体在发生局部化破坏时的特征,通过对发生局部化时的裂隙岩体的分析,构造了适用于节理裂隙岩体局部化分析的不连续分岔模型。利用非线性规划数值解法,可以得出局部化破坏的方向特征。在有限元方法中,根据该模型给出了节理裂隙岩体相关的算例,分析表明该模型用于分析裂隙岩体的局部化破坏是有效的。

纯电动汽车经济性换挡规律仿真研究

为提高纯电动汽车的续驶里程,降低能量消耗率,本文中针对其燃油经济性进行了换挡规律的仿真。首先制定出两参数静态经济性换挡规律;然后利用动态规划算法找出在ECE循环工况下的最优挡位,并据此对所制定的静态经济性换挡规律进行修正,得到最终经济性换挡规律曲线;最后,在UDDS行驶工况下,建立了纯电动汽车耗电量模型,对修正前后的换挡规律进行仿真。结果表明,修正后的换挡规律能有效地降低纯电动汽车的能量消耗率。

基于双层规划的震后初期应急物流系统优化

研究震后应急物流系统优化的问题.结合震后初期应急物资配送的特征,提出了一个上层以有限的应急物资配送时间最短,下层以物资分配公平性最大为目标的双层规划模型,用来解决震后初期应急物流系统中的选址-联运问题.针对该模型的特点,设计了一种基于分阶段解码方式的混合遗传算法.最后,以汶川大地震应急物资保障过程构造算例,对模型和算法的有效性和可行性进行了验证.

计及辅助服务的发电市场日交易计划的研究

针对电能市场和辅助服务市场并存的发展趋势 ,提出一种同时考虑电能和 AGC及旋转备用两项辅助服务的综合竞价模型。在模型及求解中考虑了机组调节速率、AGC、旋转备用和合同电量等多项约束条件 ,具体求解时分两步进行 ,先采用改进优先顺序法确定机组组合方案 ,然后采用网络流规划中的原始对偶法在入选机组中进行电能和辅助服务综合竞价 ,得出发电市场次日交易计划各时段各种服务的电价及分配方案。最后通过一个算例 ,将这种方法与独立竞价法所得的结果进行了比较 ,可以看出这种方法在完成各种服务竞价的同时 ,更能节省购电费用。

一种无约束手写体数字串分割方法

针对无约束手写体数字串中的连笔字符，本文提出以基于识别的分割方法为主，结合运用剖分方法和全局识别方法等多种分割策略的数字串分割方法。这种方法直接针对数字串分割，也可以运用到非数字字符串的分割中，其分割思想对连笔汉字的分割也具有一定指导意义。

计及FACTS装置的最大输电能力研究

输电能力是所有电力市场的参与者进行交易活动所必需的重要信息。文中提出了一种考虑常见 FACTS装置 (如 UPFC,TCPS,TCSC等 )的最大输电能力计算模型 ,在模型中考虑了电压水平、线路和设备过负荷等静态安全性约束条件 ,以及由于潮流方程解的鞍点分叉导致的电压稳定性约束条件。在算法上选用逐次线性化优化方法 ,并对每一个线性化子问题采用新算法——预测校正原始对偶对数障碍内点法求解。算例计算结果不仅说明了不同的 FACTS装置和安装位置对电网的输电能力有不同程度的影响 ,同时也表明了文中的模型和算法是有效的 ,具有一定的应用价值。

基于价值核算的土地资源优化配置——以雷州市为例

根据雷州市土地利用现状、地区经济、生态与社会特点,结合雷州市土地利用总体规划(2010—2020),将土地资源价值核算结果引入多目标优化配置研究,核算出雷州市土地资源的经济、社会、生态价值,同时对雷州市土地资源进行经济、生态、社会效益导向的多目标优化配置研究.优化结果统筹兼顾,综合平衡,提出了不同发展目标的优化方案,与雷州市经济发展趋势相一致,提高了土地资源优化配置的弹性和可操作性.

基于进化规划方法的新型电压无功优化模型和算法

基于进化规划方法,提出了一种新型的电压无功优化模型和算法。利用高压网络支路电抗远大于电阻和节点电压相角差小的特点以及变比调整的注入功率表示,该模型将非线性无功潮流方程组简化为常系数线性化方程组,从而大幅度提高进化过程的迭代速度。另外,在算法中还采取了修正措施,以保证线性化精度。最后,通过算例验证了本文算法的有效性。

苹果园群体结构对产量品质影响的通径分析与优化方案

应用通径分析方法研究果园群体结构对产量品质的影响,结果表明,覆盖率、树冠体积和单位面积枝量是影响产量的主要因素,树体高度、营养枝比例、枝量和新梢长度是影响果实品质的主要因素。多目标线性规划求出苹果园高产优质的群体结构优化组配方案为,覆盖率85％,树高3m,树冠体积1292m^3/666.7m^2。新梢长度43cm。666.7m^2枝量87678条,营养枝比例10％以下,短枝比例75％左右。

显示信息高速串行传输的差错控制

提出了差错控制编码方法来解决LED大屏幕远程通信系统显示信息高速率串行传输数据可靠性降低的问题。考虑到显示信息发送端和接收端的硬件基础及实现要求不同,提出在发送端采用并行算法结构,并构造了生成矩阵进行编码运算来提高算法的实时性;在接收端采用双时钟串行循环译码电路结构,在伴随式计算后采用高速时钟进行纠错,使得码字较长的编码仍旧能够获得较低的硬件开销并具备较好的实时译码能力。实验及理论分析表明,提出的方案能够实现高效率的编解码运算,编码效率达到98.2%。该方案也有效地降低了误码率,实际应用中误码率至少降低了1个数量级。使用提出的方案实现了显示信息的高速率、高效率串行传输。

离散Markov跳变线性系统最优控制

针对离散Markov跳变系统,研究其最优控制问题。首先确立一个二次型代价函数,然后运用随机贝尔曼动态规划法,结合Markov跳变系统特性求解贝尔曼方程,获得了完全状态信息情形下Markov跳变系统的最优控制器和黎卡提差分方程;进而将其推广到不完全状态信息情形,利用观测向量获得状态的后验概率密度函数,推导了最优控制器的解析结构和相应的求解算法;最后通过数值仿真验证了所得控制器的有效性。

考虑鲁棒性的生产调度期望值模型

对于含有随机因素的生产调度过程,期望值模型不能保证调度的鲁棒性．本文借鉴机会约束规划思想,根据随机参数概率分布的两种不同情况,提出了使期望值模型可行解满足鲁棒性能指标的充分条件,并据此构造了鲁棒性约束,使解空间收缩,提高模型的鲁棒性．仿真实验结果表明该模型在解决调度鲁棒性的问题方面是有效的．