垃圾回收路径优化的经济性分析——以成都市为例

成都市是我国新一线城市,近年来,随着社会经济的快速发展,垃圾产生量大幅度增加。优化垃圾回收路径对于城市的可持续发展至关重要。以成都市为例,结合垃圾分类回收现状,运用灰色模型及反向传播(Back Propagation,BP)神经网络模型预测垃圾产生量,通过最小生成树模型规划最优路径,运用物联网技术提高运输周转效率,实现零库存。随着垃圾回收路径的优化,成都市可以更好地实现资源利用和环境保护的双重红利。

山地城市景观生态网络构建研究

以长汀县汀州城区为研究对象,运用景观生态学、环境地理学和景观生态安全格局理论,借助Arc GIS空间分析技术对敏感性生态风险要素进行分析评价,得到生态敏感性综合评价模型。并运用生态网络分析方法,借助最小耗费路径模型,构建县城潜在的生态廊道,形成以山体、绿地等为主的斑块,绿带、河流为主的景观廊道,河流、绿地组成复杂多元化的网络体系,土地利用作为景观基底,城市景观要素形成的三维空间为城市景观体,形成"斑-廊-网-基-体"模式的立体生态空间。构建汀州城区景观生态网络体系,探讨其景观生态安全格局的关键组分,以期为保护和恢复生物多样性、维持生态系统结构和过程的完整性、实现对山地城市生态环境有效控制和改善提供科学依据。

基于公共信息模型的配电网网架优化规划

在公共信息模型(CIM)扩展的配电网模型基础上构建了组合式迭代器以实现系统级元件遍历。讨论了实际配电网规划普遍存在的多交叉点的情况,运用改进的基于关键节点最小代价多播路由算法建立配电网规划模型,提出了组合边的概念,以组合边的形式参与边的动态迭代,获得总体费用最小的优化规划结果。以迭代器隔离算法和数据,降低耦合度并增强稳定性和可拓展性。算例表明了文中方法的有效性。

基于图论的带模糊约束最小费用与最小时间问题

为了寻求工程实施中费用与时间的最小化问题,在构造多因素隶属度PERT图和建立隶属函数模型的基础上,给出了最短路径的算法,并运用模糊约束量来解决带最小化时间因素的最小费用流问题。同时,给出了相应的数学模型及算法。

三角网格曲面模型多轴数控加工刀轨生成算法

提出一种三角网格曲面模型多轴数控加工刀轨生成算法,该算法采用R*-tree动态空间索引结构组织三角面片拓扑近邻关系,基于该结构对刀轨截面与三角网格曲面进行求交获取截面数据点,计算截面数据点的瞬时加工区域,根据刀具与瞬时加工区域中各三角面片的面、边、顶点的相切关系,采用面相切、边相切和顶点相切刀位计算方法获取相应刀位点,采用最小生成树方法对刀位点排序,生成多轴数控加工刀轨。实例证明,该算法刀轨生成精度高,运行速度快,且适用于各种复杂三角网格曲面模型多轴数控加工刀轨的生成。

自治飞艇动力学建模及反馈控制

在Kirchhoff方程和Newton—Euler理论基础上，推导出一种通用符合实际的、带有气囊和压块的飞艇六自由度动力学模型，并对该模型实施了状态量和控制量的非线性反馈变换，同时利用最小相位系统特性，构造飞艇反馈线性化动力学系统．在此基础上，分别研究了飞艇在纵向平面内的平衡飞行可行性和稳定性，以及平衡航迹的镇定和期望输出的跟踪．仿真结果和样机试飞都验证了理论分析的正确性和可靠性．

非完整移动机器人路径跟踪的快速非线性模型预测控制方法

本文用快速非线性模型预测控制方法进行了非完整移动机器人路径跟踪问题的研究。采用虚拟目标跟踪法建立非完整移动机器人路径跟踪问题的非线性系统,转化为以Bolza形式的最优控制问题模型。通过一种障碍函数法处理不等式约束将其整合至性能指标函数中,基于拉格朗日乘数法建立最优化必要条件的线性方程组,以连续/广义极小残余算法(C/GMRES)为计算核心求解线性方程组并引入多重打靶法增加数值精度,同时提出一种优化求解方法降低算法计算负载。仿真对比结果表明,所提控制方法在满足实时性与保证控制精度的条件下具有更高的计算效率。最后通过实验结果证明所提出的控制方法在非完整移动机器人路径跟踪过程中的有效性。

WSN中节点覆盖分层下的多路径路由协议

为了解决无线传感器网络(WSN)的路由问题,在分析了单路径路由协议和多路径路由协议的基础上,提出了节点覆盖层次模型。该模型根据节点到sink节点的最小跳数将网络分成以sink节点为中心的层次结构,并将邻居节点分成父节点、兄弟节点和子节点3类。并设计了在此模型下的路由协议MP-NCL。在该协议中,节点总是将感应到的数据向父节点转发,实现了跳数最小、多路径的数据传递。分析和仿真结果表明,节点覆盖层次模型和MP-NCL路由协议在延时、耗能、可靠性和生命期方面有较好的性能。

变电站内2.4GHz无线信道路径损耗建模

为了评估变电站内电磁干扰对电力通信系统的干扰,采用频域测量方法对某市110kV变电站、220kV变电站的2.4GHz电磁波路径损耗进行了测量和分析。针对测量数据,分别利用最小均方差和累积法对路径损耗模型中路径损耗指数和标准差相关参数进行估计,并建立了路径损耗模型,仿真结果表明,模型估计结果与测量值相差不大。另外,搭建了ZigBee仿真系统,在信噪比为5dB和10dB的情况下,仿真出误码率随距离的变化关系,为通信设备布置在变电站环境中提供了研究依据。

图论的算法和应用研究

图论在学科中属于离散数学,因此它具有离散数学的许多特点。图论中许多概念和理论的产生和发展是相互独立的,因而被分成许多相互独立的专题,其算法是解决问题的一系列步骤的集合,是离散数学重要的组成部分。文章首先介绍一些图论的理论以及图的相关概念,然后对图论中经常使用到的算法作了研究和讨论,最后,并以一个具体的图论模型论述通过建立图论模型来解决实际问题了。

公园类景区的路径设计模型

立足于实际,研究公园类景区的路径设计问题,通过建立多级路径设计的数学模型,并由此求解出一个科学的路径设计方案。

基于DFT计算的Pt(111)表面氧覆盖度和水合质子模型对氧还原反应路径的影响(英文)

利用基于平面波的密度泛函理论(DFT)计算研究了氧气分子在Pt(111)表面的吸附和解离,以及解离产物进一步质子化形成H2O的过程.通过使用不同尺寸的平板模型和在表面预吸附不同数量的氧原子,研究了氧覆盖度对氧还原反应(ORR)路径的影响,并对使用不同水合质子模型的计算结果进行了比较.研究结果表明:质子化的end-on化学吸附态OOH*的形成是ORR的初始步骤;OOH*能够转化形成非质子化的top-bridge-top化学吸附态O2*,或者解离形成吸附的O*物种.对不同氧覆盖度下各种可能步骤的活化能计算结果表明,O*的质子化形成OH*物种是ORR的速决步骤.增加氧覆盖度时,该步骤的活化能减少.此外,还发现使用比H7O3+更复杂的水合质子模型不会改变计算所得的反应路径.

局部构造最小通信能耗路的拓扑控制算法

在分析了拓扑控制算法所基于的两种模型(UDG,MG)以及两种不同性质的网络(homogenous net,heterogeneousnet)的基础上,考虑到无线通信的能量消耗与通信距离的n次方成正比(2<n<4),给出了一种选择邻居的标准,使邻居间的链接都是最小通信能耗链接,继而设计了一种局部构造最小通信能耗路的邻近图算法MCEC(MG)。证明了算法具有连通性、稀疏性、1-spanner特性等。最后,实例仿真验证了算法的正确性和有效性。

局部构造邻居最优能耗路的拓扑控制算法

无线传感器网络拓扑控制算法的首要任务是减少节点的能量消耗,从而延长整个网络的生存时间。而传感器节点大部分的能量消耗在无线通信模块。在分析了拓扑控制算法所基于的两种模型(UDG,MG)以及两种不同性质的网络(homogenous net,heterogeneous net)的基础上,考虑到在通常情况下,无线通信的能量消耗与通信距离的3次方成正比。基于此,针对能否设计一种选择邻居的标准,使邻居间的链接都是最小能耗链接这一问题,给出了一种构造最小能耗路的邻近图算法MEP(MG)。证明了算法具有连通性和1-spanner特性。

基于图论理论的水资源战略

给出了一个中国海水淡化处理和运输的水资源战略.首先,利用Logistic模型预测出中国31个省会城市在2025年的水资源需求,并根据中国预期需求和近几年的实际情况标示出缺水的省份;其次,采用最短路径法和最小生成树算法来确定调水路线以缓解在结合南水北调工程情况下的缺水地区的水资源危机,并以成本最小为目标解决海水淡化处理厂的选址问题;最后,结合实际情况改进模型,通过经济成本来验证战略的可行性.

可预测动态时空环境的最短时间路径规划

最短时间路径规划是一种典型的最小代价路径规划,也是GIS领域中非常重要的一项研究。传统算法较少研究包括气象、光照、电磁等随时间连续变化环境下的全局规划问题。针对这个问题,建立动态时空环境影响模型,对动态环境在时间和空间上的变化进行统一栅格化表达,并以此为基础进行全局最优的最小代价路径规划。实验证明,在环境预测准确的情况下,该算法规划结果能够体现动态环境变化带来的影响,其规划路线的真实时间消耗总是小于或等于传统静态规划算法,且计算量与传统算法相当。

基于设备状态评价和电网损失风险的配电网检修计划优化模型

为解决配网检修计划制定重视网架结构和负荷而忽视设备差异及实时状态的问题,提出了一种基于设备状态评价和电网损失风险计算的配电网检修计划优化模型。建立了设备健康指数与未来所分析时间内失效率矩阵的计算方法,并给出了关键参数。基于动态变化失效率和配电网网架拓扑,采用最小路法计算获得了正常运行及检修情况下整个配电网负荷点失效率和负荷点故障时间。建立了考虑正常及检修情况下配网缺供电量、负荷点重要性、设备价值及故障维修成本的故障电网、故障设备损失风险模型、检修电网损失风险模型和检修设备损失风险模型。结果表明：论文所提出的优化模型综合考虑上述风险模型的计算风险决策值,实现了检修计划的优化;同时,利用动态变化失效率代替传统检修计划制定过程中的历史平均失效率,克服了传统状态评价检修方案制定过程中未计及配电设备检修而导致网架结构薄弱所引发的配网缺供电损失风险。利用该模型对南京某配电网实际案例开展的计算获得了配网风险决策值,计算结果表明：设备多、负荷大、检修时间晚等单一风险因素不一定决定了配电网的风险值,该模型确定的检修方案整体费用低于其他方案,满足实际工程的需要。研究结果证明了基于设备状态评价的配电网检修计划优化的可行性,所提方法同样适用于更高电压等级网络的检修计划优化。

基于交叉相关模型的色彩补偿算法

提出一种图像的色彩标定与补偿的方法,主要通过计算模型函数来判定不同颜色图像上的正确颜色定位。不同于常规的色彩定位途径,该方法并不需要空间上统一的色彩板,不需知道图像上的具体形状和大量的曝光图像集。此方法可应对非线性、非参数失真及因不同相机本身的色彩动态范围不一而带来的色彩失真。实验与结果分析表明,该方法能够有效地对光强的变化给予补偿,对图片的色彩起到均衡与标定的作用。

基于改进GMRES算法的水冷壁运动机器人路径跟踪模型预测控制

针对水冷壁爬壁机器人(WWCB)路径跟踪问题,提出一种快速非线性模型预测控制(NMPC)算法。定义WWCB与虚拟目标的跟踪误差,将跟踪问题转化为Bolza形式的NMPC最优控制问题。通过引入半平滑函数,对不等式进行优化处理,构建最优化必要条件。基于庞特里亚金极小值原理建立广义哈密顿函数,采用连续/广义极小残量算法(C/GMRES)计算求解,并引入多重打靶法提高运算精度。同时对GMRES算法残量求取方式进行了优化以提高运行效率。对伯努利双纽线和圆形路径进行了跟踪仿真,验证了本文的跟踪控制快速算法的有效性。

基于野外观测检验动物廊道选址模型的准确性——以白头叶猴为例

廊道构建是减少栖息地破碎化负面影响的重要策略之一。目前,已经有许多模型用于动物廊道的选址,而"选址模型是否能准确预测动物迁移的实际发生位置"一直是保护生物学最为关注的问题。最小成本路径模型(LCP)和条件最小成本廊道模型(CMTC)是两种较为常用的廊道选址模型。以白头叶猴(Trachypithecus leucocephalus)为目标物种,分别运用LCP和CMTC模拟生成白头叶猴迁移廊道,将模拟结果与野外观测廊道进行对比,检验两种方法的准确性。结果表明:与野外观测实际廊道相比,LCP模型模拟结果的完全准确率为46.7%,部分准确率为20%,完全不准确率为33.3%;CMTC模型模拟结果的完全准确率为26.7%,其余73.3%为部分准确,无完全不准确的结果;总体上看,CMTC廊道的准确率较LCP高,因而CMTC模型模拟白头叶猴实际迁移廊道位置的准确性优于LCP模型。输入"源"要素类型、阻力面栅格尺度设定、栖息地土地利用类型变化以及动物迁移行为复杂性4个因素是影响该模拟结果准确性的主要原因。