海上油田群水域应急救援船舶路径规划方法研究

文中提出了基于Dijkstra-ACO算法的海上油田群水域应急救援船舶路径规划方法.根据油田群水域的环境特征,运用Maklink图论算法构建救援船舶路径规划的二维空间模型,并结合Dijkstra算法与ACO算法提出应急救援船舶的路径规划算法,以山东东营油田群水域为例进行模型验证.结果表明:基于Dijkstra-ACO的应急救援船舶路径规划方法优于传统路径规划方法.

基于动态并行竞争的区域冷热能源站多站选址及热力管网规划算法

能源站选址及热力管网规划,是区域冷热能源站规划过程中最值得关注的问题之一。现有能源站选址及热力管网规划算法大多采用“两步法”,将负荷点分配问题与管网布局问题进行割裂处理,使得决策过程中的决策依据不一致,从而导致负荷点分配与管网布局的结果可能并非最优。针对该问题,提出了一种基于动态并行竞争机制的区域能源站多站选址及热力管网规划算法,算法直接对负荷点连接各能源站管网的方式进行比选,同步确定负荷点的归属及相应的管网最优布置方案。算例分析表明,所提出的动态并行竞争算法能够保证负荷点分配问题与管网布局两个问题的决策一致性,从而使规划结果相对于传统“两步法”而言更优。

基于图论节点的改进A-star栅格路径规划算法

提出了一种将图论最短问题中的路径节点及栅格地图中的栅格节点位置信息结合的路径规划算法。依据图论最短问题思想,提取室内具有特殊信息的位置节点,并判断节点间可视性,加入到先决地图信息中。在此基础上改进的A-star算法在扩展节点时,根据启发函数,只在特殊节点位置进行扩展,避免计算大量不必要栅格点的启发函数,从而提高算法效率。实验结果表明,改进后的A-star算法较之前时间缩短了79.2%,所遍历栅格节点减少了99.4%,且栅格分辨率大小不影响路径规划效率。最后总结改进方法的优缺点,期望改进算法可用于室内多目标同时导航。

天然气多气源管输合同路径规划模型的研究及应用

国家管网集团成立后,天然气管输收费模式发生深刻变革,新的管输费收费标准和托运规则逐步确立。对于天然气托运商来说,如何统筹资源与市场的匹配关系,有效规划管输合同路径,成为亟需解决的关键性问题和制约性难题。本文以图论理论为基础,结合最新的管道运输价格管理办法和天然气管网代输交易规则,提出基于均匀掺混、就近销售的天然气管输合同路径规划方法,建立了天然气管网管输合同路径规划模型,实现了天然气管输资源可溯源、可跟踪,各省资源构成、管输成本可测算,可满足管输合同路径规划等业务场景应用。

基于图论的配电网网格化供电单元自动划分策略

传统规划方法越来越难以适应日渐复杂的配电网,更加细致的网格化规划的思路应运而生。根据网格化规划的基本原则进行网格划分及目标网架的构建,首先基于用电地块建立属性量化模型,并进行地块面元到点元的模式转换,形成拓扑图。然后结合图论中最小生成树、最长路理论及相关遍历算法实现供电区域的划分,保证各单元内部地块特性一致,同时给出供电单元平均负载率相对较高的网架构建方案。最后对某地区配电网进行实例分析,验证了所提策略的有效性及灵活性。

基于改进Fleury算法的无人机巡线路径规划

基于图论知识,结合中国邮递员问题的研究方法,采用改进的Fleury算法,添加随机选择元素(主线分支节点随机,支线端点随机),得到近似最优的无人机巡线路径。通过算法结果可知:简单线路的巡线路径一般按照主线杆塔顺序,复杂线路的巡线路径没有明显规律。经验证,所提算法程序实用性强,容错率高,适用于所有简单线路和复杂线路,巡线里程一般比实际里程多出10%~30%,效果较为理想。

基于图论分析的配电网主网运行联合规划系统设计

传统的配电网规划系统未分析变电站属性,存在规划结果不理想等问题。提出一种基于图论分析的配电网主网运行联合规划系统。通过图论分析法可以确定变电站负载变化,并计算负载率,将图论分析法与GIS技术相融合,分析变电站、10 kV以及配变三者之间的从属关系并确定变电站的供电范围。对变电站已经确定的供电范围和选址进行迭代优化,完成联合规划。通过VC++相关开发技术和提出的基于图论分析联合规划方法完成系统的设计和功能分析。仿真实验结果表明,所设计系统能够降低计算时间,获取较高的经济收益以及理想的规划结果。

面向无线传感器网络节点定位的移动锚节点路径规划

节点定位是无线传感器网络技术研究的一个基本问题,大多数无线传感器网络的应用和中间件技术都需要节点的位置信息.目前比较实用的定位方法是利用一些移动锚节点(如安装有GPS)根据有效的规划路径移动,通过发送包含其自身坐标的信息来定位其他节点,该方法不过多地增加无线传感器网络成本,还可以获得较高的定位精度.在该方法中,移动锚节点的路径规划问题是需要解决的基本问题.主要研究移动锚节点的路径规划问题,把图论引入到无线传感器网络节点定位系统.把无线传感器网络看成一个连通的节点无向图,路径规划问题转化为图的生成树及遍历问题,提出了宽度优先和回溯式贪婪算法.仿真实验和真实系统实验结果表明,该方法能够很好地适应无线传感器网络节点随机分布的节点定位,可以取得较高的定位精度.

铁路技术站调机运用模型及算法

研究铁路车站作业计划编制过程中 ,如何编制调机运用计划的关键问题 .通过分析运用调机时区集合上的偏序结构特点 ,可以知道使用调机问题的实质是偏序集合的全序分解问题 .利用偏序集合的传递性构造调机运用的有向图——传递图 ,再将调机运用问题转化为有向图的有向路分解问题 .对于传递图构造它对应的偶图——无向偶图 ,将传递图的有向路分解问题转化为其对应偶图的匹配问题 ,最后 ,利用偶图最大匹配问题的算法解决调机运用问题 .

基于谱聚类的空域扇区分割

为解决当前空域扇区结构对交通流适应性差的问题,进行了空域扇区分割与边界优化算法的研究。根据管制空域的基本航线网络结构和空中交通流量,提出了顶点间联系程度的计算模型;结合顶点融合与边航线离散化方法,建立了空域运行图模型;应用谱聚类算法实现了空域图顶点的有效分割,解决了近距平行航路分割误差问题,实现了扇区凸壳的构造与划分;提出了基于MAKLINK图的扇区间边界优化路径选择算法。实例分析表明,该算法能根据空中交通流量需求进行扇区优化设计,运行时间较短,约为10 s。

装配体中的联接关系及子装配生成方法的研究

利用图论研究了装配体中的联接关系和子装配的特性,提出了装配体中存在的2种子装配并作了定义.根据装配结构的邻接矩阵和干涉矩阵及子装配的定义,利用图论知识提出了子装配的生成方法,给出了算法流程,并通过装配结构实例验证了方法的正确性和可行性.该方法所用的邻接矩阵和干涉矩阵可通过产品的CAD模型自动获取,因此利用该方法可在CAD平台上自动生成装配体中的子装配,从而提高了子装配生成的准确性和效率.

三自由度串联行星变速箱传动方案设计的图论法

建立了三自由度串联行星变速箱传动简图的平面图数学模型 ,采用D .M .P算法来判断传动简图的可平面性 ,排除构件干涉的传动简图 ,并采用启发式深度优先搜索方法来进行连接 ,从而得到全部的可行的传动方案。按照该方法开发的行星变速箱传动方案CAD系统 ,设计速度大大加快 ,从而该系统更具有实用价值。

一种面向多制式路径规划的网络模型

随着综合交通运输与导航应用技术的发展,综合利用多种交通方式实施路径规划的应用需求日益迫切,传统的单一制式路径规划系统与服务正在向多制式的方向发展。然而,传统的路径规划模型与算法难以直接应用在多制式的条件下。针对多制式路径规划的特点,构建合理的数据模型是解决该问题的基础。为此,提出了制式切换点的概念,并以此为基础建立了包含多制式图集合、顶点属性表和切换点矩阵三个主要部分的多制式网络模型,并在真实的城市道路网数据集上进行了多制式网络构建实验。该工作能够从理论和实践两个方面为多制式路径规划算法的设计提供基础性的技术支持。

基于GIS和图论分析的电网协调规划方法

主配电网协调规划的重点是110 kV变电站选址和供电范围的联合优化问题。提出了基于地理信息系统(GIS)和图论分析的主配电网协调规划方法。首先基于GIS和图论分析了变电站的基本属性;其次,提出变电站供电范围相邻关系环的概念;然后,利用变电站相邻关系环分析变电站最佳选址区域,使变电站选址充分考虑配电网发展需要,方便新建站后调整已有站的供电范围,并将变电站确定供电范围和确定具体地址通过迭代优化,实现主配电网的协调规划。

基于图论方法的路径规划应用

利用图论方法来实现机器人寻优路径规划。图论是一种新的数学分支,对于求解最优化问题很有实用价值。它与通常采用的路径规划方法比较,如势能函数法、网格法、人工神经网络方法、遗传算法等,在解决两点间最短距离问题上尤具优势,从起始点出发到达目标点的寻优路径策略更具有简单实用性,具有方法简单、算法容易实现的优点。仿真实验显示了该算法可以有效地解决机器人对任意两点间的路线进行寻优问题,取得了较好的结果。

全能流视角下的城市能源规划方法

基于图论思想,提出了一种可较好地解决多源多汇多路径的城市能源系统的规划方法。建立了汉密尔顿有向图来描述城市能源网络供需间的能量流动过程,构建了以节点、路径、网络平衡为要素的通用模型,以矩阵的形式表示能源网络的节点性能和拓扑结构。并且将能流路径所对应的权重作为目标函数,分析比较不同路径匹配的系统性能。利用此方法对联产系统的节能情景进行评估,对不同情景下联产系统的路径匹配特性进行说明。其结论可为城区建设和旧城改造过程中的分布式能源系统推广和城市能源系统规划提供参考。

基于电网差异化规划原则分析的核心骨干网架构建方法研究

在分析差异化规划概念及特性基础上,提出了差异化规划的线路、变电站、负荷及电源的保障原则,并在图论及改进遗传算法基础上,提出了一种差异化核心骨干网架搜索方法,实现了核心骨干网架连通性检验及构建,采用IEEE 30节点系统算例验证了该方法的有效性。

基于图论的大洼县西安镇水禽生境绿道网络规划

生境绿道网络建设是减轻生境破碎化影响,保护生物多样性的重要途径。以绿翅鸭为研究对象,分析了西安镇水禽生境斑块破碎化现状,采用图论分析的方法,对西安镇水禽生境网络进行了图形分析,并借助γ指数和α指数,评价了理想状态下生境绿道网络和干扰后生境绿道网络的连接状况,发现人为干扰对区域景观连接度影响较大,提出了主要解决对策,并进一步提出了构建西安镇水禽生境绿道网络的方案。

基于图论的电视指令制导空地导弹航路规划

针对电视指令制导空地导弹的作战使用特点,建立了导弹航路代价模型,分析了影响导弹航路规划的距离和角度约束,基于图论理论并采用逆推方式实现了导弹的航路规划并给出了导弹发射区。仿真结果表明,所得航路不仅满足导弹的各种使用限制、路径最短,还可以有效地规避航路中的威胁,提高导弹的生存概率。

水中荧光计及其在海洋现场探测中的应用

本文描述了近几年来我们首次研制成功的３种类型的水中荧光计系统及其应用测量结果：１．用于水体混合扩散实验研究的水中荧光计，对罗丹明Ｂ浓度测量范围为１×１０－６～１×１０－１０ｇ／ｃｍ３；２．拖曳荧光计系统，能在２～８０ｍ水深内进行水平拖曳平稳地工作，拖曳速度为０～８ｋｎ，除检测罗丹明Ｂ外，还可检测无机悬浮物质的含量，检测范围为２～２０００ｍｇ／ｄｍ３；３．用于测量海中浮游植物体内叶绿素ａ浓度的水中荧光计，测量范围为１×１０－６～１×１０－９ｇ／ｃｍ３。用荧光法测量海中物质是近代新发展的一种简便、快速、灵敏度高、用途极其广泛的测量技术，有着重要的应用价值。