基于场景树和机会约束规划的含风电场电力系统机组组合

为了解决风电的随机波动性给含大规模风电场电力系统机组组合问题求解带来的影响,采用马尔科夫链原理描述风速变化的规律,并将它与场景树技术相结合,对风电的不确定性进行数学建模。同时基于机会约束规划建立了含风电场机组组合问题的随机数学模型,包含外层机组启停状态优化和内层机组间负荷经济分配两层优化子问题。在求解模型时,将离散粒子群算法(DPSO)与等微增率准则相结合,对两层优化问题进行交替迭代求解;同时提出开停机调整策略改善解的特性。对一个含风电场的10常规机组系统进行算例分析,验证了所提出数学模型和求解方法的合理性和有效性。

基于场景树的笔式用户界面设计

从增加笔式用户界面的可用性和提供自然、方便的交互操作的角度,提出一种使用场景树的界面设计方法,并将该方法用于管理会议系统相关环节,包括会议过程、查询和阅读会议文档、记录等.

基于场景树及二阶段规划的弟级水电站联合电网调度模型研究

考虑风电出力的随机波动性，建立了电力市场环境下风电-梯级水电站联合电网调度模型。提高发电公司的预期收益。采用场景树技术对风电的不确定性进行数学描述，通过MonteCarlo方法预测电价和风速，并进行误差分析。基于二阶段规划方法，对调度日产生的风电不平衡功率进行经济惩罚，同时用水电补偿风电的形式，建立联合调度模型。最后，以实际算例对比风电一梯级水电站独立运行和联合调度情况，采用混合整数线性规划求解，给出不同惩罚因素下的收益对比，验证此模型亦能优化发电公司总体利益和效率。

基于容量场景树的机场离进场流量动态模型研究

为了尽可能减少航班延误,尽可能快速解决空中交通拥塞问题。借助容量场景树概念,探索一种动态随机的机场离进场流量分配模式与规则,为空中交通管制部门提供实时动态的优化解决方案,加快机场离进场效率,降低航班延误风险与成本。最后设计并实现了机场离进场流量动态模型,并与实例相结合验证规则的可行性。

基于场景树概率驱动的电动汽车聚合商能量-调频市场分布鲁棒投标策略

电动汽车聚合商(electric vehicle aggregator,EVA)的能量-调频市场投标策略决定着电动汽车灵活性的市场价值,而EVA的投标决策过程面临着市场侧诸多不确定因素的影响。为此,针对市场价格及调频信号的不确定性建模问题,提出了一种考虑不确定因素多时间尺度相关性的分布鲁棒建模方法。首先,提出一种基于分层聚类法的场景树模型,刻画不同市场不确定因素的时序相关性。其次,建立了一种基于两阶段优化的EVA参与能量-调频市场的多时间尺度投标决策模型,并基于混合范数距离构建场景树概率的模糊集,实现EVA投标决策在分布鲁棒优化框架下求解。然后,利用列和约束生成法解决构建的max-min-max-min 4层鲁棒问题。最后,通过仿真验证了所建模型在解决两阶段不确定性优化问题和提升投标策略经济性方面的优势。

真实感动态树场景的研究与实现

树木的动态显示在自然场景模拟中有着重要的地位。采用Cook-Torrance光照明模型和预计算的半透明贴图实现了叶片的绘制,使用梁模型导出的拟合多项式结合偏移修正实现枝干的快速形变计算,通过索引枝干层级数据贴图实现GPU中多级枝干的形变。预计算和GPU的使用使得模拟过程中真实感和实时性得以平衡。实验结果表明,该方法实现了快速真实的动态树场景渲染。

一种协同渲染环境下的场景管理策略

随着计算机图形学和虚拟现实技术的发展,场景的实时渲染逐步成为计算机图形学中一个令人关注的重要问题,而各种高沉浸感虚拟现实环境的出现使得多场景的协同实时渲染成为必要。因此,为实现多场景的协同实时渲染,提出并实现了一个协同渲染环境,并对其中采用的场景管理技术进行研究,采用八叉树和场景树相结合的方法对场景中的静态和动态实体分别进行管理,以此为基础,实施了场景管理与绘制相分离的策略。实践证明,利用这种场景管理的思想,结合通信机制,能实现多场景间的协同实时渲染,从而验证了这种场景管理思想的有效性。

基于LS-SVM算法的多场景风功率预测研究

为了减少风力发电的不确定性和随机性对电力系统的影响,解决风电并网困难和风电机组预测复杂度高等问题,提出一种基于聚合批的最小二乘支持向量机(LS-SVM)预测模型用于风功率预测。在此基础上,利用改进的差分进化算法解决参数对于最小二乘支持向量机建模的影响。同时,本文提出利用场景树的思想对LSSVM的预测结果进行进一步修正。用某风电场的实际数据进行功率预测试验,结果表明批建模在保证计算时间的基础上预测精度高于传统预测方法,且加入场景数后能对LS-SVM的预测结果起到很好的修正作用,本文提出的建模方法及改进策略与其它方法相比预测精度更高,能更有效地用于风功率预测。

基于模板的可视化场景编辑器

将虚拟现实技术应用于科技展示领域,可以使科技展品具有更好的沉浸感、交互性、趣味性和教育性。由于虚拟现实类科技展品的需求量日益增加,且虚拟场景的变异性较大,因此为了提高生成场景工作的效率、降低编写生成场景代码的难度,基于面向科技展示的虚拟现实仿真平台AndShow_VRToolKit,将模板思想融入到场景组织模式——场景树,设计并实现了生成场景的集成开发环境——场景编辑器。在其中对声音、实体、灯光等节点模板进行组合、配置和管理,然后生成包含场景信息的场景描述模板文件,系统通过读取模板文件并再现最终的虚拟场景。实践证明了基于模板的可视化场景编辑器的应用价值。

基于OSG的飞机3D维修多场景动态调度方法

以开源图形软件OpenSceneGraph作为底层渲染引擎,结合分页调度技术及多线程渲染策略,建立3D维护场景树,提出一种针对多个3D场景的动态调度方法,并使用多线程渲染方式对场景进行实时绘制,使各场景数据分批进入内存并实现实时卸载,改善内存使用率过高和场景绘制时帧速过低等关键问题。该方法应用于3D飞机维修仿真软件开发,与常规方法对比证明了这种方法的有效性。

主动Web漏洞扫描中的场景技术研究

当前,主要的开源Web漏洞扫描工具如Nikto、Nessus等都存在误报率与漏报率较高、评估不准确、扫描效率较低等问题。本文对漏洞扫描过程进行建模,在传统的基于配置的扫描策略上,提出了一种基于场景的扫描策略。使用场景树描述漏洞场景,并给出了场景树的构建及维护策略。最后,以Nikto的漏洞数据库为例,示范了如何将多条漏洞用例转化为场景树描述。使用漏洞场景扫描策略可以提高扫描效率,减小误报率,提高评估的准确度。

多目标建模技术及煤矿充填开采场景仿真

矿山信息化建设是煤矿企业实现现代化发展的必然趋势。煤矿充填开采是一个复杂的过程,为了解决实现采煤充填过程最优化的问题,对开采场景进行仿真是一个直观而有效的解决方法。煤矿充填开采场景仿真不仅让人们更加深刻地了解开采实际生产环境,而且方便指导现场生产以及矿工安全培训,实现煤矿信息化、数字化。由于煤矿充填系统场景复杂、设备繁多、数据量大,实时仿真的技术难度较大。设计了场景树组织模型,有效组织充填开采场景要素。提出了基于设备组件分析及分层的复杂设备建模方法,以液压支架为例阐述了设备建模过程。提出了基于场景树的场景装配方法,包括场景环境生成、设备资源组织,用相对坐标方法进行资源装配,实现了充填开采的场景仿真。

基于状态机的入侵场景重构关键技术研究

分析了现有的各种安全事件关联算法,提出了一种基于状态机的攻击场景重构技术。基于状态机的攻击场景重构技术将聚类分析和因果分析统一起来对安全事件进行关联处理,为每一种可能发生的攻击场景构建一个状态机,利用状态机来跟踪、记录攻击活动的发展过程,以此来提高关联过程的实时性和准确性。最后通过DARPA2000入侵场景测试数据集对所提出的技术进行了分析验证。

基于OSG的三维实时场景模拟系统的研究

以雷达目标信息的三维实时显示为背景,文章在OSG框架下研究了三维实时场景模拟的关键技术,包括三维场景的组织和管理、实时显示与更新、交互漫游以及三维地形的生成。结合MFC实现了三维实时场景模拟系统,应用于雷达目标信息的三维显示领域,效果良好,在未来信息战争环境下有着重要的应用价值。

基于随机规划的水电站中长期合约电量优化策略

在电力市场环境下,由于径流和日前市场电价的随机性对水电站收益有显著影响,水电站愈加关注考虑其收益随机性的中长期合约电量优化策略问题,因此提出一种基于随机线性规划的水电站中长期合约电量决策模型。该模型以基于不同场景构建方法得到的场景树模型表示径流和电价的随机性,将远期合约决策与日前市场交易决策视为随机规划框架下的不同阶段决策。通过与预测值模型的比较分析,随机线性规划模型由于充分考虑了随机性的影响而保证了其收益的优越性。此外,通过与不同决策模式下的随机规划模型进行比较分析,2种模型对水电站远期合约决策及收益影响的相似性进一步验证了随机线性规划模型的有效性,为随机线性规划在水电站中长期合约电量优化决策问题中的应用提供参考。

考虑非预期条件的电力系统多阶段随机规划建模理论与方法

为解决电网规划决策中节点注入功率不确定性的问题,该文提出了一种新的多阶段随机优化模型。首先根据节点注入不确定性建立随机变量的多阶段场景树模型,进而建立多阶段随机规划模型,其中该模型中多阶段投资的顺序实现过程需保证当前的决策不与未来的随机因素和决策量相关,即在模型中考虑"非预期性"约束条件。采用一个简单6节点测试系统,详细分析并与传统方法进行了对比,结果表明所提方法能够有效降低电网投资的总成本(包括投资成本和运行成本),同时所提出的多阶段随机规划方法更加灵活,能够根据未来的不确定性随机应对。特别地,随着电网设备投资备用的增加,文中方法能够节约更多的成本。

支持并行渲染的虚拟现实开发平台

高性能3D图形卡的发展使得基于PC集群的高分辨率沉浸式虚拟现实(VR)环境开始普及。通过对OpenGL渲染流水线的并行性分析和研究,提出并实现了一个并行虚拟现实开发平台(PVRDP)体系结构,并对平台的关键实现技术,如分布式场景树管理、负载平衡、离屏渲染、渲染资源管理等进行了研究,该平台基于普通PC集群和千兆局域网实现了海量多边形模型的实时并行渲染、输出图像的融合与校正处理。应用表明,PVRDP能够显著降低各类虚拟现实应用系统的开发复杂度,可支持低成本、高性能的沉浸式VR环境。

基于面向对象的空间目标3维交互式建模的设计

3维数据模型的建立是实现真3维GIS的一个核心问题。在充分分析现有3维数据模型的基础上,比 较了传统模型的优缺点。针对空间目标建模的特点,设计了一种面向对象的3维数据模型。考虑到软件的实 用性和可扩展性,着重论述了3维交互式设计及数据管理。

基于OpenGL的三维引擎SR的设计与实现

三维应用程序涉及动态环境建模、实时三维渲染、实时碰撞检测及碰撞响应等复杂的前沿技术,有必要开发一个三维引擎封装这些技术细节使得三维应用开发人员不必关心底层的实现,从而降低三维应用的开发难度。在研究分析和实践的基础上,建立了一个由数学运算子系统、场景管理子系统、碰撞检测子系统、图形和图像渲染子系统及I/O子系统构成的三维引擎的系统架构,介绍每个子系统的作用,着重阐述场景管理子系统和碰撞检测子系统的实现细节,通过仿真系统生成的吊装案例验证了该三维引擎的可用性。

交直流混合配电网多阶段随机优化调度模型

高比例间歇性分布式光伏的接入给交直流混合配电网的运行带来了挑战。当前所提两阶段随机优化调度模型对不确定变量的观测较为粗略,导致配电网实时决策与日前决策偏差较大。鉴于此,提出了基于场景树的交直流混合配电网多阶段随机优化模型。所提模型以日前购电成本、日内调节成本和实时平衡成本之和最小为目标,通过储能装置的充放电功率调节、换流站输出功率调节和需求响应等灵活调节措施,实现了间歇性光伏的就地消纳和系统的削峰填谷。多阶段随机优化模型的日前离散决策变量可随日内和实时阶段的不确定信息改变而自适应调整,更符合实际高比例光伏渗透下交直流混合配电网的运行需求,为其经济灵活运行提供技术支撑。