基于投影寻踪动态聚类的快速路交通状态判别

为了提高快速路交通运行状态的判别精度,利用地点交通参数与交通状态之间的映射关系,提出了基于投影寻踪动态聚类模型的快速路交通状态判别方法.该方法综合投影寻踪技术和动态聚类方法构造投影指标函数,采用混合蛙跳算法优化投影指标函数的投影方向获得最佳投影方向,并利用仿真数据标定了交通状态判别阈值.结合仿真数据和实测数据进行了实验验证和对比分析.实验结果表明,投影寻踪动态聚类模型能够有效提高快速路交通状态判别精度,平均判别率为97.01%,平均误判率为0.86%,平均判别精度分别比BP神经网络模型和模糊C均值聚类模型方法提高了8.9%和4.5%.

基于熵投影寻踪动态聚类的混凝土构件耐久性等级评估

根据一些常规的混凝土构件检测参数和耐久性影响因素,结合熵投影寻踪动态聚类方法的特点,建立了钢筋混凝土构件的评估模型。通过工程实例计算,可以看出该模型可以很好地适用于钢筋混凝土构件的耐久性等级评估,投影寻踪动态聚类法切实可行,且它是一种由样本数据驱动的探索性数据分析方法,区别于大部分先假定等级再证实归类的评价过程,不需要依赖经验判断,开辟了一条利用多因素分类评价混凝土构件耐久性问题的新途径。

基于投影寻踪动态聚类模型的川东北雷暴预警的分析

基于达州市2015年10月—2016年9月的闪电定位和探空观测资料,以850 hPa与500 h Pa温差、大气可降水量、K指数、对流有效位能、对流抑制和抬升指数作为雷暴预警因子,利用投影寻踪动态聚类方法对该时段内的雷暴个例构建了预警模型。结果表明:(1)模型预报结果定量评估的临界成功指数为72.00%,该模型对个例达到了识别和预警效果;(2)该预警模型与常规预警方法相比,具有识别率高,计算简便,客观性强等特点,可为雷暴预警提供了一种新的客观预报方法。

页岩气开发对生态环境影响评价模型

针对页岩气特殊的开发方式及环评难度比常规气大的特点,运用"压力-状态-响应"框架模型,建立了页岩气开发对生态环境影响的评价指标体系。引入曲线投影的方式,并将投影寻踪方法和动态聚类方法相结合,提出了曲线投影寻踪动态聚类的定量评价方法;基于样本各指标的曲线投影和动态聚类方法寻找最佳投影方向,并建立相应的生态环境影响评价优化模型。结合全局最优经验指导和信息素交流,采用改进的蚁群算法对优化模型进行求解。该算法维持蚁群的多样性,且收敛性较好,同时也避免出现局部最优。对四川省威远页岩气区块进行了实例分析,结果表明:2010年、2011年和2014年的环评属于差类(4级),2012年和2013年的环评属于中类(3级),其中植被覆盖率、空气质量优良率、地表水质达标率、废水排放量、公众对环境的满意度、二氧化硫排放量和废水排放量达标率等指标对生态环境评价的影响较大。在页岩气开发初期,由于开发技术落后,再加上环保投资不高,环保意识不强,造成生态环境问题较为严重。随着学习借鉴美国的经验,及页岩气的开发技术进一步提高,加上国家对生态环境保护的重视,威远页岩气区块生态环境恶化得到有效的遏制。但开发时间越长,开采难度越大,将会产生更多更大的生态环境问题。分析结果与威远页岩气开发区域的实际情况相符,为页岩气气田生态环境影响评价奠定了科学基础。投影寻踪动态聚类方法具有无需设定参数、操作简单、客观等优点,是页岩气开发对生态环境影响评价的一种新方法。

沿海地区风暴潮灾害风险评估与区划——基于混合算法优化的PPDC模型

以沿海11省市的风暴潮灾害风险为研究对象,采用遗传与粒子群混合算法对投影寻踪动态聚类(PPDC)模型进行优化,将粗糙集理论(RST)与修正的PPDC模型组合运用,对中国沿海地区风暴潮灾害的风险进行综合评估与区域等级划分。实证结果表明:广东和福建两省是中国风暴潮灾害的高风险区,风险评估值超过2.5,山东、浙江、海南和广西属于风暴潮灾害的中风险区,风险评估值处于[1.8,2.2]之间,江苏、天津、辽宁、河北和上海属于风暴潮灾害的低风险区,风险评估值低于1.5。研究结论为国家实施差异化的灾害风险管理战略提供了思路与参考。

基于机器学习方法的我国天然气进口预测

在“双碳”政策引导下,大力使用低碳、清洁的天然气资源是我国能源转型的重要举措,我国天然气供应主要依赖进口,准确预测天然气进口趋势对实现“双碳”目标具有重大意义。本文采用曲线投影寻踪动态聚类模型从经济发展、人口、天然气行业和能源消费4个方面确定天然气进口影响因素评价指标体系,分别构建多变量灰色GM(1,N)模型、支持向量机回归(SVR)、卷积神经网络(CNN)3种机器学习模型并对2006~2020年我国天然气进口数据进行拟合,对比拟合精度选取最优模型进行预测,以降低预测风险。研究结果表明:(1)曲线投影寻踪动态聚类模型不受指标数量和样本容量限制,按照影响因素的重要程度进行排序构建了天然气进口预测评价指标体系,剔除人为任意性因素的影响,实现预测指标体系的客观性;(2)CNN模型对天然气进口量的时间序列预测具有较高的预测精度;(3)2021~2026年我国天然气进口量呈上升趋势,增速下降,2026年天然气进口量突破2000亿立方米,预测结果与当前国内外能源政策导向吻合,最后针对预测结果提出相关建议。研究结论科学、可靠,可为我国天然气进口及风险管理提供一定的科学依据。

基于重庆道路试验的车辆行驶工况影响因素分析

采用车辆道路试验方法,利用VBOX、尾气采集系统与陀螺仪对车辆行驶状况进行数据采集;基于投影寻踪动态聚类的方法,结合带有精英控制策略的NSGA-Ⅱ对不同参数指标进行处理;定量研究了参数指标对车辆燃油经济性和排放特性的影响程度,分析了特定工况下不同参数指标影响特性的变化规律。研究结果表明:在整个行驶工况中,加速度对车辆燃油经济性的影响权重为65.52%,对车辆比功率(VSP)特性的影响权重为35.03%,其中转弯半径对车辆VSP特性的影响权重为37.86%;在车速小于10 km·h-1时,对车辆燃油经济性影响最大的是转弯半径,影响权重为80.74%,对车辆VSP特性影响最大的是加速度,影响权重为82.82%;车速为10~40 km·h-1时,对车辆燃油经济性和VSP特性影响最大的是加速度,影响权重分别为34.01%和48.59%;当车速大于40 km·h-1时,对车辆燃油经济性影响最大的是坡度,影响权重为75.59%,对车辆VSP特性影响最大的是速度,影响权重为80.17%;当车辆处于下坡工况时,坡度对车辆燃油经济性的影响权重为69.84%,车速对车辆VSP特性的影响权重为56.37%;当车辆处于上坡工况时,加速度对车辆燃油经济性和VSP特性的影响权重分别为54.62%和94.24%。定量分析不同因素对车辆燃油经济性和VSP特性影响权重,不仅为提高车辆燃油经济性和改善车辆VSP特性提供实践支撑,同时也为智能车辆控制算法提供了重要理论依据。