基于子网融合的多智能体系统自组网连通性恢复方法

在受损的多智能体自组网中,在维持现有连通结构的前提下快速恢复全连通极具挑战性。为此,提出一种基于子网融合的多智能体系统自组网连通性恢复方法。首先,该方法设计基于网络故障探测的子网划分算法来确定系统中的故障节点以及子网割裂情况。其次,该方法在子网内部署领航-追随者的主从移动模型,从而维持子网内部的稳定性。最后,该方法设计基于强化学习的子网融合算法,根据建立强化学习模型来进行领航者选举,依据智能体移动距离和智能体能量消耗设计奖励函数,引导子网完成周期性领航者选举的动作,领航者带领追随者移动实现子网之间的融合,从而实现全网连通性恢复。实验结果表明,相比于现有方法,该方法在实现连通恢复时所需的时间平均减少了11.3%,系统所产生的能量消耗平均降低了10.58%,证明该方法在效率和能耗方面更具优势。

考虑障碍的无线传感器网络连通性恢复策略

布置在战场、搜救现场的无线传感器网络往往会遭受大面积破坏,从而将无线传感器网络分割成多个不连通的分区,对网络性能造成很大影响。在这种人工很难干预的场景,无线传感器网络的自主恢复非常重要。提出一种考虑障碍的无线传感器网络连通性恢复策略(OCRS),利用可移动的无线传感器节点(MDCs)在分区之间移动(收集网络数据)形成暂时的连通线路,在节点移动过程中,考虑路径上障碍。首先构建分区的基于障碍避免的最小生成树,然后优化移动节点的移动路径,最小化移动节点的最大移动距离和总的移动距离。仿真实验结果证实了OCRS的有效性。

梯级开发对河流生境连通性的影响与优化路径

为探究水电梯级开发对河流生境连通性的影响,以大渡河流域为例,通过资料收集与遥感影像识别,确定了流域内的135个水电站位置信息;采用河流连通指数量化了河流的生境连通性;分析了水电开发对连通性的影响因素,并提出了一种耦合连通性与电站效益的连通性优化路径。结果表明:(1)当前大渡河流域的河流连通指数RCI为16.68,未来随着所有规划电站的建成,这一值将降为4.2,RCI的空间分布呈现从上游向下游递减趋势。(2)相较于位于河源及河口的电站,位于河网中央的电站造成的影响更大。(3)不同的水电开发规划对连通性的影响差异显著,通过合理的规划,可以在保证水电开发效益的情况下有效地改善河流生境连通性。本研究旨在为河流生境连通性恢复与流域战略规划提供方法支持和理论参考。

移动无线传感器网络连通性自主恢复算法

无线传感器网络(WSNs)中关键节点故障会将网络分割成多个不连通的分区,给网络性能带来严重影响。而无线传感器网络往往布置在人工难以干预的偏僻恶劣环境中,网络连通性的自主恢复尤其重要。提出一种自主网络分区检测和连通性恢复(APDCR)策略,容忍无线传感器网络中关键节点的故障。APDCR首先基于1跳邻居和部分2跳邻居信息提出一种新的关键节点识别算法,然后给出关键节点的备用节点的选取算法和网络连通性恢复算法,最后扩展算法处理两个节点同时故障时网络不连通问题(2-APDCR)。模拟实验结果表明了算法APDCR的有效性。

一种室内空间自动分类识别方法

以计算机辅助设计(CAD)建筑平面图为数据源批量制作室内地图时,缺少自动提取空间数据方法。针对此问题,提出了一种室内空间自动分类识别方法。该方法首先根据图层映射关系自动筛选出重构室内空间布局的必要要素,将获取的门符号按照图块名称进行分类,并将其抽象为与墙体邻接的直线段,来实现墙体的连通性恢复;然后,综合必要要素叠加标注构建了带有功能属性的面要素,同时添加语义、面积、矩形度、编码、类别五个字段,以此记录面要素的空间信息和功能属性信息;最后,通过计算分类编码,识别出公共空间、专属空间、墙体空间、设施空间、异常空间。以某商场建筑平面图为例进行试验,试验结果表明该方法能高效处理原始图纸,自动获取室内空间数据并按照空间特点进行分类。

源自建筑平面图的室内地图空间数据自动生成方法

以建筑平面图为数据源,提出了一种自动生成室内地图空间数据的方法。首先,结合室内地图空间数据的需求分析了建筑平面图的基本特征,提出了墙段、邻接节点和相邻墙段的概念,并在此基础上建立了自动生成室内地图空间数据的基本流程。然后,根据与柱子相交墙线的相邻关系,建立了与柱子关联墙体连通性的恢复方法;结合渐进扩张与图形推理判断门窗两侧墙体符号局部特征的类型,通过修正门窗外接矩形,建立了与门窗关联墙体连通性的恢复方法和将门窗转换为室内地图点状要素的方法。最后,基于相邻墙段中心线的几何关系,建立了墙体中线的提取算法。以某展览馆的建筑平面图为例进行试验,结果表明本文的方法针对多种复杂情况均有较好的适用性,有效实现了室内地图空间数据的自动生成。

无线传感器/反应器网络中反应节点优化重定位机制研究

针对无线传感器/反应器网络中因多个反应器失效而造成的反应器网络连通性被破坏问题,以网络流理论为基础,提出了一个基于网络流的多目标规划模型来求解优化的反应器重定位方案。模型将反应器网络看成是一个运输网络,通过流平衡条件来重建反应器网络的连通性。最小化多个参与恢复的反应器总体开销和最小化单个反应器的最大开销是该模型的两个优化目标。仿真实验结果表明,基于该模型的优化重定位方案能够有效地恢复因多反应器节点失效而造成的网络连通性问题。

国际鱼道适应性管理体系综述及对中国的启示（英文）

为便于目标鱼类能够在河流系统中顺利通过大坝等障碍物,已有大量的人力、物力投入到鱼道等过鱼设施的开发、建设以及修复中。如今,鱼道科学已逐步发展成为以工程学为中心,涵盖鱼类行为学、社会经济学和复杂建模(河流网络通道优先选择)等多学科交叉的一门学科。建设高效的鱼道等过鱼设施(延迟洄游时间短,洄游后负面影响小),需要适应性的管理和连续的创新。中国过鱼设施建设如火如荼,但是完善的过鱼设施全过程管理体系亟待建立。文章对1991年至2017年国外鱼道适应性管理体系相关文献(包括开发、建设和管理等方面)进行了综述。其中检索词为"鱼道(Fishway)"、"鱼类通道(Fish passage)"、"鱼(Fish)"和"大坝(Dam)"。研究表明,国外的过鱼设施逐步由经济种群保护向生物多样性保护发展、上行通道向下行通道发展、单一工程建设向流域整体发展、单一过鱼功能向生境补充发展、单纯工程建设向适应性管理发展。最后,文章讨论并展望了中国鱼道等过鱼设施的全过程适应性管理体系的发展前景。

基于CAD建筑平面图的室内地图制作方法研究

针对室内地图自动化提取方法缺失、生产效率与需求之间的矛盾日益加剧的现状,提出了一种基于CAD建筑平面图的室内地图制作方法。该方法首先利用建筑构件的语义信息和拓扑关系对室内要素进行筛选与提取;然后,恢复墙体的连通性,并从中提取墙体的中心线;最后,利用提取好的要素构建室内地图。以不同设计单位的CAD建筑平面图进行室内地图制作实验,结果表明,该方法有较高的适应性和鲁棒性,能够有效的制作室内地图。