基于密度聚类算法和广度优先搜索算法的道岔摩擦电流智能分析系统

[目的]现场的道岔摩擦电流测试与调整存在流程繁琐且风险高、对检修人员专业水平要求高、测定数值的主观性占比大3个弊端,为此需要基于各类智能算法及技术提升道岔的智能运维水平。[方法]分析了道岔摩擦电流测试曲线4个阶段的特征,提出建立道岔摩擦电流的智能分析系统。阐述了该系统的功能及工作原理,设定了该系统的摩擦电流标准值及阈值范围。该系统可基于密度聚类算法和广度优先搜索算法自动获取道岔摩擦电流值。介绍了该系统的调试界面截图,以说明系统在获取道岔摩擦电流值如何为现场检修人员提供操作建议。[结果及结论]该智能系统具有良好的可用性,实现了节约检修时间、降低维护成本和提高检修效率的既定目的。

面向列车可变编组的地铁乘务排班计划优化研究

列车可变编组运营组织模式对地铁乘务排班计划的编制产生影响,为探讨可变编组和固定编组条件下乘务排班的区别,在降低运营成本的同时尽量提高乘务员值乘效率,以传统乘务排班模型为基础,以班次数及乘务区段接续时间最小为目标建立可变编组乘务排班调整模型,设计基于广度优先搜索的两阶段法求解,并以某条地铁线路为例进行分析。结果表明:对比固定编组,可变编组乘务排班计划仅增加4个白班,乘务员平均工作强度减小,乘务区段接续时长减少25min,区段连接更加紧密,乘务员等待时间变少;对比手工编制方法,两阶段法求解的可变编组和固定编组乘务排班计划分别减少了19个和18个班次,且值乘效率的变化不超过4%。案例结果验证了模型和算法的有效性,为探讨可变编组下排班问题的编制特征提供参考。

基于收费数据融合的高速公路车辆行驶路径重构方法

文中提出一种融合收费站交易数据和门架检测数据的高速公路车辆行驶路径重构方法,通过分析车辆出行的平(高)峰时段,采用基于广度优先(BFS)的有效路径搜索算法获取备选路径集,进而对车辆行驶路径进行重构。以某省的高速公路网络为例,采用某工作日的收费系统数据对检测车辆的路径进行重构。结果表明,该方法使数据集中路径完整的出行的占比达到91.08%。

基于顶点粒的强连通分量挖掘算法

强连通分量问题的实质是将有向图分解为一组互不相交的极大强连通子图.每个子图中的任一顶点到其它顶点都是可达的,既是其它顶点的祖先,又是后代.利用宽度优先搜索(BFS)可得到目标有向图中任一顶点的祖先顶点集与后代顶点集,两个集合的交集即为包含当前顶点的强连通分量.首先,基于BFS的强连通分量挖掘方法(BSCC)的效率取决于BFS被调用次数,因此,引入了3种启发式信息来减少BFS调用次数.对强连通分量进行深入分析,发现了顶点间的两种相关性.满足任一相关性的两个顶点不会分属两个有价值强连通分量.根据这两种相关性提出了一种顶点粒化策略,可构建每个顶点所对应的顶点粒,继而提出了基于顶点粒的强连通分量挖掘算法(GSCC),优化了BSCC算法中顶点调用BFS的方式,提高了强连通分量挖掘效率.实验结果表明,相比BSCC算法和线性复杂度的Tarjan算法,GSCC算法具有更好的性能.

智能变电站光纤虚实回路映射及故障诊断技术

现阶段智能变电站通信大多采用光纤链接各二次设备,由于装置之间的链接关系不直观,造成监测、诊断困难。为了解决智能变电站运维和检修中存在的二次虚回路可视化、回路状态监测、故障定位及故障类型识别困难等问题,提出基于广度优先搜索算法进行二次设备之间物理链接关系的梳理,实现二次虚回路可视化展示。同时基于广度优先搜索算法进行故障推理,划定故障区域,利用智能变电站海量数据源,进行多信息融合,应用D-S证据理论进行故障精确定位,最后采用举证表法确定故障类型,实现智能变电站二次设备运维的实际应用需求。

通信网络连通性分析方法比较研究

通信系统作为生命线系统的重要组成部分,在国民经济生活和震后抢险救灾中发挥着关键作用,但是其震后功能评估的研究才处于起步阶段。本文首先研究了通信网络的拓扑规则,并基于此给出了建立通信网络图模型的方法;然后,以抗震设防烈度为7度的两个不同规模城市为研究对象,以计算时间和收敛速度为指标,比较研究了Warshall算法、深度优先搜索算法和宽度优先搜索算法对通信网络连通性分析的适用性。分析结果表明:三种方法均能够准确评估通信网络各节点间的连通状态,但宽度优先搜索算法在计算耗时上优于另外两种算法,且网络越复杂以及模拟次数越多优势越明显,最适用于通信网络的连通性分析。

基于Python的聚焦网络爬虫的设计与实现

针对如何快速、精准地检索门户网站信息的问题,设计和实现基于Python语言的聚焦网络爬虫。首先分析聚焦网络爬虫的爬取数据流程,明确爬虫的基本原理;在爬取数据流程的基础上,设计聚焦网络爬虫的通用结构模型;最后,利用Python语言库实现聚焦网络爬虫,并以广东省政府采购网的招标信息的爬取为实例验证该聚焦网络爬虫的可用性。

基于吊放声呐的无人艇搜潜任务规划算法

针对无人艇基于吊放声呐自主执行搜潜任务需求,分析吊放声呐搜潜使用的特点,构建吊放声呐探测概率模型,设计了无人艇使用吊放声呐自主搜潜控制流程,建立了基于概率模型和搜潜质量的吊放声呐搜潜任务规划模型。通过仿真计算,该算法输入参数少,输出规划能够满足无人艇执行搜潜任务的控制需求,具有良好的性能,达到了预期的目标。

一种基于改进BDD的SDN可靠性评估算法

针对SDN数据转发层面可靠性分析不足的问题,本文提出一种基于BDD的SDN可靠性评估算法BDD-SDN,可以完成快速、精确的SDN数据转发层可靠性分析。针对传统BDD排序方法会导致网络可靠性评估模型构建规模大和构建时间长的缺点,本文提出一种新的启发式边排序算法MP-BFS,对BDD的变量进行排序。实验结果表明,与传统的排序算法相比,本文提出的MP-BFS算法可以明显缩小BDD的构建规模,更快地完成BDD的构建,使用BDD-SDN算法可对SDN数据转发层进行快速、精确的可靠性分析。

求解连续型分布式约束优化问题的自适应多点交叉遗传算法

针对连续型分布式约束优化问题(continuous distributed constraint optimization problems,C-DCOPs)求解算法的anytime属性的缺失、约束函数形式的限制和无法保证收敛等局限,本文提出一种求解C-DCOP的自适应多点交叉遗传算法(adaptive multi-point crossover genetic algorithm based C-DCOP,AMCGA)。在AMCGA中,智能体(agent)构建分布式种群和广度优先搜索(breadth first search,BFS)伪树以分布式地计算个体适应度;通过贪婪策略选择精英个体进行自适应多点交叉实现全局搜索,智能体之间协同通信保证分布式种群中解的一致性;利用变异算子完成局部搜索。AMCGA适用于任意形式的约束函数,并被证明具有任意时间属性和全局收敛性。在4类基准问题上的广泛实验结果表明,AMCGA的求解质量优于最先进的C-DCOP求解算法,能有效地打破目前C-DCOP求解算法的局限,并在求解质量方面存在20%~30%的提升。

基于共面圆轨道假设的木卫引力辅助捕获轨道设计

为得到木星赤道附近引力辅助捕获轨道的存在规律,文章假设伽利略木卫运行在共面圆轨道上,并在轨道平面上查找经连续多次引力辅助所捕获的航天器轨道。根据共面圆轨道的对称性并应用木卫相位差,可以计算出引力辅助时间窗口;而后通过轨道几何旋转,使得航天器位置和时间窗口吻合。文章通过分析设定引力辅助序列,遍历使得引力辅助后的航天器轨道与借力木卫轨道相交的入射速度,对每个入射速度进行广度优先搜索,确定各次引力辅助中相对速度的转角,得到连续引力辅助的最大次数和捕获效果。算例设定两种引力辅助序列,研究入射速度在11.5~12 km/s时,经过1~4次引力辅助,捕获轨道周期为0~200天的轨道的分布情况。搜索结果显示,各入射速度对应的捕获轨道最小周期均小于50天。此方法可提升引力辅助捕获轨道的设计效率。

基于图数据库和图算法的转供电方案在配电网智能操作票系统的研究和应用

在智能操作票系统的研发中,调电操作票的设计需要对配网故障或者检修的停电范围及线路转供路径进行评估,考虑到电网超大规模的实际因素,常规的关系型数据库难以支撑电网的实时划分和转供电方案的决策。为解决这个问题,通过结合Dijkstra、深/广度优先搜索等图论算法,提出了一种基于图数据库的大规模电网故障影响区域划分和转供电决策方案,实现了调电过程中的最优路径规划,并将其应用在调电操作票的设计当中,实现开票快、准的设计要求。该方案除了应用在操作票系统当中,还可以应用到其他场景中,如电网因故障或检修需要调电时,可以直接给出最优调电方案供调控员使用,能够节省电网调度的经济成本,降低电力传输过程中的电能损耗,避免人为因素导致的电力调度决策失误问题,与目前我国电力行业的“碳中和”目标相符合。为超大规模电网转供电方案的自动规划和选择提供了一种可行的参考案例。

基于人工智能的微课智能推送方法研究

随着在线教育的不断发展,微课作为一种便捷高效的学习方式越来越受到广大学生的喜爱。为了进一步提高学生利用微课学习的效果,文章提出了一种基于图结构的微课推荐系统。该系统通过构建知识点图和利用广度优先算法推荐合适的微课视频给学生,从而提升学生的学习效果。实验结果表明,该系统相比于随机推荐和基于内容的推荐方法,具有更高的召回率和更好的推荐效果,具有一定的实用价值和推广意义。

基于广度优先搜索的电力系统仿真误差溯源方法

针对大规模电力系统仿真模型验证中误差溯源困难的问题,提出一种基于广度优先搜索的电力系统仿真误差溯源方法。首先,计算综合扰动深度指标和仿真误差能量指标,分别用以评价系统内不同区域的动态特性激发程度和仿真误差的空间分布特性;然后,设定相应阈值,建立联合约束,采用广度优先搜索算法形成电力系统生成树,识别关键区域内的网络拓扑结构;最后,以IEEE-39节点系统为例验证了所提方法能够实现仿真误差关键区域的准确、高效定位,减小了仿真模型验证的工作代价。

潮流转移灵敏度以及安全评估指标研究

首先分析潮流转移的原因及伴随的现象。其次讨论潮流转移区域以及区域界定,对传统广度优先遍历(breadth first search,BFS)算法进行改进,提出潮流转移影响区域的界定方法。对安全评估工作的理论基础——3个基本概念(模型量化、平均功率角和潮流转移灵敏度)分别进行定义。提出潮流转移模型及其灵敏度的表达式。提出安全评估的评估方法,建立安全评估的数学模型,最终得到安全评估的综合指标,并阐述了指标的使用。开发潮流转移灵敏度及安全评估程序,利用该程序对真实电网算例进行仿真验证。

基于图论分区与改进BFS算法搜索安全约束集的防联锁过载控制策略

当采取紧急控制措施消除过载时,要避免系统中出现新的过载。本文引入安全约束集(SCS)的概念;提出了一种基于图论分区与改进广度优先搜索(BFS)算法求SCS的方法。首先基于改进的Dijkstra算法将电网分区,形成广义电网拓扑图(GGT);然后采用改进的BFS算法快速搜索广义控制点(GCN)附近区域的广义节点(GN),由这些GN内的支路和接近热极限的支路组成SCS,扩展了正常支路约束集的范围。给出了结合SCS的控制点的选取方法和控制量的确定方法。提出了基于决策中心-区域终端(DC-RT)模式的防联锁过载控制策略。将每个GN作为一个RT,当发生过载时,各RT并行计算保证SCS内支路不过载的最大安全控制量,节省了计算时间,提高了控制速度。最后采用CEPRI 36节点系统仿真验证了该控制策略的有效性。

洪水演进三维模拟仿真系统可视化研究

洪水演进仿真系统的研制 ,是实施“数字流域”工程的重要组成部分 ;结合洪水演进可视化目标的分析 ,基于VisualC ++系统开发平台 ,融GIS技术和Opengl开发技术 ,采用三角形逼近、光滑处理和加入法向量以控制光照的方式 ,实现了流域地形及河床的三维可视化仿真 ;应用广度优先搜索算法确定了运动水体与流域河床形态的自适应与自相依的关系 ,使流域洪水演进模拟具有真实自然的可视化效果。所研制的系统雏形 。

基于广度优先搜索算法和区域节点行向量法的复杂配电网络可靠性评估

基于广度优先搜索算法构造了复杂配电网络的等效模型,采用区域节点行向量法对复杂配电网络进行了可靠性评估。给出了区域节点的定义,采用广度优先搜索算法将复杂配电网络等效为由区域节点和开关元件组成的模型,采用区域节点行向量法得到了负荷节点和系统的可靠性评估指标。在该模型和算法中,区域节点的形成算法以支路为研究对象,操作简单,网络适应性强。采用区域节点行向量法对复杂配电网络进行可靠性评估时,便于考虑开关装置故障的影响,实用性较强。RBTS-bus6系统的评估结果及其与现有分区方法的比较结果表明了该模型和算法在简化网络和提高运算速度方面具有明显优势,在适应网络结构变化方面具有较好的鲁棒性。

基于广度优先搜索的配电网故障恢复算法

采用有功负荷作为制定初始恢复方案的依据,通过判断联络开关总备用容量与失电区总负荷的关系,确定是否需要提前转移二级支持馈线的负荷,以便扩大恢复供电的范围。采用广度优先搜索方法可使非故障失电区均匀恢复供电,且供电路径不会过长。引入了备用容量修正系数的概念,可根据电压(电流)过载情况,自动修正恢复方案。算例分析验证了该算法的可行性。

计及负荷分级与孤岛运行的配电网供电恢复策略

针对现有的配电网供电恢复策略都没有考虑重要负荷的优先恢复供电,以非故障失电区域的一级负荷的有功负荷作为制定划分孤岛范围与初始恢复方案的依据,通过判断分布式电源容量与可转供线路容量之间的关系,确定孤岛范围,达到孤岛范围内与孤岛范围外负荷的最大恢复。在确定孤岛范围之后,采用广度搜索算法计算供电邻接表,确定一级负荷的供电恢复策略,再使用匈牙利算法确定非故障区的二、三级负荷供电,避免重要负荷在故障恢复决策中误切除的可能,算例分析验证了算法的可行性。