基于凝聚层次聚类的co-location模式挖掘

空间的co-location模式代表一组空间对象的子集,它们的实例在空间中频繁地关联,它是空间数据挖掘的重要研究方向。本文首先介绍co-location模式挖掘的基本算法,然后提出一种新的挖掘算法,算法先对空间数据进行凝聚层次聚类,在聚类结果上挖掘co-location模式,最后对这种新的算法作实验评估。

一种基于U-AHC的不确定空间co-location模式挖掘算法

不确定数据在一些重要应用领域中是固有存在的,如传感器网络和移动物体追踪等.如何快速、方便、有效地从不确定数据库中发现潜在的、有价值的和人们感兴趣的信息变得越来越重要.首先,把传统的凝聚层次聚类算法(AHC)扩展到不确定的凝聚层次聚类算法(U-AHC),然后在聚类结果的基础上计算候选co-location模式的粗表实例,并对参与度小于最小参与度阈值的候选模式进行剪枝.接着展开其粗表实例并动态地实施剪枝,最后生成频繁的co-location模式.实验证明这个算法是正确的,而且效率较高.

基于分层递进架构的实用型变压器保护故障定位方法

与母线、线路、断路器等其他一次设备相比,变压器的结构更复杂,而且跨不同电压等级,加之变压器本身星角变换的影响,使其区内外故障特征复杂多变,故障点定位困难,依赖技术人员经验,缺少完整的自动化故障定位分析体系。鉴于此,本文首先对可能引起变压器保护启动或动作的情况进行分层分类,然后逐一设置故障定位判据,从而大大提升了变压器故障定位的自动化程度,具有较好的工程实施价值。最后,通过多组仿真波形证明了本文所提方法的可行性和准确性。

等级型城市群应急物资储备库网络优化模型——以京津冀城市群为例

构建具有等级性、多目标特征的应急物资储备库网络,对于城市群应急物资储备库的良性互动和城市群应急物资储备库网络的协同发展具有重要现实意义。结合城市群实际情况,对传统的等级设施选址模型加以改进,以实现城市群内受灾点民众接受应急物资配置总满意度最大、应急物资储备库之间总关联度最高和应急物资储备建设与储存成本最小为目标,构建了适用于城市群应急物资储备库网络优化的等级型设施选址模型。针对所构建模型的等级性、多目标特点,对传统两阶段启发式算法进行拓展,设计了三阶段启发式算法加以求解。以京津冀城市群为例进行实证,优化结果表明:所构建模型稳健性较强,所设计算法能实现对模型的有效求解。京津冀城市群内应设立北京市、天津市、石家庄市等6个区域级应急物资储备库,且进一步形成由区域级、市级、县(市、区)级3个等级构成的应急物资储备库网络协作区。

基于量子蚁群算法的配电网故障区段快速定位技术

分布式电源并入配电网已成为新型电力系统重要特征之一,分布式电源的接入与发电的不确定性使配电网潮流复杂多变,对配电网故障快速定位提出更高的技术要求.然而,现有智能优化算法在解决配电网故障区段定位问题时会出现收敛速度慢、易陷入局部最优等问题.针对这些挑战与问题,提出一种基于量子蚁群算法(QACA)的配电网故障区段快速定位技术.首先,根据状态逼近思想和最小故障集理论构建配电网故障定位的数学模型;其次,针对馈线终端单元上传信息缺失情况提出信息自修正方法,并提出分级定位模型来缩短定位时间;然后,提出3种改进技术对QACA进行针对性改进,改进量子旋转门更新机制,以函数控制形式动态调整旋转角大小,同时引入精英策略加快算法收敛速度.最后,在关键参数确定后验证了改进技术、信息自修正法、分级定位模型的有效性.将所提算法与7种不同算法进行对比,结果表明:改进的QACA可有效完成故障区段定位,具有良好的收敛速度、准确率以及容错性能.

量子计算与蚁群算法相结合的配电网故障定位

针对智能优化算法在处理配电网故障定位问题时存在后期收敛速度慢、成功率低的缺点,提出基于量子计算与蚁群算法相结合的量子蚁群算法进行配电网故障定位。首先,鉴于馈线终端单元(feeder terminal unit,FTU)上传信息会发生畸变与缺失的情况,提出计及FTU漏报误报信息的分级定位数学模型;其次,介绍量子蚁群算法的基本原理及应用方案;最后,在MATLAB上进行仿真,验证量子蚁群算法及计及FTU漏报误报信息的分级定位数学模型的有效性。

省际视角下社区医疗资源及其利用对中国老年人临终地点的影响——基于CLHLS死亡样本的实证分析

不同于西方的纵向阶段式发展,中国医疗资源发展的省际空间差异造就了我国水平式结构性临终地点分布特征。基于此,本研究运用中国老年健康影响因素跟踪调查(CLHLS)死亡样本的微观数据和中国统计年鉴省级层面宏观数据,从省际空间视角分析社区医疗资源及其利用对中国老年人临终地点及其变化的影响。研究发现:省际因素对中国老年人临终地点具13%左右的解释力度;中国城市省级社区医疗卫生资源的有效供给及合理利用对老年人主动回归居家临终具有明显促进作用。这种促进作用体现为资源供给与利用的双重推进;农村地区老年人的居家临终行为则多为医疗资源缺乏下的被动选择,对社区医疗卫生资源的充分利用能在一定程度上推动主动在家临终行为。此外,社区医疗资源及其利用的优化能够通过增加高收入家庭老年人主动临终家庭的概率,降低城市老年人临终地点分布的收入效应,进而置换出部分稀缺的医院医疗资源;而农村地区的社区医疗资源及其利用则有利于弱化失能程度对老年人临终地点的影响,减少农村失能老人的被动居家临终,增加其利用医院医疗资源的可能性。

城市应急避难场所层次布局研究(Ⅱ)——三级层次选址模型

分析应急避难场所层次选址的目标因素:建设成本和避难效果,提出总的移动距离最短和建设成本最小两类选址目标,立足城市发展程度差异和现状应急避难场所建设情况分析,将应急避难场所选址类型分为规划性选址、老城新选址、补充性选址三种。依据应急避难场所的三级层次划分,以及单一流、嵌套、空间非匹配的层次特点,分别建立了应急避难场所的规划性选址、老城新选址、补充性选址共8个三级层次选址模型,并通过模拟实验对模型的效果进行了检验。

基于粒子群算法的岩体微震源分层定位方法

针对微震经典定位法速度模型给不准和联合定位法震源位置、发震时间和微震传播速度相互关联,解不唯一的问题,提出一种微震源定位分层处理方法,先对微震信号进行消噪、分波、到时修正和劣质信号剔除等一系列处理,初步获取正确的有效信号;然后以相邻两传感器监测到时之差与计算到时之差的残差平方和最小为目标,利用粒子群算法,识别微震源位置和速度模型;接着,根据识别到的微震源位置和速度模型,以传感器监测到时和计算到时的残差平方和最小为目标,直接求解微震源发震时间的解析解;最后,再次结合矿山实际开采现状反分析有效微震信号选取的正确性和微震源定位的准确性,必要时再次对微震信号进行处理和定位,较好地解决经典法速度模型给不准和联合法解不唯一的问题。与经典法相比提高了微震定位精度,与联合法相比提高收敛速度和解的稳定性;关联性分析表明某些震源坐标在使用分层法定位时和速度具有一定的关联性,并给出震源坐标和速度相互关联的必要条件和相互关联的几个特殊位置;算法性能分析表明为了进一步提高算法的收敛速度、定位精度和解的稳定性,传感器布置要尽量:(1)使重点关注的区域位于传感器阵列之内,且距离传感器尽量近,(2)避免可能发生微震的震源处于能使震源坐标和速度相互关联的位置上。现场爆破试验进一步验证微震源分层定位方法的可行性;最后讨论几种速度模型的选取,分析几种速度模型的优劣及工程应用的可能性。

基于DHT的层次式P2P资源定位模型

P2P系统的一个核心问题是如何高效定位所需资源。该文提出了一种基于DHT(distributedhashtable)的层次式资源定位模型,将层次式引入结构化P2P系统。模型将节点组织成一个多层网络,每层可以包含多个DHT子网。该模型有助于解决P2P网络的可扩展性和可管理性问题。模拟测试表明,模型在路径长度和访问延迟方面的性能优于原DHT。

基于“库前移”模式的铁路商品车物流基地分层动态选址优化研究

铁路商品车物流基地选址问题对于拓展铁路商品车运输业务具有重要意义。本文结合商品车运输"库前移"模式的运作特点,提出由商品车主机制造厂、区域物流基地、地区物流基地、客户构成的四级物流网络。以该网络为研究对象,构建铁路商品车物流基地分层级、多周期动态选址的0-1混合整数规划模型。该模型将铁路客户的变化状态作为多周期的划分依据,以降低成本、提高既有资源利用率为优化目标。在求解方法上,设计遗传-禁忌算法求解单周期静态选址模型,并将多周期动态选址问题转化为最短路问题进行求解。通过9-152-152-293四级物流网络的实际数据,验证模型的合理性及算法在求解大规模问题的有效性。

基于位置签到数据的城市分层地标提取

为了及时准确地获取用于智慧位置服务的城市层次性空间知识,该文提出了一种依据签到属性显著度的差异从位置签到数据中提取城市分层地标的方法.首先,针对传统基于调查问卷的公众认知度计算方法存在的不足,该文从位置签到数据中的签到次数、签到用户数和用户影响因子3个方面入手讨论POI显著度的影响因素,进而提出了一种基于签到数据的POI显著度计算模型;然后,利用Voronoi图对POI空间作用范围进行分割并结合邻域分析与合并算法逐层迭代,形成了基于签到POI显著度与Voronoi图的分层地标提取算法;最后,以北京市的位置签到数据为例,进行了POI显著度计算与分时分层地标提取,通过与现有实体、网络地图资料的比对,验证了算法的有效性,并进一步分析了分层、分时地标反映的空间现象和规律,为个性化智慧位置服务提供城市层次性空间知识.

基于层级模型的嵌套型公共设施选址问题研究

引入分段效用函数,提出了基于层级模型的嵌套型公共设施选址模型。该模型以实现系统的服务效率最大化为目标,考虑服务水平的嵌套性、基本需求全覆盖、需求单一分配、效用优先分配及设施最大容量约束等条件,利用遗传算法,以武汉市某区医院选址问题为例进行案例分析,并将按效用分配与按距离分配的情况进行对比分析,就嵌套情况与非嵌套情况进行比较和讨论。结果表明,按效用分配的嵌套型服务系统具有较高的系统效率。

一种HMIPv6网络中链式IP寻呼方法

针对传统IP寻呼(IP paging)方法存在的寻呼“信令风暴”问题,提出了一种采用分布式寻呼策略的链式IP寻呼方法,提高IP寻呼的灵活性和扩展性.该方法在层次型移动IPv6(HMIPv6)网络的移动节点中引入半激活(semi-active)状态,通过动态地指定寻呼代理和建立寻呼链,减少寻呼消息数量,实现信令负载分担.采用FluidFlow移动模型建模分析表明,通过合理控制寻呼链长度,链式IP寻呼方法可以明显减小寻呼信令开销,改善网络整体性能.

系统聚类分析方法与分类布点决策的研究

在生产实践中经常遇到分类与布点的问题,系统聚类分析方法是分类布点决策的主要数学方法之一。文中讨论了系统聚类分析的原理与方法,开发了系统聚类分析软件包HCASP,最后给出了应用实例。

一种基于道路网络层次拓扑结构的分层路径规划算法

鉴于平面最短路径算法应用于大规模网络规划中的效率不高,而分层算法引入"分而治之"策略,则能有效解决此难题。为了利用分层算法进行路径规划,首先研究了分层算法的数据基础——道路网络层次拓扑结构,其涉及基于道路等级的路网分层抽象、道路数据分区组织、以区域为单位的路网层次拓扑关系模型;接着提出了一种适用于LBS(基于位置的服务)的分层路径规划算法。该算法先通过距离值判断是否切换到上一层;然后利用启发式A*算法搜索入口和出口;最后使用双向策略搜索层内两点之间的最短路径。利用现实道路网络进行的实验分析结果表明,该算法能从本质上提高大规模网络中路径规划的效率。

自律分散的多维度电网薄弱环节跟踪及分析系统设计与实现

设计并实现了一种基于自律分散系统模型的多维度电网薄弱环节跟踪及分析系统。首先,介绍了基于自律分散模型的软件设计理念,并设计了基于定时轮循和数据驱动的柔性计算控制逻辑;其次,设计了分层解耦管理框架并实现了功能模块的标准化设计和管理;接着,给出了多维度电网薄弱环节跟踪及分析系统的设计方案;最后,使用该设计方案实现了电网安全稳定运行薄弱环节跟踪及分析系统和电网电能质量薄弱环节跟踪及分析系统。案例分析表明,所设计自律分散电网薄弱环节跟踪及分析系统对薄弱环节定义、分析方法、数据来源和结果展示等维度多样性具有较好的适应性。

提高无线传感器网络能效的双轮成簇协议设计

提出一种用于提高无线传感器网络能效的双轮成簇协议(energy efficient double rounds clustering protocol,简称EEDRCP).它对LEACH协议进行改进,以提高网络的能效.它在簇头选取算法中引入剩余能量参数,并且结合平面拓扑、层次拓扑和基于位置拓扑的优点形成混合型拓扑类型,同时改单轮成簇为双轮成簇.最后,在Matlab平台上模拟EEDRCP,并与LEACH和DIRECT协议进行分析比较.仿真结果表明,与LEACH协议相比,EEDRCP协议可提高网络能效达33%～82%.

区域综合客运交通枢纽分层布局优化模型

为提高综合客运交通枢纽布局的科学性和合理性,在分析区域综合客运交通枢纽等级划分和需求层次关系的基础上,提出了基于层级选址模型的考虑能力限制的区域综合客运交通枢纽分层布局优化模型,并设计免疫克隆算法求解,最后通过算例验证了模型和算法的有效性.结果表明:该模型优于使用中位模型分别对不同等级枢纽进行布局的方法,反映了需求变化对枢纽布局产生较大的影响,能为枢纽规划部门提供决策参考.