基于改进型遗传算法的水质溯源问题

针对污染源排放位置、时间、排放总量的问题,以一维物质对流扩散方程和遗传算法理论为基础,构建污染物位置和排放时间的溯源模型。在传统遗传算法的基础上,按照适应度函数值的大小进行排序,引入"权重系数法"的概念,生成产生子代的新规则,优化种群质量,以控制种群进化方向。进一步基于解耦技术,建立了污染源排放总量的优化模型,推求污染源释放总量。试验结果表明,改进后的遗传算法能准确地追踪到污染源的排放位置和排放时间,与传统方法相比,其搜索效率更高,计算更加稳定。     

基于水环境模型和数据库的潮汐河网突发水污染事件溯源

为快速准确地实现潮汐河网突发性水污染的溯源,提出了基于水环境模型和数据库的溯源方法。以西江、北江佛山段为案例,基于EFDC(environmental fluid dynamics code)和WASP(water quality analysis simulation program)模型建立了研究区域的水动力模型、常规污染物水质模型以及有毒污染物水质模型;识别和筛选了研究区域的水环境风险源,并以此建立有毒污染物溯源数据库和常规污染物溯源数据库;最后以研究案例区内禅城沙口站监测到Cr6+超标为假设情景案例,通过数据库查询,使用反向计算确定3种可能的污染源排放情况下污染物初始排放量,再通过试错法,应用模型正向计算得到最终可能的污染源位置及对应的排放量,快速准确地完成污染物溯源。     

基于遗传算法的碰摩位置辨识

为了在旋转机械故障诊断中确定转子碰摩的位置,提出了一种基于遗传算法的确定多盘转子系统碰摩位置的方法.该方法的基本思路是先建立碰摩转子系统的有限元模型,并将碰摩位置、定子刚度、定转子之间的间隙、系统的阻尼系数和定转子之间的摩擦因数等参数识别问题转化为多参数优化问题,进而利用遗传算法进行优化求解实现碰摩位置的识别.实验结果表明该方法在碰摩发生后能够有效地确定碰摩故障发生的位置.     

基于遗传算法的空调风系统突发污染快速溯源

为了在空调风系统内突发污染发生的短时间内辨识到污染源,进而采取相应的应急措施保障室内人员安全,建立了不同污染场景下的风系统传感器模拟浓度数据库,基于遗传算法,以传感器模拟计算浓度与实测浓度差的平方为适应度函数,研究了风系统采用不同的传感器数目、不同的传感器监测位置与时间、传感器性能参数变化及节点间距对反演结果总平均相对误差(ξ)的影响.算例结果表明:针对某一特定风系统,经位置优化后的传感器数目越多,ξ越小,同时考虑ξ的降低幅度及传感器成本,该风系统内宜设置3个传感器;在三传感器系统条件下,溯源计算收敛子代数少且收敛时间短(5s),可实现快速溯源;传感器监测位置与首次监测到污染物的时间对溯源误差的作用是耦合的,传感器监测误差对源位置x0反演没有影响,而传回数据时间间隔越大,源位置x0反演相对误差越大;最后风系统内节点总数存在一个适当范围兼顾全局寻优及降低计算负荷的作用.     

基于Bayesian-MCMC方法的水体污染识别反问题

针对具有不适定性的环境水力学反问题,基于贝叶斯推理和二维水质模型建立水体污染识别反演模型,运用马尔科夫链蒙特卡罗法抽样获得污染源源强、污染源位置和污染泄漏时间等模型参数的后验概率分布和统计结果.实例研究结果表明,基于马尔科夫链蒙特卡罗抽样算法的贝叶斯推理可以较好地用来实现水体污染识别,具有识别精度高,误差小的特点,其可靠性和稳定性高于混合遗传模式搜索优化算法.     

基于多尺度逼近的多维传感信息解耦新方法

针对多尺度插值解耦方法的尺度特征计算和尺度阈值优化求解问题，提出了一种基于多尺度逼近的多维传感信息解耦新方法，该方法通过函数多尺度逼近快速获取尺度特征，避免了特征方程的构建，根据尺度取值顺序确定尺度阈值和相应的插值方法，实现准确度目标下的快速解耦。结果表明，尺度阈值等于 时，多尺度插值解耦方法的解耦误差约为0.4575%,计算时间为80ms。     

基于遗传算法的代理服务器位置优化研究

针对传统方法难以快速求得Web服务器代理部署问题的满意解,提出了一种基于遗传算法的求解策略.以图论为基础,构建了代理服务器位置优化模型,从Web服务器到客户构成一个树型结构.遗传算法采用二进制编码表示代理的位置,使用单亲交叉算子和单亲变异算子来提高算法的执行速度和进化效率.算法在时间复杂度方面优于传统方法.仿真结果表明,基于遗传算法的求解方案能快速地求出代理服务器位置优化问题的全局近似最优解,并满足实际Web应用的精度要求.     

基于遗传算法的水污染控制系统规划

根据干旱地区的具体特点 ,建立了适宜于该地区的污水处理费用函数 ,结果表明干旱地区的污水处理费用要明显地高于其它地区。以新疆乌鲁木齐市水磨河流域的水污染控制系统为例 ,对干旱地区水污染控制系统规划进行了初步探索。依据水磨河流域的水文特性以及污染物类型 ,建立了该流域的水污染控制系统规划模型 ,利用遗传算法求解污水排放口的优化问题。计算表明遗传算法一般可以得到优化问题的全局最优解或准最优解 ,它是一类较为优越的非线性函数优化方法     

基于形位特征的机械零件加工位置识别

不同形状零件具有个性特征,为了对具体形状零件的准确定位进行进一步研究,首先通过霍夫变换提取给定零件轮廓中发直线和圆特征,进而利用峰值检测和K-means聚类分析方法准确识别有效的直线和圆特征;依次建立零件轮廓的绝对坐标系和零件标准位置模板坐标系;分别采用基于零件全特征和基于零件主要特征的方式提取零件轮廓的有效像素点,并通过模拟退火算法求解了不同迭代次数下采用这两种方式识别零件位置的速度和精度。为提高识别速度,建立基于零件几何特征的快速识别模型,即将目标函数简化为被测零件的圆心与标准位置模板圆心的最短距离和为最小,通过模拟退火算法进行求解。结果表明,零件的识别时间为0. 321 s,最低识别精度为98. 7%,可见该方法识别精度高,识别速度快。     

基于GA-BP的安全带佩戴识别方法

为了避免不规范佩戴安全带行为的发生,进一步提高安全带的佩戴率,提出了一种基于GA-BP的安全带佩戴识别方法.该方法在图像处理技术的基础上,提取安全带极坐标转化后的二值化图像像素值作为表征安全带佩戴状态的特征向量,并通过PCA方法对其进行降维;然后采用BP神经网络算法,建立基于BP神经网络的安全带佩戴识别模型,同时为了提高安全带佩戴识别模型的精度,引入遗传算法对其权值和阈值进行优化,建立基于GA-BP的安全带佩戴识别模型;最后通过具体实例验证.结果表明:该方法合理有效,能较好地对安全带的不同佩戴状态进行识别,具有较好的实用性和推广性.     

基于负梯度法的供水管网污染源识别

利用负梯度法研究供水管网突发污染事故时污染源识别问题.首先针对供水管网的污染源识别问题构建最优化问题数学模型,然后用EPANET作为内嵌的水质模拟计算引擎,沿着目标函数的负梯度方向进行问题的最优解搜索,并针对管网算例,对污染源侵入时间、地点和侵入过程进行计算求解.分析差分步长、梯度求解方法等因素对问题求解效率的影响,结果表明采用基于水质模拟的差分法求解梯度向量并以水质公差作为差分步长,具有最好的求解效果.     

基于随机统计方法的地下水污染源反演识别

地下水污染具有存在的隐蔽性、发现的滞后性特点,这给地下水污染修复方案设计、污染风险评估、污染责任认定都带来了很大的困难。以某垃圾填埋场垃圾渗滤液地下泄漏为例,对地下水污染源的反演识别问题进行研究。通过污染质运移模拟模型、替代模型、随机统计方法(伴随状态方法及贝叶斯方法)的综合运用,反演识别地下水污染源的位置、个数及释放历史。结果表明,伴随状态方法和贝叶斯方法的联合运用可以反演识别出污染源的个数、位置及释放历史;贝叶斯方法反演识别污染源过程中,以替代模型作为模拟模型的转化形式,用替代模型代替模拟模型大幅度地减小了计算负荷,并保持较高的精度。     

基于SDG简化模型的工控系统数据网故障溯源方法

针对工业生产控制系统数据网的故障诊断溯源问题,提出了一种基于SDG简化模型的故障溯源解决方法。首先,基于工业生产控制系统数据网的结构特性,建立系统的SDG模型,通过分层和划域建模的方式缩小故障定位的搜索空间。在此基础上,根据业务告警发生时所提取的观测信号量,结合纵向数据和求生数据进行节点的生存分析;其次,结合工业生产系统数据网中故障特征分析,通过单节点故障判定方法判别各节点设备是否故障;最后,结合溯源诊断规则中故障溯因库的原因分类对网络故障进行根源性判定,实现故障溯源。通过测试验证的方法,验证所提方法在工业生产控制系统数据网中应用的可行性,能满足快速故障溯源的要求。     

广西茅岭江入海典型污染物通量估算方法

茅岭江是入注茅尾海的重要河流,其携带的污染物是茅尾海污染物的主要来源之一。由于各种因素,流域的总径流量和污染通量估算存在一定困难。为掌握茅岭江污染物入海情况,本研究结合茅岭江入海口附近的两条污染物浓度监测断面的监测数据,针对观测时间相对较长的CODCr浓度开展年入海通量估算方法研究。研究利用修正的流域径流数据结合断面监测浓度,提出缺乏流量观测资料子流域的径流估算方法,并比较分析3种不同概化方法估算年污染物通量。结果表明,采用年平均修正流量与年平均河口断面监测浓度可以简单估算茅岭江的污染物入海年通量。该方法也可以直接应用于其他污染指标的年通量计算。     

超宽巷组合辅助电离层残差法北斗周跳探测与修复

根据北斗三频信号的特点及其组合观测值特性,详细阐述了一种新的非差观测值周跳探测与修复方法;该方法利用超宽巷组合(moulborne-wuebbena,M-W)组合观测值优点,对电离层残差法进行相应改进;并通过改进后的电离层残差法获取周跳的位置和大小。计算结果表明:该组合方法可以有效地探测和修复不同大小的周跳,而且适用于北斗三种不同类型卫星的信号处理,说明该算法具有较高精确性和可靠性。     

动态网络最短路径射线追踪算法中向后追踪方法的改进

动态网络最短路径射线追踪算法中的向后追踪方法能够解决线性走时插值算法(LTI)向后追踪过程不稳定的问题,但是其计算效率较低.综合利用节点次级源的位置信息以及波的传播规律,提出了改进方法,排除了动态网络最短路径射线追踪算法向后追踪过程中存在的大量冗余计算.数值算例表明,改进的向后追踪方法具有较高的计算效率,是动态网络最短路径射线追踪算法中向后追踪方法的几倍至几十倍;若将改进后的向后追踪方法应用于动态网络最短路径射线追踪改进算法,则该算法的计算效率将提高一倍左右.     

成捆特钢棒材端面字符识别算法研究

为实现特钢棒材生产信息的全流程可追溯,分析特钢棒材生产环境及形状特点,采用基于双标志点的标记方案进行标记并利用机器视觉技术实现成捆特钢端面字符的识别。首先,采用Hough变换将成捆特钢棒材端面图像分割成单根;其次,采用基于小波变换的图像增强算法完成单根特钢棒材端面图像的增强;再次,将MSER算法和边缘检测算法相结合完成单根特钢棒材字符区域的检测,并基于投影法完成字符的分割;最后,通过创建和训练SVM分类器完成每一根特钢棒材端面字符识别,并将成捆特钢棒材端面字符识别结果输出保存。结果表明,新算法可以满足成捆特钢棒材生产过程中字符识别要求,字符识别准确率可达到97.35%。新算法将Hough变换、基于小波变换的图像增强算法、MSER算法、边缘检测算法、投影法及SVM分类器等算法融合到特钢棒材端面字符识别过程中,为特钢棒材生产过程中的信息获取、信息传递及信息追溯的技术实现提供了参考。     

我国水环境污染物总量控制研究的现状与展望

随着排入水体的污染物的增多和人们生活水平的提高，污染物浓度的控制已难以真正控制水环境污染．于是在水质规划中首先提出了总量控制的方法．总量控制是在污染严重、污染源集中的区域或重点保护的区域范围内，通过有效的措施，把排入这一区域的污染物总量控制在一定的数量之内，使其达到预定环境目标的一种控制手段．本文在分析了我国水环境的基本特征基础之上，阐述了我国水环境污染物总量控制的现状及存在的问题，进而指出我国水环境污染物总量控制的发展方向．     

基于数据挖掘的农产品质量特性波动溯源方法

针对传统的农产品质量特性波动溯源方法一直存在溯源不准确、效率低的问题,提出基于数据挖掘的农产品质量特性波动溯源方法。依据农产品质量特性之间的关系,将质量特性间的波动传播关系划分成链接内部传播、链接串联传播、链接并联传播以及链接混联传播四种基本形态,求出每种形态的波动传播度。通过小波分解方法对农产品质量特性波动特征进行提取,结合波动传播度为溯源提供可靠的技术支持。介绍了决策树方法,通过基于决策树方法将农产品质量特性波动传播度和Shannon熵看作特征,依据训练集形成规则并产生决策树,输入测试集进行数据挖掘,得到农产品质量特性波动溯源结果。实验结果表明,所提方法不仅具有良好的特征提取效果和较高的溯源精度,而且时间复杂性指标较低。     

基于CQGA-LSSVM的桥式起重机主梁损伤识别

针对桥式起重机在使用中存在主梁损伤等结构问题,引入刚度变化指标将主梁的损伤识别问题转化为桥起主梁局部刚度的计算,并采用云量子遗传算法对最小二乘支持向量机中最佳模型参数进行优化调整,二者结合实现了对主梁的损伤识别.实验结果表明:所提改进方法无论是针对主梁单损伤还是多损伤,均可精确完成主梁损伤定位及损伤程度预测,并具有较好的抗噪性,是一种准确、有效的结构损伤识别方法.