面向三峡库区水环境监测的分区多跳LEACH算法

针对无线传感器网络节点能量受限的问题，结合三峡库区水环境的具体应用环境，提出一种基于LEACH算法的改进型无线传感器网络节能路由算法——LEACH—PM。该算法将整个网络划分为若干个区域，各个分区内按轮进行建立分簇和传输数据。在簇建立阶段，考虑了节点的剩余能量；在数据传输阶段，采用单跳与多跳相结合的方式以降低网络的能耗。应用MATLAB对LEACH-PM算法与已有的LEACH算法进行仿真比较。实验结果显示，LEACH—M算法能更好平衡网络节点能耗，降低簇头节点能耗，延长整个网络的生存期。     

P2P系统中基于双信任信息的信誉度改进模型

针对P2P网络中诸如诋毁、合谋、欺骗等安全性问题，提出一种新的基于双信任信息的分布式信任模型。区别对待节点提供服务和发送评价的能力，对节点拥有的资源进行分类；通过迭代求解，为每个节点的每类资源分别计算全局服务信任值和回馈信任值；为了防止恶意节点反复实施恶意行为，引入了惩罚机制，激励节点诚信交易。仿真实验表明，该模型能够迅速降低恶意节点的全局信誉值和恶意交易概率，降低了对无过失节点的不公平性。     

多无人机协同搜索的模糊认知决策方法研究

搜索决策方法是影响多无人机协同搜索效能的关键.传统的搜索决策方法关注于使多架无人机形成对任务区域的协同全覆盖,采用基于概率搜索图和滚动时域控制的搜索决策方法,对复杂搜索任务的适应性有限.本文借鉴人类实施搜索行为的认知决策方式,提出面向多无人机协同搜索的三层结构的认知控制模型.基于该模型和模糊聚类思想对任务区进行认知匹配和约简划分;之后,应用二次模糊聚类对各架无人机进行面向协同搜索的任务区域分配,在此基础上,再应用滚动时域控制方法完成对无人机的搜索控制.从任务区域覆盖模式和目标发现能力两个方面,通过仿真实验分析了本文提出的协同搜索模糊认知决策方法的性能.     

近场动力学与有限元方法耦合求解复合材料损伤问题

本文提出了一种求解纤维增强复合材料破坏问题的近场动力学方法(peridynamics, PD)/有限单元法(finite element method, FEM)耦合方法.根据PD方法求解含裂纹等不连续问题以及FEM高效求解的优势,将模型划分为PD区域、FEM区域和耦合区域.其中包含裂纹的区域采用PD建模,其他区域采用FEM建模,两区域的结合部分为耦合区域.该耦合方法操作简单, PD粒子与FEM节点之间没有重叠区域. PD粒子与其域内所有粒子(包括PD粒子和FEM节点)以非局部方式连接, FEM节点与其周围的所有粒子以有限元方式相互作用.该耦合方案模拟的复合材料损伤状态与纯PD方法模拟结果相符,但该耦合方案可有效地提高计算效率.     

基于Theil-TOPSIS的我国区域创新网络评价分析

构建区域创新网络结构特征评价指标体系和Theil-TOPSIS评价模型,对我国大陆30个省市自治区(西藏除外)的区域创新网络结构特征进行评价分析。研究结果表明,我国区域创新网络结构特征存在显著的地区差距,其中北京、上海和广东依次位列前3名,而宁夏、内蒙古和贵州分别为最后3名。根据评价结果,运用聚类分析方法将我国大陆30个省市自治区划分为四种类型,并分别提供了针对这四种类型区域的发展方向建议。在此基础上,从扩大网络规模、发挥网络集中度带动作用、完善中介服务体系、加强区域外部合作和促进产学研合作方面提出了提升区域创新网络发展水平、缩小区域之间差异的政策建议。     

公钥体系的混合式P2P信任模型

设计公钥体系的混合式P2P网络信任模型。采用层次化管理体系对节点进行认证，公钥体系保障节点间通信的安全性。通过局部信任、推荐信任、全局信任综合考察节点的可信情况。给出了模型的数学实现方法。仿真结果表明，模型能够有效提高节点的交易成功率。     

一种多跳无线传感器网络中基于SMAC协议的性能分析模型

本文针对基于SMAC协议的多跳无线传感器网络,将节点建模为一个带关闭机制的有限队列单服务台系统,并考虑节点睡眠机制和竞争退避机制建立了二维Markov节点状态模型.基于该模型可准确推导出网络平均丢包率、网络吞吐量、数据包平均延时以及网络平均功率消耗等网络性能的表达式.通过与仿真实验给出的网络性能结果进行对比,发现模型给出的网络性能表达式有效逼近了仿真结果曲线,从而验证了模型的准确性.同时,运用该模型能准确分析多跳无线传感器网络在能量效率和QoS性能的折中关系,并为占空比、缓存队列容量等网络协议参数的优化提供理论指导.     

局地气温与人为热释放关系的模型研究

近几十年来全球变暖的同时,城市局部区域普遍出现了更为突出的气温上升.城市通常是人类社会的中心,研究城市局地气温的变化规律有助于我国进行城市发展规划以减缓城市气温上升、以及更全面的认识气候变暖的原因,并能够为我国提出更合理的国际能源制度提供一定的理论支撑.局地温升与全球变暖的机理有所不同：能源消费产生的热量（人为热释放）在短期内集中于城市区域,会对局地气温产生明显的影响.基于这一观点,本文建立了结构化热力学模型,将城市局地环境划分为Human,Local,Outer三个区域,结合热力学基本定律分析了各区域热量和气温的变化规律,明确了Human区域人为热释放对城市局地气温的作用.研究表明：人为热释放对局地气温的升高起着近似线性的推动作用,人为热释放越强这种推动作用越明显.之后本文对模型研究结论进行了验证,验证研究以国家统计数据为依据,运用线性拟合外推法以及Pearson统计相关方法,对我国各省会城市以往气温与人为热释放数据进行了分析.结果表明：大部分省会城市的气温变化与人为热释放之间基本遵循线性的依赖关系,而且在空间和时间维度上这种线性关系都随着人为热释放的增加而更加明显.统计研究得到的规律与模型结论有着较好的对应,较好的验证了模型研究的合理性.     

一种新的基于Jackson排队模型多中继跨层协作通信策略

文中提出了一种新的多中继协作通信策略,该策略基于Jackson排队模型同时对物理层(physicallayer,PHY)与媒体接入控制层(MAC)的跨层设计进行了分析.在物理层,重点探讨多中继节点情形下信噪比(SNR)门限与中断概率之间的关系.在MAC层,系统采用Jackson排队网络进行建模,单协作节点数据包排队准则为GI/M/1模型,多节点之间进行相互机会协作,进而分析了所提策略的系统吞吐量与时延性能.跨层设计仿真结果表明,在不同中继策略下,协作节点数的增加将影响物理层高频谱有效性区域的系统中断性能.此外,相对于传统两协作节点模型,所提策略可以达到显著的MAC层数据包吞吐量与时延性能.     

基于复杂网络理论的水网节点重要性评价研究

复杂水网节点的重要性排序在工程应用中有重要实践意义,对于水网调度、安全管理有重要借鉴意义.为此,本文在复杂网络理论基础上,以山西大水网节点重要性排序问题为背景,对水网节点重要性评价进行研究.首先从整体角度出发,不考虑水网方向和干支斗毛级别差异,基于水网全局网络拓扑结构,从局部属性、全局属性、传播属性和网络位置四个方面定义了节点重要性评价指标.其次,分别根据这四个指标,对水网节点重要性进行排序分析,结合分析结果对网络位置指标进行了改进.然后,由于单指标评价结果不够全面且适用范围具有很大的局限性,给出了基于TOPSIS的多属性决策方法来综合评价节点的重要性.最后,考虑水网方向和级别差异,提出对水网进行干支斗毛级别划分,基于Page Rank算法对同一级别的有向赋权水网节点重要性评价进行研究.     

基于模拟有限差分的嵌入式离散裂缝数学模型

嵌入式离散裂缝模型划分网格时不需要考虑油藏内的裂缝形态,只需对基岩系统进行简单的网格剖分,可以大大降低网格划分的复杂度,从而能够提高计算效率.并且该模型可以将现有成熟的油藏数值模拟技术和离散裂缝网络模型有机地结合起来,能精细地模拟流体在裂缝性油藏中的流动.本文模型求解采用模拟有限差分方法,该方法基于单个网格的节点和面信息构造数值计算格式,理论上适用于任何复杂网格系统,且具有良好的局部守恒性,将其推广到嵌入式离散裂缝模型后,克服了该模型基于有限差分方法求解时不能有效处理全张量形式的渗透率以及不适用于复杂边界形状裂缝性油藏的局限性.最后通过实际算例验证了本文方法的正确性和优越性.     

一种基于多维DHT空间映射的P2P安全拓扑方案

基于DHT（distributed Hash table）的分布式检索和路由算法凭借其良好的分布性、自组织性、可扩展性等优点，正成为国际上结构化P2P（peer—to—peer）网络研究和应用的热点．但相对于传统的C／S fclient／server）网络，P2P网络的非中心化特点以及网络中节点较强的自治性和动态性，使得节点实施恶意行为的可能性大大增加，这令DHT对节点安全性的要求很难得到满足．本文提出了一种基于多维映射机制的安全DHT协议，该机制通过对标识符进行按组划分，将P2P网络中的节点映射到一个多维空间，并通过设计合理的路由算法，使安全工作定位到相对简单的节点区域内进行．理论分析和实验结果表明，本机制能够简化现有DHT安全机制，有效抑制恶意路由行为，提高资源搜索成功率．     

质量剖面下建筑施工项目可靠性测度模型及其应用研究

根据建筑工程质量形成的一般规律,建立了包括10个节点要素的工程项目质量可靠性分析的贝叶斯网络(BN)结构;从铁路建设项目施工现场收集到数据后进行CPT参数学习,获得了完整的BN网络;采用两个典型样本数据对模型进行了检验,针对模型中的主要节点变量进行BN推理和敏感性分析,结果显示模型具有较好的预测功能。     

一种基于Bayes信任模型的可信动态级调度算法

提出了一种基于信任机制的任务调度模型，该模型通过借鉴社会学中的人际关系信任模型，建立网格节点间的信任关系，利用Bayes方法对节点的可信度进行评估，将节点的可信度并入DLS算法得到可信动态级调度（Trust-DLS）算法．仿真结果证实，提出的Trust—DLS算法能以较小的时间花费为代价，有效提高应用任务在可信方面的服务质量需求，保证网格环境中任务安全可信的执行。     

基于OPNET仿真平台的DSR协议性能研究

Ad Hoc网络的路由算法是在网络拓扑高度变化的情况下,无线自组网能否实现网络自组的关技术.本文介绍了AdHoc网络的基于源驱动的按需路由选择协议DSR,重点分析了基于OPNET的DSR模型的节点及其所支持的特性,并基于OPNET对全部采用固定节点的Ad Hoc网络,利用DSR作为其路由协议,分设场景进行仿真,对DSR协议随着节点数增多所表现出来的性能进行了比较和分析,最后总结了目前DSR协议存在的问题并提出了适当的改进建议.     

跨区域重大工程项目风险相互关系的社会网络分析

运用社会网络分析的方法,对跨区域重大工程项目风险间相互关系进行了研究和探讨。首先识别出了跨区域重大工程项目的 18个风险因素,通过识别其相互关系、计算可达矩阵构建风险网络。然后计算风险网络的密度、节点中心度和中间中心度,并结合跨区域重大工程项目的特点对计算结果进行分析。最后基于社会网络分析将风险分类,并针对不同类别风险的特点提出不同的风险管理策略。研究对于加深对跨区域重大工程项目风险的认识、提高管理效率和管理质量具有重要意义。     

基于均匀化理论的缝洞型介质渗透性分析

针对缝洞型介质的特点,提出了离散缝洞网络宏观流动数学模型.该模型将缝洞型介质划分为岩块系统,裂缝系统和溶洞系统,其中裂缝和溶洞嵌套于岩块中,并相互连接成网络,岩块和裂缝系统视为渗流区域,溶洞系统视为自由流动区域.基于均匀化理论对离散缝洞网络宏观流动数学模型进行了尺度升级分析,推导得到了大尺度上的等效Darcy流动方程,并给出了缝洞型介质等效渗透率张量的理论求解公式.通过算例验证了本文方法的正确性,最后分析了不同缝洞结构多孔介质的渗透性.     

移动传感网中基于定向角度路由的数据收集

在Sink和节点不断移动的多跳无线传感器网络中,节点和Sink的位置不断变化.如果节点采用传统的广播方式发送数据,节点发送的数据在到达移动Sink之前,很有可能被大量的节点不断转发.这样不仅容易导致数据冗余过大,而且容易造成节点的能量消耗过快从而缩短网络生命周期.为了最大化网络生命周期,提出一种节能的算法ROAR来解决这个问题.首先,节点执行类似于选取簇头的收集器选择算法,能量高的节点以高概率决定是否成为收集器.然后,节点将数据发送给有效区域内的邻居节点.所谓的有效区域是指过节点作连接节点和Sink的直线的垂线,以垂线为边界,与移动Sink同侧的区域.最后,收集器采用折半角度传输的方式将数据发送给移动Sink.仿真实验结果表明,与目前已有的算法相比,算法ROAR能够有效地缩短收集一轮数据所需的时间、减少能量开销、延长网络生命周期.     

电力系统专网的无线Mesh监测终端的研制

针对Ad hoc网络在电力系统应用中节点流量任意性的问题,提出一种改进型的无线Mesh监测组网方式.同时,研制了一套针对230 MHz电力系统专网的无线Mesh监测终端,并介绍了其实现方法.在实际的使用中,该终端在传输视音频数据方面性能表现良好.     

需求-服务匹配视角下的技术型知识员工任务指派问题研究

基于服务系统中需求-服务匹配视角对具有多种能力、异质效率的技术型知识员工任务指派问题进行分析,提出任务执行窗和可并行任务组概念,建立多阶段的员工分配决策路径图;然后,以任务-员工效率匹配度为目标建立优化模型,并运用动态规划法进行模型求解,确定员工任务指派最优路径,实现员工最优配置;最后,通过算例进行验证。