基于改进人工势场法的多无人机三维编队路径规划

针对传统人工势场法的障碍物附近目标不可达、存在局部极小点和振荡的问题对势场函数进行分析和改进,以保证目标点为势场的全局最小点。在动态势场中,引入是否陷入局部极小点的判断机制,并结合一种“沿目标方向90°移动”的方法来跳出局部极小点,实现多无人机编队的路径规划、协同避障和防碰撞。利用回归搜索法来对路径进一步优化。MATLAB的仿真结果显示,该方法有效地弥补了传统人工势场法的不足,提高了人工势场法的实用性。     

微波接力组网的节点再优化研究

为进一步完善常规方法构建的微波接力网组网拓扑,提出了一种基于最优链路集的网络节点再优化方法。该方法综合考虑节点吸引系数、链路衰落概率、节点通信冗余等因素,借助网络拓扑优化的思想,采用遗传算法构造了微波接力网的最优链路集;以节点在该集合中的度为依据,通过对节点的合理排序,以部分用户节点代替非必要的干线节点,完善了组网拓扑。在修改链路和节点价值集后,该方法还可解决其他网络干线、中继节点的选择问题。     

基于改进智能水滴算法的动态车辆配送路径优化

针对当前车辆配送过程中存在的配送路径不合理、配送效率低和需求不确定性等问题,提出一种基于改进智能水滴算法的动态车辆配送路径优化方法。构建软时间窗惩罚函数,考虑顾客对配送时间的要求,建立顾客满意度函数。综合车辆配送过程的车速、货损成本、惩罚成本、顾客满意度等特征,建立车辆路径优化模型。采用智能水滴算法对车辆路径优化模型进行求解,使用灰狼优化算法改善智能水滴算法的搜索能力,获取最优路径。实验结果表明该方法能够提供实时优化的路径,减少调配成本。     

面向手机的云端VR三维场景立体显示与交互框架

针对手机无法渲染可交互的高质量三维场景这一弊端,提出一种面向手机的云端VR应用框架。此框架结合云渲染和VR技术在手机端实现可交互高质量三维场景的立体显示,并以手机浏览器作为客户端,利用视频块流传输图像数据、消抖算法(AJA)处理交互数据,实现Web端轻量级渲染,不仅降低了移动端数据可视化运算成本,还避免使用插件和下载安装包。实验表明本文框架的显示帧率能达到30帧每秒,带宽控制在80 kb/s以内,能稳定地在手机上实现传统App无法实现的逼真VR体验。     

基于博弈论的化工园区合作巡逻策略研究

化工园区的生产活动对周围的大气环境和居民健康构成了巨大威胁,需要园区管理团队对化学生产过程和气体排放进行严格监管以保证空气质量,对各化工厂进行巡逻是一种有效的方法。基于博弈论研究多辆巡逻车的合作巡逻策略,提出了贪婪部署算法确定巡逻车的初始部署,采取静态分区的合作方法将化工园区划分成多个小区域,在化工厂和巡逻车之间构建巡逻博弈模型,通过MultiLPs算法计算得到博弈的Stackelberg均衡解。选取Antwerp化工园区进行案例研究,结果表明巡逻车可以将收益提高8.08%~35.24%。     

Adaptive Control of the Structural Balance for a Class of Complex Dynamical Networks

In social networks, the structural balance is a state of a group of individuals(nodes) with established mutual relationships(connection relationships) between them. It is easy to see that a social network can be described by a complex dynamical network model composed of the nodes subsystem(NS) and the connection relationships subsystem(CS), where the two subsystems are usually coupled with each other. It implies that the dynamic changes of nodes' states may cause the structural balance in CS. However, few papers have discussed the relationship between the structural balance and the specific dynamic changes of the nodes' states. This paper proposes a model of complex dynamical networks, and mainly focuses on the dynamic changes of states in NS which can lead to the structural balance in CS. It is proved that if each state in NS is doing a specific dynamic motion via the controller with the parameter adaptive law, then the CS can track a given structural balance matrix via the effective coupling and the structural balance can be achieved. Such a result can be regarded as an explanation of the relationship between the structural balance and the specific dynamic changes of the nodes' states. Finally, the simulations verify the effectiveness of the proposed method.     

Can online search data improve the forecast accuracy of pork price in China?

Online search data provide us with a new perspective for quantifying public concern about animal diseases, which can be regarded as a major external shock to price fluctuations. We propose a modeling framework for pork price forecasting that incorporates online search data with support vector regression model. This novel framework involves three main steps: that is, formulation of the animal diseases composite indexes (ADCIs) based on online search data; forecast with the original ADCIs; and forecast improvement with the decomposed ADCIs. Considering that there are some noises within the online search data, four decomposition techniques are introduced: that is, wavelet decomposition, empirical mode decomposition, ensemble empirical mode decomposition, and singular spectrum analysis. The experimental study confirms the superiority of the proposed framework, which improves both the level and directional prediction accuracy. With the SSA method, the noise within the online search data can be removed and the performance of the optimal model is further enhanced. Owing to the long-term effect of diseases outbreak on price volatility, these improvements are more prominent in the mid- and long-term forecast horizons.     

白洋淀轮虫群落结构及富营养化评价

于2018年5月(春)、8月(夏)和10月(秋)对白洋淀26个采样点轮虫物种组成和群落结构进行了系统调查,测定了水温(WT)、溶解氧(DO)、pH值、水深(WD)、透明度(Tr)、总氮(TN)、总磷(TP)、叶绿素a(Chla)等环境因子,分析了轮虫群落参数与环境因子的关系,综合评价了白洋淀水体富营养化程度.共鉴定出轮虫21属61种,以耐污性种类为主,角突臂尾轮虫、萼花臂尾轮虫和小多肢轮虫为优势种.各采样点轮虫种数差异较大,最多为20种(聚龙淀),最少仅为6种(大麦淀).轮虫平均丰度和生物量呈现明显的季节变化,秋季最高(3 372 ind./L,0.90 mg/L),夏季其次(1 240 ind./L,0.88 mg/L),春季最低(210 ind./L,0.22 mg/L);轮虫最高丰度为6 930 ind./L(三角淀,秋季),最低仅为2 ind./L(平阳淀,夏季).Shannon-Wiener多样性指数(H')和Pielou均匀度指数(J)夏季最高(分别为2.30和0.86).经相关性分析发现,轮虫丰度与DO、WD、Chla、TP呈显著正相关,而与Tr显著负相关;轮虫种数与WD显著正相关,与WT显著负相关.与历史资料相比,白洋淀水质在一定程度有所好转,但仍处于富营养化状态.     

C3N4/ZnO复合材料可见光下的甲醛光电气敏性能

以水热法合成的ZnO纳米棒花为载体,将C_3N_4定量负载在其表面,制备C_3N_4/ZnO复合材料.由于C_3N_4与ZnO的能级匹配,可有效促进其光生电荷的分离,降低光生电荷复合率,显著提高载流子浓度,使其光电流明显增加.C_3N_4与ZnO质量比为2%的样品(2%C_3N_4/ZnO)性能最佳,其光电流在370 nm处可达120μA,为纯ZnO的2.4倍.在室温可见光下,2%C_3N_4/ZnO样品对HCHO的光电气敏响应值可达122%,比纯ZnO高4倍左右.结果表明,适量C_3N_4的负载有效延长了光生电荷的寿命,使ZnO材料在可见光区对HCHO气体表现出高效的光电气敏性能.     

水栖性的棘胸蛙身体大小不随环境水热梯度及净初级生产力梯度而分化

之前的研究发现不同地理种群棘胸蛙(Quasipaa spinosa)的身体大小随着环境生产力以及年最低温的降低而增大,因为更大的身体利于在生产力水平较低的环境中耐受饥饿并利于在寒冷的环境条件下保存热量.然而在种间水平上进行的相关研究发现:由于大部分时间生活在水体这种相对稳定的环境中,水栖性无尾类的身体大小并不受宏观水热波动的影响.为了更好地探究这个问题,我们以棘胸蛙为研究对象,在之前的基础上选择更多的研究地点及更多的环境因子,研究其身体大小的地理分化格局并探究潜在机制.与之前的发现不同,作为一种水栖性无尾类,棘胸蛙的身体大小并不受环境水热梯度以及净初级生产力梯度的影响.导致这种现象的原因可能是水栖性的生境偏好缓和了棘胸蛙受到的来自宏观环境水热波动的影响,所以它们并不通过改变身体大小来适应宏观环境梯度.此外由于棘胸蛙的肉食性,环境初级生产力并不能有效地衡量其食物供给,其身体大小是否受到食物供给量的影响仍有待深入探究.