饮用水源水质评价的模糊聚类模型的研究

考虑到饮用水源样本并没有严格的属性,以及它们在形态和类属方面存在看中介性,确定了对人类生理健康影响较大的高锰酸盐指数、生化需氧量、总氮、氨氮、氟化物、总磷、溶解氧等9项评价因子;将特征空间中一组没有类别标记的矢量按某种相似性准则划分到若干个子集中,实现每个子集代表整个样本集的某个或者某些特征和性质;建立起基于模糊聚类法的饮用水源水质评价模型。最后,将所建模型应用到阜新市目前饮用水源地水质评价中,应用效果表明：所建模型既能有效地判断饮用水源水质类别,又能确定水体中主要污染物和主要污染源,通过不同评价方法结果的比较分析,体现了所建模型的良好有效性和适用性。     

水库汛限水位动态控制方案优选方法研究

水库汛限水位动态控制方案的优选在水库调度中具有非常重要的作用,选择满意的汛限水位能够在保证防洪安全的前提下达到充分利用洪水资源的目的.目前,方案优选的方法很多,本文首次把模糊信息熵物元评价法应用于汛限水位动态控制方案优选中.此方法先构造各类复合物元,其次建立评价模型,最后按模糊信息熵大小排序,选出满意方案.在确定权重时,采用了基于博弈论的组合赋权法,将经验和数学权重组合,消除了单一权重法的片面性.最后,以碧流河水库汛限水位动态控制方案优选为例,采用该方法进行优选,优选结果与模糊优选模型的结果一致,验证了其可行性.     

Fe^3＋对脆杆藻增殖的影响

采用AGP实验的方法,研究了Fe3 的不同质量浓度对脆杆藻(Fragilaria sp.)细胞增殖的影响.对光密度值和叶绿素a的测定结果显示:Fe3浓度<50 μg/L,脆杆藻的细胞增殖受到抑制.Fe3浓度在50～500μg/L之间时,脆杆藻的细胞增殖明显.Fe3浓度达到1000μg/L时,实验前6 d,细胞密度基本无增长,在7～14 d脆杆藻已适应该浓度,细胞进行分裂,密度增长.第15 d后细胞分裂又处于停止状态.说明Fe3浓度>1000μg/L对脆杆藻细胞的代谢、分裂产生了一定程度的抑制作用.适宜的铁浓度对水体富营养化有促进作用.     

桥梁结构固有频率不确定性量化的高斯过程模型方法

桥梁结构参数的不确定性必然导致其固有频率具有不确定性,量化固有频率的不确定性可为与动力特性相关的桥梁结构分析与设计工作提供更为准确的动力特性信息.均值和方差是刻画固有频率不确定性的两个非常重要的统计特性,本文旨在探讨一种可用于快速有效计算桥梁结构固有频率的均值和方差的方法.桥梁结构通常具有结构形式复杂,尺寸大等特点,传统的蒙特卡洛方法因计算花费高而使用受限.本文采用高斯过程模型取代复杂的桥梁结构有限元模型来表征不确定参数与固有频率的关系,快速有效地计算固有频率的均值和方差.该方法适用于参数服从任意概率分布的情形,其可靠性通过具有解析均值和方差的函数得到验证.最后,本文的高斯过程模型方法用来计算安庆铁路长江大桥固有频率的统计特性.     

缝洞型有水油藏动态储量及水体大小定量评价方法

国内缝洞型碳酸盐岩油藏储层非均质性强、连通性差、油水关系复杂,储集体普遍含边底水且不具有统一油水界面,对油井动态储量错误的估计导致油藏钻井成功率普遍较低、开发效果差.如何定量评价该类型储集体的动态储量及水体大小,为下一步开发井位部署及开发技术政策的制定提供支撑是亟需解决的难题.本文基于Blasingame方法及流动物质平衡方法,推导了油藏拟稳态水侵情况下动态储量评价理论,提出了一种基于水侵动态识别方法进行动态储量及水体大小定量评价的流程与方法.本方法首先基于水侵识别方法将油井生产阶段划分为未水侵段、水侵初期阶段及水侵中后期段;然后通过拟合未水侵阶段油井生产动态数据进行动态储量的评价,通过拟合水侵初期油井生产动态进行水体大小的定量评价.通过建立考虑边底水的数值模拟概念模型,以正演的方式验证了本方法的可靠性.该方法已在国内哈拉哈塘缝洞型碳酸盐岩油田中进行了应用,应用效果较好.     

基于AHP和熵权VIKOR法的矿井通风系统优选

为实现矿井通风系统方案的优选,建立基于层次分析法(AHP)和熵权多属性决策方法(VIKOR)的矿井通风评价模型。以庞庄煤矿为例,首先分别从技术、经济、安全三个方面选出12个评价指标,通过AHP计算指标的主观权重,熵权法计算指标的客观权重,然后进行综合赋权得到指标的权重,同时利用计算得出的指标权重和VIKOR法计算候选方案的最大群体效益值、最小个体遗憾值和利益值并进行排序,进而选出最优方案。所得结果证明该方法充分考虑了最大群体效益和最小个体遗憾之间的关系,能够选取到最优的方案,具有可行性和有效性。     

水资源可再生能力综合评价的多目标决策理想区间法

采用主、客观相结合的赋权基点法,以全局收敛的格雷码加速遗传算法为工具来确定权重,并对多目标决策理想点法进行改进,把评价标准处理成理想区间的形式,提出了一种新的评价方法——多目标决策理想区间法(MODMIIM).MODMIIM既融入了专家的主观意见,又避免了各分目标之间的比较,评分,解决了在多指标决策中出现的相容或不相容评价指标权重确定较为困难的问题,得到的最佳评价权重比较符合实际.文中介绍了MODMIIM的原理,给出了它的构成方法.并用MODMIIM对黄河流域9个行政分区的水资源可再生能力进行了综合评价,总的结论为黄河流域水资源总体上可再生能力较弱.MODMIIM与灰关联分析方法、模糊综合评判方法和遗传投影寻踪方法相比,可操作性强;与多目标决策.理想点法相比,可靠性、适用性强,MODMIlM可广泛应用于各种水资源综合评价问题中.     

三峡水库172.5m蓄水过程对香溪河库湾水体富营养化的影响

2008年9月至11月,三峡水库分两阶段蓄水至172.5m水位,通过分析蓄水过程中水库干流及支流库湾的水流、水温、浊度、营养盐等的跟踪监测数据,研究了2008年三峡水库汛末蓄水过程对支流库湾水体富营养化的影响.研究表明:三峡水库水位最大日升幅可为2.38m;三峡水库干支流主要通过异重流形式进行水体交换,支流水流呈显著的异向分层流态;三峡水库蓄水过程可以缩小水库干支流之间的水温、浊度、营养盐、pH值等因子差异;蓄水过程中,干流水体稳定系数始终较小,支流水体稳定系数明显降低;导致香溪河库湾叶绿素a浓度在蓄水期间降低的主要原因是蓄水过程增强了水库干支流间的水体交换程度、降低了支流水体分层程度并增加了支流悬沙的含量;蓄水前三峡水库干、支流水体均呈中富营养化状态,蓄水后干、支流水体均呈中营养状态;三峡水库蓄水过程对支流库湾的营养盐具有补给作用,增大了支流库湾蓄水后产生水体富营养化的风险.     

轮廓似然函数在水文气象极值推断不确定性分析中的应用

将轮廓似然函数弓I入到水文气象极值推断的不确定性分析中,阐述了对极值分布关键参数及分位数置信区间进行轮廓似然估计的原理．利用GEV分布拟合长江宜昌水文站年最大1日洪水流量样本系列,利用GP分布拟合广州等十个典型大城市的极值降雨样本系列,通过极大似然法估计模型参数,采用概率图、分位数图、重现水平图、密度函数图等4种直观的诊断图形检验极值分布的拟合效果,并借助轮廓似然函数估计不同重现期水文气象极值的重现水平及其置信区间．分析结果表明：轮廓似然函数曲线的不对称性随着重现期的增加而增加,可以反映样本系列长短和重现期长短对水文气象极值置信区间的影响．轮廓似然函数是极值分布关键参数及分位数置信区间估计的一种有效工具,充分体现了极值降雨和洪水取大值时的不确定性大于取小值时的不确定性的特点,能更精确地估计水文气象极值的置信区间,是水文气象极值推断不确定性分析中行之有效的一种方法．     

移动计算环境下不确定性组合服务的事务建模与执行分析

移动计算环境中,服务面临资源受限与连接波动,同时存在越区切换和弱一致性需求等事务性挑战.为了确保移动环境下组合服务的事务有效性,本文以服务的不确定性和事务属性为基础,提出了一种基于Markov链的移动组合事务模型.首先通过形式化方法构建移动环境下原子服务模型和原子服务的事务机制,并基于状态概率实现了原子服务的2维不确定性表征,然后运用Markov链完成移动组合服务的模型表达,提出了该模型下的不确定性处理与事务方法,最后基于典型业务结构分析了移动组合事务的执行语义与实施.实验表明:该事务模型能有效描述移动环境下组合服务的事务需求,且服务不确定性的不同指标和各事务架构皆对组合事务成功率产生较大影响.     

弹性静不稳定高超声速飞行器姿态综合控制

针对弹性静不稳定高超声速飞行器存在的气动伺服弹性以及强不确定性问题,提出了一种综合相位稳定与线性自抗扰控制的姿态控制器.其中,相位稳定策略通过合理配置速率陀螺传感器的位置,达到镇定弹性模态并增加弹性模态阻尼的目的,相比于幅值稳定方法对弹性振型以及弹性频率的摄动具有更强的鲁棒性,解决了飞行器静不稳定性强且弹性模态频率较低时的气动伺服弹性问题.对于强不确定性,采用线性自抗扰控制(linear active disturbance rejection control, LADRC)对内部不确定性以及外部扰动进行估计和补偿,最后采用H_∞非光滑优化技术对闭环加权性能传递函数进行H_∞范数优化来整定控制器参数.非线性仿真结果表明该方法不仅能有效地抑制弹性模态,而且能够通过简单的增益调度在整个飞行包络内取得满意的控制效果.     

利用MODIS反演武汉东湖叶绿素a浓度

以武汉东湖作为研究区域,对经过大气校正后MODIS影像的波段反射率与叶绿素a浓度实测值进行相关分析,分别应用BP人工神经网络模型和线性回归模型对武汉东湖的叶绿素a浓度进行了反演,并对两种反演方法的拟合和预测效果进行了比较.利用BP神经网络反演得到的拟合值与叶绿素a实测值的拟合效果略好于线性回归方法得到的结果,神经网络模型的可决系数R2值0.90大于线性回归模型的R2值0.820.神经网络模型预测的最小绝对误差为0.07 μg/L,线性回归模型的最小绝对误差为2.08 μg/L.最后分析了两个模型各自的优势,将模型应用到武汉东湖2008年5月19日的MODIS影像上反演出东湖水体叶绿素a浓度的分布情况,并对东湖水质进行了评价,结论与多年的地面监测结果一致.     

基于未确知测度理论的停工复建高速公路涵洞既有结构质量评价

针对停工复建高速公路涵洞既有结构质量评价中存在诸多不确定性因素的问题,为有针对性地进行复建工作,通过对影响涵洞既有结构质量因素的研究,综合信息熵和未确知测度理论方法建立了涵洞既有结构质量评价模型。根据相关标准规范,选取涵洞偏位、流水面高程、竖直度、裂缝宽度、蜂窝麻面面积、混凝土强度、混凝土碳化程度、钢筋保护层厚度等8个相互独立的影响因子作为未确知测度模型的判别指标,并依据实测数据建立各个评价指标的未确知测度函数,基于信息熵理论计算各指标权重,最后采用置信度识别准则对复建高速公路涵洞既有结构质量进行等级判定。将该模型应用于萍洪复建高速公路7个涵洞的既有结构质量评价,研究结果表明:该方法评判结果与现场实际情况完全一致,且该方法评价过程科学合理,为复建高速公路涵洞既有结构质量评价提供了一种新的方法。     

基于AHP模糊综合方法的长大公路瓦斯隧道通风系统评价研究

针对长大公路瓦斯隧道通风系统可靠性评价中指标因素存在诸多模糊性和不确定性的问题,引入一种基于AHP模糊综合方法的长大公路瓦斯隧道通风系统评价方法。根据长大公路瓦斯隧道通风系统的特点和安全隐患,选取隧道风压合理性等14个评价指标,建立长大公路瓦斯隧道通风系统的AHP模糊综合评价模型;建立各因素指标隶属度函数,并利用AHP计算指标权重,依照"最大隶属度原则"和修正原则进行等级评判,得出长大公路瓦斯隧道通风系统的评价结果;并将此方法应用于广成山长大公路瓦斯隧道工程的评价实际。评价结果表明:利用基于AHP的模糊综合评价法对隧道通风系统进行可靠性评价,评价结果科学准确,客观地反映了长大公路瓦斯隧道通风系统危险源类别,可为类似瓦斯隧道通风系统评价提供参考与借鉴。     

熵权优化的未确知测度停工复建高速公路路基边坡稳定性研究

针对复建高速公路路基边坡稳定性评价分级中诸多不确定性和隐蔽性问题,通过建立未确知测度评判模型,结合复建高速公路路基边坡评价标准与工程实践,分析判定机理,并进行分级评价。以某复建高速公路路基边坡的病害特征及成因机理为例,选取岩石质量等11项未确知测度评价指标,建立各评价因子的未确知测度函数,分别对其进行量化数理分析,并利用信息熵计算指标权重,依照"置信度识别准则"对该复建高速公路路基边坡稳定性进行等级判定。研究结果表明:基于熵法的未确知测度理论评价模型避免了传统指标权重赋值的主观随意性,使评价结果更加科学准确,而且能够更客观地反映复建高速公路路基边坡等特殊工程危险源的类别,为复建高速公路路基边坡稳定防治研究提供了一种新思路。     

基于去伪加权方差最小化算法的大型复杂零部件局部配准全局方法研究

以汽车飞轮壳、车身为典型代表的大型复杂零部件机器人加工质量高度依赖于测量技术.针对现有点云配准算法难以抑制由于结构偏差、余量分布不均和各种测量固有缺陷所引起的匹配偏差问题,本文围绕局部配准定位全局的思路,提出一种去伪加权方差最小化(DPWVM)算法用于点云精配准.建立自适应比例因子调节的权重函数,区分结构偏差点云和其他异常点云,从而对每个点对距离施加合理权重,以降低结构偏差点云对配准精度的影响.进一步,统一点到点距离和点到面距离,建立自适应协调距离,以提升算法收敛稳定性.本文所提算法在汽车飞轮壳局部配准定位全局的过程中可有效提高配准精度并抑制匹配倾斜,相比于ICP、VMM算法,绝对定位精度分别提升18.9%和66.7%,匹配倾斜抑制程度分别提升25.9%和85.3%,与WPMAVM算法相比,收敛稳定性进一步提高.此外,本文所提方法仅需单次数据采集即可有效配准定位,极大地提高了配准效率.     

P_MOEA：一种多目标决策辅助遗传算法用于服务组合QoS优化

在服务组合场景下,SLA约束下的服务组合优选是实现服务质量管理的重要基础之一．服务组合优选既是一个组合优化问题同时也是多目标决策问题,需要高效的算法以支持大规模的候选组合方案集合,同时也需要有效的评价模型来明确定义候选方案的优劣程度,从而为决策者提供支持．现有的服务组合优选方法多基于两种模型定义其优化目标：线性效用函数和Pareto最优．前者需要量化权重配置以定义效用函数,但是对于用户来说精确的量化权重配置是一个非常困难的任务,特别是在涉及到的QoS维度较多时;后者无需权重配置,将Pareto最优的skyline集合作为优化结果返回给用户,然而skyline集合的规模是不可控的,最优结果集的规模会随着问题的规模增大而显著增大,过大的最优结果集显然难以为决策者提供有效参考,针对上述传统方法的不足,在本文中,我们将PROMETHEE方法弓I入服务组合优选问题,结合Pareto和PROMETHEE两种评价模型,将skyline集合基础上的Top—kPROMETHEE最优方案作为优化目标,提出并实现了一个高效的遗传算法：P—MOEA．算法可以针对大规模问题,高效地返回Top—kPROMETHEE最优组合方案集合,从而为进一步的决策提供有效的参考．我们实验验证了算法的效率和有效性．     

模糊随机可靠性分析中不确定性传递的鞍点线抽样方法

对于同时存在随机基本变量和模糊基本变量的结构系统,研究了模糊和随机两种基本变量的不确定性向结构响应性能的传递问题,提出了一种结构安全度量的模糊可靠度隶属函数求解的鞍点线抽样方法.所提方法首先按照模糊基本变量的隶属函数求得给定隶属水平下模糊基本变量的取值域.然后在与给定的隶属水平对应的模糊基本变量取值区域内,利用鞍点线抽样方法求得随机基本变量空间内结构响应量满足安全要求的可靠度值的上、下界,进而将基本变量的模糊和随机不确定性传递到结构的安全度量,得到模糊可靠度的隶属函数.与模糊随机不确定性传递的直接MonteCarlo法相比,所提方法可以在保证计算精度的同时大幅度提高计算效率.与已有的模糊随机不确定性传递的转化法相比,所提方法具有更广的适用范围,它对随机基本变量的分布型式及结构响应量的解析表达式均没有限制,并且所提方法未对响应量的表达式作任何近似,因而比转化法具有更高的精度.另外所提方法可以容易地处理结构响应中模糊基本变量与随机基本变量具有交叉项的情况.所提方法的优点将由文中算例进行验证.     

基于层次分析法评价粉煤灰资源化利用

以某企业对粉煤灰的资源化利用为例,基于层次分析法从经济效益、社会效益、技术和管理四个准则层及其分解的十四个指标层出发,确定权重矢量和评价矩阵,通过计算得到层次单排序和总排序及该企业的综合评价值.综合评价表明,该企业对粉煤灰资源化利用技术的应用情况为优,其利用综合评价值S为86.1分.     

基于变论域的分散模糊推理方法求解传热反问题

建立了基于变论域的分散模糊推理方法。首先,设计了一组分散的模糊推理单元,以各测点处温度的计算值和测量值之间的误差分别作为模糊推理单元的输入变量,同时根据误差的大小调整输入变量论域的值,进行模糊推理得到推理结果;然后,对各推理结果进行加权综合,产生各个待反演温度的补偿值并对各个待反演温度的猜测值进行修正;最后,实现导热反问题的求解。选用不同的初始猜测值、温度测点数目以及温度测量误差进行了数值试验,证实了基于变论域DFI算法的有效性。