Energy flows in complex ecological systems: a review

Energy flow drives the complex systems to evolve. The allometric scaling as the universal energy flow pattern has been found in different scales of ecological systems. It reflects the general power law relationship between flow and store. The underlying mechanisms of energy flow patterns are explained as the branching transportation networks which can be regarded as the result of systematic optimization of a biological target under constraints. Energy flows in the ecological system may be modelled by the food web model and population dynamics on the network. This paper reviews the latest progress on the energy flow patterns, explanatory models for the allometric scaling and modelling approach of flow and network evolution dynamics in ecology. Furthermore, the possibility of generalizing these flow patterns, modelling approaches to other complex systems is discussed. This research is supported by Guozhi Xu Post Doctoral Research Foundation and the National Natural Science Foundation of China under Grant No. 60574068.     

宁夏银北灌区水资源优化配置模型及应用

以宁夏银北灌区为例,基于大系统分解协调原理建立了地表水地下水联合运用的递阶优化模型.子系统优化模型采用增量动态规划法求解,协调层利用目标协调法和关联预估法实现全局最优,获得不同约束方案下的时段最优引黄水量、井灌水量、井排水量和运行费用.所建模型及求解方法弥补了以往水资源配置模型只考虑地下水垂向运动,忽略水平运动的不足, 改善了模型的仿真性和决策的可靠性.     

Model and algorithm of flow interception problem with multi-type of flows

To study simultaneous location of different kinds of facilities, a new model of flow interception problem with multi-type of flows is proposed, with the consideration of multi-purpose flows and the influence of facilities on each other. To be more practical, the objective is to maximize the benefits from flow-by customers instead of maximizing flows in the past. Since this problem is NP-hard and there is no optimal solution for large network, greedy and improved greedy heuristic algorithms are proposed. A computational example is presented to show that the optimal location decisions are proved to be strongly dependent on the influence coefficients and average profits by one customer and different types of facilities are almost co-located. Finally the results of sensitivity analysis are reported.     

多联机室内机制冷剂管网流量分配仿真模型

针对多联机室内机制冷剂管网中制冷剂流量分配不均,将流体网络理论应用于包含蒸发器、管段、电子膨胀阀、三通等单相、两相制冷剂的复杂管网系统,按照管网拓补结构连接各个部件模型,得到了5台室内机及连接管构成的管网的稳态仿真模型;针对流阻的非线性特点设计了以每两个相邻环路压降之差小于50Pa作为控制条件的迭代算法,根据流阻分配各个环路流量直至管网达到压强平衡.该模型可以研究、评价制冷剂流量分配不均程度,为解决多联机流量分配不均提供理论依据.     

考虑OD需求变异的网络交通流演化模型

考虑到新进入网络的交通需求不了解路径的完备信息,可能随机地选择出行路径,提出一个改进的网络交通流演化模型,并分析了该模型及其不动点的一些特性. 该模型不动点不是传统意义下的用户均衡态或部分用户均衡态,它能更好地反映现实中交通流分配结果. 格子网络上完成的数值模拟结果表明,模型可用来近似刻画实现用户均衡态的过程, 模型中初始可行路径流量可以为零, 交通流能够收敛到不动点, 但可能存在多个不动点.     

基于深度学习的节假日高速公路交通流预测方法

准确的预测节假日期间高速公路交通流量,能够为节假日高速公路应急管理提供重要的数据基础。利用深度学习的理论框架建立了LSTM-SVR 预测模型,利用BP 神经网络对样本数据进行处理,再将LSTM 捕获的数据特征输入SVR 回归层中实现交通流预测。选取“ 十一” 黄金周前后时段,利用位于丽江市的交调站流量监测数据对LSTM-SVR 模型进行验证,并将LSTM-SVR 模型与其它模型预测效果进行对比。发现LSTM-SVR 模型在节假日不同时段、天气、流量状态下的高速公路交通流预测中有较好的适用性。     

中概股企业私有化退市决策模型：基于价值低估假说

基于中概股企业私有化退市背景,分别建立了中概股企业继续海外上市与私有化退市两种情形下的企业价值模型,模拟控股股东私有化退市决策的权衡过程。结果表明：存在一个净现金流临界值,当中概股企业的净现金流大于该临界值时,继续海外上市时的企业价值更大,控股股东应选择继续海外上市;反之应选择私有化退市。中概股企业继续海外上市的资本成本率和上市维持成本越高、获取净现金流的能力越弱,净现金流临界值越高。私有化退市后的资本成本率越低以及获取净现金流的能力越强,净现金流临界值越高。最后,利用Matlab进行仿真分析并以智联招聘私有化退市为对象进行案例分析,验证了理论模型所得结论的合理性与可行性。研究结论对中概股企业私有化退市决策具有重要借鉴意义。     

两种药物治疗原发性开角型青光眼的仿真研究

为从宏观上应用工程方法研究房水运行与青光眼发病机理和治疗的关系,本文提出了人眼前节房水流动系统的动力学仿真模型。本模型依据目前眼科界较为公认的房水运行和眼压反馈机制建立系统构架,基于对眼科解剖学与生理学相关理论的分析、流体力学基本原理和临床参数进行系统辨识与参数确定。对系统各项参数与原发性开角型青光眼发病机理之间的关系进行了初步的分析,分别对原发性开角型青光眼的病理状态和两种常用药物对其治疗的原理进行了仿真模拟,获得了和临床结论较为一致的结果。同时能获得一些不易测量的参数,可为模拟原发性开角型青光眼的病况和预报治疗效果提供依据。     

一类地面等待问题的离散时间系统求解方法

近年来，航空业迅速发展，空中交通拥挤现象凸现。地面等待是缓解这类现象的有效措施和方法。针对一类目标机场容量随机的单机场地面等待问题，本文给出了问题的具体描述，建立了相应的离散事件系统模型，并在此基础上设计了求解模型的遗传算法，分析了模型的复杂度和相关参数的特性，最后对算法进行了仿真验证。结果表明，本文的离散事件系统模型及相应算法设计合理，可有效缩减总的消耗费用。相对普通的整数规划模型，本文的离散事件系统模型能够给出具体的航班到场时刻和地面等待时间长度，有效消除了“时间碎片”引起的累积误差。     

光流计算中的时域微分估计误差分析与逐次逼近计算模型

光流计算是实现视频序列中运动补偿滤波和视频对象三维运动分析的基础,也是检测与跟踪可见光图像和红外图像中运动目标的重要前提.而目前各种光流计算方法大多是基于一阶时空梯度的技术,都没考虑时域微分估计误差对计算准确性的影响.分析了光流计算中产生时域微分估计误差的各种因素,提出了光流的逐次逼近计算模型.通过位移预补偿方式减小了时域微分估计中的不准确性,极大地提高了光流计算精度.理论分析和大量对比实验证明,光流的逐次逼近计算模型比通常的光流计算方法具有更高的准确性.