基于虚拟网格的无线传感器网络分簇路由算法

针对WSNs路由协议中链路通信负载不均引发的能量空洞问题,提出一种基于虚拟网格的动态聚簇策略IDCS和考虑数据转发延迟的最大化网络生命周期的动态负载均衡路由算法DCDLB。IDCS依据节点的通信半径将网络划分成若干虚拟网格,采用考虑节点能量和位置因素的分布式簇首选举策略,并引入基于簇首能量水平的动态簇首轮换机制。DCDLB综合考虑簇首间能耗均衡和数据多跳转发延迟来构建路由,实现网络生命周期的最大化。实验结果表明,DCDLB路由算法在延长网络生命周期和降低数据转发延迟方面优于LEACH,HEED和CRVB路由算法。     

一类非线性系统的奇异点克服控制

针对一类非线性系统, 研究存在奇异点时的跟踪控制问题. 在采用反馈线性化方法将对象转换成标准型后, 构造线性补偿器并结合期望轨迹的高阶导数构成伪控制量. 通过引入梯度动力学方法求解控制律, 以克服在控制过程中遇到的奇异点问题. 通过稳定性分析验证了闭环系统的稳定性和跟踪误差的收敛性. 仿真结果表明, 此类控制器具有良好的控制性能, 并且能有效克服奇异点问题.

     

软件定义车联网的数据转发机制

针对现有车联网（VANET）中数据转发效率低的问题,提出了软件定义网络（SDN）的数据转发机制。首先,设计了软件定义车联网的分层次网络模型,该模型由局部控制器和车辆组成,实现控制与数据转发分离,具有可扩展性、独行性等特点;其次,设计了车辆路由转发机制,该机制采用动态规划和二分搜索的方法,以实现高效的数据转发;最后,通过仿真验证,对比无线自组网按需平面距离向量路由（AODV）、目的节点序列距离矢量路由（DSDV）、动态源路由（DSR）和最优链路状态路由（OLSR）算法,所提的数据转发机制在传递成功比上提高大约100%,而端到端延迟时间降低大约20%。实验结果表明,软件定义车联网的数据转发机制能够提高路由转发效率、减小延迟。     

基于HBase的地理分布副本管理机制

针对分布式存储系统中数据通常在多个数据中心有冗余的副本进行备份,需要健壮的机制维护各个副本的一致性,对分布式系统的副本复制理论作了深入研究后,提出了一套管理地理分布副本的算法.微软研究院提出服务等级协议,把用户对一致性的要求分成若干级别,每个级别与用户可容忍的延迟有关.系统保证在可容忍的延迟范围内,用户能拥有较高的服务等级.Tuba系统拓展了Pileus,允许系统根据所有用户发送的统计信息动态地改变主从副本存放的位置,以提高系统的平均性能,但Tuba系统的复制只是基于单个目标单位进行.对Tuba系统中的方法作出改进,提出了一套改变主从副本存放位置的算法,并在HBase分布式系统的副本复制中实现了该机制.系统完成后,通过实验验证了在改变主从副本存放位置时综合考虑两个region的相关性可以提高系统整体的效用.     

非强占有限优先权M/G/1排队系统

针对部分数据帧有完全优先权发送的计算机网络数据服务系统存在的网络拥塞风险问题,提出了一种非强占有限优先权M/G/1排队系统模型的方法。该系统模型引入控制完全优先权的参数n,使得数据帧的完全优先权变成有限优先权,考虑了不同优先级队伍之间的公平性,降低了计算机网络数据服务系统拥塞的风险,使得网络系统在有限优先权下有较好的稳定性。在模型研究中,运用全概率拆解方法获得各级队伍平均等待时间、平均逗留时间和平均队长的理论结果。对模型采用Matlab 2010a软件实验仿真,实验得到的各级队伍平均等待时间和理论平均等待时间的平均绝对误差为0.951%。实验中,有限优先权条件下各级顾客的平均等待时间比值显著小于完全优先权条件下各级顾客的平均等待时间比值。实验结果表明对非强占有限优先权M/G/1排队系统模型研究的理论结果是正确的,该模型具有更稳定的系统特性。     

针对密集点云的快速自适应四边形网格生成算法

为了能够从密集点云直接获得四边形网格,而不需要通过三角形网格重构获得,提出针对密集点直接构造的四边形网格生成算法.首先进行点云数据体素化得到体素模型,建立体素和点云的索引关系,并对体素做精细化操作,以提高映射效果;然后通过体素模型外表面的顶点与原始点云的映射得到四边形网格模型,并对四边形网格进行优化.在斯坦福的数据集上进行实验,并使用MeshLab软件进行效果展示,结果表明,该算法可以基于密集点云直接生成四边形网格模型,同时可以通过调整体素大小来自适应地改变算法效率和四边形网格的大小.     

泰勒有限差分方法数值求解常微分方程

本文提出一种新的更高精度的泰勒有限差分公式并且应用于求解常微分方程。这种应用泰勒有限差分公式来求解常微分方程的方法称为泰勒有限差分方法。此外,出于比较的目的,使用欧拉方法求解常微分方程的算法流程也被提及,并且在MATLAB软件平台进行了两组对比性的数值实验。两组对比性的数值实验结果均表明,使用泰勒有限差分方法求解常微分方程的精度要比使用欧拉方法求解常微分方程的精度更高。后续可以应用该方法去开发常微分方程数值求解器的软件。     

面向自动驾驶的动态路径规划避障算法

针对自动驾驶中避障的动态路径规划问题,提出一种在已知车辆的初始位置、速度、方向和障碍物位置情况下,实时避开障碍物的动态规划算法。首先,利用三次样条曲线的二阶连续性,结合已知的车道信息产生道路基准线;其次,以车辆的位置方向和道路的曲率构建s-q坐标系,并在s-q坐标系内产生从车辆当前位置到目的位置的一簇平滑曲线,作为候选路径;最后,综合考虑车辆行驶的安全性、平滑性和连贯性准则,设计一种新的代价函数,并且通过使代价函数最小化的方法从候选路径中选择最佳路径。在实验过程中,通过设计多种不同的模拟道路来检验算法的性能。实验结果表明,该方法在多种地形的单车道和多车道道路上都能够规划出安全、平滑的路径,有效避开障碍物,并且具有较好的实时性。     

广平花岗岩风化壳稀土元素的地球化学特征及意义

钦杭成矿带南段广平花岗岩为晚侏罗世黑云母花岗岩,对其风化壳中残积层和全风化层进行了稀土元素分析。结果表明,两者ΣREE(包括Y)含量为387.67×10-6~953.22×10-6,平均608.76×10-6;轻稀土元素(LREE)中等-强富集,LREE/HREE=2.08~6.70,平均为3.43。残积层稀土总量为387.67×10-6~626.71×10-6,平均512.46×10-6;LREE强烈富集,LREE/HREE=3.75~6.70,平均4.94;Ce弱-中等负异常。相比之下,全风化层稀土总量为452.41×10-6~953.22×10-6,平均为640.86×10-6;LREE中等富集,LREE/HREE=2.08~4.75,平均为2.97;Ce表现为强烈负异常。两者均具有中等Eu异常。岩体风化程度不同,其稀土总量及配分模式差异明显,且具有一定规律。多元统计学结果显示,该岩体风化壳稀土元素可分为两类,Ce元素特征与其他元素明显不同。