中国铁路货运网编组站布局特性

以铁路货运网为基础,构建了铁路地理网和铁路运输网,运用复杂网络理论分析编组站的布局特征,研究得出了编组站的度、介数、脆弱性、出入度与出入强度、强度相关性等网络指标.基于铁路地理网的统计结果显示,我国编组站的平均度为4.36,介数与度是正相关的,丰台西、山海关、向塘西等编组站的脆弱性较为突出.基于铁路运输网的统计结果显示,编组站的平均入度为11.3,平均入强度为3 331.7,平均出度为11.2,平均出强度为3 478.9,入强度与入度、出强度与出度均呈现正相关趋势.编组站强度相关性研究显示铁路运输网属于非同类混合网络,出入强度较高的编组站倾向于与其他出入强度较低的节点连接.     

基于多变量混沌时间序列的航班运行风险预测模型

为了提升航班运行风险预测精度,基于某航空公司2016—2018年航班运行风险数据,在验证15个风险时间序列的混沌特性后,构建基于多变量混沌时间序列的风险预测模型。首先,对15个风险时间序列进行多变量相空间重构,采用主成分分析法（PCA）对相空间进行降维处理;然后,基于迭代预测的方式,分别采用极限学习机、RBF神经网络、回声状态网络和Elman神经网络建立风险短期预测模型;最后,以降维后的相空间作为输入,计算并比较分析未来1～7 d的风险预测结果。结果表明:多变量相空间重构后总维数为62维,经PCA降维处理,降至31维;在不同的预测模型中,降维后RBF模型预测效果最佳;其中,预测第1天结果相对误差<25%出现频数为82.62%,至第5天仍达75%以上;该模型第1天预测结果的修正平均绝对百分比误差（MAPE）值为11.32%,且前5 d均低于20%,满足航空公司使用要求。1～5 d预测结果对航班风险管控具有实践操作价值,证明基于多变量混沌时间序列的风险预测方案可行、有效。      

上海股市单边下跌股票风险复杂网络特性分析

利用股票VaR数组对股票中短期风险进行模拟,并以上海市场股票为节点,利用股票VaR数组之间的相关系数作为权值构建一个无向无权网络,即股票中短期风险复杂网络,并对其进行复杂网络特性分析.结果表明:所构建网络具有小世界效应;在特定情况下具有无标度特性,而在大多数情况下,并不具有无标度特性;单边下跌条件下,各支股票的价格波动影响较大,而各支股票的风险相互影响较小;时间跨度较小的情况下,持有不同股票所遭受的损失相差较大;而时间跨度较大的情况下,持有不同股票所遭受的损失相差较小.     

警报传播过程建模及影响因素

为了研究警报在社会关系网络环境中的传播特征及影响因素,基于多主体建模软件Repast仿真平台,以复杂系统和复杂网络理论为指导,在ER随机网络和WS小世界网络模型的基础上建立了警报的传播模型.对社会关系网络结构和信息源节点规则进行不同设置,通过对模拟结果的研究发现具有高聚类系数的网络结构和信息源选择高连接度的节点时,警报通知的传播效率明显提高.      

一种有向传感器网络改进粒子群覆盖增强算法

优化传感器网络覆盖对于合理分配网络的空间资源、更好地完成信息感知和采集任务、提高网络的生存能力都具有重要的意义.在分析传感器节点有向感知模型的基础上,提出了一种有向传感器网络改进粒子群覆盖增强算法.该算法针对随机部署有向传感器网络,以网络区域覆盖率为优化目标,采用改进的多步式位置可选择更新粒子群优化算法,通过调整传感器节点的主感方向,减少网络感知重叠区和感知盲区,实现覆盖增强.仿真实验表明,该算法简单、高效,优于传统的覆盖增强算法.     

雾辅助物联网中公平节能的计算迁移

为了构建绿色且长生命周期的物联网,本文提出了一种雾辅助的公平节能物联网计算迁移方案。首先,基于雾节点计算能力、带宽资源以及融合雾节点能耗公平性的迁移决策的联合考量,构建了一个最小化所有任务完成总能耗的优化问题。其次,提出了基于动量梯度和坐标协同下降的公平性能耗最小化算法用于解决上述混合整数非线性规划问题。该算法基于雾节点的历史平均能耗、距离、计算能力以及剩余能量值设计了公平性指标以获得对于雾节点能耗公平性最优的迁移决策;通过提出的动量梯度与坐标协同下降法,联合优化雾节点分配给各个任务的计算及带宽资源占比,达到最小化任务处理总能耗。最后,仿真结果表明本文方案能够取得较快的收敛速度,且与随机选择和贪婪任务迁移方案两种基准方案相比,本文方案的总能耗最低,雾节点的能耗公平性最高,且网络寿命分别平均提高了23.6%和31.2%。进一步地,该方案在不同雾节点数量以及不同任务大小的环境下仍然能够保持性能优势,体现了方案鲁棒性高的特点。      

基于时间影响网络的铁水运输系统时间Petri网建模

针对铁水运输系统流动途径网络化和动态复杂性等特点,考虑到运输系统对整个企业有序运行和产品质量及成本控制至关重要的影响作用,基于铁水运输时间约束条件的复杂多样性和不确定性,利用时间Petri网与时间影响网络相结合的建模理论和方法,构建钢铁企业铁水运输复杂物流系统模型。在Extendsim仿真平台基础上,通过算法优化和二次开发,实现某炼钢厂铁水运输复杂物流系统的模拟仿真,为铁水物流路径网络动态优化和改进、提高钢铁生产物流过程运行效率、实现节能减排目标提供指导和帮助。     

无线传感器网络中能量均衡的组播路由协议

以锚节点与监测区域相距很远的无线传感器网络为研究对象,提出了一种能量均衡的组播路由算法.该算法分成两个阶段:在第一阶段,前向转发区域内的候选节点通过依据自己的剩余能量及到接入点的距离设定定时器来竞争转发数据包;在第二阶段,算法在多播区构建一棵以接入节点为根节点的组播树,树中的节点根据当前父节点及候选节点的剩余能量更新父节点.     

能量均衡的间断连接无线网络数据转发策略

针对间断连接无线网络中节点负载不均衡和能量资源受限的问题,提出了一种能量有效的数据转发策略.该策略根据网络运行的历史相遇信息,充分考虑网络特性,以分布式方式估计节点的活跃度、剩余能量和数据转发率,准确地估计节点效用值,感知网络节点的服务能力,以帕累托最优作为自适应选择最佳下一跳中继节点的理论依据,执行数据转发操作,有效地解决了由于节点自私性所导致的网络性能下降.数值结果表明,与其他能量管理机制相比,所提出的机制能够均衡网络节点负载,有效解决网络"热点"问题,延长网络生存时间,使投递率、时延等系统性能都得到大幅度提升.      

露天矿边坡裂隙智能识别与信息解算

节理裂隙是影响露天矿边坡稳定性的重要因素之一,随着图像处理技术以及机器视觉技术的发展,采用智能算法进行识别已成为热点.为快速获取节理裂隙几何信息,通过ResNet系列算法对U-net的骨架构网络进行改进,提出了一种露天矿边坡裂隙识别及几何参数解译方法.利用无人机综合考虑视角、距离、重叠率以及飞行速度等因素对露天矿边坡裂隙航拍获取高清图像,使用全局阈值分割技术进行预处理,并运用随机旋转、随机亮度及对比度调整等方式进行数据增广形成裂隙图像数据集;采用残差网络(ResNet)对U-Net网络的骨架构网络进行改进,提出基于改进U-net网络的边坡裂隙识别模型,基于像素二分类问题采用准确率(Accuracy)、交并比(IoU)和F1分数(F1 Score)作为评价指标,结合裂隙图像数据集对提出模型进行训练和评估,输出裂隙二值图,并与传统裂隙识别方法识别结果进行对比;对裂隙二值图进行裂隙几何参数信息解算,获得裂隙长度、宽度统计分布规律和参数.结果表明：ResNet模型对U-net模型改进可以提高模型的评价指标,随着网络层数加深,评价指标有先增高,后趋于稳定的趋势,在网络层次达到101时评价指标达到...     

终端配电网无功功率动态调节的应用

通过应用新技术、新工艺以及合理的调控负荷和用电管理,在终端配电网进行无功动态调节,保证了电网的安全运行,使功率因数指标得到改善,降低设备的故障率,减少了无功功率变化对电网的冲击,提高设备的利用率.     

矿用通风机监控系统的网络安全风险分析

为有效应对矿用通风机监控系统面临的网络安全风险问题提供稳定运行保障,针对网络结构安全风险、矿用通风机监控系统本体安全风险、网络监测应急安全风险及网络安全管理风险四方面进行详细的问题,为矿山企业井下作业的安全提供保障。     

冶金企业危险作业风险管理与控制

分析了危险作业实施过程中风险管控存在的问题,提出并建立了冶金企业危险作业风险管理与控制体系。通过危险作业分级、责任体系建立、计划管理等管控措施的运行,有效控制了危险作业风险,确保了危险作业安全实施。     

地下金属矿智能矿山总体规划

针对地下金属矿智能矿山建设中集成化程度低、共享性差和协同性缺乏等问题,提出地下金属矿智能矿山总体规划,包含规划目标、规划思路、系统架构和应用平台架构。以矿山生产业务流和数据流为线索,围绕生产技术、生产管理、过程管控和安全环保,规划覆盖全要素、贯穿全流程的智能矿山建设内容。生产技术协同平台促进生产技术协同作业流程化和规范化,生产管理平台确保生产管理及时性与共享性,智能开采装备与系统保障现场作业人员安全和设备跟踪调度,安全环保平台为管理低成本化和痕迹化提供了方法,三维可视化智能管控平台为数据集成可视化提供了手段。研究成果可为地下金属矿智能矿山规划、设计和建设提供指导。     

天钢中厚板产销一体化管理系统的建设

天钢（L3）生产数据管理系统与生产过程基础自动化（L1）和过程自动化系统（L2）不匹配。传统的管理模式不能满足生产组织、质量控制及交货期要求,实施中厚板产销一体化MES系统势在必行。通过MES选型,主机、网络构架、系统安全、应用功能设计和投入运行,使天钢中厚板生产管理得到很大提升。     

钢铁企业工控系统网络安全风险分析及解决措施

钢铁企业工控系统网络安全的目标是实现持续的工控系统安全风险管理,建立一种能够随着时间变化不断改进的安全架构和技术支撑体系。结合首钢股份公司2160热轧生产线工控系统网络的实际情况,从工业主机安全防护、安全域划分及隔离、工控系统网络监测和统一威胁管理4个方面提出防护方案,以提高工控系统网络的防护能力,打造一个安全的生产环境,确保钢铁企业工控系统网络的平稳运行。     

Isssues in Developing Control Zones for International Space Operations

As the number of space‐faring nations and orbiting spacecraft increases, it is desirable to develop an international traffic‐management strategy to coordinate, monitor, and control the interactions of spacecraft in orbit. Successful strategies will facilitate cooperative missions while still supporting each nation's unique goals and objectives in space. The potential benefits of such a strategy include: reductions in future program costs and increases in mission success through the standardization of space operations and equipment; increased safety through development of a coordinated collision avoidance strategy for active spacecraft and debris; and establishing a basis for legal and economic compensation agreements. One means of implementing such a strategy is to utilize a control zones technique that assigns different types of orbital operations to specific regions of space surrounding a vehicle. This paper considers the issues associated with developing a control‐zones technique to regulate the interactions of spacecraft in proximity to a manned vehicle. It includes discussion of technical and planning issues, flight hardware and software issues, mission‐management parameters, and other constraints. It addresses manned and unmanned vehicle operations, and manual versus automated flight control. A review of the strategies utilized by the Apollo‐Soyuz Test Project and the Space Station Freedom Program is also presented.     

Autopilot Supported by Nonlinear Model Following Reconfigurable Flight Control System

The reconfigurable flight control system was developed, applying a nonlinear aircraft model following control algorithm to support the autopilot. The model of a six degrees of freedom airplane with nonlinear aerodynamics and second-order dynamics of control system actuators was supplemented by aircraft autopilot based on classical control laws. The autopilot commands the aircraft in normal operations. In failure cases, the control system reconfiguration is performed using comparison of control external loads on damaged aircraft with loads in undamaged aircraft operation. Fuzzy logic method produces the control signals preventing the consequences of failures. The objective of reconfiguration is to continue the performed flight, including maneuvers, and, if this is not possible, to obtain the steady flight. The aircraft simulation model was tested for consistency with the expected flight performance. The selected autopilot functions were validated and reconfiguration applied in selected cases of failures. The final simulations proved the efficiency of reconfiguration.