一种面向无人机区域协同覆盖的感知任务分配方法

感知任务的合理分配是影响无人机目标区域覆盖的重要因素,针对任务需求差异并考虑无人机局部观测性和环境不确定性,提出一种面向目标区域协同覆盖的感知任务分配方法.将目标区域进行差异划分,构建基于分布式马尔可夫覆盖模型的任务分配控制框架;利用目标线路集和任务扩散调度序列集对目标区域进行差异化计算,并提出基于强化学习的任务差异化分配方法,实现动态目标区域的最优覆盖策略.仿真实验结果表明:在满足航向速率和空速的条件下,任意两台无人机之间可以合理地扩散调度任务,同时通过差异化学习方法使覆盖线路代价和目标函数适应值收敛稳定且覆盖率达到90％以上,实现对任务分配的有效控制.     

目的层预约与多智能体协调的电梯群控调度方法

针对电梯群控调度过程中交通流和乘客目的楼层的不确定性,为克服集中式群控系统计算瓶颈问题,提出了基于目的层预约结合多智能体技术的电梯群控调度方法。首先,设计了该电梯群控调度系统的结构,分析了目的层预约的多目标评价函数;然后,提出基于模糊逻辑的电梯交通模式在线识别方案,实现实时地更新不同交通模式下对应的各控制目标的权系数;最后,结合多智能体技术具有良好的实时性和自主性的特点,将各轿厢运行控制器和群控制器映射为多个代理,通过各个代理之间协调多目标优化任务以得到平均候梯时间、平均乘梯时间及能源消耗整体最优的分布式电梯群控调度算法。     

基于模糊隶属度的智能电网电力调度多目标优化研究

在智能电网电力优化调度过程中,因求解目标分布范围较小,导致全局搜索能力较差,因此提出基于模糊隶属度的智能电网电力调度多目标优化方法。根据智能电网的工作模式,搭建电力调度架构。在电力调度架构中,从调度成本、可再生能源利用率和用户满意度三个角度确定电力调度目标,构建多目标优化数学模型。设计模糊隶属度求解算法,获取多目标优化最优解集,采用通过模糊识别策略从最优解集内选取最终优化调度方案。应用分析结果表明,所提方法应用后,求解目标分布范围大幅度增长,全局搜索能力得到了增强,可以有效提升智能电网电力调度水平。     

基于云服务的数据中台建设

随着社会经济的不断发展,我国政府部门加大了对数据中台的重视程度,根据云服务实际情况建设数据中台,提高日常数据传输效率。但是,从目前数据中台的实际建设情况来看,它很容易受到各种外在因素的影响,降低了数据中台的应用效率,甚至影响到相关企业未来的发展前景。基于此,阐述了数据中台的相关概述,探究了云计算对数据中台建设的作用,使相关工作人员掌握数据中台的基本架构,如终端层、后台层、前台层以及中台层,从而顺利开展整个数据中台建设工作。     

工业物联网网关的研究与实现

工业物联网是工业领域的物联网技术,是新一代信息技术的重要组成部分。在工业物联网体系架构中,感知层网络和工业互联网之间需要一个网关设备,实现工业互联网与传感层网络的互联互通。工业物联网网关旨在解决当前感知层网络设备的横向不关联,无法联动控制和统一管理的问题。网关以工业互联网为载体进行信息交换,把分散在各种工业现场的感知网络设备信息进行采集、存储、分析、管理。本文研究了一种工业物联网网关设计及实现方案。该方案设计基于ARM9平台,采用Linux操作系统,集成多种通用工控通讯协议、物联网通讯协议及互联网通讯协议,实现物联网感知层与工业互联网应用层之间的无缝对接。     

基于区域集控模式下的普速铁路CTC系统研究

为解决普速铁路运输组织管理中存在的问题，降低人员工作强度，提高车站的效能，进而达到减员增效的目的，对普速铁路调度集中（Centralized Traffic Control,CTC）系统展开研究，从系统框架、操作方式、硬件结构以及软件架构优化和调整传统CTC系统，设计提出了基于区域集控模式下的普速铁路CTC系统。该系统可实现阶段计划、命令调度、集控台计划管理以及预告等功能，可提高资源的利用率和铁路运输效率     

基于区块链的可信分布式能源共享网络研究

分布式能源共享是能源互联网发展的重要方向,而现有分布式能源供需共享网络普遍存在能源主体间难以达成信任及能源消耗高等问题。在能源共享网络中建立互信机制,基于区块链技术设计可信分布式能源共享网络,利用基于侧链技术的三层网络协同工作链码体系实现网络性能提升和主体隐私保护,通过分布式能源动态调度机制降低能源损耗并提高整体能源利用率。实验结果验证了该网络在跨链价值交换、能源传输与动态调度关键任务中的有效性与安全性,并表明其在系统吞吐量、能源调度效率和隐私保护等方面均具有较好的性能表现。     

基于一个水平集函数的多相图像分割方法

利用多个特征函数标记不同区域的方法进行图像分割时,需要对多个函数求极值,导致计算量增大。针对该问题,设计一个函数在多层水平集标记的方法,通过求解一个标记函数的极值问题实现对图像不同区域的分割。总结区域标记函数规律,得到多项图像分割模型表达式,将其与变分水平集方法相结合,运用交替方向乘子法加速求解能量泛函极值问题。实验结果表明,该方法能够实现图像多个区域的分割,并且保证分割结果的鲁棒性和计算高效性。     

铁路集装箱中心站资源分配与作业调度联合优化

铁路集装箱中心站主作业区资源分配与作业调度联合优化对其经营效益和运作效率有重要影响.基于“轨道吊-集卡”协同装卸方案,引入轨道吊动态配置原则,以最大化作业均衡率和最小化作业成本为目标,构建多目标非线性混合整数规划模型,综合研究作业区域动态划分、贝位分配以及多轨道吊调度多层次联合优化问题. 根据问题特点,融合启发式规则、遗传算法和模拟退火算法,设计3层混合启发式算法求解模型.通过不同规模算例,对比Cplex与所设计算法的实验结果,验证模型的正确性和算法的有效性,并借助于不同划分原则、不同优化策略与不同间隔约束下的对比实验,验证优化模型与算法普适性.结果表明,新型装卸方案、动态作业区域以及联合优化策略可大幅度均衡轨道吊作业量,避免资源过度负载、降低中心站作业成本,为中心站的实际运营管理提供决策支持.     

计及云边协同的综合能源系统双层优化

多区域互联的综合能源系统具备两大优势：区域内部多能互补与区域之间能量互济,本文针对综合能源系统设计了一种云边协同调控方法以兑现这两大优势。首先,本文设计了能量管理云平台-边缘控制器双层架构分别统筹子区域内和子区域间的能量流,子区域以预测控制方法(model predictive control, MPC)实现边缘控制器内部能量的实时调控。其次,基于所提双层架构设计了包括集中调控层-分布协同层的双层能量优化模型,集中调控层负责区域间能量互济以降低整个系统对外部配电网的能量需求,提高系统运行经济性;分布协同层负责控制区域内可控机组以降低实际运行工况与日前调度计划值的偏差,降低系统运行波动性。然后,研究了交替方向乘子法(alternating direction method of multipliers, ADMM)求解所提双层能量优化模型的具体步骤。最后,仿真验证了所提云边协同能量调控方法对多区域互联综合能源系统经济性与稳定性的改善作用。     

一种新的基于区域竞争模型的水平集医学图像分割方法

传统的基于梯度模型的水平集分割方法在水平集曲线演化过程中存在着边界泄漏问题。针对这个问题,提出了一种基于改进区域竞争模型的水平集分割方法。本方法首先通过概率分布公式计算出水平集曲线属于目标区域和背景区域的概率;其次,将概率差值连同权重因子添加到水平集函数方程中,使曲线在演化过程中能量函数达到最小;最终,利用图像的区域信息提高水平集曲线识别边界的能力。实验结果表明该方法能够很好地实现医学图像的分割。     

基于多目标人工鱼群算法的硅单晶直径检测图像阈值分割方法

为提高对硅单晶直径检测图像高亮光环的分割精度, 提出了一种基于多目标人工鱼群算法的二维直方图区域斜分多阈值分割方法.首先设计了一种多目标人工鱼群算法, 并且改进了快速构造Pareto非劣解集的方法, 然后以最大类间方差和最大熵同时作为测度函数, 搜索最优的二维直方图区域斜分分割阈值.仿真结果表明, 所设计的多目标人工鱼群优化算法具有较高的搜索精度, 硅单晶直径检测图像分割实验结果表明, 提出的改进二维直方图区域斜分多阈值分割方法对高亮光环具有较高的分割精度.     

异构云平台中基于多层架构的动态循环调度方案

针对现有分布式循环自调度方案在异构云平台中存在负载不平衡等问题,提出一种基于多层架构的分层分布式动态循环调度方案。首先,通过HPLS算法来评估计算环境中各Worker节点的计算速度。然后,在传统自调度方案中融入节点计算速度,构建一种能够处理异构环境的调度方案,提高负载平衡能力。最后,将计算系统构建成一个由SuperMaster,Master和Worker节点组成的多层架构,利用层次化方法来解决传统Master-Worker架构中单个Master节点的瓶颈问题,用来提高任务分配效率。仿真实验结果表明,提出的方案能够有效提高云平台的计算效率。     

基于电-热时间尺度平衡的综合能源多目标联合调度

由于供热设备能源消耗较大,现有方法存在收敛速率缓慢问题,导致能源利用效率较低,提高了供热成本,提出一种基于电-热时间尺度平衡的综合能源多目标联合调度方法.分析人体感受与PMV指标(Predicted Mean Vote,PMV)对应联系,获取冷热功率和人体舒适度之间关联;构建电-热时间尺度平衡调度模型,根据环保、安全可信度、清洁等指标建立多目标优化函数,并融合双层规划法与粒子群算法实现综合能源系统多目标联合调度.仿真结果表明,本文方法计算速率较快,调度性能优良,在满足用户舒适度的同时完善系统运行经济性,具有很高的实际应用价值.     

一种周期性无线传感器网络的跨层优化模型

基于跨层优化协议,提出了一种跨层优化模型。首先基于跨层优化协议的能量效率树与调度器,根据不同目标建立了三个目标成本函数;然后,为能量效率树与调度器设计了一系列合理的限制条件,并设计了网络数据传输延迟的上、下界来提高最优解的求解速度;最终,利用求解软件获得网络生命期的最优解,同时降低了网络数据传输的延迟。仿真试验结果证明,与原跨层优化协议相比,本算法提高了网络生命期、吞吐量,并降低了传感网络中数据传输的延迟。     

基于多层水平集函数的三维多相图像分割

多相图像分割通常利用多个水平集函数分别定义不同区域的特征函数,其极值求解问题需要对多个函数分别求极值,计算效率较低。针对三维多相图像,提出一种改进的变分水平集模型,采用一个多层水平集函数的n层水平集隐式曲面,将图像划分为n个区域,通过对一个水平集函数求极值,实现三维多相分段常值图像的快速分割与重建。将能量泛函表达为数据项和规则项,借助规则化Heaviside函数设计区域划分的通用特征函数,采用Split-Bregman投影方法进行能量最小化求解。实验结果表明,该模型可以有效地实现三维多相图像分割,与Chan-Vese模型相比,其迭代步数较少,分割速度较快。     

流程工业拟实优化调度系统

流程工业生产调度是典型的多工序、多约束、多目标的调度问题,实现优化调度非常复杂。在分析调度建模问题的基础上,提出了拟实优化调度思想和流程工业拟实优化调度原理。给出了流程工业拟实优化调度系统框架及其系统分析设计方法。实现了基于可视化生产系统建模、优化求解、过程模拟、过程监控等为一体的流程工业优化调度。在制药企业的实际应用表明,该系统建模简单、提高了生产调度能力和生产效率。     

基于双水平集的图像分割模型

针对水平集模型对于具有细长拓扑部分的目标和弱边界目标进行分割时存在的问题，提出了双水平集方法．在新的方法中通过两条水平集之间的相互吸引来加速解的收敛，同时提出了一种快速有符号距离函数生成方法，提高了计算效率．传统的水平集通常利用图像边界信息来构造速度函数进行求解，但在待分割目标具有很强噪音或具有弱边界时往往得不到真实解，对此，提出了一种新的基于区域信息的速度构造方法．将双水平集模型应用到合成图像与左心室MR图像的分割实验，结果表明该方法具有较好的分割效果和较高的分割效率．     

基于能源互联网的分布式能源发展模式研究

基于能源互联网的分布式能源发展模式能实现分布式能源能量供应的互联互通,提高能源使用率,促进分布式能源的应用,它将是能源生态发展中的主要可替代能源,有着广泛的应用前景。基于此,从能源局域网、能源广域网、能源主干网三个角度梳理了能源互联网的架构,分析了分布式能源的几种主要发展模式,重点探讨了光伏发电与太阳能热发电两种模式。     

基于混合粒子群优化的CMP线程调度方法

为提高片上多核处理器(CMP)架构中线程调度的执行效率,发挥CMP的并行性能,提出一种基于混合粒子群优化算法的线程调度方法.根据设计的线程调度模型,利用有向无环图表述线程及线程间的相互依赖关系,并采用改进的混合粒子群算法对其进行合理调度.实验结果表明,该方法的执行效率优于现有的遗传算法,能有效地降低任务的执行时间,充分发挥多核架构的优势.