改进模糊C均值聚类法的车辆实际行驶工况构建

针对模糊C均值(FCM)聚类法的性能依赖于初始聚类中心、迭代容易陷入局部极值、不能确保FCM收敛于一个最优解的问题,利用多岛遗传算法(MIGA)与序列二次规划法(SQP)组合优化,对FCM聚类的初始聚类中心进行优化,从而使聚类结果更加接近最优聚类。采用主成分分析和改进的FCM聚类分析,将运动学片段的特征值进行降维和分类处理,构建出基于大样本、符合郑州市交通特征的行驶工况。与试验数据对比表明:所构建的乘用车行驶工况与试验数据特征参数平均相对误差仅为2.097%,速度-加速度联合分布差异(SAFD_(diff))仅为1.74%,行驶工况拟合精度较高,更能综合反映郑州市交通真实状况。     

基于聚类分析和用户画像的用气负荷异常检测

将燃气日瞬时流量和日用气量作为研究对象，提出基于K-means聚类、特征标签、用户画像、k折交叉验证和岭回归的用气负荷异常检测方法。结合实例，对该异常检测方法进行探讨。将案例用户某段时间的瞬时流量组成数据集，使用K-means算法进行聚类分析，将用气分为工艺生产和停工小火两类用气行为，得到工艺生产数据集。针对工艺生产数据集中的每个样本，得到6个特征标签(日最大负荷、日均负荷、日用气时段百分比、日用气量、用气负荷相似度、用气负荷冲击度)。将特征标签归一化后绘制修正箱线图，即用户画像，剔除了异常样本。使用k折交叉验证和岭回归算法构建异常评价标准。利用岭回归算法构建异常评价模型。将案例用户另一段时间的瞬时流量输入异常评价模型，进行负荷异常检测，与实际结果对照，得到该异常检测方法的准确率达到90%以上。     

基于马尔可夫链的西安市城市公交工况构建

汽车行驶工况是汽车在实际路况下运行状态的反映,是车辆参数匹配和控制策略优化的基础。本文将行驶工况看作随时间变化的马尔可夫过程,通过采集西安市某城市公交运行工况的实际数据,采用特征值将分割的运动学片段划分为不同状态,以极大似然估计法确定了状态转移概率矩阵;通过不同时间尺度下的车速相关性,验证了在小时间尺度下,采样的汽车运行工况数据具备马尔可夫性;基于马尔可夫链构建了西安市城市公交线路备选工况,以平均车速、平均运行车速等10个特征参数为评价指标,筛选出与总体误差最小的备选工况作为典型工况。数理统计分析表明:本文构建的工况与验证数据的特征值误差分别为8.92%和8.43%,速度、加速度和速度-加速度联合概率分布均与验证数据一致。与V-A法构建的工况相比,基于马尔可夫链构建的工况与验证数据的特征值误差、速度概率分布平均误差、加速度概率分布平均误差、速度-加速度联合概率分布平均误差及比功率分布均方根误差都要更小,更能真实有效地反映出实际工况特征。     

基于灰度共生矩阵的基岩滑坡纹理特征提取分析研究

利用纹理特征可以识别滑坡,通过灰度共生矩阵可以很好地获取纹理特征参数,从不同角度对纹理进行刻画。如何合理选取纹理特征参数描述纹理是一个重要的问题。因此,本文采用灰度共生矩阵结合无人机滑坡影像获取纹理特征参数,选取了5个典型的参数(熵、对比度、角二阶矩、逆差矩、相关性)进行分析研究。利用平均梯度、信息熵为指标对五参数进行精度评价。结合东川大白泥和法土村两个典型滑坡为例进行研究,结果表明：东川大白泥滑坡的纹理特征参数中熵、对比度的平均梯度值和信息熵为最高,分别为14.58、6.93和12.24、6.85;相关性的平均梯度和信息熵值为最低,值为6.6、4.8。法土村滑坡的纹理特征参数中熵、对比度的平均梯度和信息熵最高,分别为15.16、7.11和12.24、6.85;相关性的平均梯度值和信息熵值为最低,值为8.5、4.7。经过实地勘察发现东川滑坡面形成大量冲沟和裂缝,纹理结构复杂,信息量丰富;法土村滑坡体与周围地物存在明显差异,纹理基元对比强烈,纹理效果明显。实验结论与实地勘察相符,表明最适合滑坡纹理信息提取的参数是熵、对比度,提取精度高、数值稳定,适合不同类型的滑坡。     

热网异常工况的辨识

基于决策树、聚类算法及支持向量机等方法,结合专家知识进行热网异常工况的辨识方法研究.介绍辨识流程.结合工程实例,对某热网异常工况的辨识过程进行分析,异常工况辨识方法有效.     

住宅建筑能耗基准确定及用能评价新方法

针对当前建筑能耗基准确定及用能评价方法仍不完善的现状,提出了一种适用于住宅建筑的新方法。通过灰色关联分析确定了不同影响因素(即特征参数)与建筑能耗的关联度,将关联度作为该因素的权值并结合聚类分析对建筑进行合理分类。在此基础上采用累积频率分布法确定了每类建筑的能耗基准值,并对建筑住户进行用能评价。为验证该方法的可行性,将其应用于日本建筑学会所建立的住宅建筑能耗数据库,为聚类后的每类建筑确定了相应的能耗基准并对住户进行了用能评价。结果表明该方法能够综合考虑不同特征参数的影响大小,科学合理地对建筑细化分类,根据分类后的基准评价能够更好地评估住户的节能潜力并提供可行的节能建议。     

基于数据挖掘的医院建筑电负荷特性分析预测

本文基于青岛某医院建筑2017年全年逐时总用电能耗实测数据,将冷热源电耗从中分离,得到用于分布式能源系统运行策略研究的逐时电负荷数据。首先利用k-means聚类算法对该建筑的全年逐时电负荷特性进行分析,并根据聚类结果为神经网络的训练构建相似日样本集。然后利用相关性理论针对不同的相似日样本集筛选特征参数,作为神经网络的输入参数。最后利用平均绝对百分误差(MAPE)、变异系数(CV)、均方根误差(RMSE)等指标对本文提出的复合优化预测模型性能进行定量评价。结果显示,复合优化预测模型的预测精度相较于既不聚类也不进行相关分析的传统BP网络有了很大的提高。其中,MAPE、CV、RMSE分别降低了39.4%、36.9%、38.1%。     

露天高陡边坡结构数字识别与破坏模式分析

岩体是由结构面和岩石组成的复合地质体,结构面的存在会在一定程度上降低岩体质量和露天矿山边坡稳定性。本文总结了常见的边坡破坏模式,以某露天高陡边坡为研究对象,开展基于Sirovision系统的岩体结构面调查与统计分析工作,获取了研究区域内48条结构面。采用K-means聚类算法得到3组优势结构面产状,发现区域边坡有发生楔形体破坏的可能,经计算楔形体在3种不同工况下的安全系数满足规范要求,表明区域边坡处于较为稳定状态。     

变工况下地铁屏蔽门风压特性实测研究

针对屏蔽门风压问题，通过改变车站公共区机械送排风系统、轨行区上下排热系统和活塞风井通风系统得到8种组合工况，对列车正常运行下屏蔽门风压进行测试。结果表明：在车站公共区机械送排风系统变工况下，不同位置屏蔽门同一时刻承受的风压极值最大相差近50%,不能作为调控屏蔽门风压的有效手段；轨行区上下排热系统变工况下，开启上排热能降低中部屏蔽门的最大正压值，但对两侧屏蔽门的效果并不好，因此轨行区上排热系统不能作为调控屏蔽门风压的有效手段；双活塞风井连通风阀变工况下，开启连通风阀能有效降低屏蔽门风压值，正压峰值最大能降低88.3%,负压峰值最大能降低50%。     

储罐底板钢点蚀过程中声发射信号的聚类分析

联合采用声发射和电化学技术研究储罐底板钢试样在w(NaCl)=3.0%,pH=2.0的酸性溶液中的点蚀特征,基于K-均值聚类算法对点蚀声发射信号特征参数进行聚类分析,从而提取各类信号的自身特征。将分类后的信号作为样本训练BP人工神经网络,成功对平行试验采集的声发射信号进行识别。研究结果表明,底板钢在酸性条件下的点蚀过程主要产生氢气泡、膜破裂和蚀坑生长这3类典型的声发射信号,通过聚类方法可以区分这3类信号,并能用神经网络对声发射源进行有效识别。这对现场常压金属储罐底板腐蚀声发射检测结果的解释和评价具有指导意义,有助于提高检测结果可靠性,降低储罐运行风险,保证其运行安全。     

应用灰色聚类法评价岩体危险性

将岩体作为一个灰色系统,用灰色聚类法对其危险性进行了评价,计算出各聚类对象的聚类系数,最后按照最大隶属度原则确定聚类对象所属的类别,并以西峡马家梁危岩体为例,验证了应用灰色聚类法对岩体危险性评价的准确性和实用性。     

川西藏区空气源热泵运行优化研究

本文基于TRNSYS软件动态模拟平台建立完整的空气源热泵系统模型,结合川西藏区结霜频率的时空分布特征对其聚类中心城市红原、康定、石渠、乡城在典型供暖季全天和蓄热两种运行工况下进行模拟。通过对比两种工况下空气源热泵系统的各种能耗,制热量及系统COP的大小,得出蓄热运行工况下系统COP较高,节能率依次为15.42%、16.30%、16.67%、12.86%,最终提出川西藏空气源热泵运行优化的策略是使机组在蓄热工况下运行。     

太原市公交车行驶工况的构建

以太原市正在运行的公交车为研究对象,在所有路线中挑选出具有代表性的9条路线,由行车数据记录仪记录车辆运行的相关数据,运用统计软件SPSS中的主成分分析法和两步聚类法处理数据,挑选出相关系数符合要求的运动学片段构建太原市公交车的实际行驶工况,并与国内外其他城市公交车典型工况进行了对比。结果表明,构建的公交车行驶工况能反应太原公交车运行的实际状况。建议有关部门采用太原市实际的公交车道路行驶信息,拟定出更规范合适的公交车行驶工况。     

基于PCM和纹理特征的铁路绝缘子污秽程度异常检测

为了有效的检测接触网中污秽程度较高的绝缘子,提出一种基于纹理特征和可能性均值聚类的异常检测方法,为绝缘子清洗工作的开展,提供必要的参考和前提。首先利用最大类间方差法对图像进行分割得到绝缘子的盘面区域,然后使用灰度共生矩阵计算出纹理空间的特征向量,进而使用主成分分析算法对特征向量进行融合与降维,最后通过可能性均值聚类算法实现接触网绝缘子污秽程度的异常检测。实验表明,该方法能有效的检测出污秽程度异常的接触网绝缘子。     

基于实际运行数据校准居住建筑热负荷模型中的人行为时间表

建筑能耗模拟在建筑设计、运行和改造过程中发挥着重要作用,为了使其贴合实际,需要对其校准。作为影响建筑能耗的重要因素,建筑人行为模式的合理设置是能耗模拟结果准确的前提。提出了一种居住建筑热负荷模型的人行为时间表校准方法:基于建筑能耗模拟软件TRNSYS和最优化软件GenOpt联合仿真的半自动校准平台,使用k-means聚类方法对室外温度进行聚类,根据聚类结果将供暖季划分为不同的时间段,对不同时间段内的人行为时间表分别进行校准。将该方法应用于一栋居住建筑,其校准后模型模拟的误差评价指标MBE和CV(RMSE)从校准前的-81.71%和83.89%分别降低到-2.91%和15.90%,满足相关标准对模型校准精度的要求。     

冬夏季工况MCCHP系统性能对比及变工况分析

以微型冷热电联供(MCCHP)系统性能特性为对象,搭建基于燃气内燃机、双效溴化锂吸收式热泵的系统,建立系统模型,通过数学仿真,分析夏季工况冷水回水温度、冬季工况热水回水温度、内燃机转速、内燃机负载率变化时系统性能。结果表明:夏季工况下性能高于冬季工况,夏季工况系统性能系数为冬季工况的2. 2倍;用户侧冷热负荷的降低、燃气内燃机转速降低均导致系统性能系数降低,且系统性能系数的降低幅度大于一次能源利用率;燃气内燃机低负载率运行导致系统性能系数的降低,一次能源利用率也略降低。     

室内空调条件下屋顶和外墙的隔热验算

根据热工计算理论,推导出空调工况下的隔热控制条件,同时引进简化计算公式,最终得出空调工况下的隔热验算通式。将深圳市的气候特征参数代入隔热验算通式即得深圳市室内空调工况下屋顶和外墙的隔热验算简化公式,为设计和审图提供参考依据。     

外加剂品种不同对混凝土性能的影响

为探究不同品种外加剂对混凝土综合性能的影响,以实验方式选择C40强度等级混凝土作为空白对照,分别掺入一定比例的木钙类减水剂、萘系类减水剂、聚羧酸系减水剂、早强剂以及膨胀剂等外加剂,以坍落度、泌水率、凝结时间以及强度为观察指标,并得出了相关结论。     

基于机器学习算法的建筑能耗监测数据异常识别及修复方法

截止2016年底,上海市公共建筑能耗监测平台已累计监测建筑1500余栋,为更好地实现数据利用,发挥平台监管作用,本文提出基于机器学习算法的公共建筑能耗监测数据异常识别及修复方法,即综合应用阈值法、k-means聚类法及knn算法。通过对能耗监测平台中部分样例计算,结果显示:该方法能较好地识别不同性质的异常数据,并结合历史数据对其进行修复,误差在5%以内,能有效提高公共建筑能耗监测数据质量和可利用率,为后续数据挖掘分析奠定基础。     

基于小波包分析的超声相控阵检测信号特征提取

通过对超声相控阵A扫信号进行小波分析,研究了基于小波能谱信息熵的特征信息获取方法。并对最优小波基的选取提出了基于能量差异原则的选取方法,对40种小波基的能量差异进行分析,选取了三种小波基对两类A扫信号进行小波包分析,用于信息熵值的提取。最后对掺杂不同杂质的碳纤维复合材料的A扫信号的超声检测信号应用所选小波基进行分解,计算了信息熵值并加以比对,作为不同掺杂下碳纤维复合材料的超声相控阵信号的特征值。