A genetic algorithm based stochastic programming model for air quality management

This paper presents a model that can aid planners in defining the total allowable pollutant discharge in the planning region,accounting for the dynamic and stochastic character of meteorological conditions.This is accomplished by integrating Monte Carlo simulation and using genetic algorithm to solve the model.The model is demonstrated by using a realistic air urban-scale SO2 control problem in the Yuxi City of China.To evaluate effectiveness of the model,results of the approach are shown to compare with those of the linear deterministic procedures. This paper also provides a valuable insight into how air quality targets should be made when the air pollutant will not threat the residents‘ health.Finally,a discussion of the areas for further research are briefly delineated.     

区域水资源开发利用程度综合评价的GPPIM

水资源开发利用程度评价是一个由多指标组成的复杂巨系统,其难点是如何合理地建立评价该系统的数学模型。当前的评价模型随着评价内容的不同而变化,精度较难控制。为解决单项水资源开发利用程度评价指标评价结果的不相容问题,提高水资源开发利用程度综合评价各层次的分辩力和评价模型的精度,论文采用大样本数据,利用投影寻踪、遗传算法、插值型曲线和水资源开发利用程度评价标准,为水资源开发利用程度综合评价建立了一种新的数学模型---遗传投影寻踪插值模型(GPPIM)。实例研究表明,GPPIM建模方法直观、可靠、精度高,既有较强的分类功能,又有较好的排序功能,可广泛应用于各种水资源问题的综合评价。     

酚类分子结构和纳滤膜特性对截留率的影响规律

选择21种酚类化合物作为模型污染物,分别测定了三种不同纳滤膜对酚类化合物的截留率.结果表明,酚类化合物截留率受到取代基位置、种类和膜特性的影响.对NF270膜和NF膜而言,截留率从大到小的次序为邻位>间位>对位,而NF90膜的截留率为邻位>对位;供电子取代基有增大截留率的趋势,吸电子取代基有减小截留率的趋势;孔径小、荷电量大的纳滤膜截留率更大.通过基于遗传算法的偏最小二乘回归法(GA-PLS),建立了纳滤膜对酚类化合物截留率的定量构效关系模型,通过分析回归方程,可以看出酚类化合物的pKa值对截留率影响最大,影响较大的还有偶极矩等参数.     

遗传神经网络在煤层自燃预测中的应用

煤层开采自燃危险性程度与许多影响因素之间存在着复杂的非线性关系，利用人工神经网络技术和人工生命学中的遗传算法，建立了预测模型，不但很好地解决了该问题，同时也大大提高了运算速度。     

基于改进支持向量机的石煤提钒行业清洁生产评价研究

采用遗传算法(GA)对支持向量机(SVM)进行改进,并将其应用于石煤提钒行业清洁生产评价.在系统研究石煤提钒工艺类型的基础上,根据前期已建立的石煤提钒行业清洁生产评价指标体系,提出GA改进SVM的应用思路,通过对3种工艺类型企业的现场数据采集,形成训练和测试样本,并利用GA算法确定出各类参数(惩罚参数C和核函数参数g),分别为强酸浸工艺C=2.1049,g=5.2184;弱酸浸工艺C=0.0035286,g=1.9947;水浸工艺C=0.39587,g=1.4105.GA-SVM模型测试结果表明,分类精度达到100%.通过与其他评价方法对比表明,训练好的GA-SVM方法针对小样本数据在分类精度和可操作性上都较其他方法有明显优势,实现了对石煤提钒行业清洁生产水平的定量评价.     

基于相异路径的危险品运输车辆调度

为有效降低多车同时运输危险品时的潜在风险,针对危险品运输网络中2点间相异路径上多车运输问题,提出车辆安全出发时间间隔计算方法,通过路径选择和车辆调配,建立相异路径上多车同时运输车辆调度数学模型,并设计基于非支配排序遗传算法(NSGA-II)的多目标优化算法求解。以8个节点13条边的危险品运输网络中运输10车危险品为例,根据所提方法获得单次运输风险约束条件的运输方案13种,运输总风险约束条件下运输方案15种,对比不同风险约束下的运输风险、运输距离和运输时间。结果表明：相比于运输总风险约束,单次运输风险约束更严格,适合道路管理者筛选安全的运输路径,而运输总风险约束适合承运企业在车辆调度时作出决策。     

基于变权重和信息熵的区域水资源安全投影寻踪评价模型

区域水资源安全评价是气候变化下区域水安全管理的一项重要调控措施。为合理确定各评价指标的权重，提出了把权重结构分解为评价指标的单样本权重和样本集权重的新观点，建立了用基于加速遗传算法的模糊层次分析法和最小相对信息熵原理确定单样本权重、用基于加速遗传算法的投影寻踪模型和最大信息熵原理确定样本集权重的新模型--基于变权重和信息熵的投影寻踪评价模型（CWE PP）。将CWE PP模型应用于全国水资源安全背景下的巢湖流域水资源安全评价，结果表明：巢湖流域水资源安全状况整体上介于重度缺水与中度缺水之间，偏向重度缺水，略低于安徽省水资源安全状况。用CWE PP进行区域水资源安全评价，物理概念明确，计算结果合理，方法通用，在资源与环境综合评价中具有一定的推广应用价值。     

智能算法及其在环境预警中的应用

智能算法具有学习非线性问题的能力,可有效优化环境模型结构与参数,是环境预警的重要工具。重点分析了遗传算法和人工神经网络的相关特征,并以太湖蓝藻水华预报预警为例,介绍其在提高环境模型精度中的应用。     

重大危险源大规模人群疏散决策模型研究

为在重大危险源应急救灾中给决策人员提供最优的人群疏散方案,提高抢险救灾能力,将疏散过程分为两个阶段——先将灾民疏散至临时疏散救援点,再根据灾民受伤的严重程度有选择地将其疏散至定点医院进行救治。综合考虑灾害对人群疏散造成的影响,将道路危险系数等参数加入目标函数中,将灾区按灾害程度赋予不同的优先疏散系数并将之反映在时间满意度上,以总疏散时间最小为目标函数,建立疏散模型,并应用遗传算法进行求解。最后,通过MATLAB进行仿真计算。研究结果表明:模型和算法给出的疏散策略是有效的。     

好氧生物反应器填埋场的工艺设计优化

目前,以好氧生物反应器技术治理封场简易垃圾填埋场的工艺设计大多基于设计者的经验,设计过程中没有考虑各系统之间的相互影响,也无法实现系统结构和设计参数的同步优化。通过建立关于工程设计的混合整数非线性规划(MINLP)模型,描述了系统结构和设计参数之间的关系,以工程总投资最小为目标函数,以系统结构、设计规范等为约束条件,采用罚函数法和遗传算法对模型进行求解,实现了工艺设计的全面优化。