基于VEGA和DCGA的化工园区布局优化研究

化工园区布局优化是一个复杂的多目标优化问题,建立了以事故风险和经济收益为两个优化指标的化工园区布局优化模型,以潜在死亡人数(PLL)表征事故风险,以销售收入表征经济收益;从算法的正确性、有效性及其搜索性能上提出了三条化工园区布局优化算法性能的评价准则;基于向量评价遗传算法(VEGA)和基于确定性拥挤机制的小生境遗传算法(DCGA)分别对化工园区布局优化进行研究,并对比分析了优化计算结果,得出:建立的化工园区双目标布局优化模型和提出的优化方法是可行的,计算所得的Pareto最优解对化工园区布局具有较好的参考价值;VEGA算法仅能满足部分准则要求,而DCGA算法能同时满足三条评价准则要求,可知DCGA算法适用于化工园区布局优化。     

基于最小能量原理的矿井通风优化研究

本文将矿井通风优化分为两类.第一类优化问题,是网络优化;第二类优化问题,是原理方案优化.给出了矿井通风优化的基本问题、步骤和程序.优化的目标是对拟定的各系统方案得出一个最优的技术经济参数方案.基于最小能量原理,通过将矿井通风网络平衡方程化成等价的非线性规划问题,认为矿井通风网络平衡时,各分支的损失能量之和为最小,给出了网络平衡方程解的存在唯一性结论,指出用节点法求解网络平衡方程的能量意义,并以例题说明这些结果.     

一种改进的事故再现蒙特卡罗优化算法

为使事故再现结果更符合实际情况,对事故再现中的计算过程进行优化。基于蒙特卡罗方法和随机加权方法,提出一种改进的事故再现蒙特卡罗优化算法。该算法以二维碰撞模型和车辆轨迹模型为计算模型,选择碰撞点位置、碰撞前速度、法向恢复系数为优化参数,以实际车辆碰撞后运动轨迹离差最小为优化目标。分别用所提出的改进算法和Pc-Crash中的优化方法对一算例进行优化。结果表明,改进算法在准确度和稳定性等方面优于Pc-Crash中的方法。利用改进的事故再现蒙特卡罗优化算法,不仅能获得最优的事故再现结果,还能获得再现结果落在任意区间的概率。     

矿工不安全行为意向影响因素仿真研究与应用

为降低矿工不安全行为发生率,根据计划行为理论(TPB),并结合系统动力学(SD)原理,构建矿工不安全行为意向影响因素系统模型;运用Vensim PLE软件,对矿工不安全行为意向影响因素作用机制进行动态仿真模拟;在分析仿真结果的基础上,对煤矿安全优化管理策略进行3方面优化,并将优化策略应用于王庄煤矿安全管理中。仿真结果表明,行为态度优化、主观规范优化与知觉行为控制优化是降低矿工不安全行为意向强度的3个有效手段。其中,主观规范优化效果最显著,行为态度优化产生效果最迅速;优化策略应用结果表明,3项优化效果均与仿真结果变化趋势相一致,但优化效果均低于仿真结果。     

基于锥切割理论的系统故障状态优化调整方法研究

为了在系统故障演化过程中控制系统故障状态,提出了一种系统故障状态优化调整方法。其主要根据锥切割理论,以及非优理论和Hat投影建立方法的数学模型,设置了分析系统并给出了分析步骤。首先论述了相关理论的基本思想;其次研究了系统故障状态优化调整的基础和关键,描述了需要研究的问题;再次建立了系统故障状态优化调整方法模型及分析步骤;最后通过实例展示了方法流程,得到了定量结果和优化调整最优方案。结果表明：系统故障状态的优化调整可通过影响因素实现;通过比较原系统故障状态和新系统故障状态与目标系统故障状态的内积,基于非优理论选择需要实施的优化调整措施。当措施是优化调整措施时计算继续;是非优化调整措施时计算停止,这时得到的按照实施顺序组成的措施集合即为优化调整最优方案。最后论述了方法的先进性和有待研究的问题。     

大型体育场馆行人分区疏散优化策略研究

针对大型场所疏散出口通行能力不均衡现象,以某大型体育场馆为对象,建立Pathfinder疏散模型,通过不断改变行人出口选择,得到行人疏散分区优化模型.结果表明:通过对比优化前后疏散时间、疏散过程及疏散出口利用差异,得到疏散时间优化效率10.55％,各出口疏散时间标准差优化效率为90.78％.分区优化能够均衡各出口疏散时...     

基于Ventsim系统的通风井巷断面优化研究

进行通风井巷断面优化须同时考虑巷道断面的经济最优和安全可靠.经济最优是井巷优化的基建费用、维护费用和通风费用之和最小.安全可靠是井巷优化断面尺寸能同时满足通风风速和行人运输的要求.先运用Ventsim三维通风动态仿真系统建立矿井通风系统三维模型,进行通风系统风网数据解算和风流动态模拟,并在此基础上,运用Ventsim系统对需优化断面进行经济断面选型;然后,对经济断面进行通风安全性和行人运输安全性验证,确定巷道优化断面;最后,将此方法应用于板溪锑矿回风斜井和明斜井的优化中,结果表明,用这种方法进行通风井巷断面优化有实际工程意义.     

地铁线网抗毁性优化分析

为科学评价地铁线网的抗毁性,加强运营地铁线网的管理,结合复杂网络0-1邻接矩阵的含义,改进传统粒子群优化(PSO)算法;通过对比改进PSO算法与遗传(GA)算法的优化结果,建立基于改进PSO算法的复杂网络抗毁性优化方法。以武汉市地铁线网为例,将该线网看作复杂网络,进行抗毁性优化;基于优化结果和实际情况,删选优化增边信息,提出优化方案,并与武汉市2017年的规划线路进行对比。结果表明,武汉市地铁线网的抗毁性可通过增加边来进一步优化,改进PSO算法在地铁线网的抗毁性优化中是可行的。     

基于有限元法的工字形结构安全优化设计

为了提高工字形结构安全力学性能,采用设计软件建立结构优化模型,通过软件Workbench进行拓扑优化辅助设计.主要对工字形结构在静载作用下开展拓扑优化设计,以质量减少百分比、最大应力、最大形变为约束条件,结构材料密度为可变参数量,结构最小体积密度设为目标函数,得出拓扑优化理想模型,为运用拓扑技术对结构安全应用领域优化提...     

基于最小能量原理的矿井通风优化研究

本文将矿井通风优化分为两类。第一类优化问题，是网络优化；第二类优化问题，是原理方案优化。给出了矿井通风优化的基本问题、步骤和程序。优化的目标是对拟定的各系统方案得出一个最优的技术经济参数方案。基于最小能量原理，通过将矿井通风网络平衡方程化成等价的非线性规划问题，认为矿井通风网络平衡时，各分支的损失能量之和为最小，给出了网络平衡方程解的存在唯一性结论，指出用节点法求解网络平衡方程的能量意义，并以例题说明这些结果。     

基于智能手机平台的环境噪声监测研究

通过对传统噪声监测和评价方法的分析,借助智能手机平台开发了1套环境噪声监测系统,并以鼓浪屿为案例进行了研究。结果表明:1)利用智能手机能很好地区分不同环境功能区的噪声情况;2)能方便地获取监测点位坐标、用户感受等信息;3)能及时将监测结果分享给好友和数据中心。基于智能手机平台进行环境噪声监测,一方面降低了噪声监测的技术门槛,方便公众随时随地感知和分享身边的噪声情况;另一方面,借助公众的广泛参与,能够大大增加噪声采样点的数量,拓展数据的采集范围,形成公众环境噪声监测网。     

Fisher法在土壤污染综合评价优化布点中的应用

根据Fisher最优分割的理论,研究其应用于土壤环境监测优化布点的可行性。以福建省闽江河口湿地土壤重金属污染综合评价为实例,用Fisher法计算不同分类方式下的最小误差函数,确定最优的分割方法,确定优化布点方案。结果表明,原布设的8个监测点用Fisher法优化为3个典型点位,可客观反映闽江河口湿地土壤重金属污染的综合评价结果。     

信息可视化在化工企业大气环境影响评价中的研究及应用

运用data system.exe技术,提出大气环境影响评价信息可视化软件的设计方法,建立了大气环境污染因子数据信息可视化模型,应用该成果对某石油化工企业大气环境进行初步风险评价,结果表明:通过输入大气环境污染因子监测值,系统可自动判定大气环境的污染程度,并把对应环境质量的级别、环境的安全程度以及污染对人体与生物的影响程度在图中显示出来,能有效地提高环境影响评价的可靠度。该软件能在识别污染因子数据信息的同时生成与之相匹配的直观的模拟环境图像,有助于管理者进行及时分析与决策,建立的环境污染因子数据信息可视化软件具有很强的适用性。同时对政府部门制定环保工作决策具有重要的参考价值。     

阜新市大气污染分布规律研究

以阜新市1996-2000年大气环境监测数据为基础,采用污染负荷系数法,分析了半干旱区域的资源型城市大气污染分布规律,揭示了城市环境空气污染物随季节、年际、功能区变化的规律,并分析了形成这种规律的原因.结果表明,阜新市大气污染物的浓度具有明显的时空分布规律,时间上表现为年内冬强夏弱,年际间自1996年以来总悬浮颗粒和一氧化碳逐年减轻;空间上,空气污染物的浓度依功能区不同而异,交通区的污染状况最严重.     

呼和浩特城区冬季近地面挥发性有机物污染特征初步研究

挥发性有机物(VOCs)是环境空气监测的主要目标污染物。本文运用罐采样-三级冷阱预浓缩-中心切割-气相色谱(FID)/气质联用法对人群主要活动的近地面不同高度、不同时间段及不同区域的呼和浩特冬季大气环境中挥发性有机物进行定性定量分析。发现典型天气情况下,呼和浩特城区冬季近地面挥发性有机物组分中烷烃和芳香烃占比较高,城区西侧所监测点位挥发性有机物总量(TVOCs)浓度高于其他区域,且其浓度在高度和时段上存在明显差异。     

我国大气环境监测质量控制及优化策略研究

随着各地雾霾等大气污染问题反复出现,各种复杂的大气环境质量问题开始在全球集中呈现。大气污染物在环流扰动之下已经开始了长距离传输,不再是过去单纯的点源污染,而是表现出了蔓延速度更加迅速、污染更加复杂的情况,加强大气环境监测工作刻不容缓。因此本文以大气环境质量现状为出发点,对目前我国大气环境质量监测中存在的问题进行了分析,并就此提出了完善我国大气环境质量监测工作的对策,希望能推动我国大气环境质量的进一步改善。     

用投影寻踪分类模型进行环境监测优化布点

为处理各单项环境监测指标优选结果的不相容问题,提出用投影寻踪分类模型(PPC-RAGA)进行环境监测优化布点的新方法.利用该模型可把监测点多维环境指标值综合成一维投影值,投影值越大表示该监测点的环境综合质量越差,根据投影值的大小就可对环境监测点样本集进行合理分类.采用实码加速遗传算法进行PPC-RAGA建模,简化了投影寻踪技术的实现过程,克服了目前投影寻踪技术计算复杂、编程实现困难的缺点,为投影寻踪技术在各种系统工程中的广泛应用提供了新的工具.应用实例表明,直接由样本数据驱动的PPC-RAGA模型用于环境监测优化布点,简便可行,计算结果稳健,适用性和可操作性强,在非线性、非正态高维数据分类中具有广泛的应用价值.     

集对分析法在河流水质评价中的应用

为了解决集对分析法在环境质量评价中应用的问题,用集对分析法建立了河流水质评价模型,并应用该模型对阜新市大凌河支流4个断面监测点的7种污染因子监测结果进行实例分析.结果表明,各断面水质评价级别均为Ⅴ级.研究表明,采用集对分析法进行水质评价准确可靠,信息利用率高,具有客观性和合理性.因此,集对分析理论为河流水质综合评价提供了一种新的思路,所用理论方法和所建模型也可推广应用于其他领域.     

湘江铜霞段镉环境容量模型研究

镉是一种毒性很强的累积性重金属污染物,在<污水综合排放标准>中是第一类污染物.为了控制湘江铜霞段的镉污染,根据该段水环境功能要求及水力学特征,在分析多年水文参数和相应环境监测资料的基础上,根据质量守恒定律,应用稳态二维模型建立了该江段镉环境容量模型.经用该段2002年的3月、6月、9月和12月份的有关监测数据检验,结果表明,模型预测值与实测值相对误差为1.38%～21.4%,具有较好的相关性.该模型可用于该江段镉环境容量及水体中镉浓度时空分布的预测预报,对强化该江段环境管理、实施区域含镉废水污染源总量控制具有指导意义.     

生态城市环境管理经济方法体系研究

针对生态城市的特征,根据整体最优的原则,通过政府、企业、公众的互动,整合了排污收费、排污权交易、生态补偿、资源费、激励机制、环保银行等经济方法,并与法律、行政、技术、教育等手段相结合,建立了一套完整的生态城市环境管理经济方法体系.以厦门市九龙江流域生态补偿为案例,简要分析了该方法体系实施后的效益.结果表明,该方法体系的应用将产生可观的社会、经济和环境效益,进一步可实现生态城市的高效环境管理.