基于改进BP神经网络的职业危害预警模型

高危作业职业危害的严重性迫切需要对此建立有效的预警机制。目前的预警方法无法对多种职业危害因素作出综合、系统的评价。本文采用改进的BP神经网络,对多种职业危害因素进行综合预警,该预警模型不受人为因素的影响,在误差允许范围内可实现准确的实时预测。     

多层采空区条件下的高速公路路堑边坡稳定性数值分析

高速公路建设过程中常穿越各种矿山采空区,采空区对路堑边坡的稳定性产生较大的影响。基于有限差分分析的快速拉格朗算法FLAC3D程序,由于具有强大的数值模拟分析功能,可以模拟多种结构形式的地质体,因而广泛应用于各种岩土工程问题。本文结合国家某重点交通项目,采用快速拉格朗算法FLAC3D程序对多层采空区条件下的某路堑边坡稳定性进行了评价,主要包括开挖、注浆和锚固等工况下路堑边坡的应力和位移分析。分析结果表明,采空区经过处理后的路堑边坡是稳定的,FLAC3D应用于多层采空区条件下的路堑边坡稳定性评价是可行的。     

基于蚁群算法的煤矿矿井水处理厂址优化配置

针对焦作矿区矿井水处理厂址选择问题,根据焦作矿区中马矿、演马矿、九里山矿三矿井的涌水量、地理条件、人口分布和工农业生产布局等特点,以煤矿矿井水处理费用最小为目标函数,采用蚁群算法模型对煤矿矿井水处理厂址进行优化配置,保证在中马矿、演马矿、九里山矿所围区域内建立的矿井水处理厂的建设费用和运行成本最低。     

混沌粒子群算法在水污染控制系统规划中的应用

针对常用的最优化方法解决水污染控制系统规划问题运算过程较复杂,容易陷入局部极值,且优化解精度不高的情况,尝试利用混沌方法和粒子群算法相结合的混沌粒子群算法(chaos particle swarm optimization,CPSO)求解此类问题。CPSO算法具有原理简单,且能快速获得最优解的特点。在实例应用中与遗传算法和MATLAB优化函数的优化结果做了比较,CPSO算法的性能以及得到的解明显优于后两种方法,验证了该方法的可行性和有效性。     

水系分维在滑坡泥石流灾害区划中的应用

以多滑坡泥石流灾害地域云南省为研究对象,利用水系分形维数的空间变化来表征水系空间形态特征的差异,从而折射云南省内滑坡泥石流灾害发生的程度;通过对市、县、子流域和感兴趣区四种不同的分区标准,对滑坡灾害密度、泥石流灾害密度以及滑坡泥石流灾害总密度与它们的水系维数值进行了相关性分析,并且比较了分维数与切割线密度这两种方法,从统计的相关性系数可以得到一个结论:滑坡泥石流灾害区划中,分维数是一个比切割线密度优越的分区指标因子.另外,在计算水系维数时采用的矢量计盒算法,比传统的栅格计盒算法具有更强的优势.     

一种基于BP网络和粒子群算法的拱坝可靠度分析方法

为了进行极限状态方程不明确的大型结构可靠度分析,提出了结合神经网络和粒子群优化计算拱坝可靠度的算法。确定性力学分析采用ANSYS软件,利用BP神经网络来模拟高度非线性映射关系的功能函数,基于罚函数和粒子群优化法进行可靠指标计算。综合C语言、ANSYS的APDL二次开发以及MATLAB混合编程技术,编制了该算法的可靠度分析程序。算例表明,该方法适应于隐式功能函数的复杂结构可靠度分析。     

基于变异CPSO算法的LSSVM出水COD的软测量研究

在分析混沌粒子群优化算法(CPSO)和最小二乘支持向量机(SVM)理论基础上,以某污水处理厂的氧化沟系统为对象,采用带有末位淘汰机制的混沌粒子群优化算法优化支持向量机的参数,建立了基于变异CPSO算法的LS-SVM的氧化沟出水水质COD软测量模型,并与PSO-LSSVM,LSSVM模型比较,研究表明,ICPSO-LSSVM模型预测准确,泛化性能好,且该模型预测结果中相对误差小于10%的样本达到90%,最大相对误差仅为12.5%,均方差MSE为0.0106,模型具有较高的精度,基本可以实现出水COD浓度的在线预估。     

基于EMD-PSO-SVM误差校正模型的国际碳金融市场价格预测

国际碳金融市场价格预测是制定碳金融市场政策和提高风险管理能力的基础。近年来国际碳市场价格呈现出非平稳、非线性等不规律特性,传统应用于社会经济时间序列的统计模型已经越来越难以满足日渐复杂的社会经济系统的需要。基于此本文建立了基于经验模态分解(EMD)-粒子群算法(PSO)-支持向量机(SVM)的国际碳金融市场价格误差校正预测模型。数据选取2008年3月-2013年9月ICE碳排放期货交易所的CER期货(DEC12)和EUA期货(DEC12)的日交易结算价格作为考察样本进行仿真验证。结果显示:①引入EMD方法可以有效解决误差序列随机性强、相邻频带的干扰可能造成误差序列无法体现反映全部系统动力信息的缺陷;②校正后的预测值与误差预测值的趋势具有较高的一致性,预测结果滞后性和拐点误差大的问题得到了很好的解决;③预测结果较其他常用的国际碳金融价格预测模型进行了比较分析,预测精度有了明显提高。本研究提出的预测模型可以为我国针对目前国际碳价格市场所呈现的波动特征下的碳金融市场价格预测提供新的方法和借鉴。     

基于多目标优化的生态工业园区产业规划建模与NSGA-Ⅱ-IFD算法求解

生态工业园区的建设是我国经济和社会发展的重要驱动因素,而园区的产业规划是园区建设的关键环节,在一定程度上决定着园区能否充分发挥作用。学界对于生态工业园区产业规划的研究大多集中在定性研究,提出了很多生态工业园区规划的原则和思路方法,而园区的产业规划受到经济、环境、社会等多个层面影响,是个复杂的系统问题。只有从定量的角度出发,针对实际情况提取科学问题,建立普适的规划方法,才能从根本上解决生态工业园区产业规划的问题。本文针对生态工业园区规划的实际情况提取科学问题,建立普适的生态工业园区产业规划方法,旨在建立该问题的优化模型,并提出求解算法。根据产业规划实际情况,以"后期的内生动力需求最大化"和"初期的经济增长需求最大化"两个目标建立模型,充分考虑园区在资源节约和环境友好的条件下长久运营和可持续发展的要求以及在建设和运营初期经济增长与投入成本综合作用为地区的经济发展带来效益的要求。进行数学建模后,研究求解该多目标优化数学模型最优解的方法,将不可行度(IFD)选择操作引入改进型非劣分类遗传算法(NSGA-Ⅱ),用此改进的NSGA-Ⅱ-IFD算法求解模型,最后通过泰安市泰山生态工业园产业规划的实例验证该模型与算法的有效性。实证结果表明:1运用本文研究的模型和算法能够得到3个Pareto最优解,形成Pareto最优前端,决策者可根据对两个目标的偏好选择产业规划最终方案;2除非到达企业选择数上限,若选择某产业链,则产业中的所有企业都将被选择,这与生态产业链集聚效应相吻合。     

基于环境约束的工业行业结构优化研究

工业系统是经济社会发展不可缺少的动力,但中国工业的发展面临着日益严峻的环境约束,工业系统内部的行业结构和各行业污染水平是影响工业污染的主要原因。本文选取陕西省进行实证研究,在对陕西省工业经济发展现状及污染物排放趋势分析的基础上,选取工业废水、化学需氧量、工业废气等8种污染物排放强度指标,运用综合评价法,对陕西省2001-2006年34个工业行业的污染排放强度进行综合评价,得到不同行业的污染排放强度综合评价指数;然后,采用K-means聚类算法针对"工业行业对GDP贡献率"和"工业行业污染排放强度综合评价指数"两属性进行聚类分析,综合考虑经济发展和环境负荷因素,将工业行业划分为高经济贡献率高环境负荷、高经济贡献率低环境负荷、低经济贡献率低环境负荷、低经济贡献率高环境负荷4个类型。在此基础上,提出了重点发展、优化发展、引导发展、限制发展四种不同的结构优化策略,从而为工业行业结构调整提供参考依据。