改进的遗传算法在城市污水处理厂区间数优化设计模型中的应用

对于高度非线性的城市污水处理厂区间数优化设计模型(IPODM),若采用传统的方法求解,不仅计算繁琐,且难以有效地寻找全局最优解.本文通过引入遗传算法(GA),与传统的步长搜索法相结合,大大提高了问题的求解效率.本文给出了这种改进算法在某一城市污水处理厂优化设计中的应用实例.结果表明,不仅解的搜索效率有明显的提高,而且目标函数值在原有的基础上改进了20%,有着显著的经济效益;但是由于遗传算法自身的局限性,所求得的解只是一定条件下的最优区间解.     

流域水资源保护补偿博弈分析及蚁群算法解

协调好流域上下游间的收益问题,使上下游和谐发展,实现全流域收益最优,是目前我国流域水资源保护补偿研究和实践中的重点。论文从博弈论的角度研究流域水资源保护补偿中上下游间的行为和收益问题,建立了行政调节的流域水资源保护补偿博弈模型,利用蚁群算法实现模型最优求解。将该模型应用于晋江流域,结果表明：当上游的安溪县、德化县、永春县以及南安市（上游部分）提供给下游的水量分别为0.87×10⁸、0.75×10⁸、0.85×10⁸和0.76×10⁸ m³时,分别可获得0.925×10⁸、0.673×10⁸、0.949×10⁸和1.019×10⁸元的经济补偿,同时下游地区获得48.765×10⁸元的效益,此时流域总收益最大。上游地区合理供水可大幅提升全流域的收益,下游给上游合理补偿能够协调上下游关系,促进上下游的和谐发展。     

基于802.11n无线传感器网络的巷道人员定位技术研究

针对现阶段矿井人员定位系统定位精度低、成本高、可靠性差等问题,提出了一种基于802.11n无线传感器网络技术的真三维人员定位系统,该系统根据功能特征划分为现场设备管理层、系统运行监控层和地面监控管理层。工作时,定位分站将移动节点通过无线网络传输过来的位置坐标信息通过RS-485总线传输到光纤冗余网中,紧接着将位置坐标信息通过CAN现场总线传输到地面数据服务器内进行解压、分析处理和可视化显示。实验结果表明:当加权因子k取1.1时,该系统在井下巷道测试环境中的平均误差仅为1.15 m,且长期运行无故障,具有较高的定位精度和可靠性,降低了成本。     

基于PSO优化逻辑斯蒂曲线的水资源安全评价模型

论文引入“压力-状态-响应”框架模型构建区域水资源安全定量评价的指标体系,采用逻辑斯蒂（Logistic）曲线模拟区域水资源安全评价,公式中的参数采用粒子群算法（PSO）进行优化,并用灵敏度分析的方法对公式进行了可靠性分析。优化好的Logistic指数公式用于安徽省16个地级市水资源安全评价,计算得到各地级市评价指数和相应的评价等级,并对压力层、状态层、响应层子系统进行分析。评价结果表明,基于粒子群算法优化的Logistic指数公式用于区域水资源安全评价,具有合理性和可行性,能为区域水资源规划与管理决策提供科学依据。     

基于含水层DNAPL污染修复替代模型的多目标优化研究

基于Kriging方法建立表面活性剂强化修复DNAPL污染含水层的替代模型,与混合多目标算法NSGAII-HCS（Nondominated sortinggenetic algorithm II-Hill climber with step）耦合,实现修复成本最小化和治理效率最大化的多目标优化.以三维非均质承压含水层中PCE污染物的运移与修复过程为例,采用UTCHEM程序模拟表面活性剂强化修复含水层过程.将Kriging替代模型与多相流模型的输出结果进行对比,两种模型得到的含水层中PCE去除效率的平均相对拟合误差为0.80%,相关系数为0.9992,表明Kriging模型可以有效替代多相流模型.进一步将替代模型的Pareto最优解与相应的多相流模型的模拟值进行比较,得到两种模型的平均相对拟合误差仅为0.70%,相关系数达0.9998,表明在多目标优化的迭代求解过程中可以直接调用Kriging替代模型,而无须重复调用多相流模型的大负荷运算,从而为制定表面活性剂强化含水层修复决策提供一种稳定可靠的多目标优化方法.     

地铁施工工人不安全行为关联规则研究

当前工人不安全行为研究多侧重从理论和方法的角度出发,而通过数据挖掘探究规律性方面的研究存在不足,因此,提出了地铁施工工人不安全行为关联规则研究。首先,构建关联规则挖掘数据库,以大量反映现场不安全行为的照片为数据来源。然后,利用Apriori算法,通过SPSS Modeler软件建模,以地铁车站施工机械操作人员为例介绍关联规则挖掘过程和结果。结果表明:机械操作人员存在有效强关联项为“开挖降水→挖土机作业时周围区域内有其余工人作业活动”。说明针对不同工种岗位的工人,在不同施工阶段存在易出现的不安全行为,可以有针对性地进行控制与管理,从而降低事故率。     

基于遗传算法和场域模型的多障碍物房间人员疏散研究

为提高多障碍物房间的人员疏散效率,利用场域元胞自动机模型并融合经典遗传算法,对2出口和4出口的多障碍物房间进行布局优化和疏散仿真研究。研究结果表明：利用遗传算法可快速寻找最优座椅布局,连排座椅设置在远离出口侧可有效减轻行人疏散时的拥堵程度;经过遗传算法优化后的座椅布局可协调疏散人群到达出口的时间,从而缓解出口通行压力,提高整体疏散效率,保障行人在大型多障碍物房间内的疏散安全。     

减污降碳背景下的工业园区清洁生产审核技术研究

工业园区具有产业集聚、污染物与温室气体排放集中的特点,是推动减污降碳协同治理的重要力量。清洁生产审核通过对生产和服务过程进行全链条调查诊断,提出节能降耗、减污增效的方案,与减污降碳具有高度的目标协同性和路径一致性。本研究从工业园区清洁生产审核“审什么”“如何审”“如何评”的三个核心问题着手,提出了园区清洁生产审核重点的识别技术、审核问题的诊断技术、审核绩效的评价技术以及园区清洁生产审核管理体系建立要点,构建了以工业园区清洁生产审核为抓手促进园区减污降碳的实施路径,并提出了推动园区清洁生产审核工作的政策建议。本研究基于三大核心技术构建的工业园区清洁生产审核路径可形成规范化、标准化、可复制的技术方法,为全面推进工业园区减污降碳协同增效提供技术支撑。     

基于B－P网络的水质营养状态评价模型及其效果检验

选取与ＴＳＩｃ为０，５０，１０相应的水质营养状态作为３个建模样本，以ｃｈｌ－ａ，ＴＰ，ＴＮ和ＳＤ４个水质参数作为样本的输入特征，建立了Ｂ－Ｐ网络的水质营养状态评价模型。该模型应用于全国３０个湖泊水质的营养状态评价，获得了较好的检验效果。     

HSY算法在水质模型参数识别中的应用探讨

参数识别是水质模拟中的技术核心，数据稀缺是水质模型经常面临的问题。采用HSY算法可求得模型参数的分布，而不再是一个单一的最优参数，从而在一定程度上避免了由于“最优”参数失真带来的决策风险，本文以南水北调一期工为例，讨论了在稀疏数据条件下如何应用HSY算法识别CSTR水质模型的参数，并对识别的模型参数进行了检验。模型检验采取了2种方法：分别用动态和稳态计算方法得出的参数进行比较；用模拟结果分布于实测值进行比较。结果表明，HSY算法为稀疏数据条件下进行识别、建立数学模型提供了一条有效的途径。