一种推求设计洪水过程线的新方法

针对水利工程设计中用分时段同频率放大法推求设计洪水的不足,提出一种通过解线性方程组推求设计洪水过程线的简便方法。该方法运算过程简单,直接利用Excel的内置函数求解,又能避免徒手修匀洪水过程线的任意性。文中给出了一个计算实例。     

水文频率曲线参数优化估计研究

【目的】频率分析是估计水利水电工程设计洪水的主要方法,也是工程水文学的重要组成部分,一般采用与经验点据拟合较好的曲线来估计洪水设计值,其曲线参数的求解和适线准则密切相关,参数的计算精度直接影响着设计值。【方法】按照离(残)差平方和最小、离(残)差绝对值和最小、相对离(残)差平方和最小为适线准则,应用最小一乘法、最小二乘法和非线性模型参数估计改进法,进行了水文频率曲线参数的优化计算研究。【结果】通过实例验证,非线性模型参数估计法通过计算机反复的数值求解,可提高水文频率曲线的估计精度,避免了传统经验适线法的人为主观性。【结论】详细给出了规范(SL44-93)优化适线法离均系数以及对偏态系数的偏导数矩阵实用数值方法,这些方法可用于实际水文频率的分析计算。     

同频率地区组成法在区间洪水计算中的应用

为解决在水文计算中,遇上下游控制节点间距离较长,当上游洪水坦化变形明显时,采用现行的同频率组成法,会出现不合理结果的问题,提出了直接利用上下游断面实测资料分析洪水的坦化衰减,再将上游来水系列扣除衰减影响,然后用同频率地区组成法进行计算,并以头屯河流域为例进行了验证,结果表明,加入洪水衰减项对同频率地区组成法进行改进是合理可行的。     

3种智能优化算法在设计洪水频率曲线适线法中的应用

【目的】研究3种智能优化算法在设计洪水频率曲线适线中的适用性。【方法】根据我国水利水电工程设计洪水计算规范适线准则,应用模拟退火算法、遗传算法和模拟退火遗传算法,按照离(残)差平方和最小准则、离(残)差绝对值和最小准则及相对离(残)差平方和最小准则,进行了设计洪水频率曲线参数的优化估计研究。【结果】实例验证表明,与传统的目估适线法相比,上述3种优化算法对设计洪水频率曲线参数估计可取得理想的适线效果。【结论】智能优化算法是一种推求设计洪水频率曲线统计参数的新途径。     

基于模拟退火-蚁群算法的原油管道顺序输送运行优化模型北大核心

原油管道运行优化研究能够在一定程度上降低管道运行能耗。依据顺序输送原油管道运行工艺,将顺序输送过程中不同时步下管道水热力约束、站场运行工艺约束等多类约束条件考虑在内,并严格区分管道内各批次原油的物性差异,以全线输油设备运行能耗最低为目标函数,基于离散时间表达建立数学模型,并采用模拟退火-蚁群算法对模型进行求解。以西部原油管道主干线鄯兰原油管道为例进行计算,并与以往的优化算法进行对比,结果表明:该优化算法的求解效率较高,且求得的运行方案较大幅度地降低了管道的运行能耗,满足现场运行工艺要求,具有较强的适用性。     

梯级水库优化调度模型的蚁群系统(ACS)算法求解研究

【目的】对梯级水库调度模型的动态、高维、非线性、复杂优化问题进行求解。【方法】在传统蚂蚁系统的基础上,将蚁群系统中的蚁密、蚁量系统的局部更新和蚁周系统的全局更新有机结合,提出了一种求解梯级水库优化调度模型的改进蚁群算法,即蚁群系统(ACS)算法,采用ACS算法对乌江梯级水库进行了优化调度实例研究。【结果】ACS算法兼顾了计算的时间和精度,优化得乌江梯级发电量为96.538亿kW·h,相比利用动态搜索算法求解的乌江梯级发电量95.882亿kW·h略大,但均接近于乌江梯级设计多年平均发电量100.21亿kW·h。【结论】采用ACS算法可快速求解乌江梯级水库优化调度模型,并可得到满意的结果,说明该优化算法是合理、可行的。     

自适应人工蚁群算法在水资源优化配置中的应用

为实现水资源合理调度,建立了水资源优化配置模型,针对该非线性模型求解较困难及其他方法求解精度不高的问题,提出了自适应人工蚁群算法(AACS)。以闻喜涑水灌区和陈村灌区水资源优化配置为实例,对涑水河陈村峪水库、紫家峪水库和杨家园水库给灌区供水调度进行优化,采用AACS法求解灌区水资源优化配置模型。结果表明:该模型可真实地反映灌区供需水平衡变化的总体趋势,所建模型是合理的,为判断时间序列数据的非线性提供了一种新方法。     

部分概率权重矩在洪水频率分布参数估计中的应用

【目的】研究低删失样本部分概率权重矩在洪水频率分布参数估计中的应用。【方法】选取广义极值分布为总体分布线型,利用MATLAB编程实现参数数值求解,采用统计试验研究估计量统计特性,并以陕北地区主要水文站年最大洪峰流量系列为例进行频率分析。【结果】部分概率权重矩法在高分位数估计方面呈现出良好的有效性,在4种拟合效果评价标准下,删失样本下界F0=0.2时理论分布对大多数测站的洪水资料有较好的拟合效果。【结论】部分概率权重矩法可作为陕北地区洪水频率分布参数的估计方法,并可应用于以推求大重现期设计洪水为目的的洪水频率分析。     

基于蚁群算法的配电网络重构模型及其应用

采用一种可用于求解一般形式的非凸、非线性约束优化问题的蚁群算法,以求解配电网络重构问题。该算法运用了正反馈、分布式计算和贪婪式启发搜索,不依赖于各种初始参数,不易陷于局部最优。通过算例分析表明,与现有各种方法相比,该算法具有适应性好、计算效率高、优化效果好的优点。     

分布式农产品物流配送系统研究

设计分布式农产品物流配送系统的体系和功能结构,建立配送中心选址和配送路径优化2个核心数学模型,分别运用粒子群优化算法和改进蚁群算法求解,并将分布式技术与GIS技术相结合以实现系统。     

应用于传感器网络覆盖问题的能量有效性启发式机制

提出了一种解决无线传感器网络覆盖问题的分布式启发式机制。该机制在节能前提下,得到优化的目标覆盖集合,以实现对目标监控区域的完全覆盖,并通过对其中重点目标集合的冗余覆盖来满足对重点目标集的可靠监控。同时,该目标覆盖集合与数据汇集点在通信结构上保持连通性。本文采用了改进的蚁群优化算法（最大最小蚁群混合算法）来实现上述启发式机制。通过构造新颖的启发式因子,人工蚂蚁能够由局域信息感知传感器网络的能量状况和覆盖能力,从而自适应地建立具备通信连通性的数据汇集路径。此外,将信息素浓度调节因子和评价函数引入了信息素更新规则的设计,使得蚁群在扩大搜索范围的基础上,提高了解的质量,且避免了求解过程陷入局部最优。算法的输出为能量有效的优化解集,具备较长生命周期,能够在保证与数据汇集点可靠连通的同时实现对目标区域的有效覆盖。     

基于蚁群优化算法的图像边缘检测

图像边缘携带了图像的大部分主要信息。通过对图像进行边缘检测不仅能有效地提取图像信息降低计算的复杂度而且是图像测量、图像分割、图像压缩、模式识别等图像处理的基础。本文尝试将蚁群优化算法（Ant Colony Optimization, ACO）用于图像边缘检测,通过选取经典house图像和SAR机场图像设置阈值进行自适应边缘提取,实现了边缘的精确检测。实验结果显示,该算法能够有效地提取图像目标的轮廓信息,很好保持图像纹理,具有理想的抗干扰性能,保证了检测结果的准确性。     

一种求解饲料配方问题的蚁群优化算法

文章分析了饲料配方问题现有的求解策略,在常规蚁群系统基础上,给出了蚂蚁在连续空间寻优时的多种具体移动策略,提出了一种用于求解约束化问题的自适应移动策略连续空间蚁群算法,通过设定的收敛因子,来自动调节蚂蚁的移动策略,加快了收敛的速度,同时也避免了早熟的产生。结果表明,该算法在求解饲料配方问题上具有更强的求解能力。     

冬季红火蚁蚁群结构特点

调查研究了冬季红火蚁Soenopsis invicta蚁群结构特点.结果表明,冬季红火蚁蚁群中职蚁占96.3%,职蚁中工蚁比例高达98.7%;幼蚁以幼虫为主,约占60%.1 cm2有效蚁丘表面基部面积和1 cm3蚁丘体积平均蚂蚁数量分别为287和24头.蚁群数量和不同品级数量随有效蚁丘表面基部面积、蚁丘体积间变化而变化,表现出较强规律.建立了蚁群总数、各品级数量和有效蚁丘表面基部面积、蚁丘体积间的14个模型.提出了推测单位面积上冬季蚁群数量的方法.     

基于蚁群算法求解最短公共超序列问题

提出基于多数融合启发式与向前看策略求解多个字符串最短公共超序列问题的蚁群算法.该算法采用n只蚂蚁相互独立地建立字符串集合R的超序列.每只蚂蚁在完成一次超序列构建后更新R中每个字符上的信息素.字符串中的每一个字符所得到信息素的多少依赖于该蚂蚁构建的超序列的质量、构建解的过程中字符出现的先后顺序以及在一个构建步骤中同一个字符在不同串中出现的次数3个因素.不同实验数据集上的对比测试结果表明该算法能求得更好的解.     

Competition between seed-eating rodents and ants in desert ecosystems

Three kinds of evidence indicate that desert rodents and ants compete for seeds: (i) extensive overlaps in diet, (ii) reciprocal increases when one taxon is experimentally excluded, and (iii) complementay patterns of diversity and biomass in georadients of productivity. The effect on seed resources and annual plan geoseems to be similar whether rodents, ants, or both are foraging.     

Lipids and Fatty Acid Composition of Dried Edible Red and Black Ants

Total lipid contents,lipid classes and fatty acid compositions of hot-air dried edible black ants（Polyrhachis vicina Roger） from Wenzhou and Guizhou,China,and edible red ant（Oecophylla smaragdina Fabricius） from Thailand were determined.The major lipid components were triacylglycerol（43.4-79.4% of total lipid）,followed by phospholipids（6.1-21.5%）,diacylglycerol（6.1-18.1%） and cholesterol ester（4.9-13.5%） while free fatty acids（1.8-2.9%） and sterol（0.5-0.8%） were the minor components.Oleic acid（C18：1） was the most predominant fatty acid,accounting for 3 407.8,9 098.8 and 3 790.1 mg 100 g-1 in Wenzhou and Guizhou black ants,and Thai red ant,respectively.Followed by palmitic acid（C16：0）,922.9,2 523.3 and 1 511.8 mg 100 g-1;linoleic acid（C18：2n-6）,133.7,305.2 and 506.4 mg 100 g-1;α-linolenic acid（C18：3n-3）,35.1,138.0 and 52.5 mg 100 g-1;eicosapentaenoic acid（C20：5n-3） was 19.1,15.0 and 20.0 mg 100 g-1 in Wenzhou and Guizhou black ants,and Thai red ant,respectively.Docosapentaenoic acid（C22：5n-3） was only found in black ants,7.0 and 7.3 mg 100 g-1 for Wenzhou and Guizhou ants,respectively.The edible black and red ants were shown to be a good source of unsaturated fatty acid.     

基于改进型蚁群算法的网格资源分配的研究

通过对基于标准蚁群算法和MMAS蚁群算法的网格资源分配算法的比较和分析,提出了另一种自适应的蚁群算法。通过计算机仿真实验证明,自适应改进型蚁群算法相比于基于标准蚁群算法和MMAS蚁群算法的网格资源分配算法具有更强的搜索全局最优解的能力,同时还具有更好的稳定性和收敛性。     

广东红火蚁多个生境中诱饵对蚂蚁诱集作用比较

研究了荔枝园、荒草地和绿化带3种红火蚁Solenopsis invicta入侵生境中火腿肠、沙丁鱼、黄粉虫和蜂蜜4种诱饵及其组合对蚂蚁的引诱作用.结果表明,火腿肠、火腿肠 蜂蜜、沙丁鱼 蜂蜜这3种诱饵不仅能诱到较多的蚂蚁种类,也能诱到较多的蚂蚁数量;红火蚁对火腿肠的趋性最强,而火腿肠诱集其他蚂蚁的数量最少;通过对3种生境中不同诱饵诱集其他蚂蚁数量占所诱蚂蚁总数的百分比的分析发现,蜂蜜和加蜂蜜的诱饵诱集其他蚂蚁的数量最多;综合多方面的因素,在红火蚁发生区进行蚂蚁群落调查,火腿肠 蜂蜜和沙丁鱼 蜂蜜是最好的诱饵选择.     

华南地区桑园和荒地生境内红火蚁食物组成研究

通过对红火蚁觅食搬运的和弃尸堆中的动植物残片取样和鉴定,研究了华南地区桑园和荒地两种生境中红火蚁的食物组成。结果表明:在桑园和荒地中,红火蚁的食物残片无论是在觅食搬运中还是在弃尸堆中均以动物残片为主,分别高达94.92%和68.44%以上,而且两种生境红火蚁食物组成种类相近,只是各类群所占比例略有不同。红火蚁觅食搬运的食物残片种类比弃尸堆中的丰富,在桑园和荒地中,觅食残片共收集到的类群数比弃尸堆残片的类群多8个。