黄良沛[1]2005年在《城市供水系统的优化调度与智能控制研究》文中研究说明随着我国城市人口的快速增长和人民生活水平的不断提高,对城市供水系统的服务要求也越来越高,供水系统的规模在不断扩大,复杂性随之提高。城市供水系统是极其重要而复杂的网络系统,确保其安全可靠的运行和正确有效的管理具有重大意义。为了提高系统的社会效益和经济效益,采用现代化的技术手段、先进的控制理论来提高供水企业的生产水平和生产效率,运用现代化的管理理论、优化方法以及计算机技术对城市供水系统进行管理、监控、预测和优化调度都是势在必行的。论文对城市供水系统中管网预测、优化调度、智能控制以及大功率电机平稳切换等问题进行深入系统的研究和探讨。 城市供水管网预测是优化调度的前提和基础。选取BP神经网络作为建模基础,研究探讨城市供水系统神经网络预报的原理和机制,阐述了建立基于BP网络的城市供水时序预测模型方法。分别以管网的节点压力、管道流量和用水负荷的过去某一历史时期数据纪录,建立基于BP神经网络的管网预测模型,对未来某一时段的节点压力、管道流量和用水负荷进行预测。运用BP神经网络对城市供水的变化规律进行识别的实质,就是通过选择适当的神经网络模型逼近实际系统的动态过程。人工神经网络模型在已有的历史数据的基础上,一旦通过学习识别出城市供水的变化规律,网络模型通过联想,就可以预报下一个时段的城市供水需求。 从供水管网系统整体优化和最小供水费用的角度出发,建立了城市供水系统管网优化调度的数学模型。重点研究在用户节点压力已知条件下,复杂供水系统整体优化调度数学模型求解问题。对城市供水系统管网优化调度的遗传算法进行深入的研究,并给出了详细的求解步骤。文中还对某市供水系统的优化调度进行仿真研究,根据不同时段的各用户节点压力服务质量要求,采用MATLAB编写基于遗传算法的优化调度程序,对供水系统进行管网整体优化调度。采用优化调度程序进行生产调度可以节省运行费用。 根据供水厂二级泵房的水泵机组生产调度特点,建立了水泵机组组合优化的数学模型,对水泵机组优化组合遗传算法进行了认真的研究和探讨。文中还结合某供水厂二级泵房机组情况,对水泵机组组合优
曾光, 梁慧冰[2]2000年在《基于神经网络的城市供水智能管理系统》文中提出用神经网络，为城市供水管理提供科学可靠分析，进行供水负荷预测和优化调度，是有效的城市供水管理的科学依据．此系统基于地理信息系统（ＧＩＳ）和神经网络，做到了良好的动态图形界面和人机对话环境，具有高度的人工智能，为各级供水和政府部门提供了科学参考，有着巨大的社会和经济利益．
曾光[3]2000年在《基于神经网络的城市供水智能管理系统》文中研究表明本文从我国供水管网的实际状况出发，系统地讨论了适合我国国情的神经网络技术在供水管网预测和调度中的应用研究，主要进行了如下几个方面的工作： 以城市供水系统为对象，利用神经网络开发了适用于供水负荷预测的DM-RBF算法。对比本文提出的DM-RBF神经网络和其它神经网络的性能后，发现该算法具有优良的性能。 将模拟退火算法、遗传算法及在此基础上提出的遗传退火算法和带有遗传程序设计的模拟退火算法应用于供水系统优化调度中。仿真结果表明，这四种神经优化算法的优化调度结果均优于传统的优化调度方法，而且后两种新型算法又优于前两种典型算法，不但得到了全局最优解，而且管网运行费用也得到了大大降低，有利于供水系统的更经济运行。 利用Active X技术实现了其它软件和Matlab之间的混合编程，可以在充分发挥Matlab强大的计算功能基础上，开发出各种具有良好人机界面的软件打下基础。 在开发的神经网络算法的原础上，利用VB、Matlab和Access等混合编程，开发了城市自来水智能管理系统，该系统具有良好的人机界面，能完成供水系统管理、供水负荷预测、调度等功能。
刘洪波[4]2005年在《基于模糊理论的城市供水系统运行管理研究》文中指出城市供水系统是一大型非线性的复杂巨系统,在优化调度及决策过程中会不可避免地涉及到很多具有模糊性和不确定性的因素,而现有的研究方法包括调度决策方法在内均难以作到将这些不确定因素考虑到模型建模过程中,以至于无法从中概括出较为通用的有指导意义的结论,真正达到实用及优化调度的目的。因此本文利用模糊理论在处理一些非随机、不精确和不确定概念方面具有的独特优势,结合我国供水企业经营和管理的现状,在总结分析了包括作者在内的课题组多年来研究成果的基础上,首次系统地利用现代模糊理论和技术,在涉及城市供水调度的供水量预测、供水管网工作状态模拟、供水系统优化建模以及调度方案最优决策的各个环节进行了深入的分析和研究,为实现我国供水系统管理和决策的科学化开创了新的局面。本文在大量研究与分析城市供水系统用水量变化规律的基础上,创造性地提出了基于一般模糊逻辑系统和基于模糊聚类的自适应模糊神经网络的两种水量预测方法;同时通过对管网运行状态宏观模拟方法的分析和总结,成功的提出了基于减法聚类的管网宏观模拟的模糊神经网络方法,并采用科学计算软件Matlab编制了宏观模型的计算机建模和求解程序;在对以往供水优化调度模型系统总结的基础上,本文又提出了城市供水系统优化运行的模糊调度方法,该方法综合考虑了城市供水优化调度过程中的种种模糊因素,通过建立目标函数与约束条件的隶属度函数,利用动态规划方法求解,为优化模型的建立走出了一条新路;在决策方法研究方面,创新性地提出了适合城市供水系统调度的模糊决策方法,即模糊折衷型决策方法,该方法以模糊理想解,或模糊负理想解,或二者同时为参照基准,并采用海明距离的测度工具来度量决策方案与模糊理想解和模糊负理想解之间的差异;最后研究并开发了城市供水管理信息与专家决策支持系统,该系统利用系统工程、管理工程以及信息系统工程的理论和方法,首次采用统一建模语言,对已有的数据资料、模型和知识进行了二次开发,可大幅度缩短优化决策的时间。在整个研究的过程中,本文对每种方法均采用了大量的实例进行验证,结果表明,本文所提出的各种模糊技术和方法,不论在建模、求解速度还是计算精度上均好于以往方法。
张瑞菊[5]2003年在《空间数据挖掘方法及其与GIS集成模式的应用研究》文中进行了进一步梳理本文重点对空间数据挖掘算法及其与GIS的集成进行了研究。针对庞大空间数据集性质复杂且非线性、持续性及噪音普遍存在的情况提出了基于模糊神经网络的空间数据挖掘方法，并采用一种改进的最近邻聚类算法用于构建模糊神经网络结构，可从大量的数据中自提取模糊规则进行无导师自学习，采用网络BP算法只调整一维参数，故计算速度较快并更好的保证了精度，经算例分析，证明了该方法快速、高效、精度高，具有广泛的应用前景。针对空间数据挖掘技术与GIS之间的集成问题本文提出了三种集成模式。文中最后一部分基于ActiveX技术和组件式GIS实现了GIS与空间数据挖掘技术的有机集成，将前述理论研究应用于实践之中，成功的应用于城市供水GIS智能化设计，弥补了目前城市供水GJS中没有智能功能的不足。
张道军[6]2002年在《复杂水环境资源系统智能管理、预测和决策的研究》文中研究指明当代人类社会面临着水资源严重缺乏与污染日趋加重等重大环境问题，制约着人类社会、经济和文化的可持续发展，探讨正确的管理模式和方法对复杂水环境资源系统实施科学管理，是解决重大环境问题的一个重要手段，也是本文研究的目的。 传统的复杂水环境资源系统管理理论，在管理体系上，没有建立以集成管理、数字化设计为基础的，以可持续发展为目标，包含模糊集方法、神经网络方法、遗传算法相结合的智能管理体系；在管理方法上，没有提出系统的集成化管理理论，没有充分体现数字化技术对管理的影响；在研究范围上，局限在应用层次上的多，没有建立包括管理思想、方法和应用三个层次内容的系统管理理论。本文以复杂水环境资源系统为研究对象，提出了复杂水环境资源系统管理新思路。主要研究内容和成果如下： 1．对复杂系统和复杂水环境资源系统进行了详细分析，明确了复杂水环境资源系统管理应以可持续发展为目标。分析了构建复杂水环境资源系统智能管理新思路所涉及的可持续发展评价、预测、决策、集成管理和数字化设计理论研究及应用现状，提出了复杂水环境资源系统智能管理新思路。 2．研究了复杂水环境资源系统集成管理问题。分析了集成管理的内涵，是一个包括数字化技术、管理方法、管理过程和管理要素四项内容的综合集成，明确了以建立协商机制为基础的关系控制是集成管理的一个重要方法。研究了管理方法集成的经济学方法，分析了资源产权制度、资源价格制度和如何有效使用资源以实现复杂水环境资源系统可持续发展。 3．研究了数字化技术在复杂水环境资源系统智能管理应用中的新图景。提出了管理数字化设计的基本思想和步骤。分析了智能体、数据仓库、地理信息系统和3S集成技术、因特网、群件五项前沿数字化技术在复杂水环境资源系统管理数字化设计的运用方法。 要成功地建立复杂水环境资源系统数字化工作体系，必须从组织与社会的大背景下来考虑问题。这包括重视建模和计算技术，强调“以人为本”的精神，变革管理组织，建立学习型组织，采用ISO9001标准强化质量管理，引入营利精神和商业行为，开展系统整合。 4．研究了复杂水环境资源系统可持续发展量化评价方法。指出可持续发展是时间维上的模糊概念，可以用工程模糊集理论中的相对隶属度来描述，给出了复杂水环境资源系统发展可持续度的定义及其计算方法。研究了黑龙江省及其所辖14个地区水环境资源系统的可持续度。 研究了实现复杂水环境资源系统可持续发展的一个重要策略——非平衡发展问题，采用模糊模式识别模型科学确定复杂水环境资源系统的增长极。 5．在陈守爆提出的智能预测理论基础上，将模糊集、神经网络和遗传算法同复杂水环境资源系统组合预测相结合，提出了复杂水环境资源系统模糊非线性智能组合预测方法，并用于径流中长期预报及黄河凌汛预测中。计算结果表明，模糊非线性智能组合预测方法的预测精度高于单一预测模型和线性组合预测模型。 6研究了复杂水环境资源系统智能决策方法，将陈守惕提出的智能决策理论具体应用到复杂水环境资源系统管理决策中。研究了在智能决策动态对话出现正问题计算结果不离散时，单纯靠正问题计算的相对优属度难以进行决策，可以通过引入模糊语气算子对相对优属度调整，然后再反向推算指标权重 最后，对上述问题的研究作了总结，并对需要进一步研究晌题作了展望。
赵秋[7]2005年在《供水系统智能优化调度系统》文中进行了进一步梳理本文以城市供水系统为对象,利用神经网络提出了适用于供水负荷预测的DM-RBF 算法,并与其它神经网络相比后,发现该算法具有良好的性能。在泵站的优化调度中,在DM-RBF 建立的预测模型基础上,结合泵站的运行特点和优化运行要求,利用演化算法对单个时段的优化调度模型进行求解,并取得较好的节能效果。同时简单讨论了管网的水力模拟,管网事故处理,并找到一种处理给水管网多事故点的方法,通过相互影响的多事故点和给水管网之间的关系,确定阀门关闭方案。在论文中,利用ActiveX 技术,讨论了通用开发语言Borland Dephi 和Matlab 之间的混合编程,利用Matlab 强大的计算功能,实现供水系统的水量预测和泵站的优化调度。以组件式GIS 的应用系统为背景,借助于面向对象技术和COM 的技术,讨论和分析了组件式GIS 的实现方案,运用Delphi 和组件式GIS工具软件MapInfo MapX 集成开发供水智能优化调度系统。建立一个集成预测和调度功能的智能系统。
罗军刚[8]2009年在《水利业务信息化及综合集成应用模式研究》文中研究表明现代水利需要信息技术。水信息应用问题突显,但有其特点。要共享资源、整合应用,就要水信息综合集成：大手笔的服务平台、组件化的信息处理、创新的应用模式。深入理解需求,用知识图关联信息、组织应用过程、描述事件和主题,把数据、信息、知识可视化,用图来存贮经验、用事例推理来延长应用；把业务处理方法和模型组件化、规范化；按主题提供信息服务、按需要提供计算服务、按个性化提供决策服务；从高性能计算和可视化表现,创建平行系统,开展计算实验；把卫星遥感图片及实景拍摄照片组合应用,由多元信息及全局影像的发展变化,挖掘信息价值；以人为主,实现“人机结合”,在综合集成服务平台下提供信息、知识、决策服务。由平台、组件、主题、知识图、可视化工具组成新模式：由平台支持应用；由组件、主题、知识图快速组织应用；由丰富的多元信息可视化直观表现应用。在个性化定制应用和相关行业标准制订中,发挥行业导向作用,逐步推广新的应用模式。论文取得的主要成果如下：(1)采用知识图实现知识的可视化表达,并把知识图著作工具产品化。①以基于过程的知识获取、表达为手段,建立水信息与知识的知识图,把应用业务知识图化。采用知识图来关联信息、组织应用过程中的信息、描述事件和应用主题。②研究知识图方法支持下的人—机结合机理。从信息感知、融合的角度,运用实证和经验总结的方法,研究水信息应用过程中专家运用知识及知识图的过程,实现知识共享与传递的机制、规律,并研究提高知识传递效率的途径。③研究知识图方法支持的群体智慧形成机理。运用实证的方法,研究基于知识图的个体智慧转变为群体智慧的机制、规律,并支持群体创意,引导专家群体进行深入的分析与论证。通过群体专家之间进行知识传递,形成“群体记忆”,促进群体智慧的产生。(2)与水信息应用中具体业务适应,按照组件开发标准,开发表现层和业务层组件。扩大传统模型对信息的依赖,发展新模型,并逐步组件化。不断丰富,建成应用组件库。利用组件库(已有了一定基础),解决应用系统构造、知识资源共享问题,规范组件应用的流程及服务组合,为快速集成和组建不同应用,创建人机结合综合集成平台打基础,并结合平台促进新模式的推广,逐步构建一个支持专家群体研讨的“知识场”。(3)采用中间件、网格、综合集成研讨厅等技术构建综合服务平台体系。采用平台提供数据、信息、知识的综合集成；用平台提供三个服务：按照主题提供信息服务、按照需要提供计算服务、按照个性化组织应用提供决策服务；用平台建立具有开放的可以增长的知识体系,使系统具有方便服务、切近实用、长久生命力；在平台上用知识图来存贮经验、用事例推理来延长应用；通过决策知识集成与评价,发掘优秀决策知识,总结、提炼规律,从定性到定量,更好地提供服务。(4)对具体应用主题,采用平台支持的模式,开展个性化的应用。以基于平台的洪水预报、水库调度和应急管理为实例,把主题用一系列的知识图来表达,知识图、平台、用有机结合,在应用过程中,检验信息、知识、决策服务的有效性和实用性。(5)随着业务应用组件库(解决问题的过程或方法组件化)、主题服务标准库(由事件驱动,形成应用主题)、应用知识图库(解决问题的过程或方法、信息融合、知识形成等的图形化)的不断丰富,数据中心就成为了面向服务的主题服务中心,由此提出实用的数据中心建设方案。就目前多分布式数据源,分布存放、相对抽象,在应用中单独提供数据、没有语义,很难理解。只有给数据加以语义,变为信息才能提高应用效率、才有价值。所以,设计可行、可操作的数据中心,就有着重大的实用意义。(6)探讨从主题到知识图形成信息集成,由平台、组件、主题、知识图、可视化工具组成新的应用模式。由平台可以支持应用；由组件、主题、知识图可以快速组织应用；由丰富的多元信息可视化可以表现出更直观应用。把多元信息融合、用知识表达决策过程、用平台提供服务、方便组织应用作为近期应用模式,并逐步加以推广(7)基于平台的MODIS遥感信息分析、处理、应用。在遥感技术的支持下,提高多元信息的利用率,以信息融合和MODIS遥感信息的应用为重点,由多元信息及全局影像的发展变化,挖掘信息价值,通过对MODIS信息的集成,可将点信息、线信息和面信息结合起来,实现三位一体的洪水预报。(8)结合网格技术、可视化技术,创建水信息应用的人工平行系统。在高性能计算和可视化表现下,从主动、被动两方面,提供计算服务,并开展计算实验。以洪水预报为例进行分析和论证。(9)构建面向服务的水利业务应用服务中心。通过组件实现数据与业务集成,通过知识图和服务组合实现应用集成,通过平台实现综合集成,通过水利应用中心实现水利业务应用集成服务体系。
陈晨[9]2017年在《智能停车场管理系统的研究与设计》文中指出目前机动车的数量正在与日俱增,与之共同增长的还有机动车的停车需求,这对停车场管理提出了更高的要求。而现在的停车场管理系统存在重视收费功能、缺乏有效的监控措施等问题,随着移动互联网的发展,司机也需要一款可以在手机上就可以查找停车位的软件。因此,本文设计了适用于大型停车场的智能管理系统,其中多车牌识别算法在智能停车场管理系统中具有至关重要的作用,智能停车场管理系统中的诸多功能依赖于多车牌识别算法的识别结果。本文主要研究内容如下:(1)详细阐述了车牌识别的各个步骤中常用的各种算法,并对比了算法之间的优点与缺陷,然后吸取各种算法的精髓,提出了一种基于多算法融合的多车牌定位方法。首先,为了不遗漏潜在的车牌区域,分别使用基于最大极值稳定区域的文字定位、颜色检测与边缘检测方法粗选车牌候选区域;其次对车牌候选区域做倾斜矫正处理;最后提取车牌候选区域作特征信息,采用支持向量机来精确定位车牌区域。实验表明,本文提出的多车牌定位方法准确率高,抗干扰能力强。(2)基于多车牌定位方法的定位结果,本文使用基于连通域的方法对车牌字符进行分割操作。最后,本文使用BP神经网络算法对车牌字符进行识别,从而实现了对多车牌的识别,该算法使用C++语言与OpenCV实现。实验表明,本文的多车牌识别方法准确率高,具有识别多种颜色车牌的能力。(3)本文提出了适用于大型停车场的智能管理系统设计方案,系统服务器使用Java语言实现,服务器端使用socket与多车牌识别算法通信,手机端使用OC语言实现。系统设计了车位预约、出入口控制、停车计费以及车辆查找等模块。(4)本文实现具有车位预约、停车付费与车辆查找等功能的手机软件。用户通过手机软件查看周边的停车场的空余车位信息,并对其满意的停车场进行预定;基于车牌识别系统,系统可以精确的计算停车时间与费用,用户手机与车辆绑定后可以在手机完成支付停车费用。本系统可以在手机上使用,通过智能手机预约车位、结算停车费,更符合现代生活方式,同时提高了停车场的运行效率。
杨建栋[10]2016年在《面向城市生命线管理的物联网关键技术研究与应用》文中研究说明随着计算机、互联网、移动通信等信息技术的发展,物联网技术应运而生,并被各国纳入新一轮信息技术发展战略中。近年来,中国的物联网相关产业及技术应用也得到了迅猛发展。特别是在城市管理领域,供水、排水、燃气、热力和电力是城市生命线重要的基础设施和有机组成部分,是维持城市生活、生产的保障。迫切需要应用物联网技术对城市运行体征实时监控,提高城市生命线的管理水平和预防预测及处置能力,保障城市的安全平稳运行。面向城市生命线管理的物联网关键技术研究与应用课题从分析城市生命线管理现状和主要问题出发;结合物联网及其关键技术的发展情况;以城市生命线实时监测物联网应用示范为研究背景研究了物联数据专网网络选型和设计、多传感器数据融合方法和物联网应用中间件架构与组件等物联网感知设备管理、网络传输、应用支撑方面关键技术;并将这些技术研究成果应用到液化气监测监控物联网应用示范系统建设中效果显著。本研究对于城市生命线实时监测物联网应用示范工程建设实施具有实际指导意义、为其实施建设提供一套稳定可靠的数据传输专网;提供一个高效实用的多传感器数据融合算法;提供一组普适便捷的物联网应用中间件架构与组件。本研究在城市生命线管理领域具有重要的应用价值和现实意义。主要的研究如下:(1)物联数据专网网络选型与设计研究,面向城市生命线管理的需求,根据传感设备分布特点,通过比较3G技术(WCDMA、CDMA 2000、TD-SCDMA、WMAN),B3G技术(FDD-LTE、TD-LTE、LTE-A、IEEE 802.16m),以及WiFi Mesh、McWiLL等通信技术,基于TD-LTE技术进行专网的网络设计。重点研究了核心网络设计、网络覆盖和性能方面设计、接入网的详细设计和网络安全架构研究。EPC核心网设计为全IP网络,设计具有安全可靠、支撑路由优化和本地输出、高效的空口和系统能力、动态资源分配、自适应重传等特点;网络覆盖和网络性能设计基于Okumura-Hata模型按照不同地域进行优化和定制研究;依托该设计方案建设的接入网络利用波束赋形技术和同频组网和异频组网相结合的技术可提高上下行链路的性能,同时上下行信道具有互逆性,解决了对感知层所获得的数据的中长距离传输问题,提供一个全覆盖、便捷、方便的接入网络,可满足北京市各级政对城市安全运行和应急管理的应用需求。(2)多传感器数据融合方法研究,以城市生命线管理中的液化气监测系统传感设备为研究对象,围绕着多传感器数据融合问题展开讨论,通过对加权平均、卡尔曼滤波、贝叶斯估计、统计决策理论、证据推理、模糊推理等多传感器数据融合算法的分析,结合液化气监测系统多传感器应用特点和控制结构;选择采用加权平均数据融合算法作为液化气监测系统的数据融合算法进行设计。以液化气监测传感数据为对象,研究并设计了一套数据融合算法,并将该算法应用到液化气监测管理系统中,以液化气监测现场的二氧化碳浓度传感器为实验对象验证算法的可用性和适用性。(3)物联网应用中间件架构及其数据处理层算法研究,物联网应用中间件是物联网应用中的关键软件部件,是衔接相关硬件设备和业务应用的桥梁。面向城市生命线管理领域的需求的物联网应用中间件主要面临屏蔽异构性、实现互操作和信息的预处理等方面的问题。重点研究普遍适用于城市生命线监测系统中的物联网应用中间件架构。该架构可实现各种标签和传感器等感知元件与应用系统之间数据传输、过滤、数据格式转换,具有统一的传感信息接入标准,具有对传感信息进行身份认证和安全传输的能力。同时基于液化石油气监测系统实时采集温度、湿度、气体浓度、监控影像等海量的信息数据特点,综合各种方法的利弊以及针对当前液化石油气监控的应用特点,在旋转门压缩算法(SDT算法)的基础上提出了一种应用中间件数据处理层改进的有损数据压缩方法(ISDT算法),用于提高数据的压缩率和性能;并进行了仿真实验及实际系统中的应用预研。(4)液化气监测监控物联网应用示范,该系统是城市生命线实时监测物联网应用示范工程的示范预研。该系统研究从液化石油气监测存在的问题出发,以需求为导向,从系统总体架构、软件架构、网络架构、数据流程、终端和接口、系统安全等几个方面进行了应用示范系统的设计研究。应用示范系统建设成果是对面向城市生命线管理领域的物联网数据专网网络选型设计、多传感器数据融合技术研究和物联网应用中间件架构及改进的有损数据压缩方法(ISDT算法)的等物联网关键技术研究成果的验证,为进一步推广提供重要的经验。
参考文献：
[1]. 城市供水系统的优化调度与智能控制研究[D]. 黄良沛. 中南大学. 2005
[2]. 基于神经网络的城市供水智能管理系统[J]. 曾光, 梁慧冰. 计算机工程. 2000
[3]. 基于神经网络的城市供水智能管理系统[D]. 曾光. 广东工业大学. 2000
[4]. 基于模糊理论的城市供水系统运行管理研究[D]. 刘洪波. 天津大学. 2005
[5]. 空间数据挖掘方法及其与GIS集成模式的应用研究[D]. 张瑞菊. 山东科技大学. 2003
[6]. 复杂水环境资源系统智能管理、预测和决策的研究[D]. 张道军. 大连理工大学. 2002
[7]. 供水系统智能优化调度系统[D]. 赵秋. 重庆大学. 2005
[8]. 水利业务信息化及综合集成应用模式研究[D]. 罗军刚. 西安理工大学. 2009
[9]. 智能停车场管理系统的研究与设计[D]. 陈晨. 青岛科技大学. 2017
[10]. 面向城市生命线管理的物联网关键技术研究与应用[D]. 杨建栋. 北京工业大学. 2016
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