交通流量序列混沌特性分析及DFPSOVF预测模型

以实际采集的交通流量序列作为研究对象, 分别应用互信息法和虚假邻点法确定其延迟时间和最佳嵌入维数, 完成交通流量序列的相空间重构. 通过计算交通流量序列的饱和关联维数和最大Lyapunov指数判定其混沌特性. 以最小均方(LMS)算法为基础, 构建了一种基于Davidon-Fletcher-Powell方法的二阶Volterra模型(DFPSOVF), 其应用了一种可随输入信号变化而实时变化的基于后验误差假设的可变收敛因子技术. DFPSOVF模型避免了在Volterra模型中采用LMS自适应算法调整系数时参数选择不当引起的问题. 将DFPSOVF模型应用于具有混沌特性的短时交通流量预测, 结果表明: 当模型记忆长度与交通流量序列的嵌入维数选择一致时, 模型的预测精度较高, 可以满足交通诱导和交通控制的需要, 为智能交通控制提供了新方法、新思路及工程应用参考. 关键词： 交通流量 混沌 DFPSOVF模型 预测     

基于无线传感器网络的地震信号特征提取方法研究

为解决野外古墓葬安防网络中高采样率会缩短无线传感器网络寿命的问题, 提出了使用功率谱二次处理对地震信号进行特征提取的方法. 并通过三类地面活动数据采集进行对比识别实验, 分析了低采样率条件下地震信号特征提取方法的性能. 结果表明, 使用功率谱二次分析的特征提取方法能够降低网络通信能耗, 延长网络寿命, 提高系统目标识别的准确性.该方法已应用于秦始皇兵马俑野外文物安防系统, 经实践检验, 收到了良好的效果. 关键词： 地震信号 特征提取 功率谱二次处理 无线传感器网络     

评价筛选模型组合与最佳教练评选

针对2014年国际数学建模竞赛B题关于最佳教练评选的问题,利用聚类分析进行初步筛选,并综合运用熵权法、灰色关联法来确定关联度,进而构建出一种组合评价筛选模型,完成对教练的进一步评价和筛选。通过逐步细化模型和评价指标,缩小教练筛选范围,最终完成最佳教练的确定。     

谱域OCT的印刷电路板三防漆厚度测量

三防漆是一种广泛应用在印刷电路板（PCB）的保护性涂层,可以有效保护PCB使其免受恶劣环境的损害。三防漆的厚度是评价三防漆涂层质量的关键指标,因此需要对三防漆涂层进行厚度检测。提出了将谱域光学相干断层扫描成像技术（spectral domain optical coherence tomography,SD-OCT）与图像分割算法相结合,实现对三防漆涂层厚度快速无损测量。为了提高测量精度,选用了宽带SLD光源（带宽：180 nm）来设计SD-OCT系统,系统轴向分辨率达到1.72 μm。同时设计了基于边缘跟踪的涂层分割算法来实现三防漆涂层的快速准确分割。为了评估所设计方法的准确性,利用传统的金相切片方法进行了三防漆的厚度测量,将测量结果与该方法测量结果进行比较,分析了两种方法检测到的涂层上下边界吻合程度以及厚度差异。此外,还将所提出的涂层分割算法与我们组之前研究的基于图像梯度的边缘检测算法进行对比,分析了两种方法在测量结果的准确性和运行效率方面的差异,以此来评估该方法的优劣势。结果表明,所设计的三防漆厚度测量方法与传统的金相切片方法的测量结果具有很好的一致性,可以准确地实现三防漆的厚度测量;基于SD-OCT系统的三维成像能力可以直观地看到三防漆厚度地形图,克服了传统的金相切片方法无法进行区域性的三防漆厚度测量的缺陷;相比之前提出的基于图像梯度的边缘检测算法,此方法测量结果更加准确,效率显著提升,具备实时测量的潜力。     

典型混沌映射的流形计算

映射双曲不动点流形的同宿相交是产生混沌的源泉.通过对映射双曲不动点的流形进行计算,观察是否发生同宿相交现象,进而说明映射的混沌性.提出-种算法计算映射的-维稳定与不稳定流形,利用流形曲线上导数传递这-特殊性质,以"预测-校正"两个步骤快速确定流形上新离散点的位置,避免速度慢的二分搜索.以流形切线方向为参考检查新离散点的位置是否满足精度条件.用典型的混沌映射验证算法的有效性.仿真结果表明,算法能够快速有效地计算映射的-维稳定和不稳定流形.     

分析水下目标的大比例变换总场散射场源FDTD方法

为解决探测水下目标的电磁散射问题,提出大比例变换的总场-散射场源时域有限差分（FDTD）方法.该方法包含两次FDTD计算：第一次计算采用细网格得到激励源周围的近场值;第二次计算采用粗网格得到远距离的电磁场值.两次FDTD计算通过总场-散射场边界建立联系.实现细粗网格的大比例变换,例如变换比例N=10,大大节省了计算时间,降低了计算内存的消耗,提高了计算效率.通过算例验证该方法的正确性和有效性.最后,计算水下岩层中存在异常体时的电磁响应,指出当岩层中异常体电导率不同时,接收点处电磁场的幅值和相位均不相同.     

噪声和生存环境对捕食生态系统的影响

建立了可以描述自然生物生存环境复杂度的捕食生态系统的随机模型,并基于实验得到的系统参数研究了生存环境复杂程度和随机激励强度对两个物种的稳态概率分布,以及系统由非临界状态到临界状态的平均首次穿越时间的影响．在弱扰动假设下应用Stratonovich-Khasminskii随机平均原理分别得到了两个物种的稳态概率密度函数并采用Monte-Carlo对原系统模拟来验证理论求解的正确性．利用Pontryagin方程得到了系统由非临界状态到临界状态的平均首次穿越时间表达式.研究表明:1)生存环境越简单的生态系统越容易受到随机因素的影响;2)随机干扰强度越大生态系统越不稳定;3)系统的平均首次穿越时间随生存环境复杂度提高而变长;4)作用在食物自然生长率的随机激励对系统的平均首次穿越时间影响较大．     

正交双路光纤电流互感器的信号处理方法

利用正交双路光纤传输光电流信号的处理方法,满足了光纤电流互感器在电力系统暂态保护应用中的实时处理要求.此方法可从正交双路光信号中直接提取两路电流信息,减小了光路传输不理想对电流测量值的影响.结合模数变换过采样技术和先进的数字信号处理技术,提高了系统对暂态故障的响应速度,改进了检测性能.实验表明,此方法在暂态信号的采集和实时处理方面,比现有方法的迟延小且精度高.     

基于知识管理视角的复杂产品研发绩效模型

复杂产品研发团队的知识管理显著地影响其研发绩效,基于知识管理视角研究了复杂产品研发团队的研发绩效。本文基于团队合作理论和知识管理理论,以复杂产品研发活动为背景,提出若干合理假设,应用经济学中成本-收益方法,建立了复杂产品研发绩效的数学模型,分析了影响复杂产品研发绩效的主要因素。研究结果表明:提高成员的知识接受能力可以提高研发绩效,但存在平台现象;团队规模与研发绩效之间呈现倒U型曲线关系;团队分组影响绩效,规模较大的团队适宜进行较多的分组;工作时间分配与绩效的关系取决于成员的知识接受能力。     

微波在带电沙粒中的衰减效应

 根据沙粒的等效介电常数模型和Rayleigh近似下带电球形粒子的前向散射振幅函数,给出了对数分布模型下的带电沙尘粒子引起微波的衰减计算模型,并进行了分析和仿真计算。结果表明:带电沙粒比不带电沙粒对微波信号衰减的影响明显增大,带电沙粒所带表面电荷越集中,对微波的衰减影响越大;微波衰减随能见度的增大而减小;对于相同含水量,频率小于35 GHz时,沙尘对电磁波衰减的影响较小,频率大于35 GHz时,沙尘对电磁波的衰减影响增大。