快速求取节点阻抗矩阵的对称LR三角分解法

针对LR三角分解法计算过程中的问题,提出对称LR三角分解法,其中包括:合成阵应用、四角规则应用、对角元素取倒、对称LR三角分解法,大大加快前代计算。同时提出LR三角分解法求解节点阻抗矩阵Z的方法,并根据LR三角分解法计算过程的特点,综合应用Z_k阵的求取顺序、Z_k阵元素的求取方式、单位矩阵E元素结构特点,从而利用Z阵元素的对称性进行求解,并省去LR三角分解法中间矩阵的计算,大大加快回代计算。对IEEE各节点系统的验算表明,本方法与传统的或改进的LDU三角分解法和LR三角分解法相比,计算速度均大幅提高。     

对称CU三角分解法及其应用

针对CU三角分解法中多数组存放因子阵元素使得元素对应关系不清而不能利用对称矩阵元素关系完成计算的问题、对角元素运算处理不当导致大量除法运算的问题、应用计算公式每次计算一个完整元素使计算过程固化而造成程序编写效率低的问题、计算速度不理想等问题,本文提出对称CU三角分解法。新方法引入CU合成阵;拆分c、u元素计算过程;用四角规则分步计算对角元素和上三角元素而无需计算公式,下三角元素直接赋值而无需计算;改变对角元素的运算方式。新方法大大简化了CU三角分解法的计算过程、免去了程序中的除法计算,可大大提高程序编写效率。将新方法、因子表法和CU三角分解法用于求取IEEE-30～-118节点系统的极坐标PQ分解法潮流,计算结果表明新方法的计算速度远远快于后者。新方法也可用于各工程领域常系数方程的快速求解。     

快速CU三角分解法

针对传统CU三角分解法进行三角分解时C、U阵因子阵元素需多个数组存放、元素对应关系不清、计算公式繁琐、编程计算效率不高等问题,提出快速CU三角分解法。在新方法中,引入可清晰地体现c、u元素关系的合成阵;应用按列消元模式和极为简单、直观的四角规则分步计算c、u元素,而无需使用繁琐的元素计算公式;根据c、u元素的对应关系,减少相应u元素的计算。新方法简化了CU三角分解法的分解过程、可大大提高编程效率,并提高三角分解的速度。新方法可用于电力系统计算等各工程领域。     

对称因子表的快速形成及直角坐标和极坐标PQ分解法的比较

针对现有文献对潮流计算中直角坐标PQ分解法及其优势鲜有提及和传统因子表法求解系数矩阵速度较慢的问题,本文提出直角坐标PQ分解潮流计算方法和对称因子表,与常用的极坐标PQ分解法相比,尽管其求解的方程数和迭代次数更多,但由于采用特殊解法,且没有三角函数的计算,因此其潮流计算速度仍然大大加快。对IEEE-30～-118节点系统编程计算表明,对称因子表比传统因子表快约20%～35%,直角坐标PQ分解法的潮流计算速度比极坐标PQ分解法快约35%～65%,且其优势随着系统规模的增加而增加。     

各种三角分解法计算特性的分析比较

通过对LR、LDU、CU3种三角分解法的计算原理和计算过程,包括中间变量的计算、所需计算元素的个数、所需元素的总数等进行详细地比较分析,并将3种三角分解法分别编程用于求解IEEE-30、-57、-118节点系统的节点阻抗矩阵,比较其"分解"及"分解+回代"过程所需的计算时间。原理分析和计算结果均表明,LR、CU与LDU三角分解法相比,计算过程更为简洁,计算速度远快于LDU三角分解法,且CU三角分解法的计算速度略快于LR三角分解法,计算原理和方式非常接近高斯消元法。因此,在用三角分解法求解常系数的线性方程组时,应该首选CU三角分解法而不是其它三角分解法。 更多还原     

规格化对高斯消元法计算速度的影响

从计算原理和计算速度两个方面详细地分析比较规格化对求解线性方程组的高斯消元法在消元和回代过程中的影响,其中包括计算公式的变化、计算元素的计算次数、规格化元素的计算次数、计算所有元素所需的元素总数、对复数矩阵和实数矩阵的计算速度的影响等内容的比较,并对IEEE-57、-118、-300节点系统进行编程比较计算。计算结果表明,高斯消元法中规格化的计算虽极为简单,且对回代环节的影响不大,但可以大大提高前代环节的计算速度,从而大大提高求解线性方程组的计算速度,尤其是对复数矩阵。该结论同样适用于电力系统等各个工程领域用高斯消元方法求解线性方程组。更多还原     

上海口岸入境外国旅游流的空间扩散和网络结构研究

应用一手数据研究了上海入境外国旅游流的分布和扩散规律及网络结构特征,发现：（1）上海口岸入境外国旅游流集中分布在胡焕庸线东南部,北京、桂林、西安、成都和昆明等城市以及长三角地区、珠三角地区构成的主体骨架,并在全国范围内呈由长三角地区向西北方向、西南方向扩散的态势;（2）上海口岸入境的韩国旅游流空间分布呈“倒皇冠”型,主要由“上海-杭州-苏州”、“上海-杭州-西安”和“上海-杭州-广州”3个三角形构成;美国旅游流空间分布呈“Z”型,由“上海-南京-杭州-桂林-北京”连接而成;美国游客比韩国游客活动范围更广,游览目的地更多,对上海口岸的依赖程度较低;（3）网络中的节点可划分为枢纽节点、中转节点、重要节点和一般节点,其中,上海、北京、桂林、西安、杭州和苏州等11个节点属于枢纽节点;（4）上海口岸入境外国旅游流网络规模较大,整体结构较松散,围绕核心节点集聚或扩散的趋势较强,具有小世界网络特性.     

组内相关系数:定义辨析、估计方法与实际应用

“组内相关系数”正越来越多地被用于自然科学与社会科学诸领域,但国内外应用者对其定义与估计方法的理解尚有不足.其名称源于将“皮尔逊积矩相关”与对称表结合构成配对估计量的经典定义.而费希尔基于组间方差比重的新定义得益于哈里斯对配对估计量的简化.新定义在平衡数据下可由ANOVA法估计且与配对估计量渐近相等,故两种定义被统称为组内相关系数.在非平衡数据下有9个估计量可供选择,包括6个加权配对和3个方差成分类估计量.应用中需按观察变量是否符合正态分布假设等原则加以选择.本研究例解了方差成分类估计量的Stata命令.     

现代学科发展视角下的城乡规划专业教育研究

借鉴科学哲学理论,对专业认同危机、学科本体讨论等当前城乡规划学科领域内的热点问题进行剖析.认为城乡规划学科确立的意义是通过超越物质规划框架而取得的历史性进步;实质是在我国社会形态向后现代社会转型过程中,由“封闭的现代学科”向“开放的后现代学科”的发展.根据学科概念和现代学科发展趋势的分析,提出城乡规划学科的知识生产方式应建立在不同科学共同体的团队协作基础之上.城乡规划专业教育应恪守“空间性”的专业特质,并实现从“小而全”式的精英教育转向“多专业、大而专”式的教育.如此我国城乡社会发展才能实现由“少数精英意识主导的现代规划与发展模式”向“不同科学共同体有机协作的后现代规划与发展模式”的转变.      

浅谈台风“凤凰”生成及发展过程的数值模拟

应用NCEP再分析资料,分析了2008年8号台风“凤凰”生成和发展过程中大尺度稳定凝结潜热、积云对流潜热和海面感热３种热力因子的作用.结果表明：对流凝结潜热释放是台风“凤凰”维持和发展的主要热力因子,积云对流潜热释放不但使台风中心增暖并使台风中间层上升运动增强,从而促使台风加强和发展;海面感热通过海气相互作用使海面风及对流层涡度增强,可能是台风初始低压的形成机制;大尺度稳定凝结潜热在台风发展过程中虽然值较小,但其通过影响台风眼区的垂直下沉气流,可促使台风暖心低压进一步发展.     

二维动床泥沙数学模型在“单向冲刷”江道中的应用——以曹娥江为例

2008年底曹娥江河口大闸建成并开始试运行,大闸的兴建阻挡了钱塘江潮流的上朔.平时大闸关闸挡潮,阻挡外海泥沙进入上游江道;洪水期开闸放水,逐步带出建闸前淤积在河床上的泥沙.闸上江道的冲淤特性由建闸前的“洪冲枯淤”转变为建闸后的“单向冲刷”,泥沙运动规律的改变将会加剧水流对两岸防洪堤的冲刷,也会对沿江涉水工程（如跨江大桥）的安全造成不同程度的影响.应用二维动床泥沙数学模型,考虑曹娥江大闸调度原则,并按水文年（1962～2005年）重演方式,对建闸后闸上江道冲淤演变情况进行了长系列反演计算,同时对堤防可能的险工险段及河床最大冲深进行了预测,可供相关部门和单位在工程设计、施工过程中参考使用.     

大规模定制环境下基于模型集成的工时估算

为了在大规模定制环境下准确高效的获取产品工时,本文研究了已有工时估算模型的特点,提出一种基于模型集成的工时估算方法.通过对待集成工时模型分析,找出影响各工时模型的关键因子,采用模糊评价法构建关键因子信息矩阵;运用因子间相关度和因子对模型贡献度计算模型间距离,进而根据反距离权重法求出各模型权重,从而得到集成模型.通过实例和结果对比验证了该方法的可行性和精确性.     

街区土地利用、交通供给特征与大型超市购物出行模式研究

基于杭州城西9个街区1 365份大型超市出行数据,利用居民个体属性、出行距离和土地利用特征3组变量,构建了多项逻辑斯蒂克决策模型,分析了街区土地利用特征对大型超市出行模式的影响.结论为大城市街区的“可达性提高”和“商住混合度增加”,可以明显提高大型超市出行的步行(2 km内)、自行车(4 km内)选择概率;公交服务水平的提升可鼓励大型超市出行的非机动化,但公交密度本身不足以抑制小汽车的选择.提出在“社区商圈”尺度中,有必要遵循空间组织的渐进规划思路,通过“土地利用-交通”一体化措施,优化大型超市的出行结构.     

基于变分辨率栅格模型的启发式有向搜索最优路径算法

针对连续空间中无法直接采用图论方法进行路径分析的问题,提出了基于四叉树思想构建的变分辨栅格模型. 该模型不仅兼顾了地形表达精度与数据冗余度,而且避免了地物“边缘效应”的影响. 在模型基础上,设计了一种启发式有向搜索算法,该算法在搜索节点时,首先对相邻节点进行方向性选择,减少搜索空间,提高了算法的效率. 实验结果表明,提出的模型及算法不仅能够求得连续空间中的最优路径,而且具有较高的计算效率.     

PQ分解法潮流收敛性及收敛速度的新探讨

全面分析比较了PQ分解法潮流计算中不同B′、B″阵参数组合及计算过程对收敛性的影响,分别提出影响收敛性和迭代次数的主要参数。同时考虑打开或建立B′、B″阵数据文件的个数、形成因子表或三角分解的次数、完成前代和回代过程的方式等对PQ分解法收敛速度的影响。通过上述分析可知,在B′阵中去掉参数c,在B″阵中去掉参数r基本可保证对各个系统均有较好的收敛性;去掉B′阵中参数k可减少迭代次数;B′、B″阵的其余参数对收敛性及收敛速度的影响非常小,几乎可忽略不计。因此可知,B′、B″阵在仅保留参数电抗的最简形式下,不但可确保系统的收敛,而且可使潮流计算的速度最快。以IEEE-118节点系统为例,B′、B″阵在最简形式下的计算时间比迭代次数最少的计算时间快约22%。     

台风“菲特”引发湖州大暴雨的成因分析

利用MICAPS资料和中小尺度地面自动站资料,对2013年10月6~8日台风“菲特”影响湖州地区时的大暴雨过程进行分析发现,大暴雨降水分3个阶段：台风“菲特”外围云带中的强降雨、台风本体范围及边缘的暴雨和台风“菲特”减弱后的倒槽和北上近海转向的台风“丹娜丝”外围东北气流的叠加暴雨.分析可知,东北急流带来的充沛水汽、高能高湿的能量输送、强烈的上升运动和高层辐散低层辐合等为大暴雨的发生发展提供了十分有利的环境场.天荒坪山区朝东北开口并由东北向西南多级收缩抬升的地形为暴雨的增幅创造了有利条件,同时分析了几种可能产生暴雨增幅的成因机制.     

辫群的结点矩阵表示法

利用矩阵乘法规则与辫子乘法中图形的上下对应连接有类似之处这一特点,提出一种用结点矩阵表示辫子的方法.经过标记结点,确定矩阵中非零元素的位置以及非零元素表达式3个步骤即可求出一个辫子的结点矩阵表达式.该方法能够解决共轭等辫群中的难解问题.与已有的Burau表示法相比,它在与图形的转化以及矩阵求逆等方面有着一定的优越性.     

装配式框架结构的自由振动特性分析

针对装配式框架结构中梁柱节点呈半刚性的特点, 采用回传射线矩阵法研究了结构的自由振动特性. 对每个装配式框架结构中梁、柱分别采用2种不同的局部坐标系, 并考虑力的平衡条件、位移协调条件及框架边界条件, 建立了含半刚性节点的三层框架结构的回传射线矩阵方程. 采用MATLAB软件编程得到了框架结构的前18阶固有频率, 并与有限元模拟作对比分析, 验证了回传射线矩阵法在处理半刚性节点问题的有效性与正确性. 计算分析表明, 结构的固有频率对节点的半刚性特性非常敏感. 研究结果将为半刚性节点的装配式结构的动力设计提供参考.     

两层无线传感器网络多维数据隐私保护范围查询协议

针对现有两层无线传感器网络隐私保护范围查询协议存在数据安全低、感知节点通信能耗较高,且较少针对多维数据的问题,提出了一种基于交叉0-1编码和质数融合的两层无线传感器网络隐私保护范围查询协议。在数据提交阶段,感知节点采集多维数据并根据属性维度分组,采用交叉0-1编码、质数融合等方法优化比较因子的计算方式,用AES算法构建加密约束链,提高数据安全性,降低计算和通信能耗。在查询处理阶段,Sink节点对查询范围值采用交叉0-1编码和质数融合操作产生比较因子,将查询单元格与比较因子作为查询指令送至存储节点;存储节点根据交叉0-1编码比较规则将采集数据与查询范围值的比较因子比较,完成多维数据范围查询,结果发送给Sink节点。在结果验证阶段,Sink节点根据多维加密约束链中的采集周期时间和特性,验证查询结果的真实性完整性。在实验部分,采用Cortex-M4和Cortex-A9内核开发板实现协议内容,验证了数据提交、隐私数据查询、隐私数据查询结果真实性和完整性验证等功能。通过对本文协议与CSRQ(communication-efficient secure range queries)协议在感知节点通...     

濒危植物夏蜡梅光合生理生态特性

摘要：采用遮荫的方式设置3个光照梯度：全光照（CK）、37%全光照（37%RI）和10%全光照（10%RI）,于2007年7月中旬,对上述光环境中的夏蜡梅(Sinocalycanthus chinensis)幼苗的光合作用参数、叶绿素荧光参数进行测定,结果表明：3种光环境下,夏蜡梅的净光合速率日变化均为“双峰”曲线,CK和37%RI光环境下,午休现象明显;最大净光合速率的大小是37%RI＞CK＞10%RI;日均净光合速率的大小是37%RI＞10%RI＞CK.叶绿素荧光参数的日变化表明,10%RI光环境下光抑制现象不明显;37%RI光环境下在午间发生了明显的光抑制,但是光合机构可以恢复.全光照环境下发生了长期的光抑制,光合机构受到不可恢复的伤害.在夏蜡梅自然群落中,于2006年7月、10月和2007年4月下旬的晴朗天气,测定了群落冠层和林下2种光环境下夏蜡梅的净光合速率日进程,并与其主要伴生植物进行比较.7月夏蜡梅冠层的净光合速率日进程呈“双峰”曲线,有明显的“午休”现象;林下夏蜡梅则表现为“单峰”曲线;在4月和10月夏蜡梅及其伴生植物净光合速率日进程均呈“单峰”曲线.夏蜡梅3个季节的日均净光合速率的平均值比其它伴生植物低,在群落内种间竞争中将处于不利地位.