含电动汽车的虚拟电厂聚合调控系统研究
这是一篇关于虚拟电厂,优化调度管理,需求响应,碳交易,原型系统的论文, 主要内容为在新型电力系统下,电网运行逐渐呈现智能化、数字化等特点。发展“源-网-荷-储”一体化运行急需“云大物移智链边”等技术手段,让电网系统具有海量数据处理分析、高度智能化决策能力。从而实现各类能源资源整合、打通能源多环节的壁垒,让“源-网-荷-储”各要素真正做到友好协调发展。虚拟电厂技术作为一种特殊电厂理念参与电力市场和电网运行的电源协调调度,具有广阔的研究前景。本文主要工作如下:首先,总结国内外能源互联网、含大规模电动汽车参与的虚拟电厂优化调度以及能源管理系统国内外研究现状。梳理虚拟电厂聚合调控系统的功能逻辑,结合微服务架构思想对虚拟电厂聚合调控系统架构和功能进行设计,为后续优化调度模型求解、软件开发等工作奠定基础。其次,采用基于神经网络算法对居民用电负荷、可再生能源出力进行预测,采用需求响应和场景分析方法处理源、荷不确定性分析,为虚拟电厂系统优化调度提供数据支撑。然后结合私家电动汽车出行规律和微电网设备机理驱动模型,构建含电动汽车有序充放电的双层虚拟电厂聚合优化调度模型,并在优化调度过程中引入阶梯式二氧化碳排放权交易机制。最终采用多目标进化算法求解虚拟电厂优化调度模型。最后,采用Java、Python等后端编程语言和HTML等前端编程语言开发虚拟电厂聚合调控系统,并部署于Kubernetes平台。该系统实现了可再生能源出力和负荷预测可视化、充电桩能量管理、虚拟电厂优化调度可视化等服务,并根据上述各服务所需的数据结构设计相应数据库。
电子商务系统平台模型的研究与实现
这是一篇关于电子商务,云计算,架构设计,SOA,个性化系统,原型系统的论文, 主要内容为现在,不论是在国家层面还是在个人层面,电子商务都显示出无与伦比的重要性。国家“十三五”规划要发展农村电商与“互联网+”,对个人来说,电子商务的进一步发展形式—线上线下结合正为个人带来越来越方便的生活;当前,电子商务企业迅速发展,中小型的电子商务企业为了快速低成本的发展出自己的电子商务网站系统,云计算技术被广泛使用;云计算技术动态的提供虚拟化的计算资源,购买了云计算服务的电商平台企业往往只需要在云计算平台上发布自己的网站应用系统,不需要考虑系统需要的硬件基础设施,这些完全由云计算服务提供商管理,云计算的使用必将为电子商务插上腾飞翅膀。本文主要研究并实现了在云计算环境下的大型电商网站系统与个性化的推荐系统的建设问题。大型网站软件系统地特点决定其架构需要进行非常合理的设计,系统需要网站具有高可用性与高可靠性;在面临高并发、大数量用户的情况下,使用分布式的架构设计,将整个系统拆分成不同的模块,在每一个模块中使用集群化的系统,集群内部使用负载均衡机制完成任务调度;同时,在软件架构设计方面采用面向服务的架构体系(SOA,Service-Oriented Architecture),SOA架构与云计算平台的结合更能为平台的开发提供可靠的助益;本文在前面介绍了云计算环境的基本知识以及本系统开发过程中使用的核心框架,之后对大型网站软件系统的架构设计方法进行了研究,给出了现代大型网站软件系统架构,同时,按照SOA的软件架构设计方法给出了本系统的软件层次架构,然后,对网站中应用的个性化推荐系统的算法进行了研究,给出了基于支持向量机的个性化推荐算法,并提出在推荐算法中加入个搜索引擎使用的Ranking-SVM算法进行重排序处理;最后,在技术框架合理配置的情况下,介绍了系统模块的实现,并对系统功能的特色部分进行了介绍;在论文的最后部分完成了对于系统的测试,证明了系统的可用性。经过设计、实现与测试,论文初步完成了一个高性能、高可靠性的大型电商原型系统。
济南市区WebGis系统的设计与实现
这是一篇关于地理信息系统,WebGIS,GeoMedia WebMap,原型系统的论文, 主要内容为GIS(地理信息系统)是利用空间数据资源的信息系统,它实现了空间数据与属性数据相结合,实现了信息的可视化。如何充分有效的利用地理信息资源,成为IT领域研究的重点,地理信息已经发展成为一个巨大的产业。WebGIS实际上是在Web上实现GIS功能,是一种基于Internet/ Intranet的技术标准和通信协议的网络化地理信息系统。GIS通过WWW功能得以扩展,真正成为一种大众使用的工具。WebGIS不仅开拓了地理信息资源利用的新领域,而且为GIS信息的高度社会化共享提供了可能。WebGIS作为数字地球的主要技术依托和载体,已经成为IT领域十分重要的研究方向 本课题是济南市城市规划咨询服务中心为实现“数字济南”提出并实施的“济南市空间信息交换平台的设计与应用”项目的一个子课题,是实现“数字济南”工程的重点课题。本课题的目的是为实现“数字济南”工程建立一套面向公众的WebGIS模式的空间信息发布平台。系统采用B/S结构,为客户端、应用服务器、数据库管理服务器。客户端为通用浏览器,应用服务器包括Web服务器(IIS5.0)、GIS服务器(GeoMedia WebMap),数据库为access格式的空间数据库。 本课题从济南市地理信息应用的实际出发,采用软件工程的基本设计思想解决济南市地理信息系统的WebGis应用问题,首先是需求分析,针对济南市的实际情况,分析真实的需求。然后是系统的概要设计,接着是系统的详细设计和实现,采用面向对象的设计思想对系统进行分析和设计,对每个功能模块进行详细的实现,最后对系统进行测试,投入运行。在整个项目中,本人主要负责济南市WebGis系统的空间数据库的设计、查询、分析模块和图形远程编辑模块设计、专题图的实现、以及界面设计。 济南市区WebGis系统实现了基本图形操作、智能查询、地图信息发布、远程维护等功能,是“数字济南”工程的一个重要组成部分,系统在实际中运行良好,受到了相关人员的好评,为全面实施城市数字化工程,建设现代化的城市作出了应有的贡献。本课题对同类问题的解决也有很好的借鉴作用。
金属切削刀具再制造服务模式组合优化
这是一篇关于再制造,刀具,服务模式,优化方法,评价指标,原型系统的论文, 主要内容为制造业是中国经济的支柱产业,推动了经济的快速增长;金属切削加工是制造业的重要组成部分,约有70%的制造活动需要用到切削加工;金属切削刀具是金属切削加工的核心工具,每年的消耗量巨大,对金属切削刀具进行再制造,具有明显的经济和社会效益。结合企业实践需求,本文采用层次分析法、定性分析法、演化博弈以及优化算法等设计了金属切削刀具再制造服务模式组合优化,通过原型系统的运行验证了关键技术的可行性与可靠性。首先,从刀具生命周期与再制造模式入手,对刀具的可制造性评价指标进行分析。基于层次分析法以及专家讨论法,将可再制造性评价指标分为经济性指标、技术性指标以及环境性指标;通过基于AHP的评价方法,可以快速的对磨损刀具进行可再制造性评价,方便后续的再制造流程决策。其次,对金属切削刀具再制造服务模式模型进行了定性分析。通过现状分析建立了再制造服务模式相关指标,利用Vensim对再制造服务模式的因果关系回路进行了定性分析,通过分析其物理意义,可以实现更加高效、环保、经济的再制造服务。然后,为了解决刀具服务模式最优策略以及再制造刀具完成时间以及修复成本的最优问题,通过企业实际的调研,对金属切削刀具再制造服务模式模型进行构建,根据演化博弈以及NSGA-II算法优化,利用Matlab将数学模型进行解算,通过熵值法以及TOPSIS法相结合,最终形成不同优化方案可供选择。最后,为了验证关键技术的可行性与可靠性。刀具再制造管理原型系统基于B/S架构开发,结合实际需求实现表现层、业务逻辑层和数据层三个层次的应用,通过以合金4刃立铣刀刀具为实例进行验证,结果表明刀具再制造管理原型系统是具有可行性以及可靠性。
基于微服务架构的能源互联网综合能量管理系统研究
这是一篇关于微服务架构,综合能量管理系统,数据-机理驱动,态势感知,原型系统的论文, 主要内容为能源系统和互联网技术相结合催生出了能源互联网这一概念,为多能互补运行与协调优化提供了可能性。综合能量管理系统主要利用不同能源之间的相互转换实现综合能源系统的协调优化,目前面临着诸多问题与挑战,例如综合能量管理系统的功能需求尚不明确;存在重复开发问题,需要高兼容性平台整合现有功能,打破数据信息壁垒。为解决上述问题,本文研究了基于微服务架构的能源互联网综合能量管理系统,利用微服务架构所具备的服务松耦合的特点,形成具备高拓展性、高可用性的综合能源调控平台。论文的主要内容包括:首先,研究基于微服务的能量管理系统架构,充分利用能源互联网物理机理认知和海量运行数据,设计数据-机理驱动的能量管理功能逻辑。可基于数据-机理驱动两种计算模式实现态势感知及能流优化两层能量管理系统核心功能,形成交叉验证。基于微服务架构按照耦合关系对能量管理系统功能进行拆分,使系统具备松耦合,高兼容性、高灵活性等特点,支持能量管理系统功能的灵活接入,满足能源形式多样化的发展需求。然后,对态势感知及能流优化两层中的综合能源状态估计、预测以及能流优化等微服务展开具体研究。考虑不同能源系统在响应速度上的差异,建立天然气系统动态模型描述其较长的动态变化过程,实现了多时间断面综合能源系统状态估计,实时感知综合能源系统运行状态;实现了基于长短期记忆神经网络的综合能源负荷预测方法,提取历史数据中存在的时间相关性信息以及不同能量需求历史数据中存在的深层次耦合关系,给出预测结果,预判系统未来变化趋势,为系统的优化运行提供决策支撑;实现了基于深度强化学习的综合能源系统优化调度,利用人工智能技术拟合复杂非线性系统,降低计算求解时间,利用多能灵活转化关系降低系统总能耗成本。最后,基于上述工作应用Spring Cloud平台开发了原型系统。设计系统内部微服务间基于消息的并行通信模式,搭建了基于KafKa的微服务数据总线;根据不同微服务所需计算数据设计并实现了各微服务下的数据库;基于上述理论研究实现了综合能源状态估计、预测以及能流优化等微服务,整合至微服务架构下并开发原型系统,该原型系统可根据参数输入调用所需微服务进行特定功能的计算求解,并给出计算结果。
地表覆盖知识图谱构建——以水系为例
这是一篇关于地表覆盖,地表覆盖知识表达,知识关联,地表覆盖知识图谱,原型系统的论文, 主要内容为地表覆盖是指地球表面各种物质类型及其自然属性与特征的综合体,反映着地球表面物质类型的分布状况和演化过程,是全球自然资源调查和生态环境研究的重要基础数据。但是单纯地提供数据、信息服务并不能全面发挥其真正作用,提供多粒度、多尺度、多维度的地表覆盖知识服务是当前的发展趋势。而如何表示地表覆盖知识,组织和关联这些知识是地表覆盖知识服务首要解决的问题。基于此本文将知识图谱引入到地表覆盖知识服务研究中,以水系为例,研究地表覆盖知识表达,有效的组织与表达地表覆盖各类数据,构建地表覆盖知识图谱。本文的主要研究内容如下:(1)地表覆盖数据的知识建模与形式化表达。首先分析地表覆盖领域知识的特点,根据知识点特征研究知识分类体系;其次,基于本体理论,设计领域概念、实体、关系、属性等,构建地表覆盖知识图谱模式层;最后,以水系为例,依据知识图谱模式层的设计,研究知识表达方式,采用RDF(Resource Description Framework)三元组模型形式化表达知识,并以图模型数据库进行存储,从而完成知识图谱数据层的构建。(2)地表覆盖知识多层次关联。围绕地表覆盖知识具有的时空和语义特征,提出空间关系计算模型、语义推理模型和时空变化表达模型。其中,空间关系计算模型对知识点间的拓扑关系、方位关系、距离关系开展关联计算;语义推理模型采用描述逻辑和规则推理,对知识点间的语义进行推理关联。时空变化表达模型将波谱变化和形态变化指标与地表覆盖知识点进行关联,从而支撑深层次探究地表覆盖时空变化特征。(3)地表覆盖知识图谱构建原型系统设计与实现。基于图模型数据库持久化存储地表覆盖知识,采用Jena推理引擎实现语义推理,以VUE、Java及Mapbox等技术开发了原型系统。该系统实现地表覆盖知识存储、知识关联和知识查询三个功能模块。通过实例证明,该系统运行可靠,具有较强的实用价值,可有效支撑地表覆盖知识图谱的构建。
基于ResECNet的小目标检测算法研究与实现
这是一篇关于小目标检测,ResECNet算法,特征金字塔网络,损失函数,原型系统的论文, 主要内容为随着深度学习技术的快速发展,目标检测领域也取得重大突破,目标检测技术被成功应用于安防监控、智能驾驶、医疗图像识别等众多领域。然而,由于小目标自身的特性(像素少、易于噪声混淆等),当前主流目标检测算法对小目标的检测精度远低于中大尺寸目标的检测精度。本文针对小目标特征难以提取的问题,对特征金字塔网络进行改进,设计一个全局上下文信息模块提取上下文信息辅助小目标的检测,并在此基础上提出Res ECNet小目标检测算法。本文主要研究工作如下:(1)面向小目标检测的跨分辨率信息交互算法研究。针对特征金字塔网络底层特征较弱、鲁棒性不强影响小目标检测的问题,设计一种特征金字塔网络的改进形式。在原本特征金字塔网络的基础上,增加一个特征拼接模块和自底向上的路径,通过充分融合不同分辨率的特征,对各层特征进一步加强。同时针对小目标像素少,提取到的特征也少,导致难以检测小目标的问题,设计一个全局上下文信息提取模块,利用全局上下文信息来辅助小目标检测。最后将全局上下文信息提取模块与改进的特征金字塔网络进行融合,使得融合后的特征既含有丰富的语义、位置信息又含有丰富的全局上下文信息。(2)基于Res ECNet的小目标检测。针对Retina Net算法存在的问题,为了更好的检测小目标,设计Res ECNet小目标检测算法。该算法在Retina Net算法的基础上进行多种改进,以深度残差网络为特征提取网络,使用分辨率更高的底层特征图来检测小目标,并利用融合全局上下文信息的再优化跨分辨率信息交互网络进行特征融合和上下文信息提取,使得最终提取的特征兼顾深层语义信息和全局上下文信息;同时设计改进的GIo U Loss作为算法的边界回归损失,以及使用K-means对锚框进行参数设置来进一步提升算法对小目标检测的性能。最后,通过实验验证Res ECNet算法的有效性。(3)小目标检测原型系统设计与实现。为了实际部署本文设计的Res ECNet算法,本文设计并实现一个基于C/S架构的小目标检测原型系统,原型系统以Res ECNet为小目标检测算法,拥有用户登录、图片检测、视频检测、数据存储、检测记录查看、模型训练和用户权限管理的功能。最后对系统进行测试,验证系统的有效性。
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