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基于飞联网运行的航空器多速度差跟驰模型 被引量：1
1
作者 王莉莉 赵云飞 郭微萌 《北京航空航天大学学报》 北大核心 2025年第6期1873-1881,共9页
为提高空中交通流的稳定性,基于飞联网运行特性研究了考虑偏移的航空器多速度差跟驰模型。为定量描述航空器间的偏移对跟驰行为的影响,引入偏移阻碍作用,建立偏移与前导航空器速度的关系,将跟驰模型扩展到三维模式;考虑飞联网环境下的... 为提高空中交通流的稳定性,基于飞联网运行特性研究了考虑偏移的航空器多速度差跟驰模型。为定量描述航空器间的偏移对跟驰行为的影响,引入偏移阻碍作用,建立偏移与前导航空器速度的关系,将跟驰模型扩展到三维模式;考虑飞联网环境下的多航空器信息交互模式,构建航空器多速度差跟驰模型,并应用稳定性分析方法,推导所提模型稳定性判别条件,计算稳态通行能力;在对模型进行参数标定的基础上,以考虑3架前导航空器的多速度差跟驰模型为例,设计数值仿真实验。结果表明:阻碍作用随偏移量的增大而减小,在相同偏移量情况下,重型机的阻碍作用最大,轻型机最小;所提模型相比传统模型具备更优的稳定域,且考虑前导航空器数量越多、权重系数越大,所提模型的稳定性越好;相同取值条件下,所提模型的燃油消耗系数均低于传统模型,当敏感系数取1 s^(-1)时,燃油消耗系数降低27.12%。数值仿真表明航空器多速度差跟驰模型有利于提高空中交通流的稳定性,降低燃油消耗。 展开更多
关键词 飞联网 多速度差 跟驰模型 稳定性分析 通行能力 燃油消耗
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基于飞行冲突网络的低空多无人机冲突探测与解脱策略
2
作者 岳仁田 牛萌 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第22期9631-9639,共9页
为保障无人机在低空空域运行安全,推动低空经济快速发展,构建了一种针对多无人机飞行冲突的探测方法与解脱策略。首先,依据广播式自动相关监视(automatic dependent surveillance-broadcast,ADS-B)飞行数据,采用改进的基于模糊推理的交... 为保障无人机在低空空域运行安全,推动低空经济快速发展,构建了一种针对多无人机飞行冲突的探测方法与解脱策略。首先,依据广播式自动相关监视(automatic dependent surveillance-broadcast,ADS-B)飞行数据,采用改进的基于模糊推理的交互式多模型容积卡尔曼滤波(fuzzy reasoning interactive multiple model cubature Kalman filter,FR-IMMCKF)算法对UAV航迹进行预测,其次,依据UAV间的相对运动状况,进行冲突机的初步筛选,并在速度障碍法基础上添加垂直探测部分使其支持三维范围的冲突探测,然后,引入冲突系数作为飞行冲突网络里的权重,并提出冲突状态空间模型(state space model,SSM),使解脱区间可视化,最后,设置了调高、调向与调速解脱策略,并推出可选解脱航向和速度的区间。构造低空5架UAV飞行冲突情景进行仿真验证,结果表明,本文方法能够在飞行态势复杂的情况下给出冲突解脱次序并提供可行的解脱策略。 展开更多
关键词 无人机 飞行网络 状态空间模型 速度障碍 解脱策略
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基于多层感知机模型的稻麦双变量精准施肥机排肥策略 被引量：3
3
作者 施印炎 辛亚鹏 +3 位作者 汪小旵 郑恩来 沈成 张昭 《农业工程学报》 北大核心 2025年第10期51-60,共10页
变量施肥是实施精准农业的重要技术途径,转速、开度双重调节的外槽轮式变量施肥方式是稻麦轮作区作物施肥的典型方式。针对目前变量施肥机控制系统响应速度慢、预测模型不准确,引起排肥量误差大、成效不显著的问题,该研究基于自主研制... 变量施肥是实施精准农业的重要技术途径,转速、开度双重调节的外槽轮式变量施肥方式是稻麦轮作区作物施肥的典型方式。针对目前变量施肥机控制系统响应速度慢、预测模型不准确,引起排肥量误差大、成效不显著的问题,该研究基于自主研制的稻麦双变量精准施肥机,运用数理统计和机器学习方法,提出一种基于多层感知人工神经网络的排肥量预测模型,并对其有效性和适用性进行验证。通过分析莱维飞行算法(levy flight algorithm,LFA)、粒子群算法(particle swarm optimization,PSO)和多层感知器神经网络模型(multilayer perceptron,MLP)的算法机理,结合开度-转速双变量排肥方法,构建LFA-PSO-MLP(LPM)排肥量预测模型;引入开度-转速-排肥量关系模型,利用归一化、正则化等方式改善算法结构,开展参数优化和模型训练,并对比MLP和PSO-MLP模型,得到LFA-PSO-MLP排肥量最优预测模型;构建ILPM(inverse LFA-PSO-MLP)预测模型作为施肥机的神经网络模型,根据目标排肥量快速计算所需开度和转速。试验结果表明:LFA-PSO-MLP模型在拟合50次左右收敛,拟合500次后的R2值为0.999,平均相对误差(average relative error,ARE)为1.83%,均优于其他两种模型。LPM验证集验证试验中,预测值与验证值的平均相对误差为2.47%,田间试验的预测值与实测值的平均相对误差为3.49%;ILPM验证试验中,转速预测的平均相对误差为1.82%,目标排肥量与实际排肥量的最大相对误差为7.26%,平均相对误差为6.09%,施肥机排肥效果较好。所提模型能够在保证排肥量预测精度的同时提升运算效率,实现快速、精准、高效的变量施肥,改善生态效益和经济效益。 展开更多
关键词 算法 粒子群 莱维飞行 多层感知机神经网络 双变量排肥策略
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基于Informer模型的航班延误预测
4
作者 杨新湦 游超 朱承元 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第19期8282-8288,共7页
为能更加精准预测不同时段的航班延误态势,选用美国亚特兰大机场2023年全年的运行数据与相关气象数据进行实验,提出基于相关系分析(correlation analysis,CA),主成分分析(principal components analysis,PCA)和Informer模型的CA-PCA-Inf... 为能更加精准预测不同时段的航班延误态势,选用美国亚特兰大机场2023年全年的运行数据与相关气象数据进行实验,提出基于相关系分析(correlation analysis,CA),主成分分析(principal components analysis,PCA)和Informer模型的CA-PCA-Informer航班延误预测模型,采用MAE(mean absolute error)和RMSE(root mean square error)作为模型的评价指标进行预测误差分析。结果表明,CA-PCA-Informer模型比简单的组合模型预测效果更好,与CA-PCA-LSTM和CA-PCA-GRU模型相比模型误差最低,MAE和RMSE分别降低了20.2%~20.7%和12.7%~14.1%;CA-PCA-Informer模型对预测步长为1 h时预测更为精准,该模型可以为决策者提供更加准确的航班延误态势以保证航班的高效运行。 展开更多
关键词 民航交通运输 航班延误预测 Informer模型 主成分分析 神经网络
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数据缺失下的航班地面保障关键环节时间预测
5
作者 顾思诗 吴薇薇 +1 位作者 蒋燕 张皓瑜 《南京航空航天大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期349-360,共12页
准确预测航班地面保障关键环节时间可以更高效地为航班过站做好保障工作,实现航班精细化管理。在实际航班运行生产过程中,保障数据缺失与异常普遍发生。传统预测模型在面对数据缺失挑战时,其预测性能往往遭受显著制约。为克服此局限,在... 准确预测航班地面保障关键环节时间可以更高效地为航班过站做好保障工作,实现航班精细化管理。在实际航班运行生产过程中,保障数据缺失与异常普遍发生。传统预测模型在面对数据缺失挑战时,其预测性能往往遭受显著制约。为克服此局限,在因果图卷积网络(Causal graph convolutional network,CGCN)的基础上,引入动态时间规整(Dynamic time warping,DTW)模块,构建了面向数据缺失场景的航班保障时间节点预测模型。通过缺失值的自主式处理与时空特征的深入挖掘,为数据缺失下的航班地面保障时间预测提供了一种更为有效的解决方案。以国内某大型机场航班保障数据集(共6480条数据)为例进行验证,实验结果表明:与考虑缺失值的因果图卷积网络(Causal graph convolutional network with missing data,CGCNM)、动态时空图卷积神经网络(Dynamic spatial‑temporal graph convolution network,DSTGCN)、贝叶斯时间因子矩阵分解(Bayesian temporal matrix factorization,BTMF)、长短期记忆网络(Long short‑term memory,LSTM)等7种基准模型相比,所提模型在20%~80%缺失率的场景下,各保障时间节点预测结果的平均绝对误差(Mean absolute error,MAE)至少降低8.1%,均方根误差(Root mean square error,RMSE)至少降低4.6%;且随着缺失率的增加,所提模型的优势更加明显。实例证明,建立的考虑缺失值的航班地面保障时间预测模型在预测精度和预测稳定性上都优于上述基准模型,能够为机场保障运行提供客观可靠的决策依据。 展开更多
关键词 航空运输 时间预测 深度学习 航班保障网络 数据缺失
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基于行为与ERP的飞行员注意网络功能
6
作者 徐开俊 房雨星 +2 位作者 王卓凡 王泉川 王一峰 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第24期10506-10516,共11页
为了探究飞行学员脑功能中注意网络的特点,使34名飞行员(飞行组)与44名普通大学生(对照组)均完成基于Posner和Peterson的模型(警觉、定向和执行控制)、注意网络测试(atentional-network test, ANT)任务,共4个条件。对比两个群体间的行... 为了探究飞行学员脑功能中注意网络的特点,使34名飞行员(飞行组)与44名普通大学生(对照组)均完成基于Posner和Peterson的模型(警觉、定向和执行控制)、注意网络测试(atentional-network test, ANT)任务,共4个条件。对比两个群体间的行为数据与事件相关电位(event-related potential, ERP)数据差异。基线条件、定向条件和执行控制条件飞行员群体反应均显著快于普通群体,同时定向加工过程飞行员群体显著快于普通群体,脑电(electroencephalography, EEG)结果与行为结果具有一致性。在代表反应的P3振幅飞行员均显著小于普通群体,表明飞行员在完成相同任务时需要消耗的注意资源更少。得到飞行员群体注意网络功能更好的结论,为飞行员脑功能研究提供了行为和脑电方面的依据,也为飞行员的选拔与训练提供客观依据。 展开更多
关键词 飞行员 普通群体 注意网络功能(ANT) 事件相关电位 飞行安全
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基于复杂网络的航班过站保障系统事故、关键致因因素识别
7
作者 宋洋 赵梓池 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第5期2184-2192,共9页
为了探究航班过站保障系统事故潜在致因因素和作用机理,进一步保障民航运行安全,基于系统理论和灰色关联理论并结合航班过站保障作业流程的实际情况,将系统中安全问题转化为控制和反馈问题,绘制安全控制反馈结构。运用复杂网络理论将事... 为了探究航班过站保障系统事故潜在致因因素和作用机理,进一步保障民航运行安全,基于系统理论和灰色关联理论并结合航班过站保障作业流程的实际情况,将系统中安全问题转化为控制和反馈问题,绘制安全控制反馈结构。运用复杂网络理论将事故致因及其逻辑关系进行转化,构建有向加权事故致因网络模型,从节点度、网络直径和平均路径长度等不同角度对网络整体特性及各节点的联系展开量化分析,遴选出影响航班过站保障系统的16个重要事故致因因素;通过灰色关联分析判断各致因因素对事故影响程度的大小,最终确定需要防控的关键致因因素。结果表明:人员因素在航班过站保障系统事故中占主导地位,其子因素中超速行驶、人员数量不足、牵引人员失误和人员违规进入控制区是导致事故的关键致因因素。 展开更多
关键词 系统理论 航班过站保障 系统事故 关键致因 复杂网络
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面向战斗机尾旋仿真的增量叠加神经网络模型
8
作者 赵彤 李怀璐 +1 位作者 王旭 张伟伟 《哈尔滨工业大学学报》 北大核心 2025年第4期10-20,共11页
为提升战斗机尾旋过程中的气动力预测能力,改善稳定尾旋运动的仿真精度,结合深度神经网络强大的函数拟合能力,提出了一种新型神经网络模型,实现对尾旋非定常气动力的准确建模,并通过尾旋耦合仿真开展高精度的尾旋姿态预测。以战斗机失... 为提升战斗机尾旋过程中的气动力预测能力,改善稳定尾旋运动的仿真精度,结合深度神经网络强大的函数拟合能力,提出了一种新型神经网络模型,实现对尾旋非定常气动力的准确建模,并通过尾旋耦合仿真开展高精度的尾旋姿态预测。以战斗机失速尾旋下的气动特性为研究对象,首先,利用神经网络模型对立式风洞试验中的非定常气动力矩进行高精度建模。其次,基于神经网络模型特点与传统气动数据库构造方式,提出了增量叠加神经网络模型,将气动数据库的舵效增量引入神经网络,实现了变舵面下的尾旋非定常气动力矩的高精度建模。最后,将得到模型与尾旋运动学方程耦合,开展稳定尾旋仿真与尾旋特征预测。研究结果表明,所提出的模型能够很好地刻画不同舵面组合下尾旋气动力变化,与传统气动数据库相比气动力矩预测误差降低77%,利用该模型能够实现对飞机稳定尾旋特性的高精度预测,其中稳定尾旋周期预测相对误差降低34%,验证了机器学习方法在飞机复杂动力学仿真中的工程有效性。 展开更多
关键词 立式风洞 尾旋仿真 神经网络 飞行动力学 非定常气动力
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TBO模式下基于复杂网络的空中交通复杂性分析
9
作者 彭娅婷 温祥西 +2 位作者 吴明功 杨志伟 王楠 《北京航空航天大学学报》 北大核心 2025年第4期1234-1244,共11页
由于依据统一间隔标准构建的复杂网络未考虑机型运行的差异性,不能满足基于航迹运行(TBO)下空中交通复杂性分析的精细化要求。为解决该问题,提出一种基于复杂网络区分不同机型的空中交通复杂性分析模型。建立不同机型侧向飞行安全间隔模... 由于依据统一间隔标准构建的复杂网络未考虑机型运行的差异性,不能满足基于航迹运行(TBO)下空中交通复杂性分析的精细化要求。为解决该问题,提出一种基于复杂网络区分不同机型的空中交通复杂性分析模型。建立不同机型侧向飞行安全间隔模型,构建航空器精准保护区,优化飞行冲突网络中航空器连边的判定依据。飞行冲突判断在考虑航空器航向和速度等信息的基础上,关注航空器的不同性能与状态,使飞行冲突网络能够更加贴近TBO的运行模式。通过实验仿真TBO运行环境,同时利用厦门高崎国际机场雷达数据进行验证。结果表明:所提模型较改进前的飞行冲突网络,能够精细化航空器间的水平安全间隔标准,降低空域的复杂度,减轻管制员工作负荷,提高空域的运行效率,为航空器自主选择最优化航迹提供更大的空间。 展开更多
关键词 飞行冲突 复杂网络 基于航迹运行 水平间隔标准 保护区模型
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高速飞行器自组网快速高效加权分簇算法
10
作者 张琳权 任智 +2 位作者 杨建军 王淮 张伟 《计算机应用研究》 北大核心 2025年第3期888-894,共7页
针对高速飞行器自组织网络中组网时间较长、维护开销较大、网络恢复较慢等问题,提出了一种快速高效的加权分簇算法。该算法与现有的加权分簇算法进行了比较,对平均节点间距离、平均移动相似度以及节点度三个指标进行了改进;针对梯度抑... 针对高速飞行器自组织网络中组网时间较长、维护开销较大、网络恢复较慢等问题,提出了一种快速高效的加权分簇算法。该算法与现有的加权分簇算法进行了比较,对平均节点间距离、平均移动相似度以及节点度三个指标进行了改进;针对梯度抑制导致的组网周期延长问题,优化了现有的组网流程;针对备用簇首维护开销较大的问题,提出了一种高效备用簇首选举和跨层通告机制;针对簇首节点突发损坏的情况下,簇成员反应较慢的问题,提出了一种簇成员快速响应切换机制。通过OPNET软件进行仿真模拟,该算法在组网时间、控制开销及恢复时间等指标上,相较于现有加权分簇算法均有一定提升。仿真结果表明,该算法能够有效提升网络性能,更加适用于复杂环境下的高速飞行器自组织网络。 展开更多
关键词 高速飞行器自组网 分簇算法 簇维护 快速恢复
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一种基于图学习的试飞试验点关联性挖掘算法
11
作者 刘鹏 邓晓政 《现代电子技术》 北大核心 2025年第17期160-166,共7页
飞机试飞试验点是基本的飞行试验任务,如何对其进行科学、有效的编排,形成合理的试飞计划,对整个试飞全生命周期的安全、效率、成本目标起到了至关重要的作用。其中,试验点之间的关联关系分析,尤其是前置关系的确定决定了试验点执行顺序... 飞机试飞试验点是基本的飞行试验任务,如何对其进行科学、有效的编排,形成合理的试飞计划,对整个试飞全生命周期的安全、效率、成本目标起到了至关重要的作用。其中,试验点之间的关联关系分析,尤其是前置关系的确定决定了试验点执行顺序,是关键的试飞计划编排因素。因此,文中提出一种基于图卷积神经网络的知识挖掘算法来解决试验点的前置关系预测需求。整个算法模型基于试验点结构化表征的知识图谱开展,随后设计了图知识要素提取、基于图卷积的深层试验点特征挖掘、试验点对逻辑关系回归等模块,挖掘出试验点对间的关联性,实现了较为精准的前置关系预测。在飞行试验中,对试验点数据进行测试,并对比多个经典模型,文中算法的准确率和稳定性具有明显的优势,验证了所提算法的有效性。 展开更多
关键词 飞行试验 试验点执行关系 图学习 图卷积神经网络 自编码器 知识图谱
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机场飞行区CPS网络建模及韧性评估
12
作者 王兴隆 邱鑫 魏奕雯 《中国安全科学学报》 北大核心 2025年第2期49-56,共8页
为评估机场飞行区信息物理系统(CPS)的韧性,并为紧急情况下的快速恢复提供参考,以飞行区管制网为信息网,飞行区滑行路径网为物理网,构建精细化、实时化的机场飞行区CPS网络模型;以西安咸阳机场飞行区CPS为例,针对机场飞行区CPS网络,选... 为评估机场飞行区信息物理系统(CPS)的韧性,并为紧急情况下的快速恢复提供参考,以飞行区管制网为信息网,飞行区滑行路径网为物理网,构建精细化、实时化的机场飞行区CPS网络模型;以西安咸阳机场飞行区CPS为例,针对机场飞行区CPS网络,选取最大连通子图相对值计算网络的连通性,并结合鲁棒性、性能损失和综合韧性指标评估网络韧性;对比不同扰动-恢复策略下的机场飞行区CPS情况,以确定出最佳恢复策略。结果表明:介数扰动对管制网破坏最大,度值扰动对滑行路径网破坏最大;采用介数恢复能够使机场飞行区CPS韧性得到较快恢复;在随机扰动下,机场飞行区CPS网络展现出较高的韧性水平。 展开更多
关键词 机场飞行区 信息物理系统(CPS) 管制网 网络模型 韧性评估 介数扰动 度值扰动 最大连通子图相对值
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基于改进航班网络的航空货运综合调度恢复模型
13
作者 任轩禾 史晓红 +2 位作者 张越 徐颖 林海峰 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第12期5240-5248,共9页
中断恢复对货运航空公司的运营起到至关重要的作用。为扩大货运航班网络的应用场景,引入强制节点和外部弧等元素,在通常情况下,飞机和货物均被定义在相互独立的网络中,并通过顺序求解的方法依次恢复,为挖掘各研究对象之间的关联性,并同... 中断恢复对货运航空公司的运营起到至关重要的作用。为扩大货运航班网络的应用场景,引入强制节点和外部弧等元素,在通常情况下,飞机和货物均被定义在相互独立的网络中,并通过顺序求解的方法依次恢复,为挖掘各研究对象之间的关联性,并同时完成各项恢复操作,引入实体流将不同类型的实体集成在同一网络中;为解决机组的恢复问题,在模型中添加机组执勤、飞行资质等有关约束,并基于改进的航班网络构建混合整数线性规划模型,该模型能够实现飞机、货物和机组的一体化恢复;为准确评估货机的容量限制,以标准托盘表示货物量,并改进有关的容量约束模型;为降低问题的复杂度,采用实体聚合的方法来缩减网络中实体的数量。使用小规模货运航空公司所提供的运行数据进行模型验证。结果表明:模型提出的恢复方案能够减少42%的延误时间;在进一步的仿真测试中,针对两个具备多机队的货运航空公司,分别设置6种不同的中断场景,随着中断率的提高,中型货运航空公司的恢复策略以重新规划货机路径和机组排班为主,而大型货运航空公司的恢复策略以航班延误为主。提出的基于改进航班网络的航空货运综合调度恢复模型能够在有限时间内求得所有算例的精确解,并且平均误差为0.47%。 展开更多
关键词 货运航空公司 不正常运行 综合恢复 中断管理 改进航班网络 混合整数线性规划
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基于UPLC-Q-TOF/MS、网络药理学和分子对接模拟探讨黄连解毒汤治疗痛风性关节炎的药效物质及作用机制
14
作者 王文婷 冯锦辉 +7 位作者 杨珂 李莎 王斌 刘继平 卫昊 史永恒 王川 王国全 《重庆医科大学学报》 北大核心 2025年第7期860-869,共10页
目的:利用超高效液相色谱-四极杆-飞行时间质谱(ultra performance liquid chromatography-quadrupole-time of flightmass spectrometry,UPLC-Q-TOF-MS)技术对黄连解毒汤(Huanglian Jiedu Decoction,HLJDD)的主要成分进行鉴定。并结合... 目的:利用超高效液相色谱-四极杆-飞行时间质谱(ultra performance liquid chromatography-quadrupole-time of flightmass spectrometry,UPLC-Q-TOF-MS)技术对黄连解毒汤(Huanglian Jiedu Decoction,HLJDD)的主要成分进行鉴定。并结合网络药理学和分子对接验证对HLJDD治疗痛风性关节炎(gouty arthritis,GA)中的潜在作用机制进行探讨。方法:通过UPLC-QTOF-MS技术在采集正、负离子模式下的数据,并结合对照品、相关文献及数据库检索,分析HLJDD的化学成分。利用网络药理学分析HLJDD治疗GA的潜在机制,筛选活性成分和GA的交集靶点,进一步富集分析和建立可视化网络,分子对接验证活性成分和交集靶点的结合能力。结果:通过UPLC-Q-TOF/MS方法鉴定出47个成分,采用网络药理学方法筛选得到HLJDD治疗GA的关键成分54个,交集靶点37个,PPI分析得到其中度值前10的关键靶点。GO功能富集分析得到20种生物过程、7种细胞组分、8种分子功能。KEGG通路富集分析得到96条干预GA相关通路,发现其治疗GA相关的通路主要涉及IL-17、TNF等炎症信号通路。分子对接进一步验证了HLJDD的关键成分与核心靶点结合能力良好。结论:已鉴定的HLJDD中的关键成分如黄柏碱、黄连碱、汉黄芩素、β-谷甾醇等可能通过调节IL-17、TNF通路中的多个核心靶点如PTSG2等来缓解GA,这为下一步深入研究作用机制提供了理论依据。 展开更多
关键词 黄连解毒汤 化学成分 超高效液相色谱-四极杆-飞行时间串联质谱 网络药理学 分子对接
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基于网络分解的故障树自动生成方法研究
15
作者 缪广宇 神策 方博杨 《计算机科学》 北大核心 2025年第S1期335-340,共6页
随着现代航空工业领域的发展,航空模拟器在飞行员训练、系统测试和故障排查中的重要性日益凸显。故障树分析作为提升飞行员应对非正常工况能力的关键工具,对模拟器设计的合理性至关重要。针对航空系统中存在的余度备份设计,提出了一种... 随着现代航空工业领域的发展,航空模拟器在飞行员训练、系统测试和故障排查中的重要性日益凸显。故障树分析作为提升飞行员应对非正常工况能力的关键工具,对模拟器设计的合理性至关重要。针对航空系统中存在的余度备份设计,提出了一种基于网络分解的故障树生成方法。该方法以系统结构图和目标节点为输入,通过分析网络的连通路径,生成直观清晰的故障树,同时使用常见的与或门作为逻辑门以方便阅读和其他程序调用结果。该算法不仅减少了人工工作量,还提高了模拟器设计的效率和准确性。此外,引入了一种加权的选点规则以及常见拓扑的简化规则,优化了网络分解的效率。最后,通过飞机系统部分网络图的实例验证,证明了所提算法的正确性和性能。 展开更多
关键词 故障树 航空模拟器 复杂网络 网络分解 飞机系统
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基于多策略改进灰狼优化算法优化CNN-LSTM的IGBT寿命预测 被引量：2
16
作者 付聪 吴松荣 +2 位作者 柳博 张驰 王少惟 《半导体技术》 北大核心 2025年第2期161-169,共9页
针对绝缘栅双极型晶体管(IGBT)长期工作出现的老化失效问题,提出一种多策略改进灰狼优化算法优化卷积神经网络(CNN)和长短期记忆(LSTM)网络组合模型的IGBT寿命预测方法。分析IGBT的失效机理并建立CNN-LSTM组合预测模型。利用灰狼优化算... 针对绝缘栅双极型晶体管(IGBT)长期工作出现的老化失效问题,提出一种多策略改进灰狼优化算法优化卷积神经网络(CNN)和长短期记忆(LSTM)网络组合模型的IGBT寿命预测方法。分析IGBT的失效机理并建立CNN-LSTM组合预测模型。利用灰狼优化算法优化CNN-LSTM模型中的初始学习率等参数,为解决传统灰狼优化算法容易陷入局部最优解的问题,从最优解扰动、参数调整和搜索机制方面引入三种策略进行改进。最后,基于NASA研究中心提供的IGBT老化数据集对改进模型进行性能验证。仿真结果表明:对比LSTM、CNN-LSTM等模型,多策略改进灰狼优化算法优化的CNN-LSTM模型的均方根误差(RMSE)、平均绝对误差(MAE)、平均绝对百分比误差(MAPE)三个评价指标均为最优,可以有效应用于IGBT寿命预测。 展开更多
关键词 IGBT 长短期记忆网络 改进灰狼优化算法 莱维飞行策略 寿命预测
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基于改进双动态时空图网络的航班延误预测模型
17
作者 魏明 徐子清 孙博 《计算机应用研究》 北大核心 2025年第2期365-370,共6页
针对现有航班延误预测模型中仅考虑机场之间空间拓扑结构的缺陷,提出一种基于多图信息融合的改进双动态时空图卷积网络航班延误预测模型。首先,根据航班延误传播的不同空间相关性,构建基于机场和航路的四种空间邻接矩阵,并进行多图融合... 针对现有航班延误预测模型中仅考虑机场之间空间拓扑结构的缺陷,提出一种基于多图信息融合的改进双动态时空图卷积网络航班延误预测模型。首先,根据航班延误传播的不同空间相关性,构建基于机场和航路的四种空间邻接矩阵,并进行多图融合提供更加全面空间特征信息;其次,将多图结构转换成超图刻画航班延误航线之间的空间相关性,利用门控时间卷积提取其时间序列相关性,利用超图卷积提取其空间相关性,并设计两种特征增强模块进一步避免部分点和边空间特征信息丢失现象。最后,以美国2009—2019年的50个机场之间航班延误预测为例,将本模型与五个主流基线模型进行对比,完成了消融实验。实验结果表明,相较于其他基线模型,该改进模型能够更好地在该问题上拟合实际情况。 展开更多
关键词 航空运输 航班延误预测 图卷积神经网络 超图卷积神经网络 多图信息融合
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基于深度学习的农业园区综合能源系统运行优化方法
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作者 刘曌煜 王蕾 王坤 《沈阳工业大学学报》 北大核心 2025年第4期470-477,共8页
【目的】农业园区可再生能源资源禀赋丰富,在“双碳”目标驱动下,其综合能源系统(IES)的高效运行对于推动绿色低碳转型具有重要意义。然而,当前农业园区普遍存在能源利用效率低、多能源系统调配不均、可再生能源就地消纳能力不足等问题... 【目的】农业园区可再生能源资源禀赋丰富,在“双碳”目标驱动下,其综合能源系统(IES)的高效运行对于推动绿色低碳转型具有重要意义。然而,当前农业园区普遍存在能源利用效率低、多能源系统调配不均、可再生能源就地消纳能力不足等问题,严重制约了农业生产效率和可持续发展水平。为此,提出了一种基于深度学习的农业园区IES运行优化方法,旨在构建更具经济性与低碳性的能源调度机制。【方法】首先,构建农业园区IES多目标优化调度模型,综合考虑燃气轮机燃料成本、电网交互成本及设备运维成本,形成涵盖多种能源形式的系统数学模型;其次,针对风光(风电、光伏)出力及负荷预测需求,设计改进型长短时记忆(LSTM)神经网络功率预测模型,并引入量子粒子群优化算法(QPSO)对网络的隐含单元数量、学习率等超参数进行动态优化,以提升预测精度;最后,针对传统黄金正弦算法(GSA)易陷入早熟收敛的问题,引入Lévy飞行机制提升更新效率,结合动态权重策略优化全局与局部搜索能力,构建改进GSA实现系统调度优化。【结果】在实例分析中,改进的QPSO-LSTM预测模型将预测误差稳定控制在5%以内,相较传统方法具有更高的预测精度和更强的全局搜索能力。在调度优化方面,改进GSA使系统日运行成本较未优化方案下降69.7%,风光就地消纳率提升27.9%,显著优于传统GSA,展现出优良的多能调度协调能力。【结论】所提出的基于深度学习的农业园区综合能源系统运行优化方法,能够实现对系统功率的高精度预测,并在此基础上有效降低系统运行成本,提升可再生能源就地消纳能力,在经济性与低碳性协同优化方面具有显著优势,为农业园区IES的高效、绿色运行提供了可靠的技术路径。 展开更多
关键词 农业产业园区 综合能源系统 运行优化 数学模型 量子粒子群优化算法 长短时记忆神经网络 Lévy飞行 黄金正弦算法
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基于改进SSA-BP神经网络的弹丸全弹道飞行时间预测
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作者 郝博 徐才宪 +1 位作者 姜琦 杨斌 《火力与指挥控制》 北大核心 2025年第3期130-134,141,共6页
采用改进的麻雀搜索算法对BP神经网络的权值与阈值进行全局最优,在麻雀搜索算法中引入Tent混沌映射策略来初始化种群,同时引入高斯变异和高斯扰动策略以及自适应惯性权重策略,提高SSA算法跳出局部最优的能力和求解精度,以提高在弹道系... 采用改进的麻雀搜索算法对BP神经网络的权值与阈值进行全局最优,在麻雀搜索算法中引入Tent混沌映射策略来初始化种群,同时引入高斯变异和高斯扰动策略以及自适应惯性权重策略,提高SSA算法跳出局部最优的能力和求解精度,以提高在弹道系数、发射角度、风速和弹丸初速已知的条件下对弹丸全弹道飞行时间预测的准确性与稳定性。结果表明,改进SSA-BP预测模型提高了弹丸全弹道飞行时间预测的稳定性与准确性。 展开更多
关键词 弹丸全弹道飞行时间 BP神经网络 SSA优化算法 Tent混沌映射 高斯变异
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基于深度强化学习的多机冲突解决方法的研究
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作者 霍丹 余付平 +1 位作者 沈堤 韩雪艳 《计算机科学》 北大核心 2025年第7期271-278,共8页
随着军民航及通航飞行活动增多,用空矛盾突出,在同一空域中多架飞机同时飞行成为一种常态,如何通过技术手段提供辅助防撞决策,避免飞行冲突成为亟待解决的问题。针对航空器在飞行过程中的多机飞行冲突解脱问题,提出了一种基于多智能体... 随着军民航及通航飞行活动增多,用空矛盾突出,在同一空域中多架飞机同时飞行成为一种常态,如何通过技术手段提供辅助防撞决策,避免飞行冲突成为亟待解决的问题。针对航空器在飞行过程中的多机飞行冲突解脱问题,提出了一种基于多智能体深度强化学习,结合图卷积神经网络作为扩展框架的图卷积深度强化学习(GDQN)算法。首先构造消息传递功能,建立多智能体的飞行冲突模型,该模型可以在避免冲突和碰撞的同时,引导多架飞机穿越三维的非结构化空域;其次利用基于图卷积神经网络的深度自学习方法为机场调度提供智能化的冲突规避手段,针对多机飞行冲突场景建立多智能体系统(MAS);最后通过在受控的模拟环境中使用广泛的训练集来训练策略函数,对算法的有效性进行了仿真验证。结果表明,优化后的算法是可行的,用于解决冲突时的成功率可达90%以上,且冲突解决决策的计算时间短于3s,发出的空中交通管制(ATC)指令明显减少,效率得到了明显提升。 展开更多
关键词 深度强化学习 图卷积神经网络 消息传递 多智能体模型 多机飞行 冲突解脱
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