Ad Hoc网络协议AODV的问题仿真及解决方法

AODV、DSDV和DSR等路由协议都是Ad Hoc网络中的经典路由协议,着重介绍了AODV路由协议,并简单介绍了一下DSDV和DSR路由协议,并以OPNET仿真软件为平台仿真了AODV的性能(包括吞吐量、延迟、负载),经分析后提出AODV存在的一些问题,并加以讨论.     

一种具有多维收敛能力的内容寻址网络

CAN（Content-Addressable Network）在d维的虚拟空间中利用分布式哈希表（Distributed Hash Table,DHT）来定位资源。CAN提供了一套比较有效的路由算法,但是节点能力的异构性并没有被考虑到算法中。这里提出了一种CAN路由的改进算法,通过扩展CAN邻居的定义和重构路由表等方式,使节点的异构性被考虑在路由算法中。同时该算法使得定位消息能从多维方向向着目标区域收敛,有效地提高了CAN路由消息的效率。     

基于网格划分的无线传感器网络节点冗余分析

在无线传感器网络中,节点的大量随机部署导致冗余节点的存在,寻找冗余节点并使它定时休眠,可以减少网络冗余数据和信道拥塞、降低节点能耗,从而延长网络的生命周期.现有的CCP算法、圆周覆盖算法在去除冗余节点后网络产生覆盖盲区;基于Voronoi图的算法计算量大且只能用于同构网络;节点时间表制定算法在判定过程中只考虑部分邻居节点,不能完全消除冗余节点.提出基于网格划分的冗余节点判定方法,并且将网格算法与EECRS协议结合,建立基于冗余节点消除的路由协议.仿真分析结果表明,网格算法冗余节点判定的准确性优于圆周覆盖算法和CCP算法的;网络生命周期比圆周覆盖算法的延长22.2%,比CCP算法的延长30.5%,该路由协议能够有效延长网络生命周期.     

移动Ad Hoc网络动态源路由协议改进研究

针对动态源路由协议没有考虑网络负载、节点能量和最优路径等问题,提出一种改进的新动态源路由协议,在原协议的基础上增加节点拥塞系数和能量系数,并根据新添加的约束参数改进路由选择策略。通过网络模拟器仿真对比分析,在相同的网络环境下,新动态源路由协议的相关性能有所提高,其中分组投递率平均提高约3.1%,归一化路由负荷平均降低约7.8%,网络最小生存时间增加约5.5%。     

SA*：一种多线程路径规划算法

路径规划问题是路网交通应用中的一个基础问题。A*算法是一个求解点到点最短路径问题的高效算法。但随着路网数据规模的增长,A*难以保证求解的实时性。利用并行计算进行加速是常用的算法性能提高手段,然而A*算法是由一系列前后依赖的迭代步骤组成,因此难以进行直接的并行化。本文提出一种分段化搜索的改进A*算法（SA*）。该算法在搜索路径前先选择若干可能在最短路径上的结点作为导航点,然后多线程并行地分别求出导航点之间的最短路径,并拼接这些路径作为原问题的一个近似解。分段搜索本身可以减少路径规划的搜索空间,借助多线程并行则可以进一步提高求解速度。实验结果表明,在真实路网数据上,利用16核的机器,SA*的性能可以达到A*算法的10-30倍。     

基于差分进化的等圆Packing问题求解算法研究

针对等圆Packing问题,结合差分进化算法,设计出一种用于求解等圆Packing问题的差分进化算法。问题的求解过程中,提出有效解空间的思想,提高解空间的搜索效率,同时提出一种随机选择机制,以达到提高算法的搜索效率的目的。通过大量的实验表明,该算法是可行的,且可以推广应用到求解其他布局问题中。     

基于SOA的GIS应用设计与实现

随着网络技术的快速发展,SOA作为构建企业级分布式软件系统的思想和方法学,已经得到了越来越广泛的应用.本文主要探讨了如何基于SOA技术实现传统的GIS应用系统.首先,我们介绍了SOA解决的GIS系统中模块复用的两大问题:封装和组合,以及现阶段还存在的问题,如海量数据和QoS等,接着简单介绍了当前SOA在GIS中的应用情景.最后,我们通过一个小型校园GIS服务应用实例PKUMAP,详细阐述了如何利用SOA的核心技术,如SCA,BPEL来构建GIS应用系统.     

策略路由技术在高校校园网中的应用

分析了高校网络的应用现状,利用策略路由技术并结合网络地址转换技术,提出了高校校园网具有多出口接入方式下的解决方案.     

基于P2P技术的CDN中内容路由算法的改进

首先就目前CDN网络中存在的一种常用的内容路由算法做了分析，然后就普遍存在的缺点提出改进算法，并设计具体实现来验证其可行性并进行性能分析与比较。     

栅格成本距离计算的改进蚁群算法

栅格数据模型是地理信息科学领域的主要数据模型,成本距离分析是其重要的应用方向之一。但当栅格数据量较大时,传统的Dijkstra求解效率较低,因此本文提出了一种用改进蚁群算法来求解栅格成本距离的方法。首先,构建了适合人工智能算法的栅格数据模型及编码方法;然后,在此基础上初始化蚁群,采用状态概率选择机制计算相邻栅格单元之间距离成本,以及距离成本路径方向选择,同时利用改进的信息素更新机制加强蚁群之间信息交流,加快算法收敛速度;最后,引入了遗传算法的选择、交叉和变异等算子优化生产的成本距离的解,增加解的全局性。本文以北极地区的海冰密集度栅格数据为基础,求解北极地区适合航行路线的成本距离。实验表明,结合了蚁群算法和遗传算法优势的改进蚁群算法,能够快速有效地求解出基于栅格数据的成本距离。     

一种基于非曼哈顿结构的Over-The-Cell布线算法研究

提出了一种基于非曼哈顿结构的单元上（Over-The-Cell，OTC）布线算法。算法第一次在单元上布线中采用非曼哈顿布线结构，并根据算法特点提出了线网和边相关系数的概念。实践证明，得益于单元区线网选择时对线网和边相关系数的应用，算法和传统标准单元详细布线算法相比，可以进一步降低通道高度和减少通孔数量。     

Multi-Objective Weather Routing Algorithm for Ships Based on Hybrid Particle Swarm Optimization

Maritime transportation has become an important part of the international trade system.To promote its sustainable de-velopment,it is necessary to reduce the fuel consumption of ships,decrease navigation risks,and shorten the navigation time.Ac-cordingly,planning a multi-objective route for ships is an effective way to achieve these goals.In this paper,we propose a multi-ob-jective optimal ship weather routing system framework.Based on this framework,a ship route model,ship fuel consumption model,and navigation risk model are established,and a non-dominated sorting and multi-objective ship weather routing algorithm based on particle swarm optimization is proposed.To fasten the convergence of the algorithm and improve the diversity of route solutions,a mutation operation and an elite selection operation are introduced in the algorithm.Based on the Pareto optimal front and Pareto optimal solution set obtained by the algorithm,a recommended route selection criterion is designed.Finally,two sets of simulated navigation simulation experiments on a container ship are conducted.The experimental results show that the proposed multi-objective optimal weather routing system can be used to plan a ship route with low navigation risk,short navigation time,and low fuel consumption,fulfilling the safety,efficiency,and economic goals.     

A Debris-flow Simulation Model for the Evaluation of Protection Structures

Debris flow is the flow of a solid-fluid mixture and in this investigation it is treated as the flow of a continuum in routing. A numerical model is proposed describing debris flow including erosion and deposition processes with suitable boundary con-ditions. The numerical model is applied to evaluate the effects of protection structures against debris flow caused by heavy rainfall on the Shen-Mu Stream of Nantou County located in central Taiwan. Simulation results indicated that the proposed model can offer useful pre-planning guidelines for engineers.     

一种新型的网格资源市场化动态管理模型的设计

网格技术的发展对网格资源管理模型提出了新的设计要求。传统的计算经济网格资源管理模型存在着资源调度能力弱和动态管理差的特点,显然不能适应新的网格资源管理需求。为了提高网格资源管理的有效性,提出了一种新型的网格资源管理模型,模型借鉴了证券交易中的集合竞价理论,从组件设计、服务质量评价功能等方面,解决了传统计算经济模型中存在的缺陷,实现了网格资源的动态化和市场化管理。     

流域水文模型研究的进展

流域水文模型是对流域上发生的水文过程进行模拟计算的数学模型 ,在水文过程模拟中 ,对流域内的产流 ,坡面汇流以及河道汇流过程的模拟是很重要的。坡面产汇流模型模拟从降水到流域产流和流域坡面汇流的水文子过程 ,河道演进模型模拟河网汇流水文子过程 ,现有的水文模型大多数是没有考虑水文变量和水文参数空间变化的概念性水文模型。随着地理信息技术的发展 ,考虑水文变量和水文参数空间变化的分布式水文模型得到了极大的重视与发展 ,而且 ,遥感技术的发展满足了分布式水文模型对空间信息的需求.     

面向服务聚合应用的地理信息服务质量评价

针对地理信息服务质量提升过程中的服务聚合评价问题,在现有服务质量评价模型基础上,考虑待聚合服务间的关联性,提出了主服务的概念,并在此之上构建了独立评价、关联评价等多类型评价指标体系,形成了以源服务数据质量、执行质量、成果质量、源服务与主服务的一致性、兼容性等评价指标的面向服务聚合应用的可扩展的地理信息服务质量评价模型。以天地图·四川为主服务,利用本文提出的地理信息服务质量评价模型,构建了在线地理信息服务质量评价系统,并对其中各评价指标的取值方案进行了探讨,分析与评价了该模型及指标的合理性,从而为地理信息服务聚合应用奠定了基础。     

Application of Improved Multi-Objective Ant Colony Optimization Algorithm in Ship Weather Routing

This paper presents a novel intelligent and effective method based on an improved ant colony optimization(ACO)algorithm to solve the multi-objective ship weather routing optimization problem,considering the navigation safety,fuel consumption,and sailing time.Here the improvement of the ACO algorithm is mainly reflected in two aspects.First,to make the classical ACO algorithm more suitable for long-distance ship weather routing and plan a smoother route,the basic parameters of the algorithm are improved,and new control factors are introduced.Second,to improve the situation of too few Pareto non-dominated solutions generated by the algorithm for solving multi-objective problems,the related operations of crossover,recombination,and mutation in the genetic algorithm are introduced in the improved ACO algorithm.The final simulation results prove the effectiveness of the improved algorithm in solving multi-objective weather routing optimization problems.In addition,the black-box model method was used to study the ship fuel consumption during a voyage;the model was constructed based on an artificial neural network.The parameters of the neural network model were refined repeatedly through the historical navigation data of the test ship,and then the trained black-box model was used to predict the future fuel consumption of the test ship.Compared with other fuel consumption calculation methods,the black-box model method showed higher accuracy and applicability.     

基于Voronoi邻近的物流车辆路径快速优化算法

 现代物流业需要快速高效并智能化制定物流运输方案。传统路径优化方法适合处理中小规模的车辆路径问题,计算时间较长,方案质量较低,故需发展短时间内能提供高质量路径方案的启发式算法。针对大规模物流车辆路径优化,本文提出了一种Voronoi邻近的快速优化方法。该方法先创建初始解,而后进行迭代优化。初始解创建利用Voronoi邻近关系,顾及车辆容量约束,自底向上进行客户点空间聚类,将问题降维;采用最廉价插入算法安排聚类内部路径,生成性质良好的初始解。迭代优化在客户点Voronoi邻近内进行有效的局部搜索,利用模拟退火机制接受较差解,从而跳出局部最优,不断提高解的质量。本文利用模拟生成的北京市大规模车辆路径问题进行实验,结果表明:本文算法能够在4500s内优化客户点高达12 000个物流车辆路径问题,计算时间较短,解的质量优良,算法性能稳定。本文与其他算法比较,能在较短时间内提供高质量车辆路径方案,适用于大规模物流车辆路径的优化。     

城市暴雨内涝模拟模型优化与精度验证

本文采用“Vegetation-Impervious Surface-Soil”模型和线性光谱混合分解方法,获取像元中不透水面、植被、土壤覆盖信息,用于计算SCS模型产流参数综合CN（Curve Number）值;基于土地利用类型,采用经验值与数值实验逐步求精相结合的方法,确定水动力汇流模型参数曼宁系数,并用实测积水数据验证两次参数修正的模拟效果。以上海中心城区为例进行验证,研究结果表明：①将采用V-I-S模型得到的不透水面、植被、土壤信息设定CN值,能够降低积水分布的极值化现象,提高SCS产流模型产流量和产流分布精度;②采用经验法和数值模拟逐步求精法,按土地利用类型设定曼宁系数,使各时段最大积水深度高于原模型,说明曼宁系数是汇流模型的敏感参数。