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期刊信息/Journal information
南京信息工程大学学报
南京信息工程大学
南京信息工程大学学报

南京信息工程大学

李刚

双月刊

1674-7070

nxdxb@nuist.edu.cn

025-58731025 58731117

210044

南京市宁六路219号

南京信息工程大学学报/Journal Journal of Nanjing University of Information Science & TechnologyCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>《南京信息工程大学学报（自然科学版）》是由江苏省教育厅主管、南京信息工程大学主办的学术类双月刊. 主要刊登电子、通信与自动控制技术；计算机科学与技术；环境科学与工程；地理、遥感与测绘技术；机械仪器仪表、电气工程；地球科学；材料科学；化学与化工；生物学；信息科学与系统科学；数学和物理学等方面的基础理论与应用研究论文. 热忱欢迎海内外专家学者惠赐佳作
正式出版
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    考虑氢能利用与需求响应的综合能源系统低碳优化调度

    侯健敏李志孟莹蔡骏...
    587-598页
    查看更多>>摘要：综合能源系统(IES)对提高能源利用效率、减少碳排放具有重要意义.为了更好地实现这一目标,提出一种考虑氢能利用与需求响应的IES低碳优化调度方法.在源侧,构建以氢能利用为核心的IES模型来优化设备运行灵活性;在负荷侧,考虑到用户用能特征,建立基于Logistic函数的需求响应模型来优化负荷曲线、协助降碳;同时,为进一步挖掘系统的碳减排潜力,在优化模型中引入阶梯式碳交易机制;最后,综合考虑系统购能成本、运维成本、碳交易成本以及弃风成本,以 IES 日运行总成本最小为目标函数进行优化调度.算例验证结果表明,所构建模型不仅达到负荷削峰填谷的效果,同时可以有效地降低 IES 的运行总成本和碳排放,具有较好的低碳经济性.

    综合能源系统氢能需求响应碳交易机制低碳调度

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    基于深度强化学习的综合能源系统低碳经济调度

    崔在兴应雨龙李靖超王新友...
    599-607页
    查看更多>>摘要：综合能源系统(IES)能够实现多种能源形式的供应,但同时排放的大量CO2 也影响着周边环境.针对综合能源系统的低碳经济调度问题,本文提出一种基于双延迟深度确定性策略梯度(TD3)算法的优化调度策略.首先,以调度运行成本最小为目标函数,建立考虑碳捕集技术和电转气技术的包含电、热、冷多能互补的综合能源系统模型;其次,引入碳交易机制,提高优化调度策略节能减排的积极性;然后,根据强化学习框架设计优化模型的状态空间、动作空间和奖励函数等,利用TD3 算法中的智能体与环境互动,学习综合能源系统的运行策略;最后,利用历史数据对TD3 算法的智能体进行训练,并对比线性规划和粒子群算法在不同场景下进行算例分析.结果表明,本文所提方法可以减少综合能源系统运行时的碳排放和运行成本,能够实现综合能源系统的低碳经济调度.

    碳捕获系统电转气深度强化学习双延迟深度确定性策略梯度综合能源系统碳交易机制

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    基于自然资源评价的独立微网电源优化配置

    朱志芳林紫菡陈丽萍董红...
    608-617页
    查看更多>>摘要：为了保证独立微网运行的经济性和可靠性,在进行独立微网规划时,首先要确认电源的优化配置.微网内部负荷水平、所在地区地理和气候等自然资源条件会影响独立微网电源类型和容量的选择.本文研究不同地区"风/光/水/储"的综合自然资源特性,考虑独立微网供电可靠性和发电环保性,建立以微网电源最小综合发电成本为目标,计及电力电量平衡等约束条件的优化模型,采用线性化算法求解.针对风机、光伏和水电出力的不确定性,研究生成对抗网络GAN,对风光水出力进行多场景模拟,采用K-Medoids聚类算法的改进方法,实现运行场景的削减,提高了计算效率.为了分析风光水资源特性,构建了风光水资源指标评价体系,基于模糊评价方法,获取我国大陆地区 31 个省级行政区的风光水资源水平.选取 5 个代表地区,验证所提方法的可行性和合理性,分析地区独立微电网电源配置方案和电源配置规律,为独立微电网电源规划提供参考.

    独立微网自然资源风光水电源优化场景模拟

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    基于BA-ELM和模糊机会约束的源荷储资源协同运行

    张泽龙陈宝生杨燕靳盘龙...
    618-629页
    查看更多>>摘要：可靠有效的中长期电力需求预测是电力生产输送的重要依据,同时我国新能源行业发展迅速,风光波动性的影响不可忽视,未来电力系统规划能否适应需求变化场景经济高效地运行成为研究热点.为综合考虑电力需求与电力系统协同运行,平抑新能源波动与需求偏差,提出一种基于蝙蝠算法(Bat Algorithm,BA)优化极限学习机(Extreme Learning Machine,ELM)和引入模糊参数的源荷储资源协同运行算法的预测调度综合评价模型,并以西北某地区为例进行了分析研究,结果表明,该模型可以准确预测不同发展情景下的电力需求,并且可以为源荷储资源规划优化提出科学性参考意见.

    蝙蝠算法极限学习机需求预测源网荷储政策建议

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    基于天空检测和超像素分割的图像去雾方法

    高仁强陈亮雄孙秀峰王欢欢...
    630-642页
    查看更多>>摘要：针对经典图像去雾算法在边缘区域易产生光晕效应、天空等明亮区域还原失真、色调偏移等问题,提出一种基于天空检测和超像素分割的改进暗通道图像去雾新方法(Dark Channel Prior based on Sky Detection and Super Pixel,SSPDCP).首先对雾图采用HSV变换提取亮度分量进行自适应阈值分割;然后应用图像连通分析技术识别天空域;接着利用天空域估计大气光值,针对天空和非天空区域分别建立各自的透射率计算模型,并基于构建的超像素级透射率融合模型获得融合透射率图,以促进边界区域的平滑过渡,采用多尺度引导滤波精化透射率图;最后应用大气散射模型完成图像复原并进行亮度增强处理,实现无雾图像的自然恢复.该方法识别的天空区域较为连续完整,以超像素代替方形窗口可以有效克服局部块效应的影响,大气光值和透射率图估计更为客观准确.从主观定性和客观定量评价方面来看,该方法复原的图像具有整体误差小、信噪比优良、结构相似度高等优势.本文所提出的图像去雾新方法能有效抑制边缘区域的光晕效应,且复原的天空区域明亮自然,图像去雾质量相比现有方法有进一步提升.

    图像去雾超像素分割暗通道先验天空域识别大气散射模型

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    半监督低秩表示的脑电情感识别方法

    王雨彤顾晓清
    643-653页
    查看更多>>摘要：脑电图能客观反映人的情绪状态,但由于脑电信号具有复杂性和非平稳性等特点,使得采集大量标记脑电样本较困难,因此在一定程度上限制了脑电情感识别方法的效果和泛化性能.针对以上问题,提出一种半监督低秩表示的脑电情感识别方法(Semi-Supervised Low-Rank Representation,SSLRR).利用少量标记脑电样本的估计标签设计一个回归形式的目标函数,以此来有效估计未标记样本的标签.使用 ε-拖拽技术确保标签与标签之间的分离性,并对松弛标签施加低秩约束,以提高其类内紧密度和相似度.对提出的方法融入一个类邻接图,以此捕获所有脑电样本数据的局部邻域信息.在SEED-Ⅳ和SEED-Ⅴ两个公开数据集上进行对比实验,结果表明,相比现有半监督算法,所提出的方法在脑电情感识别问题上具有更好的性能.

    半监督学习低秩表示脑电信号情感识别正则化

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    基于驾驶模拟的隧道照明对行车安全及舒适度评价影响研究

    胡明伟吴雯琳田卿燕郭忠鑫...
    654-666页
    查看更多>>摘要：随着交通运输基础设施建设发展模式由追求速度规模向更加注重质量效益转变,精细化、因地制宜地设定隧道照明环境需求日益增多.隧道照明系统设计应以保证驾驶员行车的安全性与舒适度为前提,因此需要对隧道照明如何影响驾驶员隧道行车的安全性与舒适度进行量化评估.基于隧道照明理论和驾驶员行车基础研究,选取影响驾驶员安全性与舒适度的 8 项指标,建立驾驶员安全性与舒适度评价体系,并通过隧道驾驶仿真环境与硬件设施实现室内仿真研究:基于 UC-win/Road 软件建立隧道虚拟仿真模型,通过驾驶模拟器和生理仪器获取 8 项指标对应的数据,对数据进行处理后通过熵权法确定指标权重,评估不同照明亮度与色温环境下的隧道安全性与舒适度.以驾驶员的行车安全及舒适评价值最优为目的,得出隧道内亮度和色温的最佳设定值.实验结果验证了驾驶员行车安全与舒适度评价体系的有效性,提出了改进的照明方案,为隧道运营方提供参考.

    隧道照明驾驶模拟虚拟仿真行车安全舒适度评价模型

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    基于IPOA-LSSVM模型的高压直流输电线路故障定位

    商立群刘晗郝天奇李钊...
    667-677页
    查看更多>>摘要：故障定位在长距离高压直流输电系统中起着至关重要的作用.针对线路衰减系数计算不准和二次波头难以捕捉的问题,提出了一种改进鹈鹕优化算法(IPOA)优 化 最 小 二 乘 支 持 向 量(LSSVM)的故障定位模型.根据行波衰减原理,推导故障距离和线路两端线模分量模极大值比的计算公式,发现二者具有非线性关系.使用LSSVM泛化二者之间的关系,将改进后的 POA 算法对LSSVM 的关键参数进行寻优,建立IPOA-LSSVM故障定位模型.通过在两端采集故障信号,对其进行小波变换得到首波头幅值比作为模型的输入量,故障距离作为输出量进行仿真验证.仿真结果表明,该模型不受过渡电阻和故障类型的影响,能够可靠准确地定位.

    故障定位高压直流输电系统首波头幅值比改进鹈鹕优化算法最小二乘支持向量机

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    双解码卷积循环网络风噪声有源控制

    吴礼福葛文昌陈晨王绍博...
    678-687页
    查看更多>>摘要：本文提出一种利用双解码卷积循环网 络(Dual-decoder Convolutional Recurrent Network,DCRN)代替 FxLMS(Filtered-x Least Mean Square)算法的有源噪声控制方法,考虑到相位信息在有源噪声控制(Active Noise Control,ANC)中的重要性,DCRN 网络的输入特征为噪声信号的复数频谱(包括实部谱和虚部谱).网络结构中,采用编码模块从噪声复数频谱中提取特征,利用双解码模块分别估计网络输出的实部谱和虚部谱,采用参数共享机制和组策略以降低训练参数的数量并提高网络的学习能力和泛化能力.特别是针对风噪声,选用新的损失函数以及对训练数据进行正则化处理以提升 DCRN 的性能.实验结果表明,DCRN 方法在仿真环境与有源降噪耳机环境下对一般噪声和风噪声都表现出良好的降噪性能和鲁棒性.

    双解码卷积循环网络有源噪声控制FxLMS算法复数频谱

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    准静态环境下的回溯加扰密钥生成算法

    王丹方磊何斌陈发堂...
    688-696页
    查看更多>>摘要：物理层安全技术利用无线信道环境动态生成密钥,但在准静态环境中,信道变换缓慢导致密钥的随机性及安全性不足,因而提出一种回溯加扰密钥生成算法(Backtracking Scrambled Key Generation,BSKG).首先,拆分信道系数的实部虚部量化以生成更长的密钥.调和后,再利用本次密钥与上一次密钥间的不一致索引总和生成扰码并与本次密钥加扰.仿真结果表明,较现有的多维信息、添加人工随机性的密钥生成方法,本文算法具有更高的密钥生成速率和安全性,且随"一次一密"密钥生成次数的增加,即使被窃听到较相关的信道系数,密钥泄露率仍接近 0.5.利用语义安全和信息论不等式分别估计一般及恶劣信道条件成功窃听的概率上界及其随密钥生成次数N的变化情况,给定某些参数,得到这两种情况下的概率上界分别为 2-77N和 2-23N.

    物理层安全一次一密准静态环境回溯加扰

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