超越函数FPGA计算的最佳等距分段线性逼近方法 被引量：19

1

作者 王少军 张启荣 +1 位作者 彭宇 彭喜元 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期1209-1216,共8页

针对FPGA中计算超越函数时所采用的分段线性逼近法对计算精度及资源占用存在直接影响的问题,提出一种最佳等距分段线性逼近计算方法。该方法通过优化分段方法缩减查找表,可以在可控计算精度条件下减少计算资源消耗。利用Xilinx Virtex-... 针对FPGA中计算超越函数时所采用的分段线性逼近法对计算精度及资源占用存在直接影响的问题,提出一种最佳等距分段线性逼近计算方法。该方法通过优化分段方法缩减查找表,可以在可控计算精度条件下减少计算资源消耗。利用Xilinx Virtex-5实现IP核设计后,分别采用指数函数、双曲正切函数、对数S型函数的计算进行了实验研究。实验结果表明:相对于CORDIC算法、区间等分分段线性逼近法等常规的超越函数FPGA计算方法,新方法在精度可控前提下,能够有效减少硬件资源消耗,并提高计算效率。 展开更多

关键词 最佳等距分段线性逼近算法 超越函数 FPGA

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基于分段线性逼近网络的直接自适应控制

2

作者 李宝家 黄小原 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2002年第5期45-47,共3页

对一类单输入单输出系统的控制问题进行了研究 ,设计了对这类系统的直接自适应控制方案。控制方案的一部分是采用分段线性逼近神经网络逼近给定的非线性系统 ,利用已经发生的实际数据对网络的权值进行训练 ;另一部分是结合神经网络的一... 对一类单输入单输出系统的控制问题进行了研究 ,设计了对这类系统的直接自适应控制方案。控制方案的一部分是采用分段线性逼近神经网络逼近给定的非线性系统 ,利用已经发生的实际数据对网络的权值进行训练 ;另一部分是结合神经网络的一步预测输出和系统的参考输出 ,通过梯度优化器计算得到系统的控制输入。数值仿真结果表明 。 展开更多

关键词 分段线性逼近网络 直接自适应控制 神经网络要 优化器

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改进的超越函数分段线性逼近方法 被引量：1

3

作者 田征 杜慧敏 黄小康 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2016年第7期1807-1810,共4页

针对超越函数计算中所采用的分段线性逼近算法存在的无法提前确定精度及部分区间资源浪费的问题,提出一种改进的分段线性逼近超越函数算法。该算法由预定义的逼近区间端点计算出用于逼近的线性函数,根据被逼近函数的凹凸性对所计算线性... 针对超越函数计算中所采用的分段线性逼近算法存在的无法提前确定精度及部分区间资源浪费的问题,提出一种改进的分段线性逼近超越函数算法。该算法由预定义的逼近区间端点计算出用于逼近的线性函数,根据被逼近函数的凹凸性对所计算线性函数进行调整,在此基础上计算出预定义逼近区间内调整后函数与被逼近函数之间的最大误差;按照所需精度的要求,自动调整逼近区间,通过该过程的迭代,获得了较少分段次数。算法结果在Matlab上进行仿真,仿真结果表明,所提算法的分段数相比等分法减少了60%。所提算法在保证精度的前提下,降低了查找表(LUT)的资源消耗。 展开更多

关键词 分段线性逼近 超越函数 查找表 资源浪费 优化分段方法

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用线性逼近法标定在核电厂工作的硼酸密度仪 被引量：2

4

作者 侯耀 苏本新 王耿骞 《中国仪器仪表》 2012年第8期62-65,共4页

7828音叉式密度变送器由MOBREY公司生产,用于在线测量稳定工况下介质的密度。实际应用中,绝大部分的工况为复杂的、非稳定的工况,密度变送器测量值与介质实际密度差别很大,无法满足工程测量要求。本文通过使用分段线性逼近法,标定在复... 7828音叉式密度变送器由MOBREY公司生产,用于在线测量稳定工况下介质的密度。实际应用中,绝大部分的工况为复杂的、非稳定的工况,密度变送器测量值与介质实际密度差别很大,无法满足工程测量要求。本文通过使用分段线性逼近法,标定在复杂工况下7828音叉式密度仪,并在田湾核电站一回路冷却剂蒸馏系统中取得较好的应用效果,对核电工程的其他系统,在复杂工况下准确地运用7828密度仪,具有良好的指导意义。 展开更多

关键词 分段线性逼近法 标定 7828音叉式密度变送器

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Sigmoid函数的分段非线性拟合法及其FPGA实现 被引量：14

5

作者 宋宇鲲 高晓航 +1 位作者 张多利 杜高明 《电子技术应用》 北大核心 2017年第8期49-51,共3页

使用分段非线性逼近算法计算超越函数,以神经网络中应用最为广泛的Sigmoid函数为例,结合函数自身对称的性质及其导数不均匀的特点提出合理的分段方法,给出分段方式同逼近多项式阶数对逼近结果精度的影响。完成算法在FPGA上的硬件实现,... 使用分段非线性逼近算法计算超越函数,以神经网络中应用最为广泛的Sigmoid函数为例,结合函数自身对称的性质及其导数不均匀的特点提出合理的分段方法,给出分段方式同逼近多项式阶数对逼近结果精度的影响。完成算法在FPGA上的硬件实现,给出一种使用三阶多项式处理Sigmoid函数的拟合结果及流水线架构,处理精度达到10-5数量级,最大频率达到127.327 MHz,满足了高速、高精度的处理要求。 展开更多

关键词 分段非线性逼近法 SIGMOID函数 FPGA

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基于FRFT的非线性调频信号检测 被引量：3

6

作者 章蕾 许述文 刘韬 《电子科技》 2010年第2期68-71,共4页

基于分数阶傅里叶变换提供了信号从时域到频域平滑变化的特点,将分数阶傅里叶变换应用到非线性调频信号的估计和检测中,对非线性调频信号进行分段线性逼近。利用逼近后信号的Wigner-Ville时频分布以及原信号的时频分布的掩模结果进行能... 基于分数阶傅里叶变换提供了信号从时域到频域平滑变化的特点,将分数阶傅里叶变换应用到非线性调频信号的估计和检测中,对非线性调频信号进行分段线性逼近。利用逼近后信号的Wigner-Ville时频分布以及原信号的时频分布的掩模结果进行能量累积,将积累结果作为检测统计量。在本算法中,以时频联合分析的角度,提出了基于时频域能量积累的信号检测器。最后将本方法和传统的非相干能量积累方法作比较,提出的算法获得了较好的检测性能。 展开更多

关键词 分数阶傅里叶变换 分段线性逼近 时频域能量积累

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基于柔性多状态开关的主动配电网双层负荷均衡方法 被引量：30

7

作者 王灿 吴耀文 +3 位作者 孙建军 查晓明 丁凯 李伟 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2021年第8期77-85,共9页

分布式电源(DG)的大量接入使得配电网源荷不确定性与随机性增大,而柔性多状态开关(FMS)的应用使得供区间互联不再受制于电压等级和相位,主动配电网(ADN)多供区联合优化运行将成为新常态,也为改善负荷不均衡现象、提高供电水平提供了基... 分布式电源(DG)的大量接入使得配电网源荷不确定性与随机性增大,而柔性多状态开关(FMS)的应用使得供区间互联不再受制于电压等级和相位,主动配电网(ADN)多供区联合优化运行将成为新常态,也为改善负荷不均衡现象、提高供电水平提供了基础。利用FMS灵活互联的特点,以供区层和馈线层负荷均衡指数加权最小为目标函数,建立了ADN双层嵌套负荷均衡模型,并采用改进粒子群和二阶锥规划的混合优化算法求解网络重构拓扑方案与FMS出力。整体算法外部对合环配电网进行简化和等效,减小网络重构的粒子群算法的粒子规模,加快计算速度;内部采用最佳等距分段线性逼近法(OEPLAA)对目标函数进行线性化,将FMS出力优化问题进行二阶锥转化。最后,通过某实际配电网对所提出的负荷均衡方法进行了分析和验证。 展开更多

关键词 柔性多状态开关 负荷均衡 主动配电网 网络简化 最佳等距分段线性逼近法

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基于滑动多窗口的时间序列流趋势变化检测 被引量：14

8

作者 李晓光 宋宝燕 张昕 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期321-326,共6页

趋势变化检测在时间序列流中有着非常广泛的应用.针对可变长的趋势变化检测问题,提出一种基于滑动多窗口的趋势变化检测方法,通过动态生成大尺度窗口,来适应可变长的趋势变化检测.针对内存约束下长趋势变化检测问题,提出一种基于增量PL... 趋势变化检测在时间序列流中有着非常广泛的应用.针对可变长的趋势变化检测问题,提出一种基于滑动多窗口的趋势变化检测方法,通过动态生成大尺度窗口,来适应可变长的趋势变化检测.针对内存约束下长趋势变化检测问题,提出一种基于增量PLA的窗口数据近似表示方法,给出了其欧式距离下的误差分析,进而提出一种误差修正方法来降低漏检率.大量实验表明,本文提出的检测方法具有高准确率且时间效率很高. 展开更多

关键词 时间序列流 趋势变化监测 分段线性逼近

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基于冗余点压缩的趋势异常序列检测 被引量：3

9

作者 李斌 刘瑞琴 刘学军 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第3期401-408,共8页

异常序列作为时间序列的一种特殊模式有着极其重要的作用,但大多数的时间序列利用基于距离的方法进行序列间的相似性度量,忽略了时间序列本身的形态特征。为此,提出了一种基于趋势对比的异常序列检测算法,利用重要点和分段线性相结合的... 异常序列作为时间序列的一种特殊模式有着极其重要的作用,但大多数的时间序列利用基于距离的方法进行序列间的相似性度量,忽略了时间序列本身的形态特征。为此,提出了一种基于趋势对比的异常序列检测算法,利用重要点和分段线性相结合的自底向上的线性逼近方法,并以最小化两个目标函数为目的进行相邻分段融合,从而使提取的趋势特征有较高的准确度。而且为了降低提取算法的复杂度问题,对采集到的时间序列先进行道格拉斯-普克算法的冗余点删除,保持序列整体形态的同时从一定程度上减少了计算量。最后通过仿真实验,验证了所提出的检测算法的有效性,不仅提高了检测的准确率,还增强了序列趋势变化观测的直观性。 展开更多

关键词 传感器网络 异常序列 离群数据 趋势特征 分段线性逼近 分段融合

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神经网络激活函数及其导数的FPGA实现 被引量：13

10

作者 张智明 张仁杰 《现代电子技术》 2008年第18期139-142,共4页

神经元的激活函数是神经网络的重要组成部分。采用折线斜率为2的次幂的分段线性逼近方法实现激活函数(sigmoid函数)及其导数的映射。该方法在FPGA实现时不需要使用硬件乘法器,而且可以节约大量的RAM单元。由于神经网络的并行计算需要消... 神经元的激活函数是神经网络的重要组成部分。采用折线斜率为2的次幂的分段线性逼近方法实现激活函数(sigmoid函数)及其导数的映射。该方法在FPGA实现时不需要使用硬件乘法器,而且可以节约大量的RAM单元。由于神经网络的并行计算需要消耗大量的硬件乘法器和RAM,因此,与其他方法相比,该方法为整个神经网络的FPGA实现有效地节省了大量宝贵的FPGA资源,可以较好地应用在BP神经网络的在线训练中。 展开更多

关键词 神经网络 SIGMOID函数 分段线性逼近 FPGA

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计及大地影响的轨道电路钢轨自阻抗计算研究 被引量：3

11

作者 张友鹏 王东 +1 位作者 赵斌 贾智 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第11期2929-2937,共9页

钢轨自阻抗是轨道电路计算分析的重要参数之一,其值大小直接影响轨道电路的传输性能。针对考虑大地影响,利用Carson公式计算钢轨自阻抗时存在积分上限难以确定及被积函数高频震荡问题。提出采用核函数分段线性逼近法求解被积函数,并利... 钢轨自阻抗是轨道电路计算分析的重要参数之一,其值大小直接影响轨道电路的传输性能。针对考虑大地影响,利用Carson公式计算钢轨自阻抗时存在积分上限难以确定及被积函数高频震荡问题。提出采用核函数分段线性逼近法求解被积函数,并利用截断法将无穷上限积分转换为有限积分,得到精度更高的钢轨自阻抗计算方法。建立轨道电路模型,采用有限元法仿真计算,验证该计算方法的正确性。将该方法计算结果、Carson单项近似法计算结果同仿真结果对比,验证该方法的计算精度。利用该方法分析电流频率、轨道高度及大地电导率对钢轨自阻抗的影响规律。研究结果表明:该方法计算结果与仿真结果误差小于6%,计算精度更高,且正确反映了各参数对钢轨自阻抗的影响规律,从而为精确计算轨道电路钢轨自阻抗及分析轨道电路传输特性提供可靠的理论支撑。 展开更多

关键词 钢轨自阻抗 Carson公式 核函数 分段线性逼近 截断法 有限元

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一种新的不确定性时间序列概率相似查找方法

12

作者 廖建平 《计算机系统应用》 2013年第4期138-141,124,共5页

针对传统的数据管理中的数据表示、存储与索引、查询与挖掘等所有技术,不能直接应用于不确定性时间序列数据的相似性查找的不足.研究了可用于不确定性时间序列数据的降维表示、索引与剪枝、查找等理论与技术,针对不确定性时间序列数据... 针对传统的数据管理中的数据表示、存储与索引、查询与挖掘等所有技术,不能直接应用于不确定性时间序列数据的相似性查找的不足.研究了可用于不确定性时间序列数据的降维表示、索引与剪枝、查找等理论与技术,针对不确定性时间序列数据结构的复杂性,首次给出了不确定性时间序列上的概率最近邻的定义;将不确定性时间序列进行了PLA降维,转换到PLA空间,并提出了三个引理,用以加速查找效率;基于该三个引理,提出了概率K最近邻查找算法PKNNS.通过实验,验证了PKNNS算法的有效性和效率. 展开更多

关键词 不确定性时间序列 分段线性逼近 相似性查找 最近邻查找

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多核处理器中的超越函数协处理器设计 被引量：1

13

作者 黄小康 杜慧敏 +1 位作者 李涛 周佳佳 《微电子学与计算机》 CSCD 北大核心 2016年第5期42-46,51,共6页

SMT-PAAG是一种专用于图形、图像及数字信号处理的多核处理器.介绍了SMT-PAAG处理器中的专用于计算超越函数的协处理器设计,包括其原理、特点、实现和验证.协处理器采用完全流水线结构,基于分段线性逼近的算法实现了一个统一了多种运算... SMT-PAAG是一种专用于图形、图像及数字信号处理的多核处理器.介绍了SMT-PAAG处理器中的专用于计算超越函数的协处理器设计,包括其原理、特点、实现和验证.协处理器采用完全流水线结构,基于分段线性逼近的算法实现了一个统一了多种运算的四路算数通道,这些运算包括向量乘法、除法、平方根、点积、三角函数、幂指数及基于任意底的对数运算.最后在system verilog仿真平台上仿真通过并统计了每种运算的误差. 展开更多

关键词 多核处理器 协处理器 分段线性逼近 四路算数通道

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基于FPGA的基底核神经网络的实现 被引量：2

14

作者 孙凡 李会艳 +1 位作者 刘斌 段海龙 《天津职业技术师范大学学报》 2017年第4期6-11,共6页

提出一种基于FPGA的基底核神经网络的实现方法。采用分段线性逼近法对原始的Izhikevich神经元数学模型进行处理,根据突触耦合原理运用DSP Builder和Simulink搭建基底核神经网络模型并进行软件仿真,运用Quarstus Ⅱ将搭建的基底核神经元... 提出一种基于FPGA的基底核神经网络的实现方法。采用分段线性逼近法对原始的Izhikevich神经元数学模型进行处理,根据突触耦合原理运用DSP Builder和Simulink搭建基底核神经网络模型并进行软件仿真,运用Quarstus Ⅱ将搭建的基底核神经元网络模型下载到FPGA神经元仿真平台中并对其生物动力学放电特性进行分析。结果表明:采用分段线性逼近法完全能够实现Izhikevich神经元模型的放电特性,并且相对于原始方法节约了大量的逻辑资源;采用FPGA神经元仿真平台能够再现基底核神经网络的生物动力学特性,能够应用于大规模神经元网络的生物动力学特性研究。 展开更多

关键词 FPGA 基底核 神经元网络 分段线性逼近法 突触电流

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基于Pt100的配电终端温度测量系统设计 被引量：2

15

作者 廖晖 刘述钢 高永毅 《信息通信》 2018年第9期68-70,共3页

文章设计了一个使用Pt100铂热电阻作为温度传感器的测温系统,用于配电终端中测量变压器顶层油温。温度变化时,Pt100的电阻值会以一个固定的非线性函数方程变化,使用一个恒流源激励Pt100,经过电压放大器放大Pt100两端电压传入单片机,之... 文章设计了一个使用Pt100铂热电阻作为温度传感器的测温系统,用于配电终端中测量变压器顶层油温。温度变化时,Pt100的电阻值会以一个固定的非线性函数方程变化,使用一个恒流源激励Pt100,经过电压放大器放大Pt100两端电压传入单片机,之后经过A/D转化电压信号并通过电压计算得到Pt100温度值,由于Pt100温度与其阻值关系是非线性的,本文以分段线性逼近法为原理设计软件计算,经过实验验证本文所设计测温系统占用内存小,计算速度快,精准度高。 展开更多

关键词 配电终端 变压器温度 Pt100铂热电阻 分段线性逼近法

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89C51在可控硅调压自适应控制系统中的应用 被引量：1

16

作者 郝迎吉 刘青 徐克强 《西安矿业学院学报》 1999年第3期246-249,共4页

在用８９Ｃ５１ 控制的可控硅自控调压系统中，对非线性信号运用分段二次线性逼近原理，实现了灯光亮度的恒功率调节，该系统不管室外光线如何变化它能控制其亮度为设定值，并具有多点控制功能。

关键词 可控硅自控调压系统 非线性信号 分段二次线性逼近原理 灯光亮度 恒功率调节 多点控制功能 智能光控系统

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基于FPGA的NLFM信号参数化产生方法

17

作者 杨阳 沈洋 +1 位作者 王静娇 刁志龙 《雷达与对抗》 2021年第4期36-39,共4页

首先介绍分段线性逼近的原理,在等分法的基础上提出了两种改良算法,并对其逼近误差进行了评估。随后阐述了基于FPGA的实现流程,分别以基于正弦和正切NLFM信号的实际脉压效果为标准对算法进行了考察。结果表明虽然单调法在逼近误差上并... 首先介绍分段线性逼近的原理,在等分法的基础上提出了两种改良算法,并对其逼近误差进行了评估。随后阐述了基于FPGA的实现流程,分别以基于正弦和正切NLFM信号的实际脉压效果为标准对算法进行了考察。结果表明虽然单调法在逼近误差上并无明显优势,但规避了旁瓣畸变的问题,分段数为31时已与理论脉压结果几乎一致,能够在仅消耗少量查找表资源的情况下实时产生NLFM信号。 展开更多

关键词 FPGA NLFM 参数化 分段线性逼近 脉冲压缩

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基于DSP Builder的双曲正切函数的FPGA实现

18

作者 殷凡姣 顾强 +2 位作者 李美蓉 高超 侯林源 《电子质量》 2015年第8期66-70,共5页

为了保证双曲正切函数在FPGA上实现时能够获得较高的精度和较快的速度,并且消耗较少的资源,在分析现有实现方法优缺点的基础上,提出了分段逼近线性近似法。首先,在理论上,分析了该方法所能达到的精度,给出了数据的定点表示方法。然后,通... 为了保证双曲正切函数在FPGA上实现时能够获得较高的精度和较快的速度,并且消耗较少的资源,在分析现有实现方法优缺点的基础上,提出了分段逼近线性近似法。首先,在理论上,分析了该方法所能达到的精度,给出了数据的定点表示方法。然后,通过Altera公司的系统级数字信号处理,开发工具DSP Builder搭建系统模型并转换得到相应的VHDL代码。最后,通过Modelsim进行时序仿真,验证了该方法的正确性和可行性。结果表明,该方法仅占用芯片EP4CE10F17C8L约1%的逻辑资源,完成一次运算仅需9.88ns,近似计算的最大绝对误差为4e-6。 展开更多

关键词 双曲正切函数 分段逼近线性近似 DSP BUILDER FPGA

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基于合作协议的集装箱班轮运输绿色船期设计

19

作者 赵帅奇 杨华龙 +1 位作者 张井波 李德昌 《中国航海》 CSCD 北大核心 2021年第4期86-93,共8页

针对节能减排背景下集装箱班轮绿色船期设计问题,通过引入碳税政策,将船舶在海上航行和在港装卸过程中产生的碳排放量转化为碳排放成本,基于集装箱码头运营商为船公司提供的多船舶到达时间窗和多装卸速率合作协议,以航线班轮运输服务周... 针对节能减排背景下集装箱班轮绿色船期设计问题,通过引入碳税政策,将船舶在海上航行和在港装卸过程中产生的碳排放量转化为碳排放成本,基于集装箱码头运营商为船公司提供的多船舶到达时间窗和多装卸速率合作协议,以航线班轮运输服务周总成本最小化为目标,构建了班轮绿色船期设计混合整数非线性规划模型,设计了分段线性割线逼近算法进行模型求解。AEMX航线1000个场景的数值模拟计算验证了本文模型和算法的有效性和适用性。结果显示,船公司班轮运输服务周总成本节省了6.75%。研究表明,基于合作协议的绿色船期设计可有效地降低班轮运输服务周总成本和碳排放量,提高船公司加油和船期设计的灵活性。 展开更多

关键词 集装箱班轮运输 合作协议 绿色船期设计 加油策略 分段线性割线逼近法

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面向城市内涝的应急物资配置随机非线性规划模型与算法 被引量：1

20

作者 胡少龙 徐松鹤 +1 位作者 孟令鹏 韩传峰 《工业工程与管理》 CSCD 北大核心 2023年第2期147-156,共10页

排水设备作为城市内涝灾害处置的关键环节,其有效配置不但可以降低经济成本,还可以降低居民财产损失和人员伤亡等风险。以排水设备的运营成本、运输成本以及惩罚成本(排水时间的函数)最小为目标,建立城市内涝应急物资配置的两阶段随机... 排水设备作为城市内涝灾害处置的关键环节,其有效配置不但可以降低经济成本,还可以降低居民财产损失和人员伤亡等风险。以排水设备的运营成本、运输成本以及惩罚成本(排水时间的函数)最小为目标,建立城市内涝应急物资配置的两阶段随机非线性规划模型。模型构造了排水设备数量和排水时间(积水时间与运输时间的差值)两个随机变量的非线性项,通过分段线性逼近法线性化非线性约束,并设计了基于progressive hedging的求解算法。以上海浦东新区为研究区域,考虑降雨强度和降雨范围的不确定性构建内涝灾害情景,进行算例分析。结果表明:分段间隔是影响总成本误差率和求解时间的重要参数;面对大规模情景问题,所提出的算法能在短时间内找到满意解。 展开更多

关键词 城市内涝 应急物资配置 随机非线性规划 分段线性逼近 情景分解算法

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