基于栅格分层的逐栅格汇流算法并行化研究

分布式水文模型中的逐栅格汇流算法计算量大,需要借助并行计算以满足大流域长历时模拟的要求。针对目前鲜有对基于隐式有限差分的逐栅格汇流算法进行并行计算研究的情况,基于栅格分层的思想提出一种适用于共享内存并行计算环境的逐栅格汇流并行算法。该算法首先根据流向进行栅格分层,使同一层中栅格的计算相互独立,然后将同一层中栅格的计算任务分配到多个计算单元并行计算。采用C++编程语言与OpenMP并行编程库实现了该算法,并选择河北省清水河流域为实验区,在不同数据规模(30m、90m、270m分辨率)、不同核数(2～20个)以及不同栅格分层方法的情况下对算法性能进行了测试。实验结果表明本文提出的并行算法具有较好的加速比和并行效率,且并行效率随数据规模的增大而增大。栅格分层方法对算法并行性能有明显影响,从上到下的分层方法比从下到上的方法具有更高的并行效率。     

抗毁网络多拓扑路由子层的免疫优化选择算法

针对现有多拓扑路由在多故障条件下无法有效进行故障恢复的现象,根据免疫理论中抗原与抗体相匹配的原理,提出一种多拓扑路由子层选择算法.该算法以最大限度保护通信业务为目标,将多故障情形与子层相匹配的过程看作抗体与抗原相结合的过程,使子层与故障在一定范围内最大程度地相似,并利用人工免疫算法进行寻优,提高了网络抗毁性.实验结果表明,该算法可使网络在多故障条件下的恢复能力得到提高.     

Two exact algorithms for the vehicle routing problem on trees

This article describes a heuristic and two exact algorithms for several classes of vehicle routing problems defined on tree networks. These include capacitated and time‐constrained vehicle routing problems. One of the exact algorithms is based on the computation of bin packing lower bounds. The other uses column generation. The first algorithm performs better on problems containing small customer demands and in which all vehicles are identical. Otherwise, the second algorithm is more powerful and more versatile. © 1999 John Wiley & Sons, Inc. Naval Research Logistics 46: 75–89, 1999     

基于综合性能的C3I系统通信效能

论述了C3I的重要性及其效能,分析了影响通信系统性能的因素,力求在实时综合性能的基础上选择通信路由,论述了传统Petri网和模糊Petri网的一些基本概念和特点及其区别,描述了用模糊Petri网进行系统综合性能分析时的有效算法,提出一种基于综合性能的路由选择算法,最后,通过实例来说明通信路由综合性能评价以及路由选择方法.     

A branch‐and‐cut algorithm for the nonpreemptive swapping problem

In the Swapping Problem (SP), we are given a complete graph, a set of object types, and a vehicle of unit capacity. An initial state specifies the object type currently located at each vertex (at most one type per vertex). A final state describes where these object types must be repositioned. In general, there exist several identical objects for a given object type, yielding multiple possible destinations for each object. The SP consists of finding a shortest vehicle route starting and ending at an arbitrary vertex, in such a way that each object is repositioned in its final state. This article exhibits some structural properties of optimal solutions and proposes a branch‐and‐cut algorithm based on a 0‐1 formulation of the problem. Computational results on random instances containing up to 200 vertices and eight object types are reported. © 2009 Wiley Periodicals, Inc. Naval Research Logistics 2009     

基于蚁群算法和禁忌搜索的部队机动路径选择

高技术条件下的现代战争对部队机动路径选择问题提出了新要求,一方面道路网的扩大使问题求解的规模大大增加,另一方面作战环境和任务的变化使得问题本身不得不从多角度进行综合评价.增加了问题的复杂性.针对问题建立了数学模型,引入信息熵理论作为目标评价准则,借助改进的蚁群算法、禁忌搜索算法相结合的启发式方法对问题进行求解,得到了令人满意的结果.仿真结果分析认为,算法是切实有效的,并且具有良好的稳定性.     

基于多QoS约束的启发式路由选择算法设计与实现

针对时延、路由跳数以及网络资源利率3种约束,结合软件路由器项目,对路由选择算法的网络模型进行了描述和定义,并提出了基于多QoS约束的启发式路由选择算法（H_MCP）。通过在软件路由器上实现和测试,表明该算法具有可行性和启发性。     

低地球轨道卫星网络节能方法

通常卫星的唯一能源来源是太阳能,因此星上网络设备的能源供应问题比地面网络的更加严峻。通过修改和扩展链路容量受限的最小代价多商品流模型来适应卫星网络这一特殊的体系结构,并基于低轨道卫星网络的多重覆盖机制和流量分布模型,改进现有的启发式算法来关闭冗余的卫星节点、星地链路和星间链路。在满足链路利用率和路由跳数增加比例约束的条件下,仿真实验中关闭上述三种参数的比例分别可达59%、61%和72%,卫星网络的总体节能比例可达65%。     

SpaceWire网络混合路由机制设计

针对星上系统总线多元性导致的星载网络接口和协议不能标准化的发展瓶颈,基于SpaceWire总线协议,通过将静态路由(时间触发)与动态路由(事件触发)机制结合,实现了控制数据和载荷数据共用网络。静态路由完全遵循SpaceWire-D协议,在保证确定性传输的同时,通过启发式调度算法首次实现了多时间窗并行调度,并提出利用最大公约数法设计时间窗,以提高网络吞吐量;动态路由通过对随机事件和载荷数据分配优先级,实现传输路径冲突时对紧急任务的优先处理。在OPENT中搭建网络系统仿真模型,对所提出的路由机制进行了仿真。实验结果表明,静态路由时段网络吞吐量较现有调度算法有明显提高,动态路由实现了紧急事件优先传输。     

低速率移动自组织网络安全路由协议

由于移动Ad Hoc网络具有无需基础设施,可以快速部署,很难完全被摧毁等优点,被作为数字化战场通信的优先选择,设计实现了一种适用于低速率移动Ad Hoc网络的安全路由协议——LSRP,它适用于分层架构的低速移动电台自组网,可以在网络资源有限的情况下,防御来自外部和内部两方面的攻击。LSRP协议利用分布式门限RSA签名方案来阻止非授权接入,防范来自网络外部的攻击;利用邻节点信任度评估机制,进行恶意节点检测和剪除,防范来自网络内部的攻击,增强了网络的安全性。