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基于截割顶底板高度预测模型的采煤机自动调高技术

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工矿自动化 2024年第1期50卷 9-16页

作者：李重重刘清北京天玛智控科技股份有限公司北京101399

传统的煤层截割路径规划通过几何控制、规划计算等方式对采煤机滚筒高度进行预测,但存在预测的数据误差较大、无法适应地质条件变化的问题。针对上述问题,提出了一种基于截割顶底板高度预测模型的采煤机自动调高技术。首先,分析了影响... 详细信息

传统的煤层截割路径规划通过几何控制、规划计算等方式对采煤机滚筒高度进行预测,但存在预测的数据误差较大、无法适应地质条件变化的问题。针对上述问题,提出了一种基于截割顶底板高度预测模型的采煤机自动调高技术。首先,分析了影响截割顶底板高度的因素,指出影响顶底板高度的主要因素包括煤层的起伏变化数据、历史截割数据、刮板输送机的高程数据及人工操作记录,将上述4类数据融合处理,建立以长短期记忆(LSTM)模型和灰色马尔可夫模型为基础的截割顶底板高度预测模型,通过算法模型预测出截割顶底板的高度。然后,以截割顶底板的高度数据为基础,结合采煤机位姿和空间坐标,建立计算滚筒高度的几何模型,同时依据刮板输送机上窜下滑量及是否执行加减刀工艺等因素进行修正,最终将顶底板高度序列转换为滚筒高度序列,即将截割顶底板高度转换为采煤机滚筒的目标高度,由采煤机执行到目标高度,实现滚筒自动调高工业性试验结果表明:(1)在自动调高技术的控制下,顶滚筒和底滚筒的预测高度与实际高度偏差值有90%的数据量均在10 cm以内,滚筒的预测高度和实际高度具有明显的一致性。(2)与传统手动控制方式相比,中部截割一刀煤的人工干预调高次数由49次下降为21次,说明截割顶底板的高度预测模型和计算滚筒高度的几何模型是准确合理的,采煤机滚筒的自动调高技术是可行的。

关键词：采煤机滚筒自动调高截割顶底板高度预测长短期记忆灰色马尔可夫采煤机位姿人工干预

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基于概率权重灰色马尔可夫模型的腐蚀预测

计算机仿真 2023年

作者：郑宇佳董增寿张晓红石慧太原科技大学经济与管理学院太原科技大学电子信息工程学院

精准地预测管道的腐蚀发展趋势是降低油气事故损失，保证其安全运输的主要途径之一。针对常用的基于聚类中心灰色马尔可夫预测模型中等转移概率会导致较大预测误差的问题，提出了一种基于概率权重的灰色马尔可夫模型用于油气管道腐蚀预... 详细信息

精准地预测管道的腐蚀发展趋势是降低油气事故损失，保证其安全运输的主要途径之一。针对常用的基于聚类中心灰色马尔可夫预测模型中等转移概率会导致较大预测误差的问题，提出了一种基于概率权重的灰色马尔可夫模型用于油气管道腐蚀预测。首先用灰色模型对管道腐蚀状态进行初步预测，后采用模糊C均值聚类对预测误差数据聚类，并提出基于概率权重的马尔可夫模型对预测值进行修正，以提高出现等转移概率时模型的预测精度。最后通过两个实例验证了上述模型的有效性和正确性，并与基于聚类中心灰色马尔可夫模型进行比较。

关键词：管道腐蚀灰色马尔可夫聚类概率权重

基于灰色马尔可夫-BP神经网络组合模型的山东省财政收入预测分析

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基于灰色马尔可夫-BP神经网络组合模型的山东省财政收入预测分析

作者：荣腾山东大学

学位级别：硕士

地方财政收入全面反映当地的经济发展水平,是政府在建设基础设施方面的重要资金来源。山东省虽然经济运行稳中向好,但伴随着减税降费力度的加强和新冠疫情的影响,地方财政收入增长速度逐渐放缓,财政收支之间的矛盾日益突出。建立财政收... 详细信息

地方财政收入全面反映当地的经济发展水平,是政府在建设基础设施方面的重要资金来源。山东省虽然经济运行稳中向好,但伴随着减税降费力度的加强和新冠疫情的影响,地方财政收入增长速度逐渐放缓,财政收支之间的矛盾日益突出。建立财政收入预测机制,科学地预测财政收入,有助于政府部门合理保持收支平衡,促进社会经济发展。本文以山东省1994—2021年地方财政收入及影响因素为研究对象,结合定性与定量的研究方法,对影响因素进行变量选择,进一步建立组合模型,对山东省2022、2023年的财政收入进行预测,结果表明组合模型预测精度优于单一模型。具体研究内容如下:本文选取了 17个财政收入的影响因素,创新性地加入了定性指标—科技创新政策,利用灰色变权聚类评估模型对其进行量化处理,再对全部指标数据进行描述性分析、相关性分析等,初步总结数据特点。为减小建模误差,本文采用Lasso、自适应Lasso、随机森林(RF)三种方法进行影响因素筛选。将三种方法筛选后的变量分别用于建立Lasso-BP、自适应Lasso-BP和RF-BP模型,进行财政收入的拟合。结果表明RF-BP模型的拟合系数最大,平均绝对误差最小,因此将RF的筛选结果用于后续的预测模型。本文分别建立单一模型与组合模型对财政收入进行预测。一方面运用单一灰色预测模型直接对财政收入进行拟合,得到预测值。另一方面结合BP神经网络、支持向量回归(SVR),根据影响因素分别建立灰色马尔可夫-BP神经网络和灰色马尔可夫-SVR组合预测模型,得到山东省2022、2023年财政收入的预测值。与单一模型相比,组合模型误差更小,预测精度更高,并且BP神经网络在预测精度和误差等方面均优于SVR,具有更高的参考价值。基于上述分析结果,本文结合山东省经济发展现状提出相应建议。科学的预测模型为当地政府制定相关政策提供了参考,有助于推动社会经济发展。

关键词：财政收入随机森林灰色马尔可夫 BP神经网络组合预测

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中小机场空管运行安全态势研究及可视化

中小机场空管运行安全态势研究及可视化

作者：彭峻德中国民用航空飞行学院

学位级别：硕士

中小机场的数量增长和快速发展对中小机场空管运行安全提出了更高的要求。由于各中小机场的运行环境和运行条件不同,所具备的软硬件和技术人员资质也有高低之分;因此现有的安全管理体系并非对所有中小机场普适。为了更好地监管中小机场... 详细信息

中小机场的数量增长和快速发展对中小机场空管运行安全提出了更高的要求。由于各中小机场的运行环境和运行条件不同,所具备的软硬件和技术人员资质也有高低之分;因此现有的安全管理体系并非对所有中小机场普适。为了更好地监管中小机场的空管运行安全,提出了中小机场空管运行安全态势的概念。首先从人、机、环、管四个方面提出21项初始指标,并逐一阐述上述指标对中小机场空管运行安全态势的影响;使用变异系数-重要度和皮尔逊相关系数对上述指标进行筛选,得到了由4项一级指标和16项二级指标组成的中小机场空管运行安全态势评估指标体系。随后引入变权理论,使指标权重可以随评估对象的不同以及同一评估对象的状态不同而改变;同时使用物元可拓评估模型,使得评估结果具有可比性。使用灰色马尔可夫预测模型,解决了常见预测模型在面对样本量小且样本具有一定波动性时无法准确预测的问题;在实例研究中,预测结果偏差率均控制在1%以下。证明了灰色马尔可夫预测模型有效地结合了灰色预测模型和马尔可夫预测模型的优点,补全了各自的短板,验证了改进后预测模型的精确度。最后采用HTML5、CSS和Java Script语言,综合使用Node.js、Express框架、Echarts可视化组件和My SQL数据库,建立了一个前后端分离的中小机场空管运行安全态势可视化系统。对中小机场空管运行安全态势原始数据、评估数据、预测数据进行了安全的存储和直观的呈现,为中小机场空管运行安全管理和安全生产提供了参考和辅助。

关键词：中小机场空管运行安全态势变权物元可拓灰色马尔可夫可视化

基于无偏灰色模糊马尔可夫链法的铁路货运量预测研究

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铁道学报 2009年第1期31卷 1-7页

作者：谢建文张元标王志伟暨南大学珠海学院数学建模创新实践基地广东珠海519070 暨南大学珠海学院计算机科学与技术系广东珠海519070 暨南大学包装工程研究所广东珠海519070

针对传统灰色马尔可夫预测模型存在灰色偏差与抗干扰能力弱的局限性,将无偏灰色理论与模糊集合理论引入预测模型,从趋势曲线灰色拟合与状态分类方式上对传统灰色马尔可夫模型进行改进,提出无偏灰色模糊马尔可夫链预测铁路货运量的方法,... 详细信息

针对传统灰色马尔可夫预测模型存在灰色偏差与抗干扰能力弱的局限性,将无偏灰色理论与模糊集合理论引入预测模型,从趋势曲线灰色拟合与状态分类方式上对传统灰色马尔可夫模型进行改进,提出无偏灰色模糊马尔可夫链预测铁路货运量的方法,并结合"十一五"期间中国铁路货运量和货运市场发展趋势的预测分析,详细阐述了该方法的具体应用,最后使用定性分析对该方法的预测结果进行检验与讨论。理论分析和算例表明,该方法有更可靠的预测结果,并且能够对铁路货运市场的发展趋势进行宏观的把握,有利于决策者的决策行为。

关键词：铁路货运量预测灰色马尔可夫无偏GM(1,1) 模糊分类无偏灰色模糊马尔可夫链预测

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基于灰色马尔可夫模型的北京市文化消费预测

科技和产业 2023年第4期23卷 92-95页

作者：邵萍张辉中国传媒大学数据科学与智能媒体学院北京100024

为了把握文化消费的未来走向,拉动文化消费增长,使用GM(1,1)模型和马尔可夫模型相结合的灰色马尔可夫模型,对北京市2008-2018年文化消费支出数据进行建模,得到2019-2023年的北京市文化消费预测值。结果表明:灰色马尔可夫模型有效改善GM(... 详细信息

为了把握文化消费的未来走向,拉动文化消费增长,使用GM(1,1)模型和马尔可夫模型相结合的灰色马尔可夫模型,对北京市2008-2018年文化消费支出数据进行建模,得到2019-2023年的北京市文化消费预测值。结果表明:灰色马尔可夫模型有效改善GM(1,1)模型预测波动数据效果不理想的缺点,提升了模型的预测精度。受疫情影响,2020年北京市文化消费下降35.6%,2021-2023年将呈现持续增长趋势。根据预测结果,对拉动文化消费增长点提出合理建议。

关键词：北京文化消费 GM(1 1)模型灰色马尔可夫

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基于灰色马尔可夫模型的器材故障预测研究

物流科技 2022年第4期45卷 163-166页

作者：黄俊超胡勇空军勤务学院研究生大队江苏徐州221000 空军勤务学院江苏徐州221000

器材故障预测是飞机保障工作的一项重要内容。做好故障预测可以提前掌握器材维修信息,有效提高保障效益。根据器材故障特点以及所收集数据,建立了基于灰色马尔可夫模型的器材故障预测模型,并通过实例分析,发现灰色马尔可夫模型能够准确... 详细信息

器材故障预测是飞机保障工作的一项重要内容。做好故障预测可以提前掌握器材维修信息,有效提高保障效益。根据器材故障特点以及所收集数据,建立了基于灰色马尔可夫模型的器材故障预测模型,并通过实例分析,发现灰色马尔可夫模型能够准确反映数据波动的规律性,大幅提高器材故障时间点的预测精度,满足实际工作需求。

关键词：灰色马尔可夫器材故障预测

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基于灰色马尔可夫模型的近期公交客流量预测

公路交通科技 2007年第9期24卷 120-123页

作者：沈家军王炜陈峻东南大学交通学院江苏南京210096

为了科学准确地预测近期公交客流量,提出了应用灰色马尔可夫模型进行预测的方法。利用历史数据建立灰色GM(1,1)模型,通过确定系数可获得公交客流量的时间响应序列及还原值的表达式,从而可获得未来年公交客流量的发展序列值,结合马尔可... 详细信息

为了科学准确地预测近期公交客流量,提出了应用灰色马尔可夫模型进行预测的方法。利用历史数据建立灰色GM(1,1)模型,通过确定系数可获得公交客流量的时间响应序列及还原值的表达式,从而可获得未来年公交客流量的发展序列值,结合马尔可夫链过程将随机序列状态划分为3类,通过确定状态转移矩阵可获得序列处于各状态的概率值及与各状态对应的预测中值,最终求得各序列的修正值。通过铜陵市公交客流的历史数据,预测了近3年的公交客流。实例证明该预测模型具有较高的精度,能够指导公交经营管理者近期的决策行为。

关键词：交通工程客流预测灰色马尔可夫公交

基于灰色马尔可夫模型的无线传感器网络目标跟踪算法

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传感器与微系统 2013年第11期32卷 128-131页

作者：呙邵明郑瑾 MD Zakirul Alam Bhuiyan 王国军吕朋朋中南大学信息科学与工程学院湖南长沙410083

基于预测的目标跟踪是无线传感器网络目标定位与跟踪中很重要的一种方法,但在实际环境中由于目标运动模式的动态变化等原因,传统预测算法对目标位置的预测往往不准确。为了克服以上不足,提出了一种基于灰色马尔可夫模型的目标跟踪(GMMTT... 详细信息

基于预测的目标跟踪是无线传感器网络目标定位与跟踪中很重要的一种方法,但在实际环境中由于目标运动模式的动态变化等原因,传统预测算法对目标位置的预测往往不准确。为了克服以上不足,提出了一种基于灰色马尔可夫模型的目标跟踪(GMMTT)算法。将具有震荡特点的Markov模型引入到分段灰色预测中,使目标定位既能获得较好的精度,又能适应目标运动模式的变化。预测得到目标位置后,当前跟踪节点将跟踪信息传送到目标下一时刻将要到达的预测区域,提前唤醒该区域内的节点,用尽可能少的节点实现目标有效的跟踪。实验结果表明:GMMTT算法在跟踪概率和跟踪精度方面具有较好的性能。

关键词：无线传感器网络灰色马尔可夫目标跟踪分段灰色预测信息传送