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北大核心 CSTPCD CSCD CBST SA
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摘要:根据我国能源结构的多态化特性、能源消费结构的主体性依存和对外依赖性、能源区域的自治性和非自治性,以及能源供应区域的分布等特性,研究了一类具有自治节点和非自治节点的多重供应-依赖关系的耦合网络模型.通过定义网络之间和网络内部的失效机制,以网络中的星状结构为例,研究了随机故障和蓄意攻击两种突发事件下网络的抗毁性.对于随机故障下的网络,研究结果表明,通过增加各能源网络中的自治区域节点的比例,同时增加网络之间的多态化能源的供应密度和强度,可以有效的提高网络的抗毁性,增强网络的安全性.对于蓄意攻击下的网络,研究结果表明,除采取上述措施外,通过对网络中供应度高的节点进行重点保护,可以提高网络的稳健性....
[期刊论文] 方国昌 田立新 傅敏
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北大核心 CSTPCD CSCD CBST SA
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摘要:研究了政府调控对碳税约束下的节能减排系统中碳税的演化影响.借助李雅普诺夫指数和分岔图分析了系统的动力学行为.基于遗传算法的BP神经网络,对实际系统参数进行辨识.进行情景分析来观察实际系统中政府调控对碳税的动态演化影响,结果显示,随着政府调控对碳排放及经济增长承受极限的变大,碳税的发展越来越缓慢,总量越来越小.系统的演化结果表明从控制碳排放角度出发调控碳税要优于经济增长角度....
[期刊论文] 方国昌 田立新 傅敏
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北大核心 CSTPCD CSCD
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摘要:研究了江苏能源系统碳排放演化及其相关控制.基于一类新型节能减排混沌系统,借助神经网络(ANN),利用江苏省统计数据,得到满足实际情况的江苏省节能减排系统的相关参数.对系统进行演化分析,得到一些与实际符合的分析结果.结果表明:全面开展节能减排比单纯加大对节能减排的资金投入在控制碳排放、降低能源强度方面的效果更好.尽早全面开展节能减排,使得碳排放的峰值早些达到,实际系统越容易控制,越容易达到控制碳排放、降低能源强度的目标.对比分析了江苏省与全国节能减排情况,江苏省的能源强度略低于全国平均水平.利用数值仿真来展示这些结果....
[期刊论文] 方国昌 田立新 傅敏 孙梅
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北大核心 CSTPCD CSSCI CSCD EI CBST
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摘要:新能源的开发和利用是解决能源短缺、环境污染等问题的重要途径,是发展低碳经济的有效动力源.本文从非线性动力学入手,将新能源纳入节能减排演化系统,分析了新能源对能源强度和经济增长的影响.借助李雅普诺夫指数和分岔图分析了系统的动力学行为,得到了新能源约束下的节能减排吸引子.借助神经网络,得到了满足中国情况实际系统的参数.对实际系统进行实证分析,得到一些与实际符合的分析结果.结果表明:依靠新能源自身发展或单纯加大对新能源的经济投入,并不能很好地控制能源强度.当经济投入过大时会对经济发展带来很大的阻碍作用,甚至给经济带来致命的影响.加大包括新能源在内的节能减排等的综合投入,可以很好地降低能源强度,当综合投入加大时,开始对经济的阻碍也大,但是随着系统的迸一步发展,当新能源发展成熟时,这种投入对经济的促进作用也大.利用数值仿真来展示这些结果....
[期刊论文] 田立新 许培琳 傅敏
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CSTPCD CSSCI 北大核心
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摘要:考虑火电发电成本、风电发电成本、碳排放权价格及政府的鼓励与补贴4种不确定因素,基于实物期权理论从政府的视角,建立评估风电发展的决策价值模型.通过设定不同的政策补贴系数,分析政策补贴对总决策价值的影响,并给出各种情境下的最佳投资时机....
[期刊论文] 傅敏 田立新
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北大核心 CSTPCD AJ CA EI
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摘要:引入非线性强度浅水波方程,研究了该类方程中非线性强度项m对方程解的影响.对m的不同取值得到了方程的尖峰孤立子解,特别是二类新型尖峰孤立子解,此新解不同于通常的e-|x-ct|型的尖峰孤立波解,且解是非局部的,可以表示为δ函数的形式,并给出相应解的图形.同时,对浅水波方程中的常系数γ进行了讨论,得到γ>0,γ<0下不同类型的非线性强度浅水波方程的孤立波解....
摘要:节能减排是控制温室气体排放、减缓气候变化的有效途径之一.如何在城市系统之间实现节能减排系统协调发展是研究节能减排的一大要义.本文基于非线性动力学知识,在动物圈约束下的节能减排系统框架下,讨论了不同城市之间动物圈约束下的系统协调发展问题.将城市碳循环系统中的动物圈引入三维节能减排系统,构建新的四维动物圈约束下的节能减排系统.基于自适应同步控制方法,构造Lyapunov函数,探讨了两个城市系统之间节能减排协调发展的条件.借助统计数据,对南京、扬州-镇江节能减排演化系统实现协调发展的问题进行了情景分析,研究得出碳排放峰值是两个城市系统协调发展的关键因素....
[博士论文] 傅敏
系统工程 江苏大学 2016(学位年度)
摘要:地球碳循环系统的研究,可以清晰地给出系统中各圈层碳的交换过程,进而明确地球碳循环系统各圈层间的相互关系,及其人类活动的影响程度。大气中的二氧化碳被地球各圈层吸收,然后通过生物、地质过程及人类活动返回大气中。在这个循环中,城市层面的碳循环和流通研究引起学者的广泛兴趣,逐渐成为目前的研究热点之一。深入探讨城市碳循环系统中大气、土壤、陆地植物、陆地动物等变量及其约束条件,有助于探明变量间复杂的关系,揭示碳循环系统的演化机理。
  本文基于经济时期区域大气圈、土壤圈及陆地植物圈之间复杂的循环演化关系,构建了大气—土壤—陆地植物的三维碳循环动态演化系统。给出三维碳循环系统的建模思想,进一步分析系统的相图,时间序列等动力学行为,为深入探究碳循环系统的演化及其规律奠定了模型研究基础。
  进一步,本文基于南京市碳循环系统的统计数据,借助神经网络辨识出满足实际碳循环系统的参数。以人为碳效应指数为衡量指标,探究系统中各变量变化对系统的演化影响。结果表明:大气中碳的峰值到达的越晚,人为碳效应指数的数值越大;动物圈中(人类活动)的碳储量的峰值越早达到,人为碳效应指数越大;人类活动是致使人为碳效应指数变大的主要原因,同时城市碳循环人为碳效应指数的控制应该多地区协同发展,控制总体人为碳效应指数,局部地区才会真正意义上降低碳量。
  根据碳运动规律,给出符合实际的假设,并建立基于假设的大气—土壤—陆地动物—陆地植物碳循环动力系统,研究区域大气圈、土壤圈、动物圈及植物圈中碳随时间变化的运动规律。探索碳循环系统中区域城市陆地系统碳循环的演化规律,分析了所构建动力演化系统的动力学行为。并根据中国江苏南京市的真实数据,对系统作参数辨识,获得南京市的大气—土壤—陆地动物—陆地植物碳循环演化方程。通过对单参数的分叉分析,获得南京市大气-土壤-动植物碳循环的主要影响因素。
  进一步从节能减排角度,研究在3D非线性节能减排系统的基础上引入动物圈作为新的变量,构建动物圈约束下的4D节能减排系统。借助Lyapunov指数和bifurcation理论分析了模型的动力学行为,探究了系统的平衡点问题,并得到了一类新的吸引子。基于南京市统计数据,借助基于GA-BP神经网络辨识出实际系统的参数。分析了实际节能减排系统的相关行为,探讨了动物圈中碳含量自身的发展规律,及其对节能减排、碳排放、经济增长等变量的演化影响。
  基于动物圈约束下的城市节能减排系统,以南京市、扬州—镇江市为例,研究了城市碳循环系统的协调发展问题。基于自适应同步控制方法,探讨了两个城市系统之间节能减排协调发展的条件,得出碳排放峰值是两个城市系统协调发展的关键因素。进一步探究了南京市、扬州—镇江市节能减排的演化及如何实现协调发展。
  本文的创新之处主要体现在:将系统科学方法、非线性动力学理论、优化控制理论等应用于城市碳循环系统模型的构建及研究,定性与定量相结合、理论研究与实证分析相结合。探讨了城市碳循环系统的非线性动力学行为;不同约束条件下系统碳效应指数的演化发展规律;探讨了动物圈中碳含量自身的发展规律,及其对节能减排、碳排放、经济增长等变量的演化影响;揭示了不同城市碳循环系统协调发展的驱动机制。将这些演化发展规律图像化,通过对比分析,得到了一系列符合实际情形的研究成果,为研究城市碳循环问题提供了很好的解决方案。借助非线性动力学方法研究此类问题是很好的尝试,得到的结论更加具有说服性和推广性。
[成果] 1800010272 江苏
TK019 应用技术 技术推广服务 公布年份:2017
成果简介:项目所属科学技术领域:该项目属能源资源开发利用研究领域,涉及能源系统工程、资源管理学、控制理论等多学科交叉,得到国家自然科学基金重大研究计划、面上项目等5项资助。研究静动态能源资源系统,建立合理科学的能源资源供需演化分析、碳减排控制及受攻击的演化行为理论,为中国能源资源可持续发展战略提供科学依据和对策。主要科技内容:该项目形成能源资源系统的多主体动态演化理论、碳排放演化规律理论、受攻击的演化分析及鲁棒性理论。 主要内容包括:(1)新型多主体动态演化的能源资源系统理论及应用。建立了能源供给周期性影响下的反映真实能源供需关系的三维能源供需系统,并将供需系统推广到有时变耦合延迟的驱动-响应动力网络模型中,实现了能源供需网络的自适应同步。(2)能源资源系统碳排放演化系统理论及应用。提出了碳排放动态演化因子等新概念,获得碳排放变化趋势定理等,建立了碳排放演化动力系统。将碳税纳入节能减排系统,探究了不同税率下的能源强度及经济增长的演化规律,给出了中国开征碳税的最佳时间及最佳起征点。(3)能源资源系统受攻击的演化分析及鲁棒性。建立了多个网络的具有连接边与多重支持-依赖边能源相依网络模型,分别提出有向依赖边和内部无向相依边的最优关系比例,并找出了能源相依网络的安全性区域。建立了一类具有阶段结构和脉冲的时滞资源利用策略模型,通过比较经济危害水平来阐明有效的资源利用控制策略。科学价值:该项目研究了中国能源供需及碳减排的演化特征及控制方法,建立了反映实际的能源系统相依网络,提出了资源利用和生态保护策略,为能源供需及安全、碳减排、生态保护与经济发展的动态关联提供了分析工具,对完善中国能源供需市场的作用机制,指导中国区域能源系资源统碳排放及生态资源保护转型的具体实践,加快建设中国新型能源供需和生态保护的方针政策、规划的改进及机制的创新等,具有重要的应用价值。 同行引用评价:项目组的8篇代表性论文均发表在国际权威SCI期刊,其中ESI高被引论文1篇,JCR一区期刊论文7篇,二区期刊1篇。成果被美国学者Agarwal教授、欧洲科学院院士严晋跃教授、中国工程院原副院长谢克昌院士等国内外同行,在影响因子34.094的JCR一区等SCI期刊上引用,多次被ESI高被引论文评价介绍,并在国际、国内学术会议上交流,深受好评。8篇代表性论文总影响因子26.75,平均影响因子3.34,总他引400次,SCI他引217次。长江学者、国家杰出青年基金获得者陈诗一、范英教授等5位该领域的著名学者认为研究成果视角独特,方法新颖,思路独具特色。 决策咨询:部分成果形成政策建议被全国哲学社会科学规划办公室刊登在《成果要报》;形成的2份政策建议被江苏省省级领导批示并被江苏省能源局煤电处采纳应用。成果中的能源供需理论及需求预测模型,为江苏的发电企业编制能源采购计划和市场预测提供了决策建议。
摘要:引入一类新型碳税约束下的节能减排动态演化系统,研究碳税约束下的节能减排系统中能源强度的演化行为,找到了更好的持续平稳降低能源强度的方法,并给出了一些与实际相符的统计结果.结果表明:开征碳税越早,适度加快碳税的发展速度,碳排放的峰值越早达到,实际系统越容易控制,可以更好地控制碳排放、降低能源强度,减少碳排放的目标更容易实现,更容易将能源强度控制在理想范围内,引入碳税约束项后的节能减排系统比之前的系统更优越,利用数值仿真来展示这些结果....
摘要:高等数学不仅是学习其他专业课程的基础与工具,而且对学生数学方法的掌握、思维能力的培养、严谨治学态度的养成、科学世界观的确立都具有非常重要的意义.但由于其概念的抽象性以及定理、习题证明方法的复杂性,常常使学生感到无从人手,并由此产生畏惧心理和厌学情绪.因此高等数学教学质量的提高及教学方法的探讨和研究一直为教师所关注.提高全民族的素质,培养高素质的创新人才正成为当前我国发展的关键战略,正如江泽民同志所指出的:"创新是一个民族进步的灵魂,是国家兴旺发达的不竭动力....
[硕士论文] 傅敏
应用数学 江苏大学 2006(学位年度)
摘要:本文研究了非线性强度下新型浅水波方程的孤立波解,特别是寻找新型的尖峰孤立波解。首先,利用尖峰扰动方程,借助Mathematical软件,研究方程在不同的非线性强度下以及一定的系数变化下的尖峰孤立波解,给出了一类具有双曲、双曲正切函数形式的新型尖峰孤立子解,即hyperbolicon,tanh-peakon,两种解是非局部的,可以表示成δ函数的形式,表明解的存在性和合理性。其次,利用改进的齐次平衡法得到了Backlund变换,在非线性强度m=2、m=3时,通过Backlund变换获得了浅水波方程的孤立波解,同时给出了解的图象。最后,本文用相图分析,讨论浅水波方程在系数k=o,非线性强度m=1时的行波解,得到一些具有正弦函数形式的周期激波解。
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