基于NSGA-Ⅱ的放射性废物最小化管理系统的设计与实现

摘要

计算机与网络技术的发展，对人类文明产生深刻的影响，尤其是从上个世纪以来，计算机应用于人们生活的各行各业，使人类从很多繁杂的工作中被解脱出来，人类的工作效率有了质的提高。同样，计算机在放射性废物的管理上，也发挥着重要的作用。随着地球可再生资源的不断减少与人类对能源的需要量明显加快，有效利用核能成为许多国家能源发展的重要组成部分，特别是近年来，我国已经投产、在线、规划中的核电站越来越多，核能发展已经成为我国解决能源问题的基本国策。尤其是2011年3月11日，日本因大地震而产生的核泄漏，核能安全已为我们核能发展敲响警钟。那么核能发展的背后，大量产生的含放射性物质的废物如何有效管理，也是一个正在需要解决与研究中的课题。
　　本文从放射性废物最小化管理中，利用计算机软件技术而开发出一套废物管理软件，为放射性废物最小化管理提供辅助管理工具，提高废物管理的科学化、规范化、效率化。文章结合实际项目，属于《放射性废物最小化战略和顶层设计研究》项目中“废物最小化实用专项技术研究”的组成部分。着重从项目的需求分析、功能模块划分、数据库设计等方面对该软件系统做详细具体的阐述。该系统采用目前成熟的开发Web应用程序所使用的三层架构软件体系，即表示层UI、业务逻辑层BI、数据访问层DI，每层之间都基于接口进行数据的访问与数据的传递。在对废物记录进行搜索时，使用了废物记录搜索算法。在废物的处理过程中对处理工艺的选择上，系统使用NSGA-II对废物处理代价与待处置废物量这一多目标问题进行优化，找出最佳的工艺选择方案供废物最小化管理人员在处理废物时参考。开发技术的选择上，利用微软的.NET平台、C＃语言、Visual Studio2008开发工具、Microsoft SQL Server2008数据库等技术。该系统所管理的放射性废物所限范围包括研究堆、放射性同位素生产设施、实验中心、实验室、三废物设施等，不包括核燃料循环前段、后段以及核电站的废物最小化管理。通过中国原子能科学研究院的试点，在适当的条件下推广至国内其它一些与放射性废物相关的单位，辅助放射性废物最小化管理工作的实施。

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附表索引

第一章 绪论

1.1研究背景及选题意义

1.2国内外研究现状

1.3本文的主要工作

1.4 本文的组织结构

第二章 最小化理论基础及开发技术选择

2.1 废物最小化理论基础

2.2 软件开发技术选择

2.3 小结

第三章 NSGA-Ⅱ的概念及其应用

3.1 遗传算法的概念

3.2 NSGA-Ⅱ算法

3.3本章小结

第四章 NSGA-Ⅱ在放射性废物处理过程中的应用

4.1问题描述

4.2案例分析

4.3小结

第五章 放射性废物最小化管理系统的总体设计与实现

5.1 系统设计目标

5.2 系统需求分析

5.3 数据库设计

5.4 废物记录搜索算法

5.5 系统的实现

5.6 小结

第六章 总结与展望

附录

参考文献

主要成果

致谢