Flood operation forecast : Hydrologic Engineering Center computer program 24-J2-L230.

At head of cover title: Generalized computer program.

Toward assessing the effects of aerosols on deep convection: a numerical study using the WRF-Chemistry model

As the formative agents of cloud droplets, aerosols play an undeniably important role in the development of clouds and precipitation. Few meteorological models have been developed or adapted to simulate aerosols and their contribution to cloud and precipitation processes. The Weather Research and Forecasting model (WRF) has recently been coupled with an atmospheric chemistry suite and is jointly referred to as WRF-Chem, allowing atmospheric chemistry and meteorology to influence each other’s evolution within a mesoscale modeling framework. Provided that the model physics are robust, this framework allows the feedbacks between aerosol chemistry, cloud physics, and dynamics to be investigated. This study focuses on the effects of aerosols on meteorology, specifically, the interaction of aerosol chemical species with microphysical processes represented within the framework of the WRF-Chem. Aerosols are represented by eight size bins using the Model for Simulating Aerosol Interactions and Chemistry (MOSAIC) sectional parameterization, which is linked to the Purdue Lin bulk microphysics scheme. The aim of this study is to examine the sensitivity of deep convective precipitation modeled by the 2D WRF-Chem to varying aerosol number concentration and aerosol type. A systematic study has been performed regarding the effects of aerosols on parameters such as total precipitation, updraft/downdraft speed, distribution of hydrometeor species, and organizational features, within idealized maritime and continental thermodynamic environments. Initial results were obtained using WRFv3.0.1, and a second series of tests were run using WRFv3.2 after several changes to the activation, autoconversion, and Lin et al. microphysics schemes added by the WRF community, as well as the implementation of prescribed vertical levels by the author. The results of WRFv3.2 runs contrasted starkly with WRFv3.0.1 runs. The WRFv3.0.1 runs produced a propagating system resembling a developing squall line, whereas the WRFv3.2 runs did not. The response of total precipitation, updraft/downdraft speeds, and system organization to increasing aerosol concentrations were opposite between runs with different versions of WRF. Results of the WRFv3.2 runs, however, were in better agreement in timing and magnitude of vertical velocity and hydrometeor content with a WRFv3.0.1 run using single-moment Lin et al. microphysics, than WRFv3.0.1 runs with chemistry. One result consistent throughout all simulations was an inhibition in warm-rain processes due to enhanced aerosol concentrations, which resulted in a delay of precipitation onset that ranged from 2-3 minutes in WRFv3.2 runs, and up to 15 minutes in WRFv.3.0.1 runs. This result was not observed in a previous study by Ntelekos et al. (2009) using the WRF-Chem, perhaps due to their use of coarser horizontal and vertical resolution within their experiment. The changes to microphysical processes such as activation and autoconversion from WRFv3.0.1 to WRFv3.2, along with changes in the packing of vertical levels, had more impact than the varying aerosol concentrations even though the range of aerosol tested was greater than that observed in field studies. In order to take full advantage of the input of aerosols now offered by the chemistry module in WRF, the author recommends that a fully double-moment microphysics scheme be linked, rather than the limited double-moment Lin et al. scheme that currently exists. With this modification, the WRF-Chem will be a powerful tool for studying aerosol-cloud interactions and allow comparison of results with other studies using more modern and complex microphysical parameterizations.

Map index, upper section, flood hazard analyses, Assunpink Creek watershed, Mercer and Monmouth Counties, New Jersey /

Shows "Stream reaches analyzed" and "Map location & plate number."

A decision-support system based on particle swarm optimization for multiperiod hedging in electricity markets

This paper proposes a particle swarm optimization (PSO) approach to support electricity producers for multiperiod optimal contract allocation. The producer risk preference is stated by a utility function (U) expressing the tradeoff between the expectation and variance of the return. Variance estimation and expected return are based on a forecasted scenario interval determined by a price range forecasting model developed by the authors. A certain confidence level is associated to each forecasted scenario interval. The proposed model makes use of contracts with physical (spot and forward) and financial (options) settlement. PSO performance was evaluated by comparing it with a genetic algorithm-based approach. This model can be used by producers in deregulated electricity markets but can easily be adapted to load serving entities and retailers. Moreover, it can easily be adapted to the use of other type of contracts.

A long-term risk management tool for electricity markets using swarm intelligence

This paper addresses the optimal involvement in derivatives electricity markets of a power producer to hedge against the pool price volatility. To achieve this aim, a swarm intelligence meta-heuristic optimization technique for long-term risk management tool is proposed. This tool investigates the long-term opportunities for risk hedging available for electric power producers through the use of contracts with physical (spot and forward contracts) and financial (options contracts) settlement. The producer risk preference is formulated as a utility function (U) expressing the trade-off between the expectation and the variance of the return. Variance of return and the expectation are based on a forecasted scenario interval determined by a long-term price range forecasting model. This model also makes use of particle swarm optimization (PSO) to find the best parameters allow to achieve better forecasting results. On the other hand, the price estimation depends on load forecasting. This work also presents a regressive long-term load forecast model that make use of PSO to find the best parameters as well as in price estimation. The PSO technique performance has been evaluated by comparison with a Genetic Algorithm (GA) based approach. A case study is presented and the results are discussed taking into account the real price and load historical data from mainland Spanish electricity market demonstrating the effectiveness of the methodology handling this type of problems. Finally, conclusions are dully drawn.

Previsão de desempenho para redes móveis LTE e UMTS baseadas em redes GSM co-localizadas

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Electrónica e Telecomunicações

Análise estatística do preço da energia elétrica em mercado livre - Uma aplicação ao caso português

Neste relatório apresentam-se resultados de um estudo estatístico que procura contribuir para um melhor entendimento da problemática inerente à liberalização do setor elétrico em Portugal e dos desafios que esta liberalização, existente desde meados de 2007, trás aos seus intervenientes. Iniciam-se os trabalhos com um estudo que pretende avaliar a existência de relação entre o Preço de Mercado da eletricidade e um conjunto de variáveis potencialmente explicativas/condicionantes do Preço de Mercado. Neste estudo consideram-se duas abordagens. A primeira usa a função de correlação cruzada para avaliar a existência de relação do tipo linear entre pares de variáveis. A segunda considera o teste causalidade de Granger na avaliação de uma relação de causa e efeito entre esses pares. Este estudo avaliou a relação entre o Preço de Mercado da eletricidade e 19 variáveis ditas condicionantes distribuídas por três categorias distintas (consumo e produção de eletricidade; indicadores climáticos; e energias primárias). O intervalo de tempo em estudo cinge-se ao biénio 2012-2103. Durante este período avaliam-se as relações entre as variáveis em diversos sub-períodos de tempo em ciclos de consumo representativos do consumo em baixa (fim de semana) e de consumo mais elevado (fora de vazio) com os valores observados de cada uma das variáveis tratados com uma base horária e diária (média). Os resultados obtidos mostram a existência relação linear entre algumas das variáveis em estudo e o preço da eletricidade em regime de mercado liberalizado, mas raramente é possível identificar precedência temporal entre as variáveis. Considerando os resultados da análise de correlação e causalidade, apresenta-se ainda um modelo de previsão do Preço de Mercado para o curto e médio prazo em horas de período fora de vazio.

Sähkön markkinahintaa selittävät tekijät. Case: Nord Pool 2000-2005

Sähkön markkinahinta on saanut osakseen suurta huomiota viimeaikoina. Sähkömarkkinoiden vapautuminen ja päästökaupan avaaminen Euroopassa onentisestään nostanut sähkömarkkinoita näkyville lehdissä. Tämä tutkielma tutkii erilaisten tekijöiden vaikutusta sähkön markkinahintaan regressioanalyysin avulla. Edellä mainitun päästösopimusten markkinahinnan lisäksi tutkittiin kivihiilen sekä maakaasun markkinahintojen, lämpötilojen, jokien virtaamien, vesivarantojen täyttöasteiden sekä Saksan sähkömarkkinoiden hinnan vaikutusta sähkön markkinahintaan Nord Pool -sähköpörssissä. Työssä luotiin myös sähkön markkinahintaa ennustava malli. Kaikkien selittävien tekijöiden korrelaatiot olivat oletusten mukaiset ja regressioanalyysi onnistui selittämään yli 80 % sähkön markkinahinnan vaih-teluista. Merkittävimpiä selittäviä tekijöitä olivat vesivarannot sekä jokien virtaamat. Ennustavan mallin keskimääräinen suhteellinen virhe oli noin 10 %, joten ennustetarkkuus oli melko hyvä.

Utilisation of Short Term Electricity Derivatives in Industrial Energy Management

Työn päätavoite on selvittää kuinka erityisesti sähkön markkinahinnan ennustamiseen ja johdannaismarkkinoiden tietämykseen perustuva lyhyen tähtäimen sähköjohdannaisten hyödyntäminen tapahtuu teollisessa energianhallinnassa. Tätä aihetta lähestytään luomalla prosessi lyhyen tähtäimen sähköjohdannaisten hyödyntämiselle. Prosessi esitellään ja selvitetään aina lähtökohdista todelliseen kaupankäyntiin asti erillisen esimerkkitehtaan avulla.Lyhyen tähtäimen sähköjohdannaisten hyödyntäminen teollisessa energianhallinnassa perustuu pääosin tulevaisuuden odotuksiin sähkön markkinahinnan kehittymisestä sekä tehtaiden operatiiviseen tilanteeseen. Operatiiviseen tilanteeseen perustuva lyhyen tähtäimen sähköjohdannaisten kaupankäynti on pääasiassa pitkän tähtäimen suojausten sopeuttamista lyhyelle tähtäimelle sopivaksi.Hinnan ennustamisella on suuri rooli lyhyen tähtäimen sähköjohdannaisten hyödyntämisprosessissa. Työssä esitelty hinnan ennustamismalli on sopiva päivä- ja viikkotason Nord Poolin Elspot -systeemihinnan ennustamiseen. Elspot -systeemihinnan ennustamismalli on suunniteltu käytännönläheiseksi ja sen perustana ovat todelliset fysikaaliset ja mitattavat suureet. Futuurimarkkinatietämys on tarpeen lyhyen tähtäimen johdannaisia käytettäessä. Työssä tutkitaan yleisiä markkinoiden odotuksia ja futuurimarkkinoiden tietoisuuden kehittymistä koskien tulevaa vallitsevaa tilannetta. Työssä luodaan myös työkalu, mikä auttaa kaupan laatijaa muodostamaan suuntaa-antavat todennäköisyydet eri hintanäkemyksille ja paikallistamaan mahdolliset markkinoiden epätodennäköiset hintaodotukset.Kokemukset Elspot -systeemihinnan ennustamismallin soveltamisesta ovat lupaavia. Lisäksi havainnot futuurimarkkinoiden käyttäytymisestä Nord Poolissa ja muodostettu työkalu suuntaa-antavien todennäköisyyksien selvittämiseksi auttavat kaupan laatijaa päätöksenteossa. Lyhyen tähtäimen sähköjohdannaisten hyödyntäminen teollisessa energianhallinnassa on periaatteessa mahdollista esitellyn prosessin avulla, vaikka täydellinen käyttöönotto vaatisi vielä joitakin järjestelyjä. Keskittymällä tilanteisiin jotka työssä kuvatulla prosessilla ovat hoidettavissa, työssä määritellyllä menettelyllä on mahdollisuudet saavuttaa epäedullisen hintakehityksen riskin väheneminen ja parempi taloudellinen tulos teollisen energianhallinnan sähkökaupankäynnissä.

Suomalaisten teollisuuden kunnossapitoyritysten investoinnit: analyysi ja skenaariot

Työn tavoitteena oli lisätä ymmärrystä teollisuuden kunnossapidon toimialasta ja sen tulevaisuudesta, tutkimalla teollisuuden kunnossapitoyritysten toteuttamia käyttöomaisuus- ja käyttöpääomainvestointeja vuosilta 2003–2007. Tutkimus toteutettiin tilinpää-tösanalyysin menetelmin suppealla, mutta edustavalla, 20 teollisuuden kunnossapitoyrityksen tilinpäätösaineistolla. Yritysjoukko jaettiin pk-yrityksiin ja suuriin yrityksiin, jolla pyrittiin kuvaamaan toimialan todellisempaa rakennetta. Analyysiosiossa tarkasteltiin toteutuneita investointiasteita, investointilogiikoita, yritysten kannattavuuksia sekä käyttöpääomainvestointien hallintaa. Toteutetun analyysin perusteella luotiin kolme tulevaisuuden skenaariota teollisuuden kunnossapidon toimi-alan kehitykselle. Eri skenaarioille laskettiin ennustemallilla keskimääräiset investointiasteet. Analyysin mukaan teollisuuden kunnossapitoyrityksien liikevaihto kasvoi tutkimusaikavälillä keskimäärin noin 8,5 prosenttia vuodessa. Kyseinen kasvu on vaatinut yrityksiltä noin 2,5 prosentin investointiasteen. Verratessa pk-yrityksiä ja isoja yrityksiä, havaittiin merkittäviä eroja toteutuneissa investointiasteissa sekä investointilogiikoissa. Yhteistä yritysjoukoille oli hyvä kannattavuus, johon eri investointiasteilla ei näyttäisi lyhyellä aikavälillä olevan vaikutusta. Tulevaisuuden investointitarve vaikuttaa maltillisemmalta kuin toteutunut taso, johtuen osaltaan taantuman vaikutuksista.

Toimintopohjainen ennustemalli palvelualan yritykselle

Kohdeorganisaatiossa on havaittu tarvetta kustannusten tarkemmalle ennustamiselle liiketoimintaympäristön ja palvelutarjooman muutosten seurauksena. Diplomityön päätavoitteena on selvittää, kuinka palvelualan yritykselle rakennetaan toimintopohjainen kustannusten ennustemalli. Päätavoitetta lähestytään selvittämällä mallin rakennusvaiheet, soveltuvuus kohdeorganisaatiolle ja siitä saatava lisäarvo. Tutkielmassa käytetään konstruktiivista tutkimusotetta. Malli pohjautuu toimintopohjaisen suunnittelun ja budjetoinnin suljetun silmukkamallin teoriaan. Empiriaosassa suoritetaan mallin rakentaminen vaiheittain. Työn tulokset osoittavat toimintopohjaisen suunnittelun ja budjetoinnin suljetun silmukkamallin soveltuvuuden kohdeorganisaation toimintojen mallinnukseen. Toimintopohjaisesta ennustemallista on saatavissa lisäarvoa budjetointiin ja skenaariotyöhön. Mallin avulla voidaan tarkastella budjetoinnin realistisuutta. Skenaariotyöstä voidaan saada tukea päätöksentekoon, koska erilaisten toimenpiteiden vaikutuksia voidaan arvioida resurssitarpeen ja kustannusten näkökulmasta.

Kunnossapitopalveluiden arvopohjaisen elinkaarimallin kehittäminen

Tutkimuksen päätavoitteena on luoda yleispätevä elinkaarimalli, jota voidaan hyö-dyntää laitetason kunnossapitoon liittyvissä päätöksentekotilanteissa eri teollisuu-denaloilla. Elinkaarimalliin yhdistettiin arvoajattelu, jonka pohjalta mallin käyttäjät voivat valita ja painottaa omien näkemyksiensä mukaan arvoa luovat elementit sekä nähdä muille verkostojäsenille arvoa lisäävät tekijät. Aiemmissa elinkaarimalleissa on keskitytty pääasiassa yhteen tarkastelunäkökulmaan, joten verkostotason työkalulle on selkeä tarve. Myöskään arvoajattelua ei ole aiemmin yhdistetty elinkaarilaskentaa soveltaviin malleihin. Työn osalta käytettiin konstruktiivista tutkimusotetta. Elinkaarimallia kehitettiin ja testattiin kaivosteollisuuden yritysverkostoon kuuluvien kahden case-tapauksen avulla. Tutkimuksen teoreettinen osa pohjautui työn oleellisempiin osa-alueisiin, kuten kunnossapitoon, arvoelementteihin ja elinkaarilaskentaan. Työn empiirisessä osiossa hyödynnettiin verkostoon kuuluvien yritysedustajien haastatteluita sekä yritysten tietojärjestelmästä saatuja tietoja. Arvoelementtien muodostuksessa käy-tettiin hyväksi myös muiden teollisuusyritysten ajatuksia ja näkökulmia. Työn merkittävin tulos on ensimmäisen version kehittäminen arvopohjaisesta elinkaarimallista. Elinkaarimalli antaa tuloksina jokaisen verkostojäsenen osalta laitteen kunnossapidon kustannukset ja tuotot vuositasolla sekä kumulatiivisesti koko elinkaaren ajalta niin reaali- kuin nykyarvonakin. Mallin tuloksena saadaan myös yhteistyön myötä kasvaneen lisäarvon suuruus ja jakautuminen verkoston toimijoiden välillä heidän valitsemiensa arvoelementtien mukaisesti. Näin ollen mallia voidaan käyttää tulevaisuuden ennustamisen lisäksi menneiden kustannusten ja tuottojen seurantamallina. Kokonaisuudessaan arvopohjaisen elinkaarimallin tuloksia voidaan hyödyntää laitetason kunnossapitoon liittyvissä sopimusneuvotte-luissa niin arvoa luovien elementtien kuin kustannus- ja tuottotekijöidenkin osalta. Kokonaisuudessaan arvoajattelun yhdistäminen ja hyödyntäminen elinkaarilas-kennassa on vielä alkuvaiheessa, joten kyseinen osa-alue onkin varsin järkevä jat-kotutkimuskohde. Avoimen ja tiiviin yritysyhteistyön kautta saadaan arvopohjai-sesta elinkaarimallista jatkokehitettyä erittäin hyödyllinen työkalu yritysverkosto-jen käytettäväksi. Kiristyvässä kilpailussa verkoston kokonaisarvon kasvu ja ja-kautuminen ovat tulevaisuudessa erittäin keskeisiä aihealueita, joten tämäntyylisten verkostotyökalujen hyödyntäminen nostanee ehdottomasti suosiotaan.

Kassavirtojen ennustaminen projektilähtöisessä liiketoiminnassa

Työn tavoitteena oli vastata ensisijaisesti kysymykseen, voidaanko projektiliiketoiminnan kassavirtoja ennustaa 3-15 kuukauden aikavälillä ja jos voidaan, niin miten ja millä tarkkuudella. Tutkimus toteutettiin teoriatutkimuksena aihepiiristä ja tutkimuksen pohjalta luotiin malli kassavirtojen ennustamiseen kohdeyritykselle 3-15 kuukauden aikavälille. Mallin laatimiseksi oli hyödynnettävissä viiden vuoden aineistot kohdeyrityksen kassavirroista, budjetista ja liiketoiminnan toteumatiedoista. Työn teoriaosiossa tutkittiin kirjallisuuden pohjalta projektiliiketoimintaa, budjetointia sekä kassavirtoja ja niiden ennustamista. Tämän jälkeen teorian pohjalta rakennettiin kohdeyritykselle historiatietoihin perustuva malli kassavirtojen ennustamiseksi. Mallia rakennettaessa määritettiin ensimmäiseksi merkittävimmät kassavirran komponentit, minkä jälkeen niille laadittiin ennustemenetelmät. Samalla arvioitiin millä tarkkuudella projektilähtöisen liiketoiminnan kassavirtoja pystytään ennustamaan. Tutkimuksen tuloksena oli historiatietoihin pohjautuva ennustemalli kohdeyritykselle. Mallilla tehtyjen testien pohjalta voitiin todeta, että projektilähtöisen liiketoiminnan kassavirtoja pystytään ennustamaan melko hyvällä tarkkuudella, ennustaminen ei kuitenkaan ole niin luotettavaa, kuin jos ennustettaisiin tasaisemmin kehittyvän liiketoiminnan kassavirtoja. Historiaan pohjautuvaa mallia käytettäessä pitää myös muistaa, että mikään ei takaa historian toistumista tulevaisuudessa.

Innovatiivisten ja funktionaalisten tuotteiden kysynnän ennustaminen terveydenhuollonalan tukkuyrityksessä

Tässä diplomityössä tutkitaan miten kysyntää voidaan ennustaa erityyppisille tuotteille. Työssä esitellään miten funktionaaliset ja innovatiiviset tuotteet poikkeavat toisistaan sekä miten niiden toimitusketjut eroavat. Työssä esitellään kvantitatiivisia ja kvalitatiivisia menetelmiä kysynnän ennustamiseen erityyppisille tuotteille ja sitä kuinka ennustemenetelmä tulisi tuotteille valita. Työssä käydään läpi ennusteprosessi, ennusteiden suorituskyvyn mittaaminen ja ennustamisen hyödyt ja sudenkuopat. Työn käytännönosuus on tehty kohdeyritykselle, joka toimii terveydenhuollonalan maahantuojana ja tukkuyrityksenä. Työn tarkoituksena on luoda yritykselle ennusteenvalintatyökalu, jonka avulla voidaan valita yrityksen toisistaan poikkeaville tuotteille tarpeeseen sopivia kysynnän ennusteita. Työssä luodaan ennusteet neljälle yrityksen toisistaan poikkeavalle tuoteryhmälle, joista jokaisella on erilainen tarve ennusteen käytölle. Jokaisesta tuoteryhmästä on valittu yhdestä kolmeen tuotetta, joille luodaan ennusteet käyttäen yhtä tai kahta erilaista menetelmää ja niiden suoriutumista verrataan yksinkertaisimpaan menetelmään, naiiviin menetelmän tuloksiin.