• 2022年第15期文章目次
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    • >R医药、卫生
    • 小脑经颅直流电刺激技术提升运动表现的应用

      2022, 22(15):5943-5950.

      摘要 (273) HTML (0) PDF 3.33 M (325) 评论 (0) 收藏

      摘要:小脑是脑皮层下的一个重要运动调节中枢,它与大脑不同皮层区域在解剖和功能上紧密连接,配合大脑皮层完成机体的运动功能和运动学习。经颅直流电刺激(transcranial direct current stimulation, tDCS)是一种非侵入性的脑刺激技术,通过电极将微弱的电流作用于小脑能有效地提升皮层脊髓兴奋性和调控小脑与大脑皮层间的功能连接。本文系统梳理近20年国内外关于tDCS刺激小脑对提升人类运动表现影响的相关文献,研究结果表明tDCS刺激小脑可以改善人体的运动表现,如姿势控制、运动适应与运动学习、肌肉力量表现等。然而,tDCS刺激小脑的生理机制和刺激强度、刺激时间、刺激时间间隔等参数的选择有待进一步研究。未来的体育科学研究中,如何将tDCS刺激小脑的技术应用于运动训练,帮助运动员突破现有的运动能力仍有待深入探究。

    • >V航空、航天
    • 民用无人机发展管理现状及路径规划研究进展

      2022, 22(15):5951-5966.

      摘要 (253) HTML (0) PDF 4.58 M (1690) 评论 (0) 收藏

      摘要:无人机近年来技术发展不断突破,应用领域也不断拓展,逐渐成为未来发展的必要科技元素之一。无人机在给我们的生产生活带来各种便利的同时,其面临的管理与安全问题也逐渐暴露出来。路径规划是帮助无人机运行安全管理、高效完成任务的关键之一。本文首先综述了国内外无人机的发展和管理现状,并提出无人机的发展趋势;后针对无人机路径规划要求进行简述分析,并综述国内外无人机路径规划研究现状,最后对民用无人机未来发展趋势进行了展望。

    • >P天文学、地球科学
    • 浙南山区小流域WRF模式参数化方案对比与优化组合

      2022, 22(15):5967-5975.

      摘要 (160) HTML (0) PDF 9.39 M (388) 评论 (0) 收藏

      摘要:准确的降水预报对好溪流域防洪减灾具有重要意义。本研究选取好溪流域典型降水场次,基于WRF(Weather Research and Forecasting)模式,开展云微物理过程参数化方案和积云对流参数化方案敏感性分析,优选适用于好溪流域的物理过程参数化组合方案,提高好溪流域降水预报精度。研究结果表明:云微物理过程和积云对流参数化过程的方案选择及组合对降水预报影响显著,然而没有某一种组合方案的模拟效果对于所有场次的降水都是最佳的;综合考虑所有的典型降水场次,当云微物理参数化方案选择Lin(Purdue Lin)方案、积云对流过程参数化方案选择KF(Kain-Fritsch)方案时,降水预报精度最高。

    • 山东金城地区焦家断裂带下盘隐伏花岗岩类岩石地球化学特征及锆石U-Pb年龄

      2022, 22(15):5976-5987.

      摘要 (137) HTML (0) PDF 17.64 M (586) 评论 (0) 收藏

      摘要:胶西北金矿集区内中生代花岗岩类分布广泛,与区内金矿成矿关系密切。焦家断裂带深部下盘隐伏的岩体岩性以花岗岩类为主,其成岩时间及成因分类尚存在争议,本次在金城地区采取深部花岗岩类样品,开展了锆石U-Pb测年、主微量元素等测试工作,对花岗岩的岩相学特征、形成时间、岩石地球化学特征等进行了研究。金城地区焦家断裂带下盘深部花岗岩类为中生代侏罗纪玲珑型花岗岩(测得锆石U-Pb年龄值为158.4Ma和160.4Ma)和白垩纪郭家岭型花岗岩。本次研究花岗岩样品均表现为I型花岗岩的地球化学特征,说明玲珑型花岗岩重熔物质较复杂,若重熔地壳源岩为火成岩表现为I型花岗岩的特征,重熔的地壳源岩为表壳岩类,则表现为S型花岗岩的特征。区内中生代花岗岩类的形成与太平洋板块俯冲华北板块有关,属大陆弧花岗岩类,为火山弧构造环境。

    • 基于反演速度的煤系地层时深转换方法及应用

      2022, 22(15):5988-5996.

      摘要 (110) HTML (0) PDF 14.36 M (504) 评论 (0) 收藏

      摘要:沁水盆地在海陆相-陆相过渡沉积环境下形成的煤系地层岩性及速度横向变化快,高精度的速度体对时深转换的精度至关重要;但山西许多矿区地震资料老旧,仅有叠后地震数据,常规时深转换方法误差较大。为构建高精度速度模型,本文提出一种基于叠后反演速度及利用标准层控制的煤系地层精细时深转换方法,该方法首先选择某一标准层作为起算层,用钻孔约束速度谱得到起算层底板标高,用叠后地震反演速度构建速度模型,基于起算层结合速度模型获得标准层初始底板标高,通过钻孔校正得到标准层底板标高。将该方法应用到山西某矿区,结果表明:预测的K8、8、15号煤层深度与实钻数据相比,误差仅为0.78%,较常规方法提高了转换精度,证明了方法的可行性与有效性。

    • 青海省五道梁地区铀异常特征与成因分析

      2022, 22(15):5997-6004.

      摘要 (104) HTML (0) PDF 17.33 M (730) 评论 (0) 收藏

      摘要:铀资源是重要的战略资源,砂岩型铀矿是目前我国铀矿勘探的主要类型。研究区位于柴达木盆地东部诺木洪北五道梁一带,整体位于霍布逊坳陷带内,北部为锡铁山-牦牛山隆起,南部为诺木洪凹陷。通过收集研究区已有地质资料,开展了地质-伽玛能谱剖面测量、活性炭剖面测量、取样分析及适量的钻探工程等对研究区进行了调查评价,重点分析了研究区分布的航放异常的展布特征、异常特征、铀镭含量特征。在此基础上,分析了铀异常的成因,为该区下一步砂岩铀矿勘查提供了线索。

    • 强震区典型窄陡沟道型泥石流发育特征

      2022, 22(15):6005-6012.

      摘要 (125) HTML (0) PDF 16.96 M (381) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对汶川强震区5条典型窄陡沟道型泥石流进行实地勘察。通过室内颗分试验、激光衍射粒度分析试验、X射线衍射试验,分析了强震区窄陡沟道型泥石流的基本发育特征、堆积物颗粒级配和黏土矿物定量组成。结果表明:(1)强震区窄陡沟道型泥石流典型发育特征除了地形地貌上的“窄”和“陡”外,震后松散物源量中崩滑物源和沟道堆积物源显著增多,动储量比例增大,造成强震区窄陡沟道型泥石流危险性显著提高。(2)强震区窄陡沟道型泥石流堆积物固体颗粒级配分布范围较广,连续性较好。级配曲线不均匀系数均大于5,曲率系数在0.95~3之间,无缺失粒组;粒径小于0.075mm的粉粒含量均在0.5%以下,粒径小于0.005mm黏粒含量均在0.11%以下,不同沟道间差别较小。(3)强震区窄陡沟道型泥石流堆积物黏土矿物主要由伊利石、绿泥石和伊蒙混层三种黏土矿物组成,各自含量平均值分别为45.6%、38.8%、15.6%。伊利石和绿泥石总含量均超过75%,伊蒙混层含量均在25%以下。开展汶川强震区的典型窄沟型泥石流发育特征分析,对于地质灾害泥石流风险评估、监测预警和防控具有重要意义。

    • 1985-2020 年滨州和东营海岸线时空演变分析

      2022, 22(15):6013-6021.

      摘要 (218) HTML (0) PDF 11.64 M (509) 评论 (0) 收藏

      摘要:本文利用1985-2020 年35 a间的Landsat遥感影像数据,基于遥感和地理信息系统技术,以Google Earth高清影像为参考,完成对滨州市和东营市的8 期海岸线数据提取,从海岸线长度变化强度、岸线多样性和综合利用程度等方面分析了海岸线时空变化特征和驱动因素。结果表明:研究区35 a间的海岸线长度总体呈增长趋势,包括向海扩张和向陆缩减两种变化形式,主要表现为向海扩张。由于人为开发,35 a间研究 区的自然岸线比例逐年降低,人工岸线比例逐年增高;35 a间研究区人工岸线类型中占比最多的是养殖围堤岸线,1985-2000 年为研究区围海养殖扩张期,养殖围堤岸线长度增加较快;2005 年以来港口和防波堤岸线快速增长。在黄河流路变迁和海岸侵蚀以及高强度人类活动的共同影响下,黄河口岸线变化呈明显的时空差异性。

    • >S农业科学
    • 川东丘陵区柏木林水土保持措施径流调控效果对比

      2022, 22(15):6022-6032.

      摘要 (73) HTML (0) PDF 6.26 M (289) 评论 (0) 收藏

      摘要:川东地区是我国重要的生态功能区。针对该区域由于水土流失导致的柏木林生态服务功能日益下降的现状,通过天然降雨下坡面径流小区降雨径流原位观测试验,对比分析了3种坡面水土保持措施径流调控的效果。研究结果表明:当场降雨在一定阈值内:总雨量9.6-51.0mm,平均雨强3.4-31.9mm.h-1,随着雨量增大、雨强增强,措施径流小区径流调控能力逐渐增强,对照径流小区的平均径流系数达到了措施径流小区的 1.8倍,措施径流小区平均入渗率达到了对照径流小区平均入渗率的3.6倍。水平阶、垒穴/培土和综合措施最大可消减径流峰值的54%、46%和55%,最大可减少坡面径流总量的59%、39%和38%。中雨时,垒穴/培土措施和综合措施消减径流峰值、减少坡面径流总量的效果优于水平阶;大雨、暴雨时,水平阶优于垒穴/培土措施和综合措施,尤其是短历时、强降雨。综合消减径流峰值、减少径流总量的作用来看,在川东雨季多短历时、暴雨的气候特点下,水平阶能够发挥最优的水土保持效果。

    • >TD-TF-TG矿冶工程
    • 断层破碎带注浆加固稳定性综合测试

      2022, 22(15):6033-6040.

      摘要 (125) HTML (0) PDF 17.37 M (310) 评论 (0) 收藏

      摘要:断层破碎带岩性复杂、节理发育,为维护破碎带影响范围内巷道围岩稳定性,降低突水风险,常对其进行超前注浆加固。以淮南潘二煤矿F1断层为例,提出采用钻孔光纤及电法测试技术,对巷道掘进过程中断层破碎带注浆加固稳定性进行动态监测和分析。根据巷道掘进速度,定期采集钻孔应变和电阻率数据,分析了应变及电阻率分布特征及演化规律,指出断层破碎带注浆加固后场源变化特征与正常岩层区段具有明显差异性,表明注浆加固将有效改善破碎区段岩层物性。根据光缆应变分布及电阻率分布特征,结合巷道围岩地质属性,认为断层破碎带注浆加固后稳定性得到有效提升,断层活化变形程度较小。

    • >TE石油、天然气工业
    • 珠江口盆地X油田夹层空间分布表征

      2022, 22(15):6041-6050.

      摘要 (111) HTML (0) PDF 14.01 M (309) 评论 (0) 收藏

      摘要:夹层分布研究对海相砂岩老油田剩余油挖潜具有重要意义。在测井响应特征分析法识别和追踪单井夹层的基础上,采用“地质-测井-油藏”相互验证夹层定量表征技术,对珠江口盆地惠州凹陷X油田潜力油层夹层发育规律和分布特征,包括成因、厚度和分布范围等进行了详细研究。研究结果表明,X油田主要发育钙质夹层和泥质夹层。钙质夹层厚度范围0-2m,连续性差,主要发育在河道微相顶、底部及河口坝微相顶部。泥质夹层发育于海泛、堤岸和前积沉积环境,其中海泛成因夹层连续性相对较好。A、B、G油层夹层相对比较发育,平均厚度2m,连续性好,分布范围广。本文以微相控制夹层成因分析为基础,结合测井夹层识别和空间追踪结果,辅以油藏生产动态验证,建立了“地质-测井-油藏”相互验证夹层定量表征一体化创新技术,对类似油田夹层研究具有重要的借鉴意义。

    • 基于Schwarz Christoffel变换的曲流河地质建模方法

      2022, 22(15):6051-6059.

      摘要 (55) HTML (0) PDF 12.41 M (442) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了解决曲流河物性参数沿着河道方向多变问题。通过封闭多边形区域到矩形区域的Schwarz Christoffel变换基本原理,建立不规则带状封闭曲流河边界映射到规则矩形区域边界的数学模型。采用高斯雅克比积分方法和牛顿迭代法,完成了从曲流河边界到矩形区域边界映射数学模型的数值计算。根据映射边界参数,采用二维粒子群方法完成了平面井位映射数值计算。在地质模型的建立过程中,考虑了映射规则和缩放比例问题。最后以X砂岩油藏为例,选择了该区域中38口井,建立的映射前后的地质模型,并对物性参数进行了分析。通过分析对比,采用Schwarz Christoffel映射后建立的地质模型及分析的物性参数更加符合地质规律。

    • 低效稠油CO2复合吞吐参数优化

      2022, 22(15):6060-6065.

      摘要 (49) HTML (0) PDF 3.47 M (201) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对部分埋藏深、渗透率低、高温高盐等无法热采或化学驱的稠油油藏,部分油田采用了“CO2+增溶剂”的复合吞吐生产方式,并取得了一定效果。目前关于CO2吞吐方面的物模模拟实验无法满足复合吞吐的研究需要。本研究建立了一套基于吞吐补偿系统的CO2复合吞吐的物理模拟方法,开展了室内CO2 吞吐物理模拟实验,研究了增溶剂注入量、CO2注入量、注入方式等因素对吞吐效果的影响,同时进行了现场试验并进行了跟踪评价。结果表明:增溶剂注入浓度为5-10%、CO2与化学剂注入质量比为1:2.5~1:5、采用两段塞注入方式,提高采出程度最高。该方法有效的模拟了复合吞吐过程中的注入、焖井和产出过程,完全满足CO2复合吞吐的工艺参数优化的研究要求。

    • 致密油水平井连续油管自适应定向水力喷砂射孔改造技术的应用

      2022, 22(15):6066-6074.

      摘要 (111) HTML (0) PDF 17.55 M (446) 评论 (0) 收藏

      摘要:为解决致密、页岩储层开发中常规螺旋分布炮弹射孔+体积压裂改造过程中起裂压力高、易沟通底层或盖层形成无效缝网的问题,结合连续油管水力喷砂射孔技术,提出了连续油管自适应定向喷砂射孔填砂分段一体化压裂改造工艺,研发了配套水平井自适应定向装置,并应用于玛湖致密油Ma1井的压裂改造,取得了较好改造效果。结果表明:①一定角度的定向射孔可以诱导水力裂缝沿有益方向延展,并形成复杂缝网,在其他因素不变的情况下,射孔方位及射孔孔深可以共同影响裂缝转向半径进而控制有效复杂缝网体积;②自主研发水平井自适应定向装置在水平段通过钢球重力及连续油管泵注实现自主定位,并可实现一次入井多次定位目标,Ma1井中多次定方位喷射作业中未发生故障,适用性强,可靠性高;③全过程油管内高压射流可以实现孔内增压、冲蚀孔眼与负压携液三种作用叠加,其可降低地层破裂压力、增加孔深、增大转向半径同时降低泵注设备压力,可对致密油水平井定向射流诱导压裂缝网形成起正向促进作用;④在玛湖Ma1井现场实施,比常规射孔降低起裂压力26%,日均产量平均最高提高78.4%。结论认为,通过水力喷射定向射孔有效腔体起裂压力;定向水射流诱导裂缝延展,可有效避免致密油水平井压裂中不当射孔将裂缝快速诱导至底层或盖层,形成无效缝网的难题;水力喷射诱导形成更为复杂的缝网形成提高单井产量,该技术可为页岩、致密油气资源规模化开发提供一种新的技术思路。

    • 封隔器仿生六棱柱齿状卡瓦微牙痕及稳定性

      2022, 22(15):6075-6083.

      摘要 (91) HTML (0) PDF 13.70 M (429) 评论 (0) 收藏

      摘要:为解决常规封隔器卡瓦在长期锚定套管壁时,卡瓦牙与套管接触面形成咬痕,过大的嵌入深度可能会导致套管损坏、失效,使套管壁遭到破坏。本文通过对比常规齿状卡瓦牙型结构参数,构建仿生六棱柱齿状卡瓦牙型结构参数,建立锥体-卡瓦-套管三维接触有限元模型,采用有限元数值模拟和正交优化相结合的方法得出仿生六棱柱齿状卡瓦最佳牙型结构参数为:卡瓦牙倾角α'=18°、正六边形外接圆直径d=6 mm、相邻六棱柱卡瓦牙间距s=0.5 mm、卡瓦牙上底高c=0.5 mm和卡瓦锥角γ'=15°。结果表明:优化后的仿生六棱柱齿状卡瓦比优化后的常规齿状卡瓦在套管内表面产生的应力减小了14.61%~15.25%,牙痕深度了减小44.12%~47.10%,可见仿生六棱柱齿状卡瓦的微牙痕效果。同时,由数值模拟得出不同摩擦系数下常规齿状卡瓦和仿生六棱柱齿状卡瓦与套管接触压力的合力随时间变化曲线,摩擦应力的合力随时间变化曲线和接触面积随时间变化曲线,从曲线可以得出仿生六棱柱齿状卡瓦的稳定性要优于常规齿状卡瓦。

    • 地面堆载对高后果区埋地管道承载能力的影响

      2022, 22(15):6084-6091.

      摘要 (87) HTML (0) PDF 8.03 M (327) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了分析地面堆载对高后果区埋地管道承载能力的影响,采用ANSYS workbench有限元软件建立了堆载-土壤-管道应力状态分析三维模型,采用堆载体直接加载在地基土壤上,分析管道在堆载下的承载能力响应,采用理论计算验证了模型的可行性,分别探讨了堆载高度、管道埋深、堆载距离、管径、壁厚和土壤泊松比因素对管道承载能力的影响。结果表明,堆载下管道应力最大出现在堆载下方,并且向管道两边递减,堆载范围内的承载能力明显减弱。堆载高度和堆载距离对管道承载能力的影响最大,堆载距离的微小改变可以明显提高管道的承载能力,堆载高度的增加同时又导致管道承载能力减弱,通过堆载高度和堆载距离的变化规律可以用来判断,在管道极限承载能力范围内,不同堆载位置下的极限堆载高度。在一定堆载高度下,管道存在一个临界埋深,此时管道承载能力最大。管径、壁厚和土壤性质对管道承载能力有影响但较小。通过本文的研究可以为判断高后果区埋地管道占压下安全状态提供指导。

    • 固液冲蚀作用下的四通流道设计及分析

      2022, 22(15):6092-6098.

      摘要 (142) HTML (0) PDF 7.86 M (245) 评论 (0) 收藏

      摘要:在油气钻采过程中,为了提高压裂效率,部分井场会采用一种高压四通管汇连接装置。基于液固两相流和冲蚀磨损理论,建立了流道夹角分别为0°~14°在不同工况下的三维模型,利用fluent软件探究水力压裂下高压四通管的冲蚀磨损特性。结果表明:传统的直流道四通不论在何种工况下冲蚀集中区域都在四通交汇的相贯线上,随着角度增加,冲蚀集中区域由相贯线及附近壁面变为出口端圆柱面;通过对流体不同工况下的分析表明,不同的流道夹角下,流体冲蚀影响各不相同。单出口工况下,较小流道夹角有效的降低了冲蚀率,随着角度继续增加,管壁的最大冲蚀率平缓增长;双出口工况下,最大冲蚀率也会有效降低,但随着夹角继续增加至5°,最大冲蚀率不会继续降低,而呈现增长的趋势;三出口工况下四通,最大冲蚀率降低效果并不明显,且流道夹角由3°增加到14°,最大冲蚀率增长幅度很大。

    • >TH机械、仪表工业
    • 基于参数优化变分模态分解与支持向量机的齿轮箱故障诊断

      2022, 22(15):6099-6105.

      摘要 (91) HTML (0) PDF 9.37 M (1526) 评论 (0) 收藏

      摘要:齿轮箱故障振动信号具有非线性、非平稳的特点,在故障早期难以实现故障特征的提取和故障类型的识别。本文提出磷虾群算法(krill herd algorithm, KHA)-变分模态分解(variational mode decomposition,VMD)-多尺度排列熵(multi-scale permutation entropy,MPE)与支持向量机(support vector machine,SVM)相结合的齿轮箱故障类型识别算法。首先对采集到的齿轮箱振动信号利用KHA优化的VMD进行分解,选取有效分量进行重构,然后求取其MPE作为特征向量,最后将特征向量输入SVM进行故障类型的识别。通过实测数据的分析表明,故障类型识别准确率达到了99.14%,该方法在机车车辆、发电机组等装备的齿轮箱状态监测和故障诊断中具有一定的参考价值。

    • >TJ武器技术
    • 线列式结构毁伤在弯曲载荷下的增益

      2022, 22(15):6106-6112.

      摘要 (72) HTML (0) PDF 13.48 M (362) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了提高破片杀伤战斗部在防空反导任务上的毁伤威力,研究了在弯曲载荷下线列式结构毁伤相较于聚焦式结构毁伤的毁伤效果增益。基于应力集中效应进行了理论分析,设计了模拟飞机外壳受这两种毁伤模式的结构等效靶标并对其在弯曲载荷下的应力分布进行了数值模拟计算和静力学实验验证。研究结果表明,相比于聚焦式结构毁伤,在相同载荷下线列式结构毁伤使目标结构内最大应力平均提高16%,达到屈服破坏所需的载荷平均减少18%。

    • >TM电工技术
    • PCB平面绕组力矩电机闭环反馈式驱动系统设计

      2022, 22(15):6113-6122.

      摘要 (89) HTML (0) PDF 16.58 M (354) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对PCB平面绕组力矩电机运转时平稳性的问题,采用能实现极低导通电阻的IRF2807PBF MOS管作为驱动电路的主要芯片,结合IR2010s驱动芯片以及STM32F103ZET6主控芯片搭建整体的驱动电路,提升了在慢速情况下电路的驱动能力。利用SS361RT霍尔磁性位置传感器,形成速度闭环反馈,并运用自抗扰控制算法对速度增量进行控制,使用PI电流环对电流增量进行控制,最后通过SVPWM模块输出六路PWM脉冲序列控制三相全桥电路中的各相MOS管导通,从而实现了一种针对PCB平面绕组力矩电机的PWM闭环反馈式平稳调速驱动系统。通过仿真和实验表明,相比于使用传统的PI速度环设计的电机驱动系统,该驱动系统在相同转速下能大大提升电机运行时的平稳性。将驱动系统用于光学生物测量仪PCB平面电机控制的延迟线部分,能使延迟线平稳低速运行,保证了测量精度。

    • 考虑无功的电力信息物理系统关键线路辨识

      2022, 22(15):6123-6129.

      摘要 (66) HTML (0) PDF 2.64 M (212) 评论 (0) 收藏

      摘要:线路中无功功率的分配改变,可能会影响关键线路的分布。文章以传输介数和改进的潮流转移熵为计算手段,同时考虑了有功和无功,以这些因素为基础提出了线路综合关键度。关键线路的断开使得电网的连通性变差,为维持系统稳定,电力系统需要切除部分负荷,故文章使用基于最优潮流的失负荷量验证辨识方法的准确性。将IEEE39节点系统作为物理电网模型,计算得出关键线路排序。并从信息系统攻击使得电网线路发生故障,采用基于最优潮流的失负荷量验证上述算法的有效性。结果表明线路综合关键度可以较为准确地辨识出关键线路。

    • 计及响应度的电力用户互动潜力画像分析

      2022, 22(15):6130-6138.

      摘要 (49) HTML (0) PDF 4.98 M (402) 评论 (0) 收藏

      摘要:面对海量灵活资源参与系统运行调节,精准的电力用户互动潜力画像是提升需求侧响应策略实施有效性的基础。而作为现实经济人,用户对不同用电场景和时空电价呈现出差异化的响应特征,致使电力用户参与系统运行调节的互动潜力难以刻画。为此,本文提出了计及用户响应度的电力用户互动潜力画像技术。首先,采用改进型的电量需求弹性矩阵建立了用户对不同时空电价的响应模型;其次,定义了8个反映用户响应度的需求响应特征指标;最后,采用基于相关性特征选择原理和最佳优先搜索策略从8个需求响应特征指标中提取用户互动潜力最大相关特征制定可靠且精简的用户画像。算例分析表明,本文所提精选需求响应特征指标方法能有效反映用户对不同时空电价的响应度且所绘制的用户互动潜力画像具有可靠性和精简性。

    • 含生物质能的冷热联动系统优化

      2022, 22(15):6139-6148.

      摘要 (79) HTML (0) PDF 8.01 M (211) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对能源短缺、环境污染问题,冷热电联供系统能够实现对能源进行整合调配,提高能源利用率。为减少环境污染,提高系统的经济性,在冷热电联供系统中引入生物质能的概念;对传统“以热定电”和“以电定热”的运行模式进行改进,根据生物质能在系统中的功能状态分别提出FTL-1、FTL-2、FTL-3、FEL-1、FEL-2、FEL-3六种运行策略;对系统规划模型的求解算法进行改进,在基本GA算法中加入精英策略和非线性优化,提升算法计算精度和收敛速度;通过对具体地区的负荷需求进行分析,验证了文中对算法的改进是可行的,并在满足系统经济性的同时为不同负荷需求下的系统提供最合适的运行策略。

    • 基于Shannon熵的高压直流输电线路单端电气量保护

      2022, 22(15):6149-6155.

      摘要 (35) HTML (0) PDF 4.94 M (1162) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • >TN电子技术、通信技术
    • 无人机联合D2D应急通信网络的性能分析

      2022, 22(15):6156-6163.

      摘要 (97) HTML (0) PDF 3.19 M (278) 评论 (0) 收藏

      摘要:无人机与D2D(Device-to-Device)通信技术相结合可以作为应急通信网络的可行选项之一。受限于频谱资源,无人机与D2D用户往往采用共享频谱技术,这会导致网络中干扰链路增多,影响网络的通信性能。为此,将无人机配备定向天线以降低干扰的影响。为量化分析其对网络的具体影响,利用随机几何理论,对D2D通信与无人机通信共存的网络进行系统建模,推导了D2D用户成功传输概率的精确表达式以及无人机通信用户成功传输概率的上下界理论表达式,讨论了无人机密度以及天线阵子数等关键参数对系统性能的影响。仿真结果表明,相比全向天线,无人机配备定向天线可以有效地提高网络性能,且存在一个最优的无人机密度,使无人机通信用户的成功传输概率最大化。

    • >TP自动化技术、计算机技术
    • 基于鲁棒稀疏PCA的工业异常检测

      2022, 22(15):6164-6171.

      摘要 (123) HTML (0) PDF 2.47 M (333) 评论 (0) 收藏

      摘要:主元分析(principal component analysis, PCA)方法由于原理简单计算方便,被普遍应用于工业无监督异常检测,但具有异常值敏感且所得主元非稀疏等问题。针对传统鲁棒稀疏PCA没有从根本上解决异常值敏感问题且没有给定稀疏度的确定方式,提出了一种改进的工业异常检测方法IRSPCA(improved robust sparse PCA)。具体地,在对L1范数最大化处理以及L0范数惩罚项引入的基础上,提出了用于平衡稀疏性和方差的稀疏性准则,基于该准则开发了一种两阶段稀疏度选择策略,并利用遗传算法求得了主元稀疏度的最优解。另外,设计了基于预测误差平方和(squared prediction error, SPE)统计量的异常值剔除策略,用于增强方法的整体鲁棒性。通过数值仿真和真实烟支成品检测两个案例开展了实验验证。结果显示IRSPCA综合性能均优于传统PCA和鲁棒稀疏PCA方法,充分验证了方法的有效性和优越性。

    • 基于学习体型表征的行人再识别

      2022, 22(15):6172-6179.

      摘要 (128) HTML (0) PDF 4.75 M (224) 评论 (0) 收藏

      摘要:行人再识别是计算机视觉领域的一项重要任务,但大多数现有模型很大程度上依赖于颜色外观。针对目前很少研究解决目标人物衣服不一致的行人再识别问题,提出一种新的表征学习模型。该模型通过对抗性学习和特征分离来产生不受服装颜色或图案影响的体型特征表示。同时,由于缺乏包含同一个人服装变化的行人再识别数据集,创建了一个合成数据集来模拟服装变化。4个数据集(两个基准行人再识别数据集,一个跨模态行人再识别数据集,合成数据集)的定量和定性结果证实了该方法对几种最先进的方法的鲁棒性和优越性。

    • 武陵山区旅游资源空间格局及生态旅游适宜性研究—以铜仁市域为例

      2022, 22(15):6180-6190.

      摘要 (75) HTML (0) PDF 15.25 M (2855) 评论 (0) 收藏

      摘要:以武陵山区腹地城市铜仁市149处旅游资源(含A级景区)数据为基础,利用ArcGIS平均最近邻指数、泰森多边形、核密度分析以及空间分析技术,开展旅游资源的空间分布格局研究,构建区域生态旅游资源开发适宜性评价体系,探讨铜仁市生态旅游开发适宜性特征及其空间差异。研究结果表明:(1)铜仁市旅游资源在各区县间分布差异较大,江口县、碧江区、石阡县、德江县和思南县的旅游资源数量占到整个研究区数量的70%以上,整体上呈现“南密北疏”的特点,ArcGIS空间最近邻指数ANN为0.55,泰森多边形检验其变异系数CV达99.34%,旅游资源呈现显著的集聚空间分布特征;(2)铜仁市生态旅游开发适宜性指数在1.31?6.03之间,生态旅游适宜性划分为四级,其中高度适宜区占铜仁市国土总面积20.85%,最适宜区占比7.65%;一般适宜区占比37.72%,不适宜区占比33.78%;(3)各个等级适宜区域空间分布差异较为明显,最适宜区和高度适宜区主要分布在乌江国家风景道沿线和武陵山国家风景道沿线区域;研究结果有助于为武陵山区域生态旅游产业战略规划与开发提供科学依据。

    • >TQ化学工业
    • 全能耗评价指标体系的建立和应用

      2022, 22(15):6191-6197.

      摘要 (118) HTML (0) PDF 3.99 M (318) 评论 (0) 收藏

      摘要:我国工业系统中的物质消耗和经济投入越来越多,污染物处理也越发重要,由此产生的能耗应该被重视。因此提出了一种全能耗评价方法,并基于此方法建立了全能耗评价指标体系,此指标体系包含了一个一级指标——全能耗以及四个二级指标——直接能耗、间接能耗、污染处理能耗以及经济投入能耗,此评价方法在计算过程中无需确定权重,且将能源、物质、经济和环境等各因素均包含在内。最后计算了某烧结烟气脱硫系统的全能耗,结果发现经济投入能耗、间接能耗和污染物处理能耗都是不可忽略的,此外通过与综合能耗的对比,发现全能耗评价方法相比传统能耗评价方法有更大的优势。

    • 助剂种类对Co-Cr系多元催化剂制备碳纳米管的影响

      2022, 22(15):6198-6203.

      摘要 (45) HTML (0) PDF 12.71 M (4286) 评论 (0) 收藏

      摘要:为实现基于现有工业燃烧炉直接生长不同形态的碳纳米管,深入研究催化剂在火焰法制备碳纳米管中的作用机理具有重要的意义。本研究以Co为活性组分,Cr为分散剂,采用浸渍法制备催化剂,研究Fe、Ni、Mo、Zn、Zr、V、W等助剂的添加对催化剂及碳纳米管性质的影响。利用扫描电子显微镜-能谱仪(SEM-EDS)表征合成产物的形貌及含碳量,分析不同助剂对催化剂活性及碳纳米管形态的影响;运用X射线衍射仪、N2吸附脱附及氢气程序升温还原表征不同催化剂的物理及化学性质,分析助剂对催化剂性质的作用机理。结果表明:添加Fe、V或Mo的催化剂都能够形成大量的簇状碳纳米管,Zn和Zr为助剂时催化剂无法生成碳纳米管;Cr与活性金属形成混合氧化物,作为结构促进剂,起到分散活性金属的作用;助剂通过改变混合氧化物与活性金属氧化物的比例,影响催化剂的活性;Fe、V和Mo的添加使得活性金属氧化物增加,提高了催化剂的还原活性,而适量混合氧化物起到的分散作用有利于形成生长碳纳米管的催化剂颗粒,从而促进碳纳米管簇的形成。

    • >TU建筑科学
    • 基于激光点标定和机器视觉的门窗洞尺寸测量

      2022, 22(15):6204-6209.

      摘要 (75) HTML (0) PDF 5.97 M (1013) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • 新型结构保温板抗侧性能试验研究

      2022, 22(15):6210-6218.

      摘要 (131) HTML (0) PDF 23.99 M (8682) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了研究OSB板与混凝土层的厚度变化对于新型结构保温一体化墙板抗侧性能的影响,本次试验设计制作了八块新型SIP板,分别通过单向与低周往复进行加载,探究8块新型SIP墙板在承载力、位移、延性、耗能、抗侧刚度及延性等方面的性能。结果表明:在水平荷载的作用下,墙体试件出现了破坏,破坏部位主要集中的底部,钉子将OSB板撕裂,木肋与木垫块劈裂,混凝土层未发生明显破坏但与OSB板出现错动,EPS泡沫与OSB板牢固可靠,加载过程中未出现分离破坏现象。通过对比分析,试件前期未屈服时刚度较大,屈服后刚度退化明显。试件的滞回曲线出现捏缩现象,不饱满。对比试件的抗剪强度、极限位移、弹性抗侧刚度,同等条件下OSB板层越厚,受力性能越好。

    • 基于多尺度模型的单层网壳非线性屈曲分析

      2022, 22(15):6219-6227.

      摘要 (78) HTML (0) PDF 17.01 M (2200) 评论 (0) 收藏

      摘要:为同时模拟细观节点的局部变形和宏观结构的整体稳定性,本文通过对全梁一致单元模型的屈曲分析得出力学响应集中的重点区域,对该区域进行精细化建模,采用壳单元离散,宏观结构采用梁单元离散。建立了基于多点约束法的多尺度模型,并对多尺度模型及全梁单元模型进行了模态分析、考虑初始缺陷的双重非线性屈曲分析。对比结果可知;基于多点约束法的多尺度模型不会改变结构的频率、周期等固有特性,但因刚度分布的改变会导致振型变化;多尺度模型的稳定临界荷载相比一致单元模型有不同程度的降低。研究表明:多尺度模型能较为精准地模拟出细观节点的受力和变形,更贴近于实际工程的同时,在宏观层面的分析上也不失可信度。

    • 地基中混凝土板隔振性能试验分析

      2022, 22(15):6228-6239.

      摘要 (88) HTML (0) PDF 18.31 M (325) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探究将混凝土板埋置在振源下或需隔振位置下这两种布置方式的隔振效果,本文采取试验研究的方法,测试了有无隔振措施时地表的加速度值,并通过两者加速度比值来衡量隔振效果。结果表明:混凝土板的埋深变化对隔振效果有较大影响,振源下混凝土板埋深参数为0.038时隔振效果显著,增大至0.153后隔振效果明显下降;隔振位置下板的埋深参数从0.019增加至0.076后板上方区域加速度比值明显增大。增大板的宽度有益于隔振,振源下板宽度参数从0.23提高至0.46后隔振效果得到了改善;同样隔振位置下板宽度参数从0.11增加至0.34后板上方振动明显减弱。增加板厚有利于隔振,但小幅度增加板厚对提高隔振效果作用不显著。此外还发现在不改变板总厚度的情况下,换用双层板的隔振效果比使用单层板要差,且双层板层间距的增大会使隔振效果变差。试验中存在当振源高频振动时隔振区内加速度比值较大的现象。由于将板埋置在振源下效果更好,本文进一步通过正交试验探究了振源下混凝土板隔振效果最优的尺寸及埋深。

    • 直剪条件下钙质砂强度及颗粒破碎

      2022, 22(15):6240-6247.

      摘要 (182) HTML (0) PDF 10.32 M (465) 评论 (0) 收藏

      摘要:钙质砂的主要成分是碳酸钙,由于其特殊成因,钙质砂具有孔隙特征。为了深入研究粒径、含水率及剪切速率对钙质砂强度及颗粒破碎特性的影响,本文在不同粒径、含水率和剪切速率等因素下对钙质砂进行直剪试验。试验结果表明:(1) 钙质砂的抗剪强度与内摩擦角与粒径之间存在正相关的关系,小粒径(<1.0 mm)情况下,粒径和竖向压力不再是影响颗粒破碎的主要因素,大粒径(>1.0 mm)情况下, 颗粒破碎程度出现剧增现象,粒间咬合和约束的存在是此现象的主要原因。(2)粒间水膜和颗粒损伤的存在,导致钙质砂的内摩擦角随着含水率的升高逐渐减小,含水率和内摩擦角之间呈指数函数关系。相对破碎随着含水率的升高先减小后增大。(3)颗粒在剪切过程中存在翻滚现象,但过大的剪切速率会使得颗粒直接从中间位置剪切,钙质砂的内摩擦角随着剪切速率的增大呈现先增大后减小再增大的现象,相对破碎则是随着剪切速率的增大呈现先减小后增大的趋势。

    • 动静组合加载数值模拟砂岩损伤演化规律

      2022, 22(15):6248-6254.

      摘要 (110) HTML (0) PDF 4.01 M (186) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了定量分析砂岩在应力波作用下的损伤演化规律,利用LS-DYNA软件,对砂岩进行SHPB动静加载数值模拟,并基于裂纹密度法所建立的损伤模型,计算岩石的损伤变量,对不同冲击速度(8 m/s、10 m/s、12 m/s、14 m/s、16 m/s),不同轴压(6 MPa、10 MPa、14 MPa、16 MPa),不同轴压和围压组合(6 MPa、3 MPa;6 MPa、6 MPa;6 MPa、9MPa;12 MPa、3 MPa;12 MPa、6 MPa;12 MPa、9 MPa)下进行砂岩损伤规律模拟研究。研究结果表明:三种状态下砂岩的损伤随应变率的增大而增大;有轴压无围压作用时,砂岩的初始损伤速率较缓;两者共同作用下,当轴压和应变率固定时,损伤随围压增加而降低(围压值大于等于轴压值),当围压和应变率固定时,损伤随轴压增加而降低。可见施加围压和轴压对砂岩的内部裂纹扩展具有一定的抑制作用。

    • 中部锁固岩桥脆性断裂特征试验研究

      2022, 22(15):6255-6263.

      摘要 (29) HTML (0) PDF 9.32 M (210) 评论 (0) 收藏

      摘要:锁固型岩桥的脆性断裂是带裂隙岩体失稳的主要原因,具有较强的突发性和隐蔽性。针对“三段式”、“挡墙式”两种典型的中部锁固岩桥类型,开展端部开裂砂岩试件的单轴压缩试验研究。基于能量散耗理论及声发射(AE)频度-能级指数关系,结合高速工业相机记录信息,探究了岩体受压过程中岩桥脆性断裂机理及其前兆信号特征。研究结果表明:(1)与“三段式”锁固岩桥相比,“挡墙式”锁固岩桥峰值强度和弹性模量降低,但其脆性断裂特征更加明显;(2)“挡墙式”锁固岩桥应变能耗散速率明显高于“三段式”锁固岩桥,其声发射平静期与塑性变形阶段持续时间较短,但AE事件率及声发射能量释放更高,岩桥内部裂纹扩展活动更频繁;(3)“三段式”、“挡墙式”锁固岩桥整体频度-能级的关系分别可表示为 与 ,脆性破坏程度越剧烈,声发射b值(斜率)越小;(4)声发射b值的快速下降可作为岩桥脆性断裂的前兆信号。锁固岩桥的存在形式与赋存位置影响着裂隙岩体的脆性断裂倾向,研究所得可为端部开裂岩体突发脆性失稳提供理论依据及科学预测方法。

    • 岩溶区多软弱层复合边坡变形破坏机制分析

      2022, 22(15):6264-6269.

      摘要 (159) HTML (0) PDF 7.00 M (241) 评论 (0) 收藏

      摘要:岩溶和软弱层的存在对边坡稳定性有重大影响。为了揭示岩溶作用下复合边坡失稳机制,本文以富含岩溶区某变电站场区复合边坡为研究对象,通过三维地质建模技术对钻孔数据进行处理,从而准确获取多软弱岩层界面位置以及坡体内岩溶状态。结合AutoCAD软件生成拟研究边坡地质剖面,通过ABAQUS模拟软件与AutoCAD数据接口将典型地质剖面图导入有限元数值模拟软件中,从而构建含岩溶复合边坡数值模型。采用强度折减法分别分析了复合边坡在不含岩溶时、岩溶无充填时、岩溶被黏土充填时的失稳特征。模拟结果表明:多软弱层复合边坡岩层界面对坡体的稳定有决定性作用,坡体滑移破裂均源于岩层界面处,坡体沿岩层分界面剪切滑移贯通成圆弧状潜在破裂面。岩溶对边坡的影响主要由沉降变形引起,岩溶沉降较大时,边坡呈现垮塌为主和岩层界面剪切滑移为辅的破裂形式。理论上,在某些特定情况下,坡体内岩溶对边坡稳定性有积极作用。该研究结果对于指导含岩溶复合边坡防护设计具有重要意义。

    • 基于热舒适度和焓值的室内环境联控策略

      2022, 22(15):6270-6277.

      摘要 (58) HTML (0) PDF 8.11 M (246) 评论 (0) 收藏

      摘要:在科技发展与节能减排的大环境下,舒适性与节能性成为室内环境调控的重要目标。以北京市某大学办公区域为研究对象,以舒适性和节能性为室内环境调控的目标,提出了一种室内环境联控策略。该策略充分考虑当地气候环境特点,设置室内外环境交换的条件,基于热舒适度对室内环境进行调。通过实测环境数据以及EnergyPlus的能耗模拟对该策略进行了验证,同时针对不同的室内环境控制模式下北京地区夏秋两季办公室室内环境进行了舒适性与节能性的分析。结果显示所提出的室内联控策略在改善室内热环境与节能方面有一定的优越性,不仅满足了室内环境的舒适度需求,而且较普通温控策略累计节省约68%能耗,该策略为室内办公环境的舒适性和节能性协调控制提供了参考方案。

    • 软弱地层深大基坑富水特性及组合支护控制

      2022, 22(15):6278-6290.

      摘要 (66) HTML (0) PDF 17.49 M (1590) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究深大基坑地层富水特性以及组合支护方案下基坑控制效果,以在建连云港—镇江高速铁路线淮安东站站前广场基坑为工程背景,开展含水层抽水试验,明确地层富水特性以及水力联系,为基坑施工提供依据;设计地连墙、TRD两种支护以及分层开挖方案,并开展了基坑控制效果现场监测分析。结果表明:(1)影响含水层渗透性因素较多,应采用多种方法比对分析,获取较为合理的水文参数;本工程含水层潜水静水位标高+6.60~+6.80m,第Ⅰ承压含水层静水位标高+3.73m~+3.75m,潜水和承压水之间有较厚的弱透水隔水层,两者之间没有明显的水力联系。(2)地连墙和TRD连接处深层水平位移最大,需要加强重点防控;地连墙侧位移分布近似均匀,TRD墙侧呈现上、中部大,下部小的“刀把”形,地连墙侧水平位移以及地表沉降控制效果均优于TRD墙侧。(3)桩顶和立柱隆沉具有明显的三阶段变化特征,支护方案对桩顶和立柱隆沉的影响差异较小;混凝土撑轴力和基坑外水位变化具有明显的四阶段变化特征;支护方案对第1道混凝土支撑即次支撑轴力的影响较大,最大轴力差异为18.8%;对第2道混凝土支撑即主支撑轴力的影响基本忽略,差异为0.7%。

    • >TV水利工程
    • 长江经济带水资源空间均衡性分析

      2022, 22(15):6291-6300.

      摘要 (88) HTML (0) PDF 4.31 M (311) 评论 (0) 收藏

      摘要:揭示长江经济带水资源空间均衡特征可为水资源利用效率和区域经济发展水平的提升提供理论依据。本文以长江经济带130个地市级行政区为研究单元,构建水资源-土地资源、水资源-人口、水资源-经济共3对匹配关系,在此基础上,提出水资源负载指数对长江经济带11个省级行政区水资源的开发利用程度进行评价,进而揭示长江经济带水资源的空间不均衡特征和时空变化规律。研究结果表明:(1)长江经济带局部地区水资源与土地资源空间分布存在错位。其中四川-重庆、安徽、湖北地区基尼系数超过了联合国规定的警戒线0.4。(2)长江经济带整体平均匹配差异表现为水资源-经济基尼系数>水资源-土地资源匹配基尼系数>水资源-人口匹配基尼系数,长江经济带水资源空间分布与生产力布局不协调。(3)长江经济带水资源负载指数整体水资源开发利用程度呈现东高西低的特征,2010-2019年长江经济带整体水资源负载指数呈上升趋势。

    • 新建车村水库岸坡类型及塌岸预测

      2022, 22(15):6301-6307.

      摘要 (68) HTML (0) PDF 5.35 M (296) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着库水位的持续上升,水库区临水岸坡可能发生塌岸,危害沿岸人员和建(构)筑安全,增加库区的淤积量,影响水库的正常运行。本文以陕西省引汉济渭鲸鱼沟调蓄工程的新建车村水库为例,通过野外的地质勘察对库区内的岸坡类型进行分类,并选用卡丘金法和岸坡结构法相结合的方式对库区内不同岸坡类型进行塌岸预测。计算结果表明,库区两岸预测的总塌岸量为567.5 万m3,其中入库量为230.3 万m3,塌岸量的大小与库区两岸的岸坡类型及坡度密切相关,古滑坡和黄土直立岸坡附近更容易产生塌岸,且塌岸量大。库区内的新建车村水库坝址附近、鲸鱼沟景区、伯坊村是塌岸量最大的剖面段,对水库运行影响较大。

    • >U交通运输
    • 高含量SBS改性沥青老化性能及老化机理

      2022, 22(15):6308-6316.

      摘要 (96) HTML (0) PDF 11.64 M (390) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探究老化对高含量苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(Styrene-butadiene-styrene, SBS)改性沥青性能(高粘沥青)的影响,通过室内试验模拟高粘沥青短期、长期老化,通过针入度、软化点、延度试验,流变试验,傅里叶红外光谱试验以及原子力显微镜试验测试老化沥青的物理性能、流变性能以及沥青组分。试验结果表明:随着老化程度的增加,高粘沥青25℃针入度、15℃延度减小,软化点、复数模量、蠕变速率增大,恢复率R先减小后增大,不可恢复蠕变Jnr与相位角则反之;高粘沥青前期老化以SBS降解为主,后期以沥青的热氧老化为主;老化过程中,高粘沥青发生化学反应产生羰基、亚砜基等含氧官能团,微观形貌中“蜂”形结构数量降低,单个面积增大;高粘沥青老化过程中,短期老化对其性能影响较小,长期老化则反之。

    • 桥面板徐变对曲线组合梁桥剪力钉受力性能的影响

      2022, 22(15):6317-6324.

      摘要 (46) HTML (0) PDF 6.16 M (181) 评论 (0) 收藏

      摘要:钢-混组合梁桥中桥面板与钢主梁通过剪力键连接,混凝土板徐变效应会对剪力键内力产生影响。为探究这种影响,本文以某座钢-混组合曲线梁桥为背景,使用ANSYS建立精细化实体有限元模型,按金属蠕变原理模拟混凝土板徐变效应,在考虑施工阶段的基础上研究混凝土板徐变效应下剪力钉的力学行为。研究表明:钢纵梁处剪力钉横桥向徐变内力约为顺桥向2.0倍,但徐变内力变化趋势均相同即每跨跨中向两侧支点逐渐递增,徐变内力极值均出现在支点湿接缝附近剪力钉上。钢横梁剪力钉横桥向、顺桥向内徐变内力均由横截面中线向两侧逐渐增加,但受“弯扭耦合”影响,横梁内、外侧剪力钉徐变内力相反。徐变影响下全桥剪力钉顺桥向徐变滑移分布较横桥向更加均匀,绝大多数剪力钉顺桥向徐变滑移量仅为横桥向的30%~50%。混凝土板徐变效应对剪力钉内力影响随时间的增加而减弱,内力影响最大是成桥初期3个月;增加混凝土板预制龄期可显著降低成桥时剪力钉的徐变内力,推荐采用龄期为180d的桥面板,并计入10年徐变效应可满足工程要求。

    • 基于车速预测的燃料电池客车能量管理策略

      2022, 22(15):6325-6330.

      摘要 (57) HTML (0) PDF 4.93 M (340) 评论 (0) 收藏

      摘要:燃料电池客车的能量管理策略对提高能量经济性具有十分重要的作用。本文基于某示范运行的燃料电池客车运行数据,使用径向基神经网络算法对未来行驶车速进行预测,并应用凸优化算法和模型预测控制思想构建整车实时能量管理策略,同时比较了动力电池充放电两种状态下的等效氢耗量,与实车运行数据相比,有效地提高了整车的能量经济性。

    • 考虑碰撞安全性的电动客车车身截面尺寸优化

      2022, 22(15):6331-6339.

      摘要 (40) HTML (0) PDF 12.81 M (373) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对承载式车身结构的客车在正面碰撞中安全性较差的问题,结合有限元网格变形技术对客车前端管梁结构进行碰撞安全性和轻量化多目标优化设计。建立了客车碰撞分析有限元模型并对碰撞后的评价指标进行了分析,选取了在正面碰撞中吸能量占比较大的管梁结构作为优化区域,以选取出的管梁截面的长度、宽度和厚度作为设计变量,引入驾驶舱4个关键位置的侵入量、前端结构的吸能量、峰值侵入速度和设计区域总质量作为优化响应,通过灵敏度分析得到各设计变量对优化响应的贡献度值,基于熵权法和TOPSIS综合权重方法,筛选出对优化响应综合贡献度较高的设计变量,最后结合拉丁超立方实验设计、响应面法(RSM)和NSGA-Ⅱ算法对客车前部区域结构进行了多目标优化,研究结果表明:多目标优化后,驾驶员胸部生存空间提升6.28%,腿部生存空间提升9.7%,选取点峰值侵入速度降低6.1%,客车前端吸能结构吸能量提升8.3%,同时实现客车前端结构质量减轻15.187kg,减重率为6.58%。

    • 混有CACC和ACC车辆的连续型元胞自动机交通流模型

      2022, 22(15):6340-6346.

      摘要 (159) HTML (0) PDF 9.53 M (512) 评论 (0) 收藏

      摘要:现有的混合交通流元胞自动机模型中自动驾驶车辆与手动驾驶车辆在跟驰模型上大多仅存在反应时间上的差别,并不能体现自动驾驶上层控制系统实时调节加速度保持车速稳定的特点,基于Gipps模型和PATH实验室标定的ACC和CACC跟驰模型提出了更符合自动驾驶机理的连续型元胞自动机模型。通过计算机数值仿真分别从速度,流量,拥堵比例以及期望车间时距方面对不同渗透率下的混合交通流进行分析。结果表明,智能网联车辆能有效提高道路通行能力,且能大幅减少交通拥堵;智能网联车渗透率越高,开始出现拥堵车辆的密度临界值越大;同时道路通行能力随期望车间时距减小而增大。

    • >V航空、航天
    • 基于神经网络的多四旋翼保性能编队控制

      2022, 22(15):6347-6353.

      摘要 (106) HTML (0) PDF 3.95 M (349) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对多四旋翼编队飞行过程中存在的参数和外界扰动不确定性导致编队系统不稳定问题,设计了一种多四旋翼分布式神经自适应动态面协同编队控制方法。采用学习维数低、实时性强的最小参数学习神经网络观测器,实现对四旋翼位置回路和角度回路未知非线性干扰的快速平滑学习与补偿。利用预设性能控制方法将原先受约束的同步误差经转换函数变换为不受约束的误差,解决协同编队中的位置一致性控制问题,确保各四旋翼位置跟踪同步误差能够按照预设的收敛速度、超调量及稳态误差收敛至期望的区域。仿真实验表明,所提多四旋翼协同抗干扰编队方法在较大扰动环境下仍能达到良好的控制效果。

    • 离港航班延误时间预测方法

      2022, 22(15):6354-6361.

      摘要 (58) HTML (0) PDF 6.79 M (338) 评论 (0) 收藏

      摘要:在如今的民航运行体系里,航班延误已经成为了机场和航空公司为了提高效率与控制成本的主要研究目标。为了构建更准确的离港航班延误时间预测模型,论文首先分析了导致离港航班延误发生的主要因素,并利用皮尔逊相关度系数对各因素进行相关性分析。其次基于基本BP神经网络算法(Back Propagation, BP),构建离港航班延误时间预测模型,并进行优化;然后采用自动编码器(AutoEncoder)对BP算法进行改进;接着构建了基于支持向量机(Support Vector Machine, SVM)的预测模型并与优化后的BP模型进行对比;最后基于上海浦东机场实际历史航班数据进行仿真检验,验证了本文优化模型的准确性和高效性。

    • >X环境科学、安全科学
    • 基于心率变异性的草原公路驾驶疲劳恢复调节方式

      2022, 22(15):6362-6368.

      摘要 (157) HTML (0) PDF 3.04 M (253) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究草原地区驾驶疲劳恢复的特性,利用MP150型多导生理记录仪器收集驾驶员在疲劳恢复阶段不同调节方式下的HRV信号,结合主成分分析和MEAN、LF/HF和SampEn指标趋势分析,开展室内模拟驾驶疲劳恢复研究。结果表明:1)音乐调节休息和车外自由活动方式下,驾驶员的疲劳状态表现为先加重再迅速恢复后波动的现象。2)长距离驾驶后,不建议驾驶员立刻采用听音乐或下车活动方式调节疲劳,车内安静休息更适合驾驶员。3)休息时间在20min左右时,相较于车外自由活动,建议驾驶员采用音乐调节休息方式;休息时间超过20min,驾驶员应采取多种方式调节驾驶疲劳。

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