• 2024年第24卷第31期文章目次
    全 选
    显示方式: |
    • >R医药、卫生
    • 脂肪酸代谢与急性肾损伤: 肾脏修复和再生的潜在治疗途径

      2024, 24(31):13237-13249. DOI: 10.12404/j.issn.1671-1815.2402041

      摘要 (400) HTML (0) PDF 5.39 M (414) 评论 (0) 收藏

      摘要:急性肾损伤(Acute Kidney Injury,AKI)是一种常见且严重的肾脏疾病,其发病率和死亡率逐年上升。脂肪代谢(Fatty Acids Oxidation, FAO)紊乱是AKI发生和发展中一个重要的病理体现。在AKI状态下,肾小管上皮细胞(Renal Tubular Epithelial Cells, TECs)发生显著的能量代谢重编程,其中脂肪酸代谢受阻尤为显著。因此,深入探讨脂肪酸代谢功能障碍相关机制,对于探寻AKI有效疗法至关重要。本文全面地探讨了AKI中脂质代谢的变化,包括脂肪类物质以及与FAO相关的代谢酶;总结了FAO代谢重编程后引起的不良反应,如细胞的自噬、凋亡、炎症和过氧化应激等过程;提出通过补充FAO相关代谢产物或抑制FAO相关调节酶,可以有效逆转肾脏异常的代谢过程,进而降低炎症反应和氧化应激,实现AKI的有效治疗。本文有助于为AKI临床研究的深入开展提供借鉴。

    • >U交通运输
    • 考虑容重比的车辆配载优化综述

      2024, 24(31):13250-13261. DOI: 10.12404/j.issn.1671-1815.2307459

      摘要 (235) HTML (0) PDF 2.59 M (485) 评论 (0) 收藏

      摘要:零担货运具有货物品种多样,体积和重量变化大的特征,基于容重比的车辆配载优化可同时提升车辆载重率和容积利用率,进而大幅度降低物流成本,在交通和物流行业具有重要的研究价值。首先,介绍了考虑容重比的车辆配载优化问题及其数学规划模型,再针对求解该问题的算法进行分析归纳予以综述。目前,求解算法大多集中于精确算法和启发式算法以及智能优化算法,随着人工智能的发展,还可以考虑机器学习思想在相关方面的应用。最后关于考虑容重比的车辆配载优化在当前形势下面临的新挑战,提出几个未来在研究该问题时可以考虑研讨方向,期望能为考虑容重比的车辆配载优化研究提供参考。

    • >O4-5物理学
    • 基于反射式空间光调制器的非球面面形干涉检测方法设计

      2024, 24(31):13262-13268. DOI: 10.12404/j.issn.1671-1815.2401367

      摘要 (256) HTML (0) PDF 6.10 M (641) 评论 (0) 收藏

      摘要:目前光学系统中非球面数量多,针对各个非球面单独做补偿器检测面形加工成本高、通用性不好、加工难度大,为解决对多个参数不同的非球面需要不同的补偿器的问题,本文提出了一种基于空间光调制器(Spatial Light Modulator, SLM)作为补偿器的干涉面形检测方法,该干涉检测法采用反射式空间光调制器作为零位补偿器,结合偏振分光镜和波片建立检测光路,可以实现对非球面面形误差的测量。通过在ZEMAX上模拟一个两表面皆为凹非球面的场镜的检测光路,对该干涉检测方法进行了验证,并在MATLAB中仿真分析了SLM的波前调制误差。仿真结果表明,该方法可以实现对不同非球面面形的检测,设计光路中的波前调制精度可达0.0083λ。

    • >P天文学、地球科学
    • 基于CNN-GRU-SSA组合模型的PM2.5浓度预测

      2024, 24(31):13269-13276. DOI: 10.12404/j.issn.1671-1815.2306380

      摘要 (191) HTML (0) PDF 6.50 M (386) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了解决门控循环单元(Gated Recurrent Unit,GRU)超参数选取困难的问题,提出一种基于卷积神经网络(Convolutional Neural Networks,CNN)、门控循环单元和麻雀搜索算法(Sparrow Search Algorithm,SSA)的组合模型(CNN-GRU-SSA)。首先利用CNN对输入的多维数据集进行特征提取;然后将CNN提取到的特征输入GRU模型;最后使用SSA算法优化GRU模型的超参数,并将其应用于PM2.5浓度预测。本文选取西部城市成都与东部城市杭州作为研究区域,使用2021年12月1日~2022年2月13日的大气污染物、气象因素、边界层高度(Boundary Layer Height,BLH)以及大气水汽(Precipitable Water Vapor,PWV)的小时数据进行建模,分别预测两市2022年2月14~2月28日PM2.5浓度变化。实验结果表明,CNN-GRU-SSA模型预测精度与其它模型相比有明显提高,其中成都的预测值最贴近实际。

    • WRF模式中参数化方案对新疆北部不同地形地区风场模拟的影响

      2024, 24(31):13277-13287. DOI: 10.12404/j.issn.1671-1815.2400947

      摘要 (203) HTML (0) PDF 13.55 M (371) 评论 (0) 收藏

      摘要:WRF(weather research and forecasting)模式中参数化方案的选择与近地面风场的仿真模拟结果关系密切。为解决新疆北部不同地形地区风场模拟准确性的问题,本文采用WRF中尺度气象模式,探究四类参数化方案(边界层、微物理、陆面过程、近地面层)以及次网格地形方案对新疆北部不同地形地区风场模拟结果的影响。结果表明:每组试验均能模拟出风速的变化趋势;陆面过程RUC(rapid update cycle)方案和微物理Lin(Purdue Lin)方案对平原地区模拟结果较好,陆面过程Noah方案和微物理WSM6(WRF single moment 6 class)方案对山区地形模拟结果较好,且对于平原和山谷地形,次网格地形方案对模拟地区均能起到较好的修正作用。

    • 砂土粗颗粒形状对管道破损致地面塌陷影响的离散元模拟

      2024, 24(31):13288-13294. DOI: 10.12404/j.issn.1671-1815.2401509

      摘要 (188) HTML (0) PDF 7.24 M (429) 评论 (0) 收藏

      摘要:地下管线在外部荷载以及人为因素的作用下会出现破损的情况,从而引起地面塌陷。为研究砂土颗粒形状对管道破损后地层塌陷的影响,采用PFC-2D软件设计了3种粗颗粒形状,对地层塌陷进行了数值模拟,分析了颗粒形状对地层损失量、地表沉降量以及塌陷形态的影响。模拟结果表明:(1)不同形状颗粒组成的地层,其中心颗粒达到相同沉降所需要的时间不同,类三角形所需时间最短;(2)定义了相对运动角V来区分塌陷过程中相对运动和相对静止的颗粒,发现颗粒形状越规则,受影响的土层范围越大;(3)不同形状颗粒之间的滑动接触率和颗粒累计旋转角度存在差异,因此不同形状颗粒影响地层塌陷的机理可能是颗粒运动方式的差异控制的。

    • >S农业科学
    • 基于五感体验的北京西山国家森林公园康养步道景观质量

      2024, 24(31):13295-13303. DOI: 10.12404/j.issn.1671-1815.2400866

      摘要 (210) HTML (0) PDF 3.55 M (279) 评论 (0) 收藏

      摘要:探究五感体验的不同康养步道景观综合质量及差异对步道的选址与设计规划尤为重要。本研究选取北京西山国家森林公园康养步道中的覆盖空间、半开敞空间、开敞空间三种类型,9种不同周边植物空间群落结构配置模式(乔-灌-草(F)、乔-草(B)、灌-草或草(K),并从触觉、嗅觉、视觉、听觉、味觉五感体验因子的秋季景观质量进行综合评价。结果表明:(1)秋季各步道嗅觉因子负离子浓度变化范围为650-1480个·cm-3,平均负离子浓渡排序为覆盖空间>半开敞空间>开敞空间>空白对照点。覆盖空间最高平均值浓度达1197个·cm-3;(2)不同步道类型秋季触觉因子人体舒适度指数平均范围5.13-6.21,整体上达“较为舒适”等级(2级),部分时段达到了“舒适”等级(1级);(3)多数步道类型听觉因子功能区声环境声级值均为 1 类(50 db以上),少数达 0 类(50 db以下)标准声级值;(4)除个别开敞空间步道类型外,所有数步道样点视觉因子绿视率均大于 25%,最高覆盖空间类型达65%,符合对人体产生积极功效的要求;(5)味觉因子质量研究发现,均无可饮用水源与可食用野果,但设有休憩亭、观景台与自动售卖机等便利设施;(6)不同类型康养步道景观质量综合评价指数变化范围为0.9420-6.7847,排序为覆盖空间(乔-灌-草)>半开敞空间(乔-灌-草或乔-草)>开敞空间(灌-草或草),乔-灌-草的景观质量远远高于灌-草与纯草结构,今后设计步道应大力提倡此类型。

    • 基于机载LiDAR的树冠形态特征因子对单木生物量估算的影响

      2024, 24(31):13304-13311. DOI: 10.12404/j.issn.1671-1815.2400269

      摘要 (183) HTML (0) PDF 6.27 M (318) 评论 (0) 收藏

      摘要:机载LiDAR是高精度单木参数反演的可靠手段,但单木生物量估算一直是研究的难点和热点。以马尾松、桉树为研究对象,基于从机载LiDAR数据中提取树高、冠幅为自变量,辅助以冠形率(CSR)、树冠率(CR)等形态特征因子,采用随机森林(RF)、最小二乘支持向量机(LS-SVM)、梯度提升回归树(GBRT)机器学习构建生物量估算模型,对比分析各模型反演单木生物量的精度。结果表明:加入树冠形态特征因子可以有效提高生物量模型的精度;在三种模型中,RF模型效果最佳,未加入树冠形态特征因子的模型拟合结果R2为0.77,rRMSE为21.57%,加入树冠形态特征因子后,在不同的组合下,模型拟合的R2分别为0.86、0.85、0.85, rRMSE分别为20.93%、20.17%、21.19%。

    • >TD-TF-TG矿冶工程
    • 高低锑地下水溶解性有机物分子组成差异和控锑机制分析

      2024, 24(31):13312-13319. DOI: 10.12404/j.issn.1671-1815.2402267

      摘要 (185) HTML (0) PDF 6.53 M (279) 评论 (0) 收藏

      摘要:溶解有机质(DOM)的荧光组分可有效的调控锑(Sb)在地下水中的运移。然而,其分子组成对Sb环境行为的影响还不明晰。为此,本文采集了湖南锡矿山锑矿区10组高低Sb地下水样品,通过对比分析DOM分子组成的差异,揭示了DOM分子组成对高Sb地下水形成的调控机制。研究结果表明高低锑地下水中DOM的含量分别为2.24 mg/L~10.45 mg/L(均值5.19 mg/L)和3.22 mg/L~3.23 mg/L(均值3.23 mg/L)。相比低Sb地下水,高Sb地下水拥有较多的高度不饱和烃类和多酚,较低的脂肪类化合物、饱和烃类和多环芳烃。高O/C>0.50和低H/C<1.20的高度不饱和烃类和多酚与Sb浓度密切正相关。大分子芳香族DOM可通过与Sb(V)竞争吸附沉积物界面的吸附点位,与Fe和Sb(V)形成DOM-Fe-(V)络合物,以及增强Fe(Ⅱ)和Sb(Ⅲ)共氧化速率来促进高Sb地下水的形成。

    • 井工多采区叠加开采诱发地表变形规律

      2024, 24(31):13320-13326. DOI: 10.12404/j.issn.1671-1815.2400099

      摘要 (106) HTML (0) PDF 11.35 M (307) 评论 (0) 收藏

      摘要:在矿山开采的过程中,煤层开采后工作面的上覆岩体产生变形并将变形传递至地表,发生移动变形,对采空区上方的建构筑物造成很大的影响。针对此问题,结合老虎台矿区工程地质资料及后续开采设计方案,利用数值模拟方法对-280m井工采区经历不同时段数次开采叠加作用诱发的地表变形与破坏范围进行研究,分别选取走向和倾向变化量最大的剖面N900剖面以及E5800剖面对其位移和沉降规律进行进一步研究。矿区周边建筑物同样遭受地表变形的影响,根据区划出的地表影响范围阐述了地表变形与周边建筑物变形的关系。

    • >TE石油、天然气工业
    • 东海盆地西湖凹陷X油田辫状河三角洲隔夹层成因与分布

      2024, 24(31):13327-13334. DOI: 10.12404/j.issn.1671-1815.2309874

      摘要 (140) HTML (0) PDF 13.94 M (294) 评论 (0) 收藏

      摘要:海上油田稀井区储层隔夹层刻画是储层表征中的一个难点问题。本文以东海盆地西湖凹陷X油田H3砂层组为例,在隔夹层成因类型分析的基础上建立了隔夹层电性特征识别标准,并通过地质与地震相耦合的方法对隔夹层空间分布进行了半定量刻画。研究结果表明,H3砂层组发育洪泛型、废弃河道型、落淤泥型、河道滞留型、细粒沉积型和成岩型六种成因隔夹层。依据隔夹层渗透率性将洪泛型、废弃河道型和落淤泥归为泥质隔夹层,河道滞留型和细粒沉积型归为物性夹层,成因型归为钙质隔夹层;H3砂层组内部H3a与H3b小层间隔夹层非常发育,厚度大,连续性好,全区稳定分布,起到较好封隔作用;H3b与H3c间隔夹层发育不均匀,在X4、X8-X9、X10等区域厚度较薄,导致H3b与H3c砂体间存在弱连通。研究结果较好表征了H3砂层组内隔夹层分布,为后续剩余油分析提供了地质基础。通过地质、地震相耦合的方法能够有效进行海上油田稀井网区隔夹层刻画,对类似地区储层精细刻画具有较好的借鉴意义。

    • 氨水强化超临界二氧化碳地质埋存方法

      2024, 24(31):13335-13341. DOI: 10.12404/j.issn.1671-1815.2307642

      摘要 (158) HTML (0) PDF 2.48 M (257) 评论 (0) 收藏

      摘要:为提高CCUS末期CO2地质埋存能力,提出氨水强化CO2埋存方法,向储层注入氨水,利用氨水与CO2化学反应提高CO2埋存量。通过高温高压物理模拟装置和岩心驱替装置,选定实验参数范围为20MPa、40-80℃、氨水浓度6%-26%,选取高渗岩心进行实验,明确了氨水与CO2的反应规律和岩心中氨水强化CO2埋存效果。结果表明,氨水吸收CO2的量与氨水浓度呈正比,与温度呈反比,但低温会析出碳酸氢铵晶体,减少氨水吸收CO2的量;氨的吸收能力与氨水浓度呈负相关,与温度没有明显的线性相关性;在60℃条件下,6%浓度的氨水表现出最佳的CO2吸收效果;与饱和地层水相比,饱和6%浓度氨水可使岩心的CO2埋存量提高7.5倍;岩心迂曲度每增加0.5,氨水强化埋存的单位岩石孔隙体积CO2埋存量可以增加200ml,而地层水埋存的单位岩石孔隙体积CO2埋存量仅增加11ml。该研究首次提出了一种新的二氧化碳埋存模式并开展实验研究,为CCUS项目强化二氧化碳地质埋存提供了一种新思路和新途径。

    • 基于历史调控经验的强化学习油藏生产优化方法

      2024, 24(31):13342-13350. DOI: 10.12404/j.issn.1671-1815.2309975

      摘要 (147) HTML (0) PDF 7.46 M (305) 评论 (0) 收藏

      摘要:生产优化是调整水驱油流动方向、提高油田开发效果的关键技术。针对现有生产优化方法难以借鉴历史调控经验,优化效率较低的问题。本文提出基于历史调控经验的强化学习油藏生产优化方法。该方法基于柔性行动器-评判器算法,首先将生产优化建模为马尔可夫序列决策过程,在序列决策过程中,将油藏压力场和饱和度场作为强化学习智能体的观测状态,以开发方案的经济净现值作为智能体的奖励,然后强化学习智能体将油藏状态映射为生产调控制度,并与油藏环境持续交互以累积历史调控经验,最后通过借鉴历史调控经验,快速学习最优策略。将提出的方法应用到油藏区块上进行测试。实验结果表明,本文所提出的基于历史调控经验的强化学习油藏生产优化方法在优化性能和增油控水方面优于现有的进化算法和代理模型方法。

    • 低渗致密油藏早期合理产能的微观因素

      2024, 24(31):13351-13358. DOI: 10.12404/j.issn.1671-1815.2400736

      摘要 (118) HTML (0) PDF 5.71 M (270) 评论 (0) 收藏

      摘要:矿场实践表明,低渗致密油藏微观渗流规律对油井早期产能具有重要影响。本文基于江苏油田花瓦、永联区带近10个致密油区块近60块岩心微观渗流实验结果及生产动静态参数,分析评价了目标区块储层特征,构建了相应的渗流模型及两相流动产能方程。进一步通过开展单因素和多因素叠加对产能影响程度的分析,明确了影响目标区块早期合理产能的主控因素及其对产能影响的影响程度。结果表明,当考虑单因素影响时,启动压力梯度和产水率对致密油开采影响显著;当考虑多因素叠加效应时,典型井产能下降最高达89.25%。研究结果可以为改善低渗致密油藏渗流模式、合理配产提供合理依据,有助于有效开发低渗致密油藏。

    • 考虑管径因素的中高流速气液两相倾斜管流持液率新模型

      2024, 24(31):13359-13367. DOI: 10.12404/j.issn.1671-1815.2401350

      摘要 (190) HTML (0) PDF 12.71 M (362) 评论 (0) 收藏

      摘要:为准确得到高流速下倾斜管气液两相管流的持液率,以空气和水为实验介质,设置气量180~2 000 m3/h,液量2~20 m3/h,在内径60 mm,长9.5 m的测试管内进行了常压条件下倾斜管高气液两相流实验。实验范围内主要流型是段塞流和环状流,将实验流型绘制到现有流型图中,对比多种流型图发现Mukherjee-Brill流型图适用于实验流型的判别。并通过实验数据对常用的持液率预测模型进行检验,对比发现Mukherjee-Brill模型相对准确,但误差接近20%,仍然较大。鉴于此,分析总结持液率的影响因素,并通过灰色关联度分析方法确定了管径准数对持液率存在较大影响,从而优化Mukherjee-Brill持液率模型,建立了新持液率模型。通过文献实验和本实验的高气液流速下不同压力、温度、管道直径、管道倾角的数据对新模型进行检验验证,新模型预测误差为6.85%,较现有5种持液率模型至少减少4.96%。

    • 基于动网格的液压活塞二级缸动态压缩性能

      2024, 24(31):13368-13375. DOI: 10.12404/j.issn.1671-1815.2309937

      摘要 (129) HTML (0) PDF 6.85 M (295) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了研究液压活塞压缩机压缩气体的动态压缩过程,探究压缩机结构参数与压缩机压缩性能的关系,以撬装式井口天然气回收处理系统的液压活塞式压缩机二级缸为研究对象,基于液压活塞式压缩机二级缸工作原理,将仿真过程划分为3个阶段分步模拟,借助Fluent软件,结合动网格和UDF编译进行仿真分析,明确了二级缸内天然气的动态压缩过程,并将活塞运动作为压缩机压缩性能的评判指标,得到了二级缸结构参数对压缩机压缩性能Q的影响。研究表明:工作行程和下气缸出口分布与压缩性能关系不大,而下气缸出口大小的增大对压缩性能有较大提升,范围内最大增幅47.6%。相关研究为液压活塞式压缩机的优化与设计提供一定的参考。

    • >TJ武器技术
    • M型超高速两栖车辆静水航行数值计算分析

      2024, 24(31):13376-13383. DOI: 10.12404/j.issn.1671-1815.2307021

      摘要 (161) HTML (0) PDF 7.08 M (578) 评论 (0) 收藏

      摘要:两栖车辆的水动力构型研究正逐步由中低航速构型转向高航速构型设计。为解决两栖车高航速阻力大、兴波强烈等问题,本文提出M型超高速两栖车辆构型,并基于计算流体力学方法对该车型不同直航工况进行了数值分析。分析结果表明,该构型能够通过吸收首兴波提升车体整体水动升力并显著降低两栖车辆水上航行阻力,且通过合理的重心位置设计能达成较好的纵向稳定性。

    • >TK能源与动力工程
    • 海上高温气藏CO2羽流地热系统注采参数影响规律

      2024, 24(31):13384-13390. DOI: 10.12404/j.issn.1671-1815.2400106

      摘要 (157) HTML (0) PDF 3.86 M (273) 评论 (0) 收藏

      摘要:CO2羽流地热系统(CO2 plume geothermal system, CPGS)在减少碳排放、推动地热开发方面发挥重要作用。目前的研究主要集中在高温咸水层或废弃高温油藏,针对海上高温枯竭气藏储层的井筒-储层耦合研究较少。本文以莺歌海盆地黄流组高温气藏为研究对象,利用COMSOL软件构建了理想的井筒-储层耦合CPGS模型,分析了CPGS运行过程中热能传输规律,并对注采参数进行了敏感性研究。模拟结果表明:过大的注采流量会导致温度下降加快,建议在不同阶段调整注入流量。缩短注采井距会加快热突破,适当增加井间距可以延长系统寿命。注入温度对采热影响较小,提高注入温度可增加出口温度但减少取热功率,在开发中需要平衡这两个因素。

    • 基于复合层状结构的改性石墨烯防/除冰电热涂层

      2024, 24(31):13391-13399. DOI: 10.12404/j.issn.1671-1815.2310227

      摘要 (140) HTML (0) PDF 11.83 M (315) 评论 (0) 收藏

      摘要:风机叶片覆冰是影响风电机组安全运行的重要因素之一,叶片防/除冰成为亟待解决的问题。本文利用苯胺提高石墨烯在聚偏氟乙烯(polyvinylidene fluoride,PVDF)基体中的分散度,通过旋涂法制备层状结构的改性石墨烯(graphene emeraldiline benzene,GEB)/聚偏氟乙烯复合电热涂层,针对涂层的机械性能、电热性能和除冰性能展开研究。实验结果显示,在相同GEB含量下,相比刷涂法,旋涂法制备的样品拉伸强度提高38.3%,最大应变值提高118.8%;在20V加载电压下,旋涂法样品升温极值较刷涂法提高了8.62℃;在多倾角环境下旋涂法样品的除冰时间比刷涂法样品减少了20s左右。结果表明旋涂法构造的层状堆叠结构能够增强涂层拉伸强度和柔韧性,在提高涂层机械性能同时具备良好的电热性能和除冰性能,为电热涂层除冰提供了一种新的思路。

    • >TL原子能技术
    • 压水堆严重事故现象识别与排序方法

      2024, 24(31):13400-13406. DOI: 10.12404/j.issn.1671-1815.2307913

      摘要 (178) HTML (0) PDF 2.00 M (570) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了指导国内自主开发的严重事故一体化分析程序的验证工作,开展了压水堆严重事故现象识别与排序表(Phenomenon Identification and Ranking Tables, PIRT)方法研究及实践。基于对严重事故现象学研究和PIRT开发流程梳理,参考国际现有研究基础,确定了压水堆严重事故PIRT开发流程,及其实施过程所需要的具体筛选原则、评价准则和评级方法等操作依据;并据此建立了压水堆严重事故PIRT表。研究成果可为压水堆严重事故分析程序的验证以及相关实验研究工作提供指导。

    • >TM电工技术
    • 基于LSTM-GMM的配电干式变压器绕组故障双参数预警模型

      2024, 24(31):13407-13414. DOI: 10.12404/j.issn.1671-1815.2309404

      摘要 (179) HTML (0) PDF 6.15 M (336) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对配电网干式变压器监测手段有限导致的监测数据种类较少、故障预警难度较大的问题,本文提出了一种基于LSTM-GMM算法的配电网干式变压器绕组故障双参数预警模型。首先,将监测数据预处理后提取与变压器绕组温度强相关的特征值,作为长短期记忆(long short-term memory,LSTM)网络的输入;然后对LSTM网络超参数调优,以绕组温度为目标进行网络训练;通过训练后网络输出的预测值计算得到残差集,使用高斯混合模型(gaussian mixture model, GMM)确定残差集的概率密度分布,以置信区间作为故障判据划分预警等级;最后将预警等级转化为故障率。北京益丰园居民区干式变压器绕组故障数据分析的结果表明,本文所提出的双参数预警模型预测效果优于反向传播神经网络等算法,可提前3 h实现故障预警。

    • 一种基于虚拟功率的虚拟同步机功率解耦策略

      2024, 24(31):13415-13424. DOI: 10.12404/j.issn.1671-1815.2400732

      摘要 (141) HTML (0) PDF 8.01 M (328) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对虚拟同步发电机(Virtual synchronous generator,VSG)控制的分布式能源(Distributed generation,DG)和电网之间的阻抗比过高,引起的功率耦合问题。本文对功率耦合机理进行了分析,通过相对静态增益系数建立了功率与阻抗比及功角的耦合度关系,提出了一种基于虚拟负阻抗的虚拟功率控制技术,利用虚拟阻抗计算虚拟电压,并将得到的虚拟电压反馈到功率计算部分,形成虚拟功率实现功率解耦,并基于耦合度约束条件给出了虚拟电阻和电感具体的求解方法。最后利用Matlab/Simulink仿真软件搭建仿真模型,通过与传统虚拟阻抗技术进行比较,验证了所提出的虚拟功率控制策略对减弱有功环与无功环之间的耦合有明显作用。

    • 考虑直流潮流约束的电力系统新能源消纳能力评估

      2024, 24(31):13425-13432. DOI: 10.12404/j.issn.1671-1815.2309505

      摘要 (137) HTML (0) PDF 5.71 M (296) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着风电、光伏并网规模不断增大,我国新能源消纳问题逐渐凸显,为了减少弃风弃光现象发生,准确评估电力系统的新能源消纳能力,对于高比例新能源电网的合理规划和中长期稳定运行具有重要的现实意义。本文首先对新能源消纳原理进行了理论分析;然后基于时序生产模拟法建立了综合考虑系统直流潮流、旋转备用容量、常规机组出力、外送功率、电化学储能等约束的新能源消纳能力评估模型;最后,以IEEE30节点系统为算例,基于西北某地区实际数据对系统新能源消纳水平进行了评估,从模型求解、模型对比和参数灵敏度分析三个方面验证了所提电力系统新能源消纳能力评估模型的准确性和有效性。

    • 计及不确定性的中长期双边协商分时段电量电价确定方法

      2024, 24(31):13433-13441. DOI: 10.12404/j.issn.1671-1815.2404106

      摘要 (120) HTML (0) PDF 5.03 M (328) 评论 (0) 收藏

      摘要:中长期带曲线交易是实现电力中长期市场与现货市场衔接的有效途径。由于双边协商是绿电交易的两种方式之一,故中长期双边协商分时段电量电价如何确定是中长期带曲线交易研究过程中不可回避的问题。本文针对新能源发电出力和用户负荷双重不确定性,提出了一种基于分布鲁棒优化和纳什讨价还价理论的中长期双边协商分时段电量电价确定方法。首先针对源荷双侧不确定性,基于Wasserstein距离构建了最大成交电力分布不确定性模糊集。其次,构建了基于分布鲁棒优化的电量确定模型。再次,依据确定电量和利益共同体总收益构建基于纳什讨价还价理论的电价确定模型。最后,通过算例仿真对本文所提方法进行验证分析。结果表明所提方法考虑了源荷双侧不确定性,能够有效解决中长期双边协商分时段电量电价确定问题。

    • >TP自动化技术、计算机技术
    • 基于CoSENT和改进K-Means的冒犯性评论文本主题识别

      2024, 24(31):13442-13449. DOI: 10.12404/j.issn.1671-1815.2309664

      摘要 (136) HTML (0) PDF 2.48 M (304) 评论 (0) 收藏

      摘要:为快速识别冒犯性评论文本中的用户热点主题,解决传统主题模型在处理评论文本时语义描述不充分、上下文信息丢失和主题连贯性不强,以及K-means聚类算法对K值和初始中心点敏感的问题。本文使用CoSENT模型获取包含冒犯性语言的评论文本的句子级向量特征,对通过统一流形逼近与投影算法即UMAP (uniform manifold approximation and projection)模型降维后的向量矩阵使用基于Canopy+的改进K-means算法进行类簇划分,用c-TF-IDF识别各主题簇的主题特征,进行主题建模。通过对比冒犯性评论文本数据集以及普通评论数据集的实验验证了方法有效性。结果表明本文方法能够得到更好的主题一致性。

    • 解决高维优化和特征选择问题的多策略改进麻雀搜索算法

      2024, 24(31):13450-13466. DOI: 10.12404/j.issn.1671-1815.2401087

      摘要 (173) HTML (0) PDF 11.27 M (390) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对基本麻雀搜索算法(Sparrow Search Algorithm,SSA)求解高维复杂优化问题时存在收敛速度慢、容易陷入局部最优解及后期种群多样性变弱等缺点,提出了一种基于海鸥优化算法算子和鲸鱼优化算法算子的改进麻雀搜索算法(SWSSA)。首先,该算法设计了自适应种群比例策略以增强种群在迭代过程中的多样性; 其次,在局部搜索阶段融入鲸鱼优化算法气泡网捕食策略,增强麻雀搜索算法的局部搜索能力; 然后,在追随者位置引入改进的海鸥优化算法算子增强算法的探索开发能力,降低算法陷入局部最优的概率。最后,选取了12个高维基准测试函数、16个UCI高维数据集和CEC2022测试函数进行仿真实验,与基本SSA、SSA改进版本以及其他群智能算法进行比较。实验结果表明,本文提出的算法在收敛精度、收敛速度、分类准确度和最佳特征子集数量上均取得了更好的寻优性能。这表明所提算法在处理高维函数优化和数据集特征选择问题上具有一定的优势。

    • 基于PSO-BP神经网络的新能源汽车销量预测模型

      2024, 24(31):13467-13474. DOI: 10.12404/j.issn.1671-1815.2308405

      摘要 (216) HTML (0) PDF 4.50 M (329) 评论 (0) 收藏

      摘要:为有效避免新能源汽车销量产销不平衡问题,通过PSO算法优化BP神经网络的参数迭代过程,弥补优化原本BP神经网络易陷入局部最优和收敛速度较慢的缺陷,构建了基于PSO-BP神经网络的新能源汽车销量预测模型,以比亚迪为例进行指数平滑法预测、BP和PSO-BP神经网络预测。结果表明BP神经网络模型相比于指数平滑模型在MSE,MAE和MAPE指标上预测性能优势显著,经过粒子群算法优化后的BP神经网络模型的MSE下降近7×10^7,MAE下降3 346,MAPE下降1.71%。可见基于PSO-BP神经网络的新能源汽车销量预测模型优于指数平滑模型和BP神经网络模型,粒子群优化的BP神经网络能够使模型跳出局部最优,加快收敛速度,预测结果的误差率更低,精度更高,且对企业的计划和生产具有指导作用。

    • 基于SWimAM设计的YOLOv5轻量化交通标志检测方法

      2024, 24(31):13475-13483. DOI: 10.12404/j.issn.1671-1815.2400927

      摘要 (184) HTML (0) PDF 6.94 M (325) 评论 (0) 收藏

      摘要:交通标志辅助识别技术在自动驾驶体系中越发重要,由于不同的硬件设备承载力不同,使模型更轻量化的同时保持性能不变或更好成为了当下各单位和企业的研究方向之一。为了使模型更轻量化的同时提升模型识别效果和检测速度,提出一种基于SWimAM设计YOLOv5的轻量化交通标志检测方法。该方法基于SimAM机制加入可迭代学习权重改变内部权重的计算的方式提出SWimAM模块,并将YOLOv5的backbone结构中的C3层替换成该模块,将head部分融合SE注意力机制的同时把损失函数替换为SIoU强化了模型的检测精度减少了梯度的不稳定性。提出一种滤波拼接的数据增强方法扩充了TT100K交通标志数据集,解决了部分标签不均匀的问题。改进的YOLOv5s网络的在TT100K上识别准确率提升2.5%、fps提升7.33%、GFlops下降3.07%、参数量下降9.27%。在中国交通标志检测数据集CCTSDB中和德国交通GTSDB数据集中精度分别达到94.9%和94.7%,验证了该模型具有良好的泛化性。

    • 基于ChatGLM和提示微调的旅游知识图谱构建

      2024, 24(31):13484-13492. DOI: 10.12404/j.issn.1671-1815.2401901

      摘要 (183) HTML (0) PDF 6.32 M (337) 评论 (0) 收藏

      摘要:为缓解旅游领域知识分散、信息碎片化的问题,提出一种基于ChatGLM(chat generative language model)和提示微调的实体关系抽取模型ChatGLM-ppt(fine-tuning ChatGLM with prompt and p-tuning)。该模型借助ChatGLM以对话形式完成实体关系抽取任务,并通过P-Tuning v2微调和添加提示模板的方法应对实体关系抽取中错误传播、实体冗余和关系重叠等问题。实验建立在自建的旅游领域数据集上,结果表明:在旅游领域实体关系抽取问题上ChatGLM-ppt模型F1值为92.19%,在处理重叠关系问题中F1值均大于90%,优于目前主流的实体关系抽取模型,证明该模型可有效提高实体关系抽取的准确率。进一步运用Neo4j图数据库构建旅游知识图谱,整合分散的旅游信息资源,对促进旅游业的数字化转型和智能化发展具有一定的参考意义。

    • >TU建筑科学
    • 基于多目标优化的平房仓节能设计方法:以河南地区为例

      2024, 24(31):13493-13503. DOI: 10.12404/j.issn.1671-1815.2307596

      摘要 (144) HTML (0) PDF 9.76 M (359) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了权衡低温粮仓设计阶段能耗和成本之间的矛盾,基于Rhino-Grasshopper 参数化设计工具,构建了平房仓多目标优化设计平台。优化过程包括四个流程:参数化建模、优化变量参数设定、优化目标函数设定及优化和多目标决策。以河南地区某平房仓为例进行平台应用,得到了平房仓多目标优化设计的最优解集。结果表明,优化后粮仓的制冷能耗和成本均优于基准建筑(Model1和Model2)。与Model2相比,能耗最优解、均衡解和成本最优解设计方案的制冷能耗分别降低了70%、63.33%和38.67%,全生命周期成本分别降低了32.92%、49.43%和53.29%

    • 裂隙灰岩拉剪破坏裂纹扩展规律与断裂机制

      2024, 24(31):13504-13511. DOI: 10.12404/j.issn.1671-1815.2307315

      摘要 (137) HTML (0) PDF 7.79 M (328) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了探究裂隙灰岩体发生拉剪破坏后的裂纹扩展规律与断裂机制,本文以裂隙灰岩为研究对象,开展拉剪断裂试验,并基于ABAQUS软件建立相对应模型。通过分析得到不同加载位置下裂隙尖端发生断裂破坏过程的应力云图变化,利用J积分与位移外推法计算得到Ⅰ、Ⅱ型应力强度因子。结果表明:随着加载步数的增加,加载点正下方、裂纹尖端处与底部临空区易形成应力集中区并相互贯通,数值模型与物理试验裂纹扩展路径基本一致,加载距离的增加使得裂纹起裂角与水平方向最远扩展距离变小。利用J积分法与位移外推法计算不同加载距离下的、值,相对误差在5%以内,计算结果准确度较高。本文所建立的模型能够较好的反应试验真实断裂情况,其分析结果可为危岩崩塌预报防治提供重要的理论参考。

    • 基于PB+CCD设计法在PFC3D数值模型细观参数标定

      2024, 24(31):13512-13520. DOI: 10.12404/j.issn.1671-1815.2308003

      摘要 (186) HTML (0) PDF 7.11 M (934) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用离散单元法分析岩石物理力学特性时,为了使数值模拟的宏观参数满足分析要求,需对细观参数进行参数标定。本文首先以单轴压缩和巴西劈裂试验的颗粒流模型模拟物理试验,利用Plackett-Burman设计(PB设计)方法筛选出对宏观力学参数影响最为显著的细观参数,得到细观参数与宏观力学参数的线性关系式。然后以此为基础采用中心组合设计(CCD设计)方法得出细观参数对宏观力学参数的响应性效果,以及细观参数与宏观参数的非线性关系式,并联立线性与非线性关系式进行多目标规划问题求解。最后基于室内试验结果进行多目标规划问题求解,验证数值模拟结果的准确性。结果表明:细观参数平行黏结黏聚力 和平行黏结抗拉强度 对岩石单轴抗压强度与抗拉强度影响最为显著,皆呈现正相关关系;平行黏结模量 和平行黏结刚度比 对岩石弹性模量影响最为显著, 对岩石弹性模量呈现正相关关系,而 呈现负相关关系; 对岩石泊松比影响最为显著,呈现正相关关系。

    • 超高性能混凝土弯拉与轴拉性能试验与有限元分析

      2024, 24(31):13521-13530. DOI: 10.12404/j.issn.1671-1815.2309330

      摘要 (123) HTML (0) PDF 12.33 M (321) 评论 (0) 收藏

      摘要:作为一种新型超高性能材料,UHPC的力学性能研究得到国内外众多学者的关注。相比于普通混凝土,UHPC的巨大优势体现在抗拉性能方面,而关于UHPC抗拉性能的测试还没有较为成熟可靠的方法,因此本研究制作了两组棱柱体试件和一组哑铃形试件,分别开展弯曲拉伸和单轴拉伸试验对UHPC的拉伸性能展开研究,获得了UHPC拉伸性能本构关系并与混凝土损伤塑性模型结合开发数值研究模型,以便于试验条件不足的情况下开展关于UHPC材料在大型构件中的研究。

    • 土工格栅防护下埋地管道的力学性能及变形分析

      2024, 24(31):13531-13539. DOI: 10.12404/j.issn.1671-1815.2310265

      摘要 (173) HTML (0) PDF 17.62 M (336) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究荷载作用下路基和管道的破坏机理,建立并验证了三向土工格栅加筋路基中埋置地下管道的三维有限元模型。通过考虑土-土工格栅互锁作用对土工格栅加筋土结构的影响,对土工格栅的几何厚度和孔径进行精确建模,以模拟土工格栅层网孔内颗粒互锁的荷载传递机制,并对于三种土工格栅埋置深度(u = 0.2B、0.3B、0.4B)、土工格栅层数(N = 1、2、3)和不同加载区域(L = 0.25B、0.5B、0.75B)对地下管道的影响进行分析。研究结果显示:土工格栅加筋可以有效减小管道和基础沉降量,随着土工格栅埋置深度增加,管道和基础沉降总体呈下降趋势,土工格栅埋置深度与基础宽度的比值为0.3时管道和基础的沉降最小;随着加筋层数的增加,埋地管道和基础的沉降会显著降低,但降低幅度会随着层数的增加而降低;比较荷载垂直管道加载和平行管道加载的情况,管道管周环向最大应变值一致,但管道底部应变显著减小,同时路基内高应力区朝着加载的偏移方向发生移动;土工格栅层的加入有助于加筋路基形成刚性层,重新分配在此层上传递的应力,分散土体应力分布,降低应力集中现象。

    • 非金属管线不同参数对探地雷达响应的影响

      2024, 24(31):13540-13552. DOI: 10.12404/j.issn.1671-1815.2308043

      摘要 (133) HTML (0) PDF 25.30 M (660) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了解决非金属管线各项参数对探地雷达响应的影响,得出影响探地雷达响应的因素。结合有限时域差分方法和矢量分量有限差分方法建立了一种正演模型。利用电磁波模拟软件GPRMax3.0,模拟了大量实际情况,并采用不同的天线主频对不同管线的形态,材质,埋深等进行探测。利用该模型模拟了非金属管线的不同参数对雷达响应的影响,其中管径对回波强度有决定性影响,模拟结果与实际情况一致,证明了该模型的有效性。

    • >TV水利工程
    • 宁夏测控闸门测流精度试验及流量预测模型

      2024, 24(31):13553-13561. DOI: 10.12404/j.issn.1671-1815.2306693

      摘要 (118) HTML (0) PDF 12.45 M (351) 评论 (0) 收藏

      摘要:测控一体化闸门作为一种新型测控设备,通过测箱内分层布置的超声波探头进行流量计算,但当水流流态紊乱或流态快速转变时,会出现个别探头无法准确获取路径流速,采用流速面积法进行流量计算时会产生较大误差,目前尚缺少一种对测箱内流量进行率定的方法。针对宁夏引黄灌区广泛使用的箱涵式测控一体化闸门开展了大量室内测箱过流试验,分析了淹没水深和探头遮挡对测流精度的影响。基于450组过流试验样本数据和BP神经网络及其优化算法,建立了可自适应流态变化的测控一体化闸门流量预测模型,并对预测模型的有效性和精确性进行了验证。通过与测箱内层流速计算结果进行对比,探讨了优化神经网络模型在测控一体化闸门流量率定中的应用效果。结果表明:测箱淹没水深不应小于10cm,为提高设备抗干扰能力,探头层数应至少满足8层要求;相较于其他3种优化算法,经麻雀搜索算法(sparrow search algorithm,SSA)或粒子群算法(particle swarm algorithm,PSO)优化的反向传播(back propagation,BP)模型具有更高的预测精度和更集中的误差分布;综合分析预测精度、误差分布和运行时间三个方面,对预测精度有较高要求时可选用SSA-BP模型,对运行时间有较高要求可选用PSO-BP模型。该预测方法可为宁夏引黄灌区测控一体化闸门的流速校准和异常点剔除提供参考。

    • >U交通运输
    • 基于CNN-LSTM-AM的短时交通流量预测

      2024, 24(31):13562-13567. DOI: 10.12404/j.issn.1671-1815.2307418

      摘要 (324) HTML (0) PDF 3.62 M (282) 评论 (0) 收藏

      摘要:短时交通流量预测对于提高实时交通数据信息的精准性及增加车辆道路行驶的效益性具有重要意义。为能准确预测未来短期交通流量情况,支持智能交通系统的应用和决策,提出一种基于CNN-LSTM-AM的短时交通流量预测模型。首先可以先利用卷积神经网络(Convolutional Neural Network, CNN)来对交通流序列进行信息捕捉,从而提取交通流数据的动态变化特征,其次将所提取的特征向量构成时间序列作为长短期记忆(Long Short-Term Memory, LSTM)网络的输入,最后根据注意力机制(Attention Mechanism, AM)来分配LSTM隐含层不同权重,增强重要特征的作用,完成交通流量预测。本文采用美国加利福尼亚州高速路网数据库PeMS里面的相关数据信息,通过实验与其他神经网络预测模型进行对比,结果显示,CNN-LSTM-AM模型的相对平均误差(Mean Absolute Percentage Error, MAPE)值为0.254 578 %,R2为0.583 152,预测能力优于其他对比模型。其所用方法可以对未来短时交通流量预测提供一种思路模型。

    • 高速公路同向双向路拱路面小客车换道舒适性和安全性分析

      2024, 24(31):13568-13578. DOI: 10.12404/j.issn.1671-1815.2400405

      摘要 (134) HTML (0) PDF 13.34 M (315) 评论 (0) 收藏

      摘要:了分析同向双路拱路面小客车换道行驶舒适性与安全性,使用Carsim仿真软件建立了小客车换道轨迹模型、车辆动力学模型、同向双路拱和单向坡道路模型,以平曲线极限半径值作为换道轨迹半径值,开展多工况跨路拱换道行驶试验,并通过实车驾驶实验对仿真模型进行了准确性验证。结合横向加速度、横摆角速度、峰值附着系数和横向荷载转移率等四项指标变化情况和判断标准对同向双路拱路面小客车换道行驶状态进行了分析。研究结果表明:道路类型对车辆换道行驶稳定性影响较大,综合评价指标与回正增益系数的变化情况,在同向双路拱路面条件下,SUV和Minivan换道行驶稳定性均能满足安全行驶要求;换道行驶稳定性由高到低对应的路面类型为:单向坡路面>抛物线型路拱路面>折线型路拱路面;折线型路拱路面条件下,SUV换道行驶稳定性优于Minivan。超速行驶对小客车换道行驶稳定性有显著影响,超速程度越高,稳定越差,即当基础车速为100km/h和120km/h时,超速10%和20%时,车辆换道行驶过程中均不存在侧滑风险,但车辆稳定性均处于较差状态。

    • 基于改进YOLOv5的沥青路面裂缝检测方法

      2024, 24(31):13579-13591. DOI: 10.12404/j.issn.1671-1815.2306540

      摘要 (193) HTML (0) PDF 35.89 M (338) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对目前沥青路面裂缝目标检测技术在面对复杂路面情况(强光、积水、杂物等干扰因素)时识别精度较低的问题,通过构建沥青路面裂缝数据集,提出了一种基于改进YOLOv5s的沥青路面裂缝检测算法。首先,根据沥青路面裂缝数据集特点,对YOLOv5s原模型进行了以下改进:使用K-means++算法重新聚类裂缝数据集锚框,获得适合沥青路面裂缝特点的初始锚框;在模型的Prediction部分添加CBAM注意力模块,提高模型对于细小裂缝的检测能力;采用CIoU_Loss函数作为模型回归损失函数,提高锚框定位精度。其次,对YOLOv5s改进模型进行消融实验,证明了各项改进方案均能够提升模型检测能力,且互不冲突。最后,将YOLOv5s改进模型与各类经典目标检测模型分别在本文数据集、CFD数据集、Crack500数据集以及Crack200数据集上进行对比实验,实验结果表明,YOLOv5s改进模型在各个数据集上的检测效果均优于其他目标检测模型,并且该模型在本文数据集上的mAP@0.5以及mAP@[0.5:0.95]分别为90.58%、56.08%,远高于其他目标检测模型,表明YOLOv5s改进模型在面对复杂路面情况时检测效果较好,可为沥青路面裂缝自动化检测提供理论依据。

    • 大温差地区未铺装钢箱梁温度梯度预测和温度效应

      2024, 24(31):13592-13600. DOI: 10.12404/j.issn.1671-1815.2309965

      摘要 (122) HTML (0) PDF 13.03 M (262) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对乌鲁木齐地区运营8至10年的钢箱梁桥已经出现裂缝的问题,对作为中国大温差地区的新疆乌鲁木齐地区未铺装钢箱梁桥进行温度监测。基于温度监测数据,用函数拟合的方式描述的钢箱梁太阳辐射下顶底板温差最大时的温度梯度分布模式。选用统计学的方法分析计算100年重现期的钢箱梁日照最不利温差标准值并得到最不利温度梯度模式。基于最不利温度梯度模式,利用Midas Fea NX有限元仿真软件进行最不利温度效应的仿真。研究结果表明:钢箱梁在日照作用下同时存在横向和纵向温度梯度。采用统计分析方法得到100重现期的竖向正温差标准值为29.8 ℃,高于我国相关现行规范线性插值得到未铺装钢箱梁竖向正温差值26℃。按此温度梯度模式作为温度荷载的有限元结果表明,温度作用下钢箱梁的温度应力达到甚至超过正常设计车辆荷载的应力水平。

    • 盾构隧道下穿高铁站影响规律与控制措施: 以天津地铁四号线下穿天津西站为例

      2024, 24(31):13601-13611. DOI: 10.12404/j.issn.1671-1815.2304736

      摘要 (130) HTML (0) PDF 16.05 M (387) 评论 (0) 收藏

      摘要:已有研究对下穿高铁车站工程的变形规律以及施工措施研究并不充分。本文以天津地铁四号线北段下穿天津西站工程为背景,利用大型有限元软件,对下穿工程进行了数值模拟,验证了各个施工措施的有效性,对桩基变形进行了分析。研究表明,盾周空隙充填注浆施工具备很好的减小地层沉降的效果;底板加厚可以在一定程度上减小盾构下穿结构的竖向变形,且站房本身的框架结构在一定程度上削减了盾构下穿带来的影响;掌子面压力越大,桩基上部远离盾构的横向位移越大,向着盾构掘进方向的位移越大;注浆压力越大,桩基横向变形、纵向变形越小;在盾构侧穿的过程中,桩基顶端在不断沉降,底端隆起幅度较小。研究成果可为盾构隧道下穿既有地下结构等类似工程提供借鉴及参考。

    • 左转车驾驶风格对直行车交互行为影响

      2024, 24(31):13612-13619. DOI: 10.12404/j.issn.1671-1815.2307554

      摘要 (142) HTML (0) PDF 2.74 M (254) 评论 (0) 收藏

      摘要:驾驶风格是交通路口左转事故的主要成因,研究直行车面对不同驾驶风格的左转车速度变化能有效解释事故发生的原因,因此通过对北京市昌平区、海淀区、平谷区的三个交通路口进行实地观测,通过录像记录左转车转向角度,速度等指标以及直行车速度变化情况。观测时间选取7个工作日和4个节假日的高峰与非高峰时段。通过转向角度、速度等指标对左转车驾驶风格分类并比较其对直行车速度的影响。结果表明:左转车辆为侵犯型驾驶风格时,在工作日直行车大部分会保持原速行驶,因此容易导致事故的发生;在节假日大部分会选择减速行驶。面对保守型驾驶风格时,在工作日驾驶员大部分会选择保持原速行驶,在节假日依然如此。可见在时间的影响下,侵犯型的驾驶风格可能会诱发交互车辆的侵犯型行为;而保守型驾驶在任何时段下都会诱发交互车辆的侵犯型行为。研究所得结果可为预测混合交通的潜在后果提供参考,从而在未来使自动驾驶汽车更好融入混合交通道路中。

    • >V航空、航天
    • 电动涵道风扇与机翼耦合效应数值模拟研究

      2024, 24(31):13620-13626. DOI: 10.12404/j.issn.1671-1815.2309423

      摘要 (162) HTML (0) PDF 7.17 M (640) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了研究电动涵道风扇与机翼之间的相互作用,采用Ansys Fluent软件创建NACA0012翼型机翼的三维计算模型,通过数值模拟技术研究了不同电动涵道风扇参数对翼型气动性能的影响。结果表明,在三维模拟中,机翼的升力系数最大增加了约20%。值得注意的是,安装在机翼上表面的较小尺寸涵道风扇表现出最显著的升力改善。而电动涵道风扇间距对升力增强的影响因迎角而异。详细的压力系数分布分析表明,涵道风扇在机翼上表面产生了一个实质性的低压区域,有助于提高空气动力学性能。可见电动涵道风扇可以有效地增强翼型的升力,尽管许多影响因素需要进一步优化以确定最佳配置。

    • 基于改进YOLOv5的无人机障碍物检测算法

      2024, 24(31):13627-13634. DOI: 10.12404/j.issn.1671-1815.2308052

      摘要 (190) HTML (0) PDF 6.82 M (298) 评论 (0) 收藏

      摘要:无人机被广泛的应用救援、物流、巡检等场景,在飞行过程中及时检测障碍物是安全完成任务的前提保障。为了满足无人机飞行中对障碍物检测的要求,以YOLOv5算法为基础提出一种改进算法。使用卷积模块代替Focus 模块并在原有网络结构中增加一个检测头,以提高检测性能;在特征提取网络中融合CA(Coordinate Attention)注意力机制以加强模型特征提取能力,降低背景干扰。实验结果表明,改进的算法相比原YOLOv5模型精确率提升了13.8%,召回率提升了12%,mAP@0.5 提升了15.4%,mAP@0.5:0.95提升了10.2%,证明了改进算法的优越性。

    • 麻雀算法改进BP神经网络的4D航迹预测

      2024, 24(31):13635-13641. DOI: 10.12404/j.issn.1671-1815.2309136

      摘要 (155) HTML (0) PDF 5.43 M (296) 评论 (0) 收藏

      摘要:提出基于麻雀算法(SSA,sparrow search algorithm)优化BP(back propagation)神经网络的改进算法(SSA-BP)进行4D(Four-Dimension)航迹预测,在一定程度上改进了单靠神经网络预测航迹的精度。首先利用麻雀算法计算寻找全局最优解,提高初始解质量,增强算法的全局搜索能力。其次,将最优解作为BP神经网络输入层,进行权值和阈值更新,优化了BP网络神经的自学习和自适应能力。通过ADS-B(Automatic dependent surveillance-broadcast)数据插值后形成航空器4D航迹并作为麻雀算法输入变量进行SSA-BP模型的4D航迹预测。最后将SSA-BP算法模型、单纯BP网络模型的预测结果与航空器真实航迹进行比较。实验得出,在规定时间序列内,SSA-BP算法模型的经度、纬度和高度的三种误差比单纯BP神经网络模型更小,能够实现高精度的4D航迹预测。

    • >X环境科学、安全科学
    • 丹江口水库水源区(湖北段)生态系统服务价值估算尺度效应

      2024, 24(31):13642-13651. DOI: 10.12404/j.issn.1671-1815.2401137

      摘要 (142) HTML (0) PDF 10.25 M (303) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探究不同尺度或不同来源的土地利用/覆盖(LULC)数据产品对生态系统服务价值(ESV)估算的影响,本研究以丹江口水库水源区(湖北段)为例,通过升尺度算法获取了两种LULC数据产品在30~3 000 m范围内共12个不同尺度的土地利用数据,并使用当量因子法分析不同尺度下的ESV特征,旨在研究LULC数据对ESV估算的空间尺度效应。结果表明:随着空间尺度的增大,LULC数据的空间细节逐渐减弱,但总体空间格局相对稳定,ESV的组成结构也基本保持稳定;两种LULC数据产品估算的ESV平均相差约4.23%,具体差异随空间尺度的变化有所波动;不同尺度的ESV估算结果存在一定差异,但总体上在30~500 m尺度保持相对稳定,而在1 000 m及以上尺度波动较大,由此推断以500 m及以下尺度为基础进行研究区ESV估算较为适宜。研究结果可为选取合适尺度的LULC数据进行ESV估算提供依据,对提高ESV估算的可靠性、促进生态产品价值实现等方面具有一定的参考价值。

    • 半焦条件优化对油页岩Cd2+、Pb2+吸附性能的影响

      2024, 24(31):13652-13664. DOI: 10.12404/j.issn.1671-1815.2310092

      摘要 (120) HTML (0) PDF 20.25 M (282) 评论 (0) 收藏

      摘要:为深入研究温度对半焦油页岩Cd2+、Pb2+吸附性能的影响,以新疆巴里坤矿区油页岩(OS)渣为原料,在200~800 ℃下半焦改性,制备出4种半焦油页岩(OS-200、OS-400、OS-600、OS-800)。使用SEM、TEM、TGA、XRD、BET和FTIR等技术进行了物相表征,通过吸附试验研究了其对Cd2+、Pb2+的吸附性能。结果表明:通过不同温度的焦化,OS的物理性状、热重特性等均发生明显变化,在未改变其基本矿物成分的基础上改变了-OH、C=O和Si-O-Si化学键的活性,增加了其比表面积。OS-600表现出更好的吸附性能,在pH=7,25℃的条件下,Langmuir方程及准二级动力学模型能够更好地拟合吸附过程。拟合结果显示OS-600理论Cd2+最大吸附量为9.04 mg/g,Pb2+最大吸附量为44.84 mg/g。实测OS-600对Cd2+、Pb2+的实测吸附量分别为6.69 mg/g、35.42 mg/g,分别高出OS原样吸附量的53.44%、71.69%。OS半焦温度以400~700 ℃为宜,半焦时间不低于2h,研究结果为半焦OS制备吸附材料时温度条件优化提供了理论支撑。

当期目录


年第卷第

文章目录

过刊浏览

年份

刊期

点击排行

引用排行

下载排行

×
喜报!《科学技术与工程》入选国际著名数据库《工程索引》(EI Compendex)!
《科学技术与工程》“智能机器人关键技术”专栏征稿启事暨“2025智能机器人关键技术大会”会议通知