• 2021年第0卷第36期文章目次
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    • >TD-TF-TG矿冶工程
    • 衍射时差图像处理与缺陷识别技术综述

      2021, 21(36):15291-15300.

      摘要 (443) HTML (0) PDF 2.46 M (224) 评论 (0) 收藏

      摘要:焊缝是压力容器的质量薄弱环节,焊缝缺陷直接影响压力容器的安全运行。衍射时差(TOFD)检测是目前焊缝质量评价的主要手段。随着TOFD成像检测技术的不断发展,TOFD成像结果自动判读的不足,正成为制约TOFD检测规模化应用的障碍。图像处理和缺陷识别是TOFD成像检测的技术关键。本文将TOFD图像处理技术归纳为噪声去除、直通波处理、曲线拟合和图像分割,将TOFD缺陷识别技术归纳为特征提取和模式分类,详细介绍了国内外的相关研究成果,并对TOFD图像分割、特征提取和缺陷分类识别的研究提出建议。

    • >TU建筑科学
    • 嵌岩桩单桩竖向承载力计算方法研究

      2021, 21(36):15301-15313.

      摘要 (357) HTML (0) PDF 3.79 M (221) 评论 (0) 收藏

      摘要:嵌岩桩因其单桩承载力高、群桩效应小等优点,已被广泛运用至工程实践中。而其单桩承载力作为重要参数,常规的静载荷试验方法耗时费力,故而多种计算便捷的估算方法在很多情况下也得到了推广应用。但考虑到工程实践中如何选择相适应的嵌岩桩单桩竖向承载力计算方法缺乏系统研究,本文归纳总结分析了不同的规范法、理论法及经验公式法的优缺点,并结合工程实例对多组实测数据进行不同方法下嵌岩桩承载力的计算应用分析比较。结果表明,三种嵌岩桩承载力估算方法的准确程度和其所表达的嵌岩桩受荷性状和实际受荷性状的接近程度存在较强的关联性,而和需要参数的多少关联性较小。理论分析法由于物理意义更为明确,其计算结果也更为接近实际值。而经验公式方法由于缺乏明确物理意义,计算结果和实际值相差较大。规范中,《建筑桩基技术规范》及《公路桥涵地基与基础设计规范》规范计算公式体现的桩体受荷性状中最为接近实际且考虑影响因素较为全面,估算准确性较高。根据该研究成果,可对工程实践中嵌岩桩竖向承载力计算方法选择提供可靠的优选建议及误差来源分析。

    • 纤维增强复合材料在土木工程中的应用与发展

      2021, 21(36):15314-15322.

      摘要 (267) HTML (0) PDF 5.78 M (157) 评论 (0) 收藏

      摘要:FRP(纤维增强复合材料)作为一种新型高性能的复合材料,在不同领域的应用越来越广泛,近些年来国内外的有关专家学者针对FRP在土木工程领域的应用进行了大量的研究和实践,并取得了突破性的进展。本文主要介绍了土木工程中常用的FRP形式和性能,分析了其优点和不足,并介绍了FRP筋及FRP筋混凝土结构、FRP-混凝土-钢组合柱、FRP加固结构、FRP结构及FRP组合结构研究进展,以促进FRP在我国土木工程领域的推广应用。

    • >U交通运输
    • 线控转向系统关键技术综述

      2021, 21(36):15323-15332.

      摘要 (245) HTML (0) PDF 6.27 M (234) 评论 (0) 收藏

      摘要:汽车转向系统先后经历机械转向、液压助力转向和电动助力转向几个阶段,然而目前电动助力转向或电控液压助力转向等难以满足智能汽车对转向技术的需求。线控转向系统作为线控智能底盘重要组成部分,是智能汽车架构中必不可少的智能转向系统。为剖析线控转向中的关键技术和发展趋势,本文将从线控转向的发展概况谈起,之后分别针对线控转向系统关键软硬件技术进行了全面概述,包括对比分析了4种路感反馈策略、智能算法在位置闭环的应用及双电机协同控制策略、基于线控转向中主动前轮转向的车辆稳定性控制研究、面向功能安全方面的软件冗余方案和硬件冗余方案;最后,对线控转向系统的未来研究趋势进行了展望,指出线控转向系统将朝着真实舒适、精准快速、安全可靠和集成控制的方向发展。

    • >O3力学
    • 机载条件下单液滴撞击热固壁面相变特性

      2021, 21(36):15333-15339.

      摘要 (187) HTML (0) PDF 6.81 M (147) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了获得机载工况下液滴换热特性和相变过程,基于耦合的体积分数法(CLSVOF),研究不同撞击角度和不同加速度情况下R1234yf撞击壁面的铺展和传热行为。结果表明:当撞击角或加速度较小时,液滴在铺展过程中出现回缩现象,且液滴边缘会出现润浸现象,热流密度较高;液滴铺展速度和直径也随撞击角的增大呈先增大后减小的趋势。发生Leidenfrost现象时刻对应的壁面热流密度在降低,说明撞击角对液滴与壁面的换热影响较大,且其值越小则液滴与壁面之间的换热越明显。液滴铺展速度和直径随飞机加速度的减小呈减小趋势,发生Leidenfrost现象时刻对应的壁面热流密度在降低,说明加速度的增大导致换热被削弱。

    • >P天文学、地球科学
    • 洱海流域上游2005-2019年土地利用时空动态特征分析

      2021, 21(36):15340-15347.

      摘要 (237) HTML (0) PDF 10.47 M (156) 评论 (0) 收藏

      摘要:土地利用对湖泊水质具有重要影响,研究其在重要时间节点的转化对保护洱海水质具有重要意义。基于人机交互解译遥感影像,得到2005年和2019年两期洱海流域上游的土地利用数据,运用地理信息系统(geographic information system,GIS)空间分析、转移矩阵等多种研究方法,分析洱海流域上游近14a来各种土地利用类型在时间、空间及数量上的动态变化情况。结果表明:耕地、林地和草地是洱海流域上游主要地类,耕地分布在中、南部平缓地带,林地和草地呈环状分布在盆地边缘,城镇用地零散分布在耕地中,且靠湖泊区域更为集中;14a间,转换主要在耕地、林地、建设用地和草地四种土地利用类型之间进行。建设用地和草地是总面积增加和减少最多的地类,分别为47.240 km2和97.398 km2;土地利用动态度呈现两极分化态势,园地是动态度最大,为1 549.895%,林地动态度最低,为0.198%。研究结果可为洱海流域上游的土地利用规划、生态保护提供理论支撑。

    • 衡水湖湖面蒸发模拟在水位预测中的应用

      2021, 21(36):15348-15355.

      摘要 (191) HTML (0) PDF 5.20 M (121) 评论 (0) 收藏

      摘要:精确的预测湖面蒸发是衡水湖水位预测的关键性问题。2018?2020年开展现场实验,采用水量平衡法测定了衡水湖水面蒸发过程,基于能量平衡和蒸发动力学过程,考虑了湖面植物覆盖区及水面区蒸发面阻力和空气动力学阻力对蒸发过程的影响机理,建立了衡水湖水面蒸发动力学模型。基于Sobol全局性敏感分析方法分析了气象因子、空气动力学因子和湖面因素对湖面蒸发的敏感性。结果表明:所提出的模型具有较高的计算精度,参数率定期和验证期湖面蒸发量的纳什效率系数(NSE)分别为0.744和0.687,模型中辐射项和空气动力学项对衡水湖湖面蒸发的贡献率分别为45.6%~76.8%、23.2%~54.4%。模型有效的反映了植物覆盖区和水面区的阻力对蒸发过程的影响。影响湖面蒸发的因子中,气象因子的一阶敏感性指数均值为0.118,显著的高于阻力(空气动力学阻力和水面阻力)的一阶敏感指数均值(0.028),辐射、大气温度与其他因素之间交互影响的敏感性最为显著,所提出的衡水湖蒸发量计算方法满足衡水湖水位预警和生态预报的精度要求,具有较高的精度。

    • 基于条纹池化和迁移学习的耕地分割模型

      2021, 21(36):15356-15364.

      摘要 (200) HTML (0) PDF 12.60 M (126) 评论 (0) 收藏

      摘要:耕地的数量和质量是保持农业可持续发展的关键,是政府部门的决策依据。目前这些信息的获取主要依靠人力,不仅浪费大量人力、财力,而且效率较低,不准确,因此利用卫星遥感影像识别分割耕地图像具有重要价值。本文提出了一种耕地图像分割神经网络SP-Vnet,其包含了条纹池化模块和空洞卷积的V型分割模型,并与迁移学习、图像形态学方法等结合,实现了卫星遥感图像中耕地的精确分割和提取。与目前六个主流的语义分割网络模型相比,本文提出的SP-Vnet在最近MathorCup遥感图像耕地分割的竞赛数据集上,取得了更高的整体准确率OA、F1值和平均交并比(mIoU)。实验表明,SP-Vnet能够加强网络的全局特征表征能力,显著提高了耕地识别的准确率,同时结合图像形态学方法的后处理操作,提升了耕地分割边缘的平滑性和准确性。

    • 基于聚类分析的氧化带空间发育控制参数——以伊犁盆地洪海沟砂岩型铀矿为例

      2021, 21(36):15365-15371.

      摘要 (179) HTML (0) PDF 6.85 M (158) 评论 (0) 收藏

      摘要:氧化流体是砂岩型铀矿形成的核心,沉积的非均质性是控制氧化带和铀矿体空间分布的重要因素,因此,查明制约氧化带发育的砂体参数,对铀矿勘查至关重要。本文以洪海沟西山窑组上段为研究对象,通过大量钻孔资料的统计分析,采用聚类分析和相关性分析,提取影响氧化带和铀矿体空间分布的关键因子,并探讨其影响机制。结果表明,洪海沟矿床西山窑组上段主河道砂体厚度稳定连通性好,砂体厚度和砂体比两个参数与氧化流体的大规模发育相关性最好;铀矿化钻孔砂体与高含砂率、较大的夹隔层厚度等两类参数均有关;砂体的均质性和非均质性则直接决定着铀矿体的空间定位。均质性较高的厚大砂体控制着氧化带的发育,围绕其边缘的非均质性砂体则直接定位铀矿体的产出。本文的研究结果对砂岩型铀矿氧化带的探索和矿体定位预测具有重要的指导意义。

    • 利用ArcGIS和Excel提取面积高程积分曲线的方法

      2021, 21(36):15372-15377.

      摘要 (263) HTML (0) PDF 8.52 M (172) 评论 (0) 收藏

      摘要:面积高程积分(Hypsometric Integral,HI)可以定量地描述流域地貌演化阶段,是定量地貌分析的重要方法之一,得到了广泛应用。但目前常用的方法是高程起伏比法,仅能得到结果值,无法绘制可视化的积分曲线。本文提出一种利用ArcGIS和Excel提取并绘制HI曲线的方法。该方法首先在理解HI含义的基础上,分析了流域的数字高程模型数据(DEM)的特点。分析结果表明其属性表存储的是高程值及对应的栅格个数,其中栅格个数可转化为面积。据此特征,利用ArcGIS提取流域DEM并构建其属性表,然后利用Excel计算属性表中高程值及高程值以上的流域面积,从而得到一系列面积-高程数值对。此数值序列即为绘制HI曲线的基础。本文以大通河流域为例进行了方法的说明和验证。计算结果与高程起伏比法相一致。该方法无须编程,简便易操作,便于面积高程积分方法的广泛使用。

    • >S农业科学
    • 基于多特征融合的反向传播神经网络高分影像分类与变化检测

      2021, 21(36):15378-15385.

      摘要 (201) HTML (0) PDF 21.80 M (130) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了降低基于高分影像的土地利用分类后的错分和漏分的可能性,提高分类以及变化检测精度,本文以广西桂林市临桂区为研究区,采用WorldView-2号以及高景一号高分影像,基于多层前馈(back propagation, BP)神经网络方法融合遥感影像的纹理、光谱、植被指数以及水体指数特征,制定出4种特征数据集融合方案,实现对植被覆盖率较大地区的地物识别与分类;然后选取最优分类结果,进行桂林市临桂区2017与2020年土地利用变化检测。不同方案的对比结果表明,融合纹理、光谱、植被指数以及水体指数特征的第四种方案可以得到较为有效的分类以及变化检测结果,分类的总体精度为92.92%,Kappa系数为0.9028,保持了较高正确率。

    • 多粘类芽孢杆菌246-1可湿性粉剂研制及其对温室黄瓜生长的影响

      2021, 21(36):15386-15391.

      摘要 (172) HTML (0) PDF 2.58 M (116) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了获得高效多粘类芽孢杆菌可湿性粉剂制剂并研究其对温室黄瓜生长的影响,本文对多粘类芽孢杆菌246-1可湿性粉剂制备工艺进行了初步研究,对载体,保护剂及稳定剂进行了筛选。通过检测制剂悬浮性、润湿性、分散性、贮藏稳定性、抗氧化抗紫外性特点、水分含量、细度等初步获得多粘类芽孢杆菌246-1可湿性粉剂制剂。同时分析了高温,含水量及日光照射对菌剂稳定性的影响,通过温室小区试验研究了该菌剂及其与链霉菌复配制剂、市售多粘类芽孢杆菌菌剂对黄瓜生长的影响。结果表明:硅藻土作为载体与发酵液混合,样品的悬浮率为91.8%,润湿时间在27 s以内,同时活菌率最高。筛选得到SDS作为保护剂和CMC-Na作为稳定剂在紫外照射和高温下活菌数最高。温室小区试验显示246-1可湿性粉剂,固体小白链霉菌制剂,二者复配菌剂及市售多粘类芽孢杆菌制剂对黄瓜的生长都有促生作用。其中多粘类芽孢杆菌和小白链霉菌的复配菌剂处理的黄瓜植株在株高、单果重及小区产量都高于其它处理,长势茂盛,叶色浓绿,促生效果明显。与空白对照相比,处理株高增加34%,单果重较对照增加4.5%,小区产量增加了36.7%。同时,几种处理在对黄瓜土传病害防治方面都具有一定的防治效果,其中复配菌剂的防效达72.23%。

    • >TD-TF-TG矿冶工程
    • 小断面岩巷钻爆法快速掘进技术及工艺

      2021, 21(36):15392-15399.

      摘要 (205) HTML (0) PDF 14.55 M (136) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对小断面岩巷钻爆法掘进中存在的矸石抛掷距离远、大块率高、炮眼利用率低等问题,以阳煤一矿S8208巷为背景,采用专家访谈和现场跟班调研方式确定了制约岩巷掘进速度的主要原因,在此基础上开展了针对性的掏槽爆破参数、支护参数、劳动组织优化。采用二阶二段掏槽技术将矸石抛掷距离控制在15m以内,炮眼利用率提高到92%,大块率显著降低;基于数值模拟技术和现场围岩收敛变形观测,优化支护参数,锚索支护工作量减少53%,同时保证了巷道的安全;采用“双十二”制的劳动作业形式,优化作业衔接,平行作业率提高至41.7%,实现了单班三循环,单班进尺最高5.2m,平均单班进尺4.8m,掘进速度最高达到251m/月,平均掘进速度210m/月,月进尺提高40%以上。实践结果表明,作业要求严苛条件下,二阶二段掏槽技术在进尺、抛掷距离等方面具有明显优势,辅以支护、劳动组织等优化,可以实现小断面岩巷钻爆法快速掘进,可为同类型岩巷掘进提供借鉴。

    • TC4钛合金铣削性能分析及多目标参数优化

      2021, 21(36):15400-15410.

      摘要 (122) HTML (0) PDF 29.42 M (116) 评论 (0) 收藏

      摘要:如何更好对钛合金材料进行切削加工,以及在保证高切削加工效率,高精度与低切削力的基础上,如何对加工参数进行合理选取一直是钛合金切削加工领域中的一大研究热点。为了探究TC4钛合金的铣削性能与铣削参数优化问题,设计了正交铣削试验方案,分析了铣削参数即背吃刀量,侧吃刀量,主轴转速,进给速度对其铣削力与铣削后表面粗糙度的影响规律。将铣削力,表面粗糙度与材料去除率作为优化目标,建立了多目标优化模型,在Pareto算法的基础上,采用了一种简捷的方法对模型进行求解,并通过试验验证了该方法的可行性。结果显示,对铣削力的影响程度中,背吃刀量影响最大,随后是侧吃刀量与主轴转速,进给速度影响程度最小;对表面粗糙度的影响程度中,进给速度影响最大,其次是侧吃刀量与背吃刀量,主轴转速影响程度最小;Pareto算法所得的参数组通过试验验证,与正交试验组相比,各项指标数值均在较优位置。

    • >TE石油、天然气工业
    • 济阳坳陷埕岛-桩海地区中生界潜山储层岩性与储层质量

      2021, 21(36):15411-15420.

      摘要 (178) HTML (0) PDF 28.86 M (140) 评论 (0) 收藏

      摘要:本文以渤海湾盆地济阳坳陷埕岛-桩海地区中生界复杂岩性潜山型储层为研究对象,对储层岩石学特征、储集空间类型和储层物性差异进行研究,进而讨论储层质量控制因素。研究结果表明,研究区内储层包含火成岩和碎屑岩两大类,火成岩以安山岩和火山角砾岩为主,分布局限;碎屑岩形成于辫状河三角洲相,是研究区储层发育的有利岩性。有效储层储集空间类型以次生溶蚀孔为主,残留原生气孔是安山岩中的主要孔隙,裂缝常被方解石充填。研究区储层非均质性强,样品孔、渗值分布范围大。储层质量受到多种因素控制,从根本上而言,不同岩性-岩相或沉积相的样品初始孔隙度差异明显,初始孔隙度较高储层其现今孔隙度也较好;对于相同岩性岩相的储层而言,成岩作用差异是决定性因素,压实和碳酸盐胶结作用是研究区储层主要的减孔作用。

    • 基于主成分分析的碳酸盐岩裂缝识别方法

      2021, 21(36):15421-15428.

      摘要 (209) HTML (0) PDF 17.19 M (139) 评论 (0) 收藏

      摘要:裂缝识别对碳酸盐岩储层的勘探开发具有重要意义,现有的基于常规测井资料的裂缝识别方法易受工况影响、可靠性低,而成像测井成本较高。本文提出了一种基于声波测井资料的碳酸盐岩地层裂缝综合识别方法,具有低成本、高精度的特点。根据多种裂缝识别方法对常规声波测井资料进行计算分析,在此基础上基于主成分分析法对不同方法的裂缝识别结果进行综合考量、降维分析,消除不同裂缝识别方法之间存在的偏差以及工况的影响,实现地层裂缝的精准预测。采用该方法对顺北地区奥陶系碳酸盐岩地层进行了裂缝识别,识别结果与岩心情况吻合良好,表明基于主成分分析的碳酸盐岩地层裂缝识别方法准确可靠,能够为碳酸盐岩储层的安全高效钻探开发提供有效支撑。

    • 基于长短时记忆网络的腐蚀工况下抽油杆剩余使用寿命预测

      2021, 21(36):15429-15433.

      摘要 (161) HTML (0) PDF 4.04 M (113) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • 基于全生命周期与组合模型的蒸汽辅助重力泄油产油量与可采储量预测

      2021, 21(36):15434-15439.

      摘要 (150) HTML (0) PDF 3.36 M (142) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了快速、准确地预测蒸汽辅助重力泄油(SAGD)开发方式下的产油量及可采储量,及时完成方案优化与生产调控工作,通过广义翁氏模型、Rayleigh模型、Weibull模型、Hubbert模型、HCZ模型、Maxwell模型等全生命周期模型进行预测研究,评估其适用性。基于SAGD不同开发阶段的产能计算公式,提出了SAGD分段产能公式回归预测模型,用其预测产油量及可采储量。为了提高预测精度,基于上述方法提出了组合预测模型。结果表明:对文中实例通过组合预测模型计算出的可采储量为30.67×10^(4)m^(3),SAGD开采单元的采收率可达64.4%。全生命周期模型及SAGD分段产能公式回归预测模型可较好的应用于预测SAGD开发油藏的产油量及可采储量,方法简单实用,可操作性强,而组合预测模型可进一步提升对应的预测精度。

    • 驱油剂对弱碱三元复合驱乳状液稳定性的影响

      2021, 21(36):15440-15445.

      摘要 (159) HTML (0) PDF 3.53 M (125) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • 气举柱塞偏心环空间隙流场数值分析

      2021, 21(36):15446-15453.

      摘要 (164) HTML (0) PDF 5.42 M (133) 评论 (0) 收藏

      摘要:柱塞气举利用井底压差推动柱塞沿井筒运动,依靠柱塞与管壁间隙密封举升上部液体至井口,达到排水采气目的。目前,针对柱塞实际运动中发生偏心对气举密封的影响认识不够清晰,导致无法进一步优化柱塞密封结构和工艺参数。为此,利用气液两相分层流动数值计算方法,讨论了紊流槽内相含率和速度场变化规律,并分析其多道密封机理,获得不同偏心距导致的环空间隙差异条件下柱塞密封效果。研究结果表明:当柱塞与油管轴线处于同心状态作业时,根据特定场合设计的柱塞外壁紊流槽的密封效果可以满足气举要求,但由于柱塞运动时很难保证同心,随偏心距逐渐增大,柱塞与油管间隙增大导致其密封效果逐渐变差。在偏心距为0.9 mm时,窜气量相比同心状态增加140.33%,大量气体发生滑脱;偏心距为1.5 mm时,液体以0.29 kg·m-3的速度泄露至柱塞下方区域。故偏心状态对气举柱塞密封性能的影响不容忽视,对此修正柱塞偏心环空状态下的运动方程,以探究柱塞偏心后对启动压力和单次循环排液量的影响。

    • >TJ武器技术
    • 一种运载火箭二级起控优化设计方法

      2021, 21(36):15454-15459.

      摘要 (173) HTML (0) PDF 3.50 M (133) 评论 (0) 收藏

      摘要:固体运载火箭一二级分离一般为大气层内热分离,由于分离高度低、速度快,加之运载器气动静不稳定等特点,二级起控稳定性一直是火箭总体方案论证过程中的关键问题之一。针对二级起控影响因素进行了全面分析,提出了姿控参数在线辨识法,有效提高火箭姿态控制精度;提出了基于轨迹倾角的程序角在线构造技术,可有效降低二级起控过程气动干扰,进一步提高火箭二级起控能力,为解决固体运载火箭二级起控难题提供了技术支撑。

    • >TM电工技术
    • 基于线性自抗扰与重复控制的虚拟同步发电机并网逆变器控制策略

      2021, 21(36):15460-15468.

      摘要 (157) HTML (0) PDF 8.67 M (111) 评论 (0) 收藏

      摘要:在强耦合、高精度控制等场合下,传统电压电流双闭环控制基于VSG的逆变器并网时会存在动态响应速度慢、抗干扰能力差的问题,由此提出基于VSG的新型电压电流双闭环控制策略,将线性自抗扰控制与重复控制相结合作为电压外环控制,电流内环仍采用PI控制,其中线性自抗扰控制抗干扰能力强,且加快了基于VSG的逆变器并网动态响应速度,重复控制提高双闭环控制跟踪精度。首先详细分析基于VSG的逆变器并网系统数学模型;其次进行线性自抗扰控制与重复控制的设计;最后在MATLAB/Simulink平台下搭建仿真模型,仿真结果表明:在功率扰动与三相短路故障工况下,所提控制策略加快了基于VSG的逆变器并网动态响应速度,且抗干扰能力强,跟踪精度高,验证了所提策略的有效性和可行性。

    • 基于等效电路和温度场模型的10 kV干式铁芯串联电抗器故障的影响因素分析

      2021, 21(36):15469-15475.

      摘要 (155) HTML (0) PDF 5.23 M (162) 评论 (0) 收藏

      摘要:在电力系统中,串联电抗器常用于限制电网中的短路电流和高次谐波。然而,由于绝缘老化、电压波动、谐波以及外界环境等因素的影响,电抗器会在运行中产生缺陷,严重时会引起烧毁甚至爆炸等事故。其中谐波与温升是引起电抗器绝缘缺陷的重要因素。为提供一种谐波以及温升对10 kV干式铁芯串联电抗器故障的影响的分析思路以便于其运行维护,以一台型号为CKSC-300/10-5的串联电抗器为例,通过建立其等效电路和温度场模型,分析并研究了两种因素对该电抗器烧毁故障的作用效果。结果表明:在选取合适的电抗率下,谐波并不是造成此电抗器烧毁故障的最直接的因素;经过温度场仿真分析,温升也不是造成此电抗器烧毁的直接因素之一,仍需要进一步考虑其它故障原因的影响。

    • “双碳”目标下考虑可再生能源的市场化交易体系

      2021, 21(36):15476-15484.

      摘要 (188) HTML (0) PDF 12.93 M (123) 评论 (0) 收藏

      摘要:可再生能源作为能源清洁低碳转型的主力军,对于中国实现碳达峰、碳中和目标具有重要意义。为应对高比例间歇性可再生能源给电力系统带来的挑战并适应电力体制改革进程,通过市场化方式促进可再生能源消纳已成为一项关键任务。首先,对国外可再生能源发展和市场化交易进行了分析;其次,梳理了国内可再生能源发展的政策,对可再生能源参与电力市场以及绿证市场进行了现状分析;然后,基于“双碳”目标和可再生能源消纳保障机制,设计了可再生能源市场化交易体系,包括可再生能源电能量市场、超额消纳量市场和绿证市场;最后,选取某风电场为例,对于本文提出的市场化交易体系进行算例分析,以期为促进可再生能源市场化消纳和健康发展提供一定的参考。

    • >TN电子技术、通信技术
    • 船载X频段测控雷达跟踪S频段飞行器的适应性设计

      2021, 21(36):15485-15490.

      摘要 (159) HTML (0) PDF 4.24 M (140) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了挖掘船载X频段测控雷达的设备潜能,解决船摇情况下X频段卫星信号的窄波束角度捕获的难题,提出了利用船载X频段测控雷达跟踪S频段接收信号进行自引导的设计方案。本文对S/X双频馈源进行测试,并在X频段下行链路分析的基础上进行S频段链路的设计,设计出满足系统G/T值的下行链路配置,通过跟踪风云气象卫星进行功能验证和跟踪精度分析,证明该设计方案技术可行,满足指标。

    • DVB-T2外辐射源雷达参考信号重构算法

      2021, 21(36):15491-15496.

      摘要 (234) HTML (0) PDF 3.76 M (128) 评论 (0) 收藏

      摘要:DVB-T2为DVB-T的升级标准,采用了一系列宽带无线通信领域的先进技术,不仅提供了优质音视频服务,也为外辐射源雷达提供了新型照射源。本文针对DVB-T2信号的结构特点,提出了适应DVB-T2系统的参考信号重构方法。首先研究了基于P1符号的双相关算法,使同步结果更加精确;然后提出二维线性插值的信道估计算法。实测数据验证了该算法能够改善参考信号的重构质量。

    • >TP自动化技术、计算机技术
    • 基于多特征属性相似的糖尿病早期预测方法

      2021, 21(36):15497-15502.

      摘要 (169) HTML (0) PDF 5.11 M (131) 评论 (0) 收藏

      摘要:考虑样本数据集的差异性和相关性对疾病预测结果有着直接影响,提出一种基于多特征属性患者相似的糖尿病早期预测方法,根据患者之间特征具有相似性这一特点,对患者特征进行混合属性相似预分组,再把分组结果导入随机森林分类器进行疾病预测。首先以临床概念作为患者的特征项,通过聚类定量化分析不同特征属性类型间的距离来度量患者之间的混合相似度,根据患者混合相似度将患者集预分组为多个患者相似组。最后以随机森林分类器对相似组进行细分类,得到最终的疾病预测结果,该结果与基于全样本数据的随机森林分类结果相比,分类准确率提高了8.3%;与基于单一属性相似组的随机森林分类结果相比,分类准确率提高了5.1%。结果表明该方法具有较高的预测准确率,可为糖尿病诊断预测提供支持。

    • 微机电系统压力传感器抗干扰系统设计

      2021, 21(36):15503-15508.

      摘要 (145) HTML (0) PDF 7.27 M (119) 评论 (0) 收藏

      摘要:鉴于传统的硅基MEMS压阻式压力传感器普遍存在温度漂移和时间漂移误差,本文采用恒温控制和恒流源自校正方法针对上述问题设计和研究了一种MEMS压力传感器抗干扰系统。首先,简单介绍了传感器的各项参数和温漂、时漂原理。其次,设计并制作了传感器相关外部抗干扰电路。最后,对该系统进行实验测试。结果表明,抗干扰系统能减小传感器温漂和时漂误差,热零点漂移的绝对值由恒温前的0.0652%FS/℃降至恒温后的0.00788%FS/℃,热灵敏度漂移的绝对值由0.118%FS/℃降至0.0153%FS/℃,时漂补偿后预测误差由-3.436~0.875 kPa降低至-2.086~1.765 kPa。该设计对MEMS压力传感器温漂、时漂补偿等抗干扰方面的研究具有一定参考价值。

    • 一种新型锚泊机器人研究

      2021, 21(36):15509-15515.

      摘要 (168) HTML (0) PDF 8.46 M (128) 评论 (0) 收藏

      摘要:近年来,为了提高船舶的安全性和稳定性,锚泊机器人成为了海洋领域的研究热点。鉴于大西洋蛏的诸多优良性能,将以其为仿生对象来构建集掘进、锚定和自主脱附功能于一体的锚泊机器人本体。首先,阐述了锚泊机器人的国内外相关研究现状;其次,对仿大西洋蛏的锚泊机器人的机械设计进行原理性说明;最后,将重点介绍锚泊机器人的控制系统。实验结果表明,该控制系统能够使锚泊机器人完成掘进、锚定及自主脱附,并形成较大的锚定比。

    • 面向上甑工艺的机器人作业系统研究

      2021, 21(36):15516-15528.

      摘要 (151) HTML (0) PDF 13.90 M (136) 评论 (0) 收藏

      摘要:本文关注白酒酿造过程中的上甑环节,分析上甑师傅典型作业手法,设计了一套面向上甑工艺的机器人作业系统。首先,本文提出了一种基于样条曲线-高斯模型的上甑轨迹泛化编码算法,通过现场采集人工上甑的动作数据,将其导入泛化模型得到人工上甑工艺在空间中的轨迹特征。之后,分析人工上甑工艺特性,划分机器人上甑区域,设计甑料流速可控的末端料斗机构,并结合现场布局对每个区域的铺洒轨迹进行计算。为实现期望厚度的上甑工艺要求,建立机器人动力学逆解模型,根据机器人各关节负载限制得到每个区域的最大速度,结合末端料斗机构的伺服控制性能,制定上甑作业时铺洒厚度的控制策略。最后,通过多次上甑实验,验证了本文所设计的机器人作业系统的有效性。

    • 基于模糊干扰观测器的移动机器人自适应滑模跟踪控制

      2021, 21(36):15529-15536.

      摘要 (181) HTML (0) PDF 6.99 M (145) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对轮式移动机器人(Wheeled Mobile Robot, WMR)轨迹跟踪中存在的速度跳变和未知系统扰动,提出一种新型轨迹跟踪控制策略。该策略基于反演技术,分别设计WMR系统的运动学控制器和动力学控制器。在运动学控制器中,采用分流技术克服了轨迹跟踪初期的速度跳变问题;在动力学控制器中,将模糊干扰观测器与自适应滑模控制结合,有效解决了未知系统扰动对控制性能的影响,并且消除了传统滑模控制的抖振现象。通过Lyapunov稳定性理论,证明了该控制策略的稳定性。仿真研究表明,该控制策略具有较小的速度跳变,控制信号抖振较小,并对系统扰动具有强鲁棒性。

    • 具有Lévy飞行和反向学习的增强型人工蜂群算法

      2021, 21(36):15537-15545.

      摘要 (157) HTML (0) PDF 2.24 M (113) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对人工蜂群算法(artificial bee colony, ABC)存在寻优精度不高、收敛速度较慢、容易被局部极值吸引的不足,提出一种具有Lévy飞行和反向学习策略的增强型人工蜂群算法(enhanced artificial bee colony algorithm with Lévy flight and opposition-based learning strategy, ELOABC)。首先,在雇佣蜂和观察蜂阶段,引入Lévy飞行改进新产生的解,由于Lévy飞行具有随机步长性,因此可以避免算法陷入局部最优;其次,在侦查蜂阶段,变异解由停滞解和当前最优解的位置决定,再结合反向学习(opposition-based learning, OBL)策略生成变异解的反向解,保留两者中更好的解以提高算法解的精度;最后,利用15个基准测试函数对增强型人工蜂群算法的性能进行实验测试。实验结果表明,改进算法性能明显优于其它算法。

    • 考虑倒箱操作的AutoStore魔方型仓储系统自动引导车双层路径规划

      2021, 21(36):15546-15554.

      摘要 (122) HTML (0) PDF 3.72 M (99) 评论 (0) 收藏

      摘要:新兴魔方型仓储系统AutoStore中,用于存放货物的料箱垂直堆放在相互拼接但独立的货格内,AGV除了要搬运目标料箱外,还需负责目标料箱上部阻碍箱的倒箱操作,且活动范围从二维平面扩大到三维空间,均增加了路径规划的复杂性。为了降低路径规划的复杂性,在分解作业流程的基础上,通过建立AGV双层路径规划模型的方法:内层模型以阻碍箱落箱位为决策变量,最小化单个目标箱的倒箱时间;外层模型将内层模型所得倒箱时间为输入参数,优化目标为最小化AGV完成任务时间。通过提出嵌套式启发式算法,将倒箱路径寻优嵌入多AGV多任务路径分配中。研究了不同规模算例,证明了本文所给方法的有效率和适用性;且仓储规模增大后,目标箱分散度增加, AGV作业时间大幅度增加;AGV数量和作业时间负相关;仓储率提高会增加倒箱几率,增加作业时间;目标箱数目变化与AGV作业时间正相关。结果证明在求解效率方面,主要受目标箱随机生成位置和仓储率影响,但绝对值也仅在10秒左右。

    • 高速大容量TLK2711接口卫星数传基带模拟源的研制

      2021, 21(36):15555-15562.

      摘要 (146) HTML (0) PDF 5.11 M (137) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对当前卫星数传基带模拟源设备数据传输带宽低、存储容量小的问题,研制了一种基于串行高级技术附件3.0(SATA3.0)控制器,16路TLK2711接口的卫星数传基带模拟源。数传基带模拟源采用现场可编程门阵列(FPGA)作为主控制器,在其内部构建8个SATA3.0控制器逻辑完成高速数据的读出,采用FPGA自带的高速收发器实现TLK2711接口时序,极大地降低了IO资源的使用。实验结果表明,该模拟源可实现16路TLK2711接口输出,数据存储容量可达16 TB,总传输带宽最高可达32 Gb/s。同时,基于高速收发器的TLK2711接口线速率可以实现1.6~2.5 Gb/s动态调整。该模拟源已成功应用于多个型号数传分系统测试中,稳定可靠,为数传分系统的研制测试提供了保障。

    • 基于结构相似性粗定位与背景差分细分割的运动目标检测方法

      2021, 21(36):15563-15570.

      摘要 (154) HTML (0) PDF 7.98 M (128) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对抖动相机和静止相机下的运动目标检测问题,本文提出基于结构相似性粗定位与背景差分细分割的运动目标检测方法。首先使用动态模式分解法根据视频序列提取彩色背景图像为粗定位提供基础,提出在小范围内利用相关法对SIFT算子检测到的当前帧图像和彩色背景图像的特征点进行匹配,通过匹配点对的偏移量估计当前帧图像的偏移程度,以达到消除图像抖动的目的;然后利用结构相似性对目标区域粗定位,减少复杂背景的干扰;再对各通道下粗定位彩色背景图像及校正后的当前帧图像背景差分并对其结果进行与操作;最后通过形态学处理得到完整的运动目标。实验结果表明:本文方法不仅有效改善了相机的抖动问题,而且在抖动相机和静止相机两种情况下的检测率有所提高,与GMM等三种算法相比查全率和准确率分别提高1.6%、3.5%和3%以上。

    • >TU建筑科学
    • 粗骨料对高温后沙漠砂混凝土抗压性能影响数值模拟

      2021, 21(36):15571-15580.

      摘要 (213) HTML (0) PDF 15.41 M (126) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对高温作用对混凝土强度带来的不利影响以及中砂资源匮乏的问题,将沙漠砂混凝土视为由粗骨料、沙漠砂砂浆及界面相组成的三相复合材料。采用随机骨料模型建模,对高温后沙漠砂混凝土单轴受压破坏过程进行了数值模拟,分析粗骨料体积含量及粒径大小对高温后沙漠砂混凝土单轴抗压性能的影响。结果表明:高温后沙漠砂混凝土的破坏相继发生于界面相、界面相周边砂浆及外围砂浆,混凝土最终沿近对角线方向发生斜向破坏。随粗骨料体积含量增加,沙漠砂混凝土抗压强度先增大后减小,体积含量45%时,抗压强度最大。相对于最小粒径与中间粒径,粗骨料最大粒径对高温后沙漠砂混凝土抗压强度的影响更为显著。本研究可为沙漠砂混凝土的应用提供理论依据。

    • 基于数字图像相关和声发射的岩质锁固段破坏试验研究

      2021, 21(36):15581-15590.

      摘要 (200) HTML (0) PDF 19.21 M (125) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对突发性强、隐蔽性强、监测预警难的锁固段型岩质滑坡,开展了对该类滑坡稳定性起关键控制作用的“锁固段”物理模型试验研究。首先,构建 “三段式”锁固段均质物理模型,采用声发射(Acoustic Emission, AE)和数字图像相关技术(Digital Image Correlation, DIC)捕获锁固段模型变形破坏全过程的微破裂事件AE信号和高清数字图像。其次,结合声发射b值统计分析和DIC数字图像微应变定量分析锁固段表面裂纹的萌生、扩展和演化,查明锁固段损伤破裂的时空演化规律。最后,采用高斯混合模型(GMM)对锁固段微破裂模式进行非监督聚类分析,并采用支持向量机(SVM)建立微破裂模式分类依据。结果表明:(1)锁固段变形破坏过程的声发射b值曲线具有明显的阶段性,且有明显的破坏前兆特征;(2)内部微破裂的孕育发展到一定阶段出现大裂纹扩展,释放频率更低、幅度更大的高能量信号,可作为其破坏前兆;(3)声发射信号蕴含破裂的丰富信息,GMM可实现微破裂机制(张拉和剪切)的分类,具备高RA和低AF特征的剪切破裂声发射信号的高频出现也可作为其破坏前兆。

    • 橡胶集料风积沙混凝土力学性能试验与微观分析

      2021, 21(36):15591-15596.

      摘要 (167) HTML (0) PDF 7.73 M (140) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究不同橡胶集料取代率对风积沙混凝土力学性能的影响规律,设计、制作10组不同配合比的混凝土试件,通过对各试件进行基本力学性能试验、SEM和EDS测试,对比分析了橡胶集料和风积沙对混凝土力学性能的作用机理,并研究了橡胶集料风积沙混凝土和橡胶集料混凝土2种试件水泥石砂浆界面过渡区的微观结构。研究结果表明,橡胶集料风积沙混凝土和橡胶集料混凝土试件的抗压、抗折、劈裂抗拉强度均随着橡胶集料取代率的增加而降低;折压比随橡胶集料取代率的增加而增加;橡胶的掺入使混凝土的界面过渡区更为薄弱,试件内部呈现出较多微小孔隙,导致混凝土强度的降低。

    • >TV水利工程
    • 基于分形理论的饱和多孔介质电导率模型建立

      2021, 21(36):15597-15602.

      摘要 (201) HTML (0) PDF 2.69 M (147) 评论 (0) 收藏

      摘要:多孔介质具有复杂的内部孔隙结构,其固体基质的组成成分、内部孔隙的几何形状及其赋存于内部孔隙的液体成分都对多孔介质的电导率有较大影响,因此很难对其导电特性进行准确表征。多孔介质内部孔隙的不规则性表现出极强的分形特性,其分形维数在一定程度上能反映多孔介质的内部微观结构特征,且分形几何理论已经被用于多孔介质输运特性的研究中。为进一步丰富多孔介质电导率模型,促进对微观物理结构如何影响其宏观电导性的理解,本文基于分形理论,以多孔介质微结构参数(孔隙度、孔隙分形维数和曲率分形维数)为基础,建立了多孔介质的电导率模型。以现有试验数据为基础,对推导电导率模型的正确性进行验证,结果表明,两者具有较高的一致性,说明该电导率模型的正确性和有效性。

    • >U交通运输
    • 公路路线比选方案安全性评价研究

      2021, 21(36):15603-15608.

      摘要 (196) HTML (0) PDF 1.93 M (164) 评论 (0) 收藏

      摘要:公路路线比选方案安全性评价是公路项目安全性评价工作中的重要组成部分,是通过定性及定量方法比较各方案的安全性,给出最优推荐方案。为实现公平、客观及全面的安全评价,避免不同评价单位及评价人员因自身水平及经验限制得出不同的评价结论,本文在大量实践基础上提出了公路路线比选方案安全性评价指标体系,并在此基础上构建出模糊综合安全评价模型。将该模型应用到某公路路线比选方案安全性评价中,结果表明,建立的指标体系及评价模型有效且具有可参照性,能够为路线比选方案的安全性评价提供方法指导,并将写入《公路项目安全性评价规程》(T/CECS G:E10-2021)。

    • 基于烦恼率模型的人致人行桥振动舒适度分析

      2021, 21(36):15609-15616.

      摘要 (161) HTML (0) PDF 8.72 M (108) 评论 (0) 收藏

      摘要:为实现人致人行桥振动舒适度定量计算,首先,在同一坐标系中研究隶属度函数与人行桥加速度响应之间的函数关系,联系桥上行人心理连续体上的感受区间呈非等距特征,提出基于Stevens幂函数定律的改进隶属度函数,将改进隶属度函数与传统计算公式及实验结果进行比较;其次,综合考虑行人主观反应随机性、个体差异性及变异性,建立人致人行桥振动烦恼率模型,为舒适度定量计算提供理论依据;最后,在基于烦恼率模型的分析方法框架之下建立人行桥竖向及侧向振动舒适度分析方法,建议同时考虑竖向及侧向耦合振动舒适度评价方法,并采用一个实桥分析案例对上述分析流程的应用进行说明。研究结果表明:隶属度与加速度响应之间呈指数函数关系,即服从Stevens幂函数定律;当加速度响应小于人体承受极限时,可采用逐级增量法对行人心理物理量进行描述;改进隶属度函数值与传统隶属度值、实验值之间的最大误差均不超过1%;竖向及侧向振动烦恼率曲线的误差不超过0.04,且变异系数的影响不超过3%;综合考虑人体在不同振动环境下的敏感程度,建议容许烦恼率指标取为22%,具体评估工作中不可忽略人行桥振动响应对容许烦恼率指标的影响;烦恼率计算值与实测值之间的误差不超过3%;该类结果可为在役桥梁振动舒适度定量计算提供直接参考。

    • 小半径曲线连续箱梁桥恒载应力的空间分布特性分析

      2021, 21(36):15617-15623.

      摘要 (187) HTML (0) PDF 5.91 M (128) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究混凝土曲线箱梁桥的空间受力特性,以某主梁宽9.75m、桥长5×18.76 m的城市立交匝道桥为工程背景,利用ANSYS有限元软件计算几种标准跨径的桥梁模型,通过对截面应力进行积分运算获取截面不同区域所承担的内力比例,并以内力比值系数、应力差值和应力比值为评价指标讨论了同跨径下曲线箱梁桥与直线箱梁桥在一期恒载作用下各控制截面弯矩、剪力和应力的差异。研究发现:一期恒载作用下,曲线箱梁顶、底板法向正应力分布不均匀,剪力滞系数最大可达1.35;外侧腹板承担剪力值最大可达内侧腹板的2.65倍;圆心角超过8°时,边跨跨中截面剪力比值系数大于1.1,圆心角超过13°时,边跨支点截面剪力比值系数大于1.13;在恒载作用下,曲线箱梁桥中性轴“倾斜”,在边跨跨中截面外侧出现正应力卸载现象,边跨支点截面内侧出现应力卸载现象。现行普遍使用的梁系有限元法计算结果不能真实反应曲线箱梁的空间受力分布,箱梁各腹板受力和顶底板弯曲正应力的分布在工程设计中应引起足够的重视。

    • 基于监测数据的混凝土箱梁温度与应变多尺度相关性分析

      2021, 21(36):15624-15630.

      摘要 (150) HTML (0) PDF 7.87 M (143) 评论 (0) 收藏

      摘要:不均匀的温度分布会使混凝土箱梁产生显著的应力和变形,进而危及结构安全。文章基于一座在役混凝土箱梁的温度与应变监测数据,分析了其温度分布特征及应变演化规律,研究结果表明:箱梁结构竖向以及沿顶板、腹板厚度方向均存在明显的不均匀温度分布;箱梁结构的温度和应变在年和日两个时间尺度上均表现出明显的周期性变化。此外,初步研究了温度与应变的相关性,发现二者的Spearman相关系数达0.91。在此基础上,利用小波变换将应变监测数据分离为不同频率组分,其中a6层和d6层分别与季节温度变化和日温度变化具有显著的关联性,从而进一步揭示了温度对应变的影响机理。研究成果对增强桥梁结构运营期间的安全性和耐久性具有指导意义。

    • 基于四阶段模型的深埋硐室围岩分区受力分析

      2021, 21(36):15631-15638.

      摘要 (160) HTML (0) PDF 3.73 M (109) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究硐室开挖过程中选择支护时机的力学机理,首先,建立圆形硐室分区受力模型,基于Mohr-Coulomb屈服准则,考虑围岩扩容、软化等岩体特性以及“空间效应”,推导出开挖过程中硐室围岩弹塑性解;然后,选择锚杆、衬砌支护时机,考虑锚杆与围岩的耦合作用和初衬混凝土的时效特性,得到支护条件下围岩的弹塑性解;最后,结合算例分析了“空间效应”、支护时机等因素对硐室围岩塑性区应力、位移 和范围的影响。基于理论研究的算例分析,揭示了考虑“空间效应”和支护时机时硐室各分区范围的变化规律;锚杆间排距对围岩位移的控制主要体现在残余区;硬化区扩容系数、开挖过程中的“空间效应”和支护时机对控制围岩位移的作用不容忽视。该文成果为深埋软岩硐室开挖与支护设计提供一定的理论依据。

    • 西南地区岩溶富水隧道坍塌力学机理及处治措施

      2021, 21(36):15639-15645.

      摘要 (154) HTML (0) PDF 10.27 M (121) 评论 (0) 收藏

      摘要:以云南玉溪至磨憨铁路曼勒一号隧道为依托,对西南地区岩溶富水隧道坍塌进行处治并预防,建立基于隧道坍塌机理的隧道坍塌力学计算模型,采用理论分析结合有限元计算软件MIDAS GTS NX模拟的方法分析了隧道坍塌段围岩及初支稳定性,并提出有效的处治措施。结果表明:坍塌段隧道模型拱顶沉降量为48.5 mm,拱腰水平收敛量为111.53 mm,围岩变形量较大,发生坍塌事故的风险较大;围岩塑性区出现在上中台阶掌子面,应变最大值为7.85×10-2,发生塑性破坏可能性较大;隧道坍塌段初支所受拉应力和压应力分别达到了19.68 MPa和17.89 MPa,根据铁路隧道设计规范抗拉极限强度为2.0 MPa,抗压设计强度为12.5 MPa,支护结构承受荷载过大易发生破坏。隧道施工现场地下水渗漏对砂泥岩地层围岩稳定性有重大影响,小范围溜塌最终导致大范围围岩失稳坍塌、初支破坏。根据现场实际工况,采用双层超前小导管补强支护对坍塌段进行加固,隧道坍塌段处治效果良好,为后续类似工程提供指导借鉴。

    • 基于深度极限学习机的柴油机尾气排放预测

      2021, 21(36):15646-15654.

      摘要 (174) HTML (0) PDF 10.39 M (185) 评论 (0) 收藏

      摘要:准确预测拖拉机等柴油机械实际工况污染物排放在排放清单建立和区域污染物排放控制方面具有重要意义。基于拖拉机不同运行状态下发动机转速、油耗、燃烧比、CO、HC、NOX和PM等实测数据作为数据源,建立深度极限学习机(Deep Extreme Learning Machine,DELM)的预测模型,并对拖拉机怠速、行走和旋耕等基本工况下的污染物排放进行预测。为进一步评估DELM预测模型的适应性,将其与支持向量机(support vector machine, SVM)和前馈神经网络(Back propagation neural network, BPNN)模型进行对比分析。结果表明,1)DELM模型在预测排放时间序列方面具有一定优势,其预测拖拉机在怠速、行走和旋耕3种状态下的NOX、HC、CO和PM排放均方根误差均值分别为5.269×10-5、5.195×10-5、5.135×10-5和2.795×10-5。2)DELM模型与SVM和BP对比发现,DELM模型在鲁棒性以及适应性方面的优势显著。3)DELM方法的较高的准确度和泛化性,为基于发动机状态数据预测移动源尾气排放提供思路和方法。

    • 基于模糊聚类-关联规则的气象条件对交通阻断影响评估分析

      2021, 21(36):15655-15660.

      摘要 (176) HTML (0) PDF 1.99 M (119) 评论 (0) 收藏

      摘要:为减少因气象条件导致的交通阻断事件的发生,提高道路运行安全和效率,运用数据挖掘中的模糊C-均值聚类算法(fuzzy C-means,FCM )和关联规则(association rules,AR),构建了各气象因素对道路交通阻断影响的综合评估模型。基于华东地区2019年上报的公路交通阻断数据进行实证分析,结果显示:雾霾对华东地区道路交通阻断影响最为频繁且严重,第四季度尤为突出,夜间是雾霾阻断的高发时段;江苏和山东是受雾霾影响的主要省份,江苏省全年都要关注雾霾对道路阻断的影响;降雨(积水)引起的交通阻断主要发生在第二季度白天,且对浙江省影响最为严重,降雨(积水)产生的阻断时间也最长;降雪(积雪)对道路阻断影响集中在第一季度,地区分布上以山东省为主;此外,浙江省第三季度需重点关注台风对道路通行的影响。

    • >V航空、航天
    • 考虑飞机轮挡事件相关时间的航班时刻优化

      2021, 21(36):15661-15668.

      摘要 (174) HTML (0) PDF 3.88 M (122) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对航班延误问题,提出了从飞机轮挡事件的相关时间具有随机性的角度进行优化,建立了减少航班上轮挡及撤轮挡延误时间的概率约束型模型,并首次使用泰尔指数作为公平性目标函数。根据减少航班上轮挡延误、撤轮挡延误以及双延误的三种要求,可对建立的模型进行层次划分,从而达到不同的优化效果。以杭州萧山国际机场为算例进行算例验证,运用改进的粒子群算法进行求解,最终结果表明该模型对高峰期内的延误时间最高可减少26.4%,优化效果显著。

    • 基于复杂网络理论的中国城市航空网络有向加权分析

      2021, 21(36):15669-15673.

      摘要 (173) HTML (0) PDF 2.14 M (125) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了科学优化中国航空网络资源分配、测评特殊机场的重要地位,本文运用复杂网络理论,构建中国城市航空有向加权网络,探究其网络结构特征并以度中心性、介数中心性、入强度为指标进行节点重要性排序筛选国内重要机场节点。结果表明,中国城市航空网络的节点度值和边权值分布都具有异质性,是一个无标度网络;不同方法筛选出的重要机场节点基本一致,筛选结果为网络整体管控提供有效意见;ZWWW、ZYHB机场在介数中心性相对其他指标较高,在网络中具有重要的中转作用。

    • >X环境科学、安全科学
    • 滇池东部第四系浅层湖滨相沉积物磁学特征及其环境意义

      2021, 21(36):15674-15681.

      摘要 (158) HTML (0) PDF 10.15 M (137) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了探究昆明盆地第四纪以来的总体气候特征及滇池湖泊的演化规律。本文综合环境磁学、TOC、pH等指标,对滇池东岸DC1钻孔岩芯沉积物进行了系统研究,测试了包括质量磁化率(χ)、非磁滞剩磁(ARM)、饱和等温剩磁(SIRM)、低频磁化率(χlf)、高频磁化率(χhf)、软剩磁(IRM-300mT)、pH值及总有机碳(TOC)。结果显示:DC1沉积物磁性特征由亚铁磁性矿物主导,反铁磁性的赤铁矿在0.3-3.6 m与14.7-15.6 m两个区段含量相对较高,结合赤铁矿的形成环境,反映了这两个区段对应的沉积环境为湖退时期;另外,结合TOC与磁化率在不同深度上的关系,表明TOC的高值与细颗粒的磁性矿物溶解有关。结合TOC在各区段的含量特征表明整个21 m沉积过程所对应的气候类型以温暖气候为主。

    • 生物质吸附剂对硝酸盐氮的吸附及再生

      2021, 21(36):15682-15687.

      摘要 (137) HTML (0) PDF 5.30 M (142) 评论 (0) 收藏

      摘要:近年来硝酸盐氮污染逐渐成为国内外学者所关注的重要的水污染问题。为了去除水中的硝酸盐氮,采用化学方法对锯末进行改性,得到一种经济高效的生物质吸附剂。对该吸附剂进行了扫描电镜(SEM)、红外光谱(FT-IR)和Zeta电位(Zeta)表征,探讨了吸附剂添加量、时间、pH和硝酸盐氮初始浓度对硝酸盐氮去除效果的影响,并对吸附剂的再生效果进行了研究。结果表明:当吸附剂添加量为10 g/L、吸附时间为20 min、pH为7、硝酸盐氮初始浓度为20~60 mg/L时,改性锯末对硝酸盐氮的去除率稳定在96±0.2%,再生后的改性锯末对硝酸盐氮的去除率仍能达到95%。吸附过程符合Freundlich等温吸附模型。可见改性锯末对废水中的硝酸盐氮有很好的去除能力。

    • 不同辅热策略对餐厨垃圾快速生物干化的影响

      2021, 21(36):15688-15694.

      摘要 (146) HTML (0) PDF 5.87 M (105) 评论 (0) 收藏

      摘要:生物干化是城市有机废弃物减量化的一种重要处理手段,但由于传统生物干化处理周期长、脱水效率低、运行温度不稳定,较难适应垃圾分类后巨量的餐厨垃圾处理需求。本研究以餐厨垃圾和锯末作为原料,基于跟随辅热(T1)、连续50℃辅热(T2)、阶段50℃辅热(T3)等辅热模式,研究不同辅热策略对餐厨垃圾生物干化过程含水率、种子发芽率、挥发性固体、质量损失、能耗等指标的影响。结果表明:外源辅热显著影响生物干化效率,辅热处理T1、T2、T3的温度综合指数分别为:639.8℃、632.9℃和621.8℃,比对照组(无外热源)相对提高了42.15%、40.61%和38.15%;水分去除率分别为:78.42%、80.33%、77.86%,比对照组相对提高了51.27%、54.96%、50.19%。跟随辅热处理的有助于堆体维持高温、物料减重和产品腐熟,且能耗较低,适用于后续堆肥资源化利用;连续辅热处理的水分去除率和单位有机物降解脱水能力最高,有机质降解率、全碳、全氮损失率最低,有助于对物料脱水,但能耗较高且经过15 d的生物干化堆体未达到腐熟标准,适用于后续焚烧处理。

    • 基于K-means++的驾驶人致因因素倾向性分析

      2021, 21(36):15695-15699.

      摘要 (195) HTML (0) PDF 5.79 M (251) 评论 (0) 收藏

      摘要:交通事故致因因素导致交通事故的发生,而交通事故致因因素的产生与驾驶人的特征相关。基于K-means++对事故伤亡人数、年龄、驾驶经验、事故责任、驾驶人的不安全行为值、车辆的不安全状态值进行聚类分析,探讨具备不同特征的驾驶人群体产生不同类别的交通事故致因因素的倾向性。结果表明,当聚类簇数为3时,轮廓系数为0.52,模型将驾驶人分为3个群体。其中:驾驶经验及年龄较低,事故责任较高的驾驶人群体存在较高的不安全行为值;驾驶经验及年龄较高,事故责任较高的驾驶人群体存在较高的车辆的不安全状态值及较高的伤亡人数;事故责任较低的驾驶人群体的不安全行为值与车辆的不安全状态值均较低。

    • 考虑群组运动的医疗建筑疏散模拟研究

      2021, 21(36):15700-15705.

      摘要 (176) HTML (0) PDF 6.86 M (127) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了研究医疗建筑内人群疏散规律,分析群组疏散模式对人群疏散的影响,通过Pathfinder疏散软件仿真模拟的方法研究了一栋5层医疗建筑内人员疏散规律。模拟结果表明:随着群组成员间的最大距离(d)增加,人群疏散时间和人群的拥堵时间呈现减小的趋势。尤其是最大距离由1.0m改变到1.5m这个过程,疏散时间下降得最明显。在最大距离超过2m之后,人群的疏散时间变化不大。在d=0.5m和d=1.0m的情况下,人群在楼梯间的拥堵情况比平面拥堵更为严重。随着病患比例的增加,人群疏散时间呈现增加的趋势,不论患者比例为多大,70%的行人拥堵时间在45s-65s。可见在医疗建筑疏散系统设计及疏散引导方面均需要考虑到群组运动带来的不利影响。

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