无人机辅助MEC系统中的联合计算卸载和轨迹设计

文中提出了一种无人机辅助移动边缘计算(MEC)系统,其中一架配备计算资源的无人机作为飞行基站(BS)处理从用户迁移来的应用任务,以节省用户设备的能耗.考虑了一种通用的瑞森衰落信道模型,通过联合优化无人机轨迹、用户发射功率、用户调度和比特分配,以最小化所有用户设备的平均能耗.设计了一种基于迭代分块连续上界最小化算法,并引入二次惩罚项进行交替求解.结果表明:文中所提出的联合优化方案优于其他基准方案,能显著降低用户的能量消耗.

碳交易机制下双渠道供应链定价与协调研究

文中运用博弈论求得了集中决策和分散决策下双渠道供应链最优定价决策和单位碳减排决策,分析了碳交易价格、消费者渠道偏好和低碳偏好对最优决策的影响,采用了收益共享-成本分担契约协调供应链,并通过数值算例验证了模型和结论的有效性.结果表明:在一定的条件下,两种渠道的定价均随碳交易价格的增加而降低;线上直销渠道价格与线上渠道偏好成正相关,线下零售渠道价格则相反;合理的碳交易价格、渠道偏好和低碳偏好有助于碳减排和供应链整体利润的提高;集中决策下单位产品碳减排量和供应链整体利润均高于分散决策时;收益共享-成本分担契约能使供应链成员的利润实现Pareto改进.

一种车辆GPS轨迹数据的改进地图匹配算法

文中提出一种车辆GPS轨迹数据的改进地图匹配算法.以车辆GPS轨迹数据进行隐马尔可夫模型动态地图匹配后的缓冲区内候选路径为初始群体,以遗传算法中的改进的适应度函数为基准进行半交叉迭代,选择车辆轨迹更优的匹配路径;设计了改进地图匹配方法的算法流程;利用微软亚洲团队的GeoLift轨迹数据集验证了改进方法的有效性.

新型外包波纹钢-混凝土组合梁抗火性能研究

文中利用ABAQUS建立了组合梁热-力耦合模型,通过分析组合梁跨中挠度、耐火极限随温度变化曲线研究了荷载比、波纹钢腹板厚度、下翼缘钢板厚度和预应力筋保护层厚度对其抗火性能的影响.结果表明:高温作用下,新型组合梁的钢腹板未发生鼓曲、角钢连接件起到较好的抗滑移,耐火性能显著增强.荷载比越大,临界温度越低,当荷载比取0.3~0.5时,新型组合梁具备较好的变形性能,临界状态为形成塑性铰的强度破坏.随波纹钢腹板厚度增加,新型组合梁的耐火极限提升,且提升幅度随荷载比的增大而减小;随下翼缘钢板厚度增加,新型组合梁的耐火极限提升,且提升幅度随荷载比的增大而增大;预应力筋保护层厚度小于40 mm时,组合梁的耐火极限随厚度的减小而降低,大于40 mm时,影响较小.

船模静水参激横摇阻尼测量实验研究

针对船舶参数横摇独特的运动特征,设计激励稳性参数的船模静水参激横摇实验,研究与船舶参数横摇特征吻合的横摇阻尼测量方法.基于船舶参数横摇机理,设计了由激励船模重心高度的激振器,控制电机与测量船模运动的测控仪为主要设备组成的实验系统.由阻尼耗散、激励释放和复原力矩三项能量的平衡,推导了横摇阻尼系数的计算公式.露天船模水池的静水参激横摇阻尼测量实验.结果表明:稳态响应的横摇幅值持续稳定,大幅横摇阻尼可测,实验测量的重复性好.

基于多模态数据的船员适岗状态监测预警模型研究

本文聚焦船员不同阶段的指标关联性,构建了基于船员岗前、出岗不同阶段多模态数据的适岗状态监测预警指标体系,建立了船员适岗状态监测预警的随机森林模型.结果表明:考虑船员岗前、出岗不同阶段多模态数据关联的适岗状态监测预警模型准确率达到94.4%,仅考虑船员单一阶段适岗状态监测预警模型准确率为80.6%;船员适岗状态影响程度较大的指标为疲劳程度(0.1827)、工作压力(0.1368)、水上服务资历(0.1178)、血压(0.0854)、工作状态(0.0763)、岗前(0.0708)和出岗心率(0.0659).

舰船内高能量密度电容过载爆炸损伤分析

文中通过建立电容单元的过载爆炸能量等效模型,运用任意拉格朗日-欧拉(ALE)方法求解冲击波与结构的流固耦合过程,模拟电容组中电容单元的爆炸过程随不同电容单元间距,不同位置电容单元爆炸对整个电容组的损伤.分析不同工况下电容组的损伤结果,发现增加电容单元间距可以有效地降低电容组整体的损伤程度.在相同位置电容单元爆炸时,不同电容单元间距对正前方和正侧方的电容单元损伤不同:间距增加至2倍时,正前方最大位移约降低32.17%,正侧方电容单元的最大位移约降低24.19%;间距增至3倍时,正前方电容单元的最大位移约降低48.69%,正侧方电容单元的最大位移约降低41.13%.

不同RAP掺量下热再生沥青混合料性能衰变规律

本文采用自主研发的全寿命分析仪对沥青混合料分别进行0、4、8、12个月的模拟老化,采用冻融劈裂试验、动态蠕变试验和半圆弯曲试验,研究不同RAP掺量下热再生沥青混合料长期老化后各项性能的衰变规律.结果表明:在12个月模拟老化后,RAP掺量为30%时沥青混合料的流变次数达到最大,RAP掺量的提高使得TSR衰减幅度变大且断裂能下降.50%RAP掺量时再生料TSR衰减幅度比新拌料大7.9%,流变次数和断裂能较新拌料分别减少38.6%和61.7%.长期老化作用下RAP掺量对沥青混合料疲劳寿命衰减的影响不明显,但会降低其应力敏感性.

含柔性直流的港口交直流电力系统储能容量配置研究

文中以储能系统全生命周期内总成本最小、碳排放量最少为目标,结合港口的电力系统架构特性构建超级电容与蓄电池混合储能系统的容量配置模型.采取K-means++聚类方法提取港口风光出力的典型日进行计算,并利用CPLEX求解器完成模型求解.案例计算结果显示,使用此方法进行储能容量配置可在储能系统全生命周期内节省购电成本约4.65万元,减少碳排放约1.77万吨.

基于流变特性的压浆料稳定性评价方法研究

文中设计了一种基于同轴圆筒流变仪的压浆料稳定性测试程序,定义了剪切稳定度量化不同配比浆体的稳定性.通过粘度改性剂设计了两种不同稳定性的浆体,验证了剪切稳定度的可靠性.应用剪切稳定度测试,研究了超塑化剂和硅灰对压浆料浆体稳定性的影响.结果表明:超塑化剂的掺入降低了浆体的稳定性,硅灰能够提高浆体的稳定性,剪切稳定度0.9以上的浆体稳定性和均匀性较好.

大跨度双层甲板在轴压载荷下的稳定性研究

针对大跨度双层甲板缩尺模型设计并开展了单轴压缩试验,分析了缩尺模型的极限承载力以及结构的崩溃特性.计及初始缺陷的影响建立数值仿真模型,将试验结果与仿真结果进行对比,分析了双层甲板模型在轴压载荷作用下的稳定性及极限承载特性.结果表明:文中研究的双层甲板缩尺模型的失效模式主要是板格屈曲变形,仿真计算得到的模型应力分布情况与试验测量的结果也基本吻合.

基于缺口应力方法的钛合金薄板焊接接头疲劳性能研究

文中对TA23薄板钛合金设计了对接接头和十字接头两种接头尺寸,开展了系列疲劳试验,得到了两种焊接接头的疲劳等级曲线.参考现有规范及学者建议的三种不同虚拟半径值0.05、0.3、1 mm,基于缺口应力评估方法对两种接头在焊趾处构建了三种不同的虚拟半径圆弧,建立有限元模型.计算对应的缺口应力,结合试验数据,拟合两种焊接接头在三种不同虚拟半径下统一的S-N曲线,分析分散带指数.结果表明:1 mm的虚拟半径更适用于TA 23薄板钛合金.

面向客船火灾的人员逃生路径规划研究

文中针对火灾蔓延对人员逃生过程的影响,提出一种客船火灾蔓延条件下基于改进蚁群算法的逃生路径规划算法.根据客船三维模型进行火灾蔓延模拟以掌握火灾蔓延态势,定义逃生人员火灾产物耐受限值进行可逃生区域识别,确定安全逃生节点.引入目标方向改进启发函数,避免陷入局部最优,加入最差蚁群的影响和信息挥发系数自适应化,改进蚁群算法的信息素更新机制.通过安全路径二次优化,减少规划出的路径中多余拐点.结果表明:改进后的蚁群算法可以有效地用于客船发生火灾时人员的逃生路径规划.

基于改进樽海鞘群算法的船舶避碰决策及仿真实验

文中针对多船会遇避碰决策中过渡依赖单一寻优决策的问题采用了加入自适应权重的樽海鞘群优化算法(weight salp swarm algorithm, WSSA),在算法中融入国际海上避碰规则(convention on the international regulations for presenting collisions at sea, COLREGs)和良好船艺的要求.使用速度障碍法判断船舶的碰撞危险度并将多船会遇避让的过程中避让的安全性、经济性以及船舶领域侵入程度作为建立避碰决策的目标函数.算法测试的结果中,WSSA与原始樽海鞘群算法(SSA)以及经典粒子群算法(partide swam optimization, PSO)相比较,WSSA算法在收敛的精度和速度方面都明显优于SSA和PSO算法.结果表明:WSSA在寻找最优碰撞路线的过程中迭代的次数更少,精度更高.

基于改进NSGA-Ⅱ算法的船舶舾装作业计划优化研究

针对船舶舾装作业计划编制效率低、计划编制结果不符合作业预期要求等问题,建立多执行模式资源限制条件下的工期、成本和资源多目标优化模型.提出改进的非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ),采用随机交叉算子、贪婪变异算子和自适应进化概率提升种群进化效率,同时融合模拟退火算法,增强算法的局部搜索能力,利用改进算法对实例进行仿真计算.结果表明:该方法可对船舶舾装作业计划进行多目标优化控制,实现舾装作业计划智能优化编制.通过算法对比分析,验证了改进NSGA-Ⅱ算法的可行性和有效性.

三锚式浮标综合观测平台不同系泊参数的响应分析

文中基于建立的三锚式浮标数值计算模型进行频域分析,通过改变投锚距离、三锚式浮标特有的两类锚链长度,计算主浮标在不同风浪流作用下的运动响应以及锚链张力.结果表明:投锚距离对锚链张力有显著影响,但对纵荡、横荡以及垂荡影响不大;增加链接锚链和固定锚链长度,会显著增加横荡、纵荡和垂荡的响应幅值,并显著减小系泊系统的张力;随着入射方向从0°增加到60°,链接锚链张力略微增大,固定锚链张力略微减小;最后根据不同的工程需求给出了三锚式浮标的布放建议,确保其安全和服役寿命.

钢渣与橡胶混合细集料混凝土力学性能与本构关系研究

文中采用橡胶颗粒替换部分钢渣细集料,分别制备出了橡胶含量为0%、10%、20%、30%、40%的钢渣与橡胶混合细集料混凝土.对钢渣与橡胶混合细集料混凝土的标准立方体抗压强度、轴心抗压强度、劈裂强度、抗折强度、弹性模量和本构关系等力学指标进行系统的分析与试验研究.结果表明:当橡胶掺量从0%~40%增大时,钢渣与橡胶混合细集料混凝土的抗压强度、抗折强度、弹性模量等均呈现下降的趋势.提出了钢渣与橡胶混合细集料混凝土的本构关系模型,理论值与试验值吻合较好,可应用于钢渣与橡胶混合细集料混凝土结构的受力分析.

基于船舶轨迹数据的几何航路网络建模方法

文中提出了一种基于船舶轨迹数据几何航路网络构建方法,通过选取符合条件的船舶轨迹特征点提取航路点区域,结合轨迹聚类与边界提取构建航路点区域的连接方法,建立几何航路网络.结果表明:该方法能够构建航行水域的几何航路网络.

考虑突发事件的三峡闸室编排多阶段动态优化调度

文中以平均船闸闸室浪费率、船舶平均待闸时间和鲁棒性最小为目标函数,建立了突发事件下的三峡闸室编排多阶段动态优化调度模型和算法.结果表明:本研究提升了对突发事件的智能响应,减少了人工干预,提高了船舶过闸效率.

长板-短桩工法承载特性参数影响分析

文中采用有限元数值仿真的方法研究了长板-短桩工法处理吹填土地基的承载特性以及桩间距、桩长、塑料排水板间距三个因素对长板-短桩法吹填土复合地基承载特性的影响规律.结果表明:①桩长对长板-短桩复合地基的影响在于能有效控制地基沉降与提供承载力,在有效桩长范围内,桩长越长效果越好;②桩间距主要影响粉喷桩与桩间土承受的应力与面积置换率,桩间距越小,长板-短桩复合地基承载能力就越大;③塑料排水板对长板-短桩复合地基的影响在于提升桩间土的渗透系数,在一定范围内,排水板越是密集,固结沉降速度越快,能有效提高桩间土的承载力;④提出了对于不同厚度吹填土地基其最优长板-短桩复合地基参数设计.