新工科背景下铁道运输专业方向实习课程教学改革与探索

实习环节是工科专业人才培养的重要环节,为学生提供现场设备设施认知、生产作业组织等接触与体验,为学生继续深造或进入工作岗位提供实践知识储备。该文在新工科建设背景下,基于OBE理念,重新梳理铁道运输专业方向实习课程在培养方案中的地位和作用,明确铁道运输专业方向实习课程体系的内容及培养目标,提出基于ASK的实习效果评价。为保障实习课程的教学质量,从教师队伍、教学策略和手段、实习基地建设及实习教学管理等方面对生产实习提出系列改进措施。论文研究可为工科专业的实习实践课程建设提供参考。

基于自动提钩的驼峰溜放部分纵断面设计优化研究

相比人工提钩,自动提钩技术具有更快的响应速度、更精确的控制能力,能够适应更高的推峰速度,可以提升驼峰的解体作业效率。而更高的推峰速度意味着更大的车组初始动能、更短的车组溜放间隔时间,同时也对驼峰溜放部分纵断面提出了新的要求。为研究自动提钩技术对驼峰溜放部分纵断面的影响,本文以推峰速度最大、累计加权溜放时间最小、优化区域高度最低为优化目标,以坡段数量、坡度、变坡点坐标为决策变量,以变坡点位置、分路道岔最大允许入口速度、优化区域末端最小速度等为约束条件,构建基于自动提钩的驼峰溜放部分纵断面设计多目标优化模型,并设计求解算法。仿真计算结果显示,与既有方法相比,本文提出的优化模型中的纵断面方案,推峰速度提高9.5%,累计加权溜放时间减少6.0%,优化区域高度降低4.6%,驼峰总体作业效率提升7.6%,平均制动能耗降低约151 kJ/辆。研究内容可为自动提钩技术的驼峰纵断面改造提供理论依据。

射弹高速撞击下结构冲击响应建模方法

装备受到外界打击可能造成失效,以往的研究多集中在打击部位的损伤破坏,而对于打击引起的冲击波及其在装备内传播研究较少,而后者同样能够导致装备失效。本文针对结构在高速撞击下的冲击响应问题开展了建模方法研究,提出了结构在高速打击下的冲击源建模方法,并通过理论分析给出了建模方法的适用条件。利用传统的有限元技术,结合本文的冲击源建模方法,可以有效地对结构高速撞击下的冲击响应进行仿真,通过试验验证了方法的适用性。

基于生命体征时序数据的创伤致死性大出血伤情动态预测模型开发及验证

目的基于生命体征时序数据和机器学习算法建立创伤致死性大出血伤情动态预测模型。方法回顾性分析重症监护医疗信息(MIMIC-Ⅳ)数据库2008-2019年7522例创伤伤员的生命体征时序数据,并按照创伤后是否发生致死性大出血事件分为致死性大出血组(n=283)与非致死性大出血组(n=7239)。采用逻辑回归(LR)、支持向量机(SVM)、随机森林(RF)、自适应提升(AdaBoost)、门控循环单元(GRU)、门控循环单元-D(GRU-D)共6种机器学习算法开发创伤致死性大出血伤情动态预测模型,对创伤伤员未来T小时(T=1、2、3)发生致死性大出血伤情的风险进行动态预测。通过准确率、敏感度、特异度、阳性预测值、阴性预测值、约登指数以及受试者工作特征(ROC)曲线下面积(AUC)评估模型性能。基于解放军总医院创伤数据库对模型进行外部验证。结果MIMIC-Ⅳ数据集中,基于GRU-D算法开发的一组动态预测模型效果最优,预测未来1、2和3 h发生致死性大出血的AUC分别为0.946±0.029、0.940±0.032和0.943±0.034,且差异无统计学意义(P=0.905)。创伤数据集中,GRU-D模型取得了最佳外部验证效果,预测未来1、2和3 h发生致死性大出血的AUC分别为0.779±0.013、0.780±0.008和0.778±0.009,且差异无统计学意义(P=0.181)。该组模型已部署在公开的网页计算器和医院急诊科信息系统中,便于公众和医护人员使用和验证。结论成功开发并验证了一组动态预测模型,可对创伤致死性大出血伤情进行早期诊断和动态预测。

铝电解槽寿命相关数据分析与可视化研究

随着工业信息化的深入发展,铝电解生产过程中产生的数据量日益庞大,传统的数据分析方法在应对复杂的工业环境时显得不足。提出了一套基于边缘端-云端实时感知系统的铝电解大数据分析方案,集成了在线监测、人工离线检测及记录数据。首先使用经典统计分析方法对铝电解槽寿命及工艺参数进行了初步研究,发现平均寿命为2064 d,运行时长超过2000 d的槽占58%。接着,应用探索性数据分析(EDA)方法对数据进行了缺失、噪声和特征缩放等预处理,并通过可视化方法揭示了工艺参数的分布特征及其相关性。最终,提取出关键变量,为铝电解槽寿命预测模型的建立提供了基础数据。

黄河源区多源降水数据性能评估

黄河源区地形复杂,测站稀少,精确获取降水信息困难。以黄河源区为研究区域,基于日尺度综合分析4种多源降水数据集:新一代卫星反演降水产品GSMaP-Gauge和IMERG-Final,再分析资料ERA5和多源融合产品MSWEP,研究了这些产品的评价指标随时间和站点空间分布的变化。结果表明:在黄河源区的雨季(5—10月)、中部站点(尤其是久治县、达日县)性能更好。ERA5高估最严重,仅在东南部的少数地区较好;IMERG-Final在降水的空间分布方面表现最好,系统偏差接近零。因其拥有最高的相关系数、最低的误报率和最高的关键成功指数,在黄河源区推荐使用GSMaP-Gauge。相关的评估结果将为黄河源区降水信息的获取和降水数据集的选择提供帮助。

基于紧密社会关系的地铁规律结伴乘客出行模式研究

结伴乘客的行为模式是组内各成员交通需求的综合体现,特别是基于紧密社会关系的规律结伴行为,对于交通组织和规划部门了解结伴乘客需求并提供针对性服务、管理至关重要。基于北京市公共交通智能卡数据(smart carddata,SCD)的地铁刷卡数据,通过分析出行过程中的人际距离及结伴行为发生频率,提出了规律结伴乘客的识别规则;为了探究不同类型结伴乘客的出行规律,从时间和空间维度出发,选取首次出发时间均值、末次出发时间均值、首次出发时间变异系数、末次出发时间变异系数、结伴OD重复率作为聚类指标,通过这些指标将结伴乘客出行模式分为3种主要类型,并根据出行特征将其命名为:娱乐早出行结伴模式、娱乐晚归结伴模式和通勤结伴模式;针对不同类型的结伴乘客,提出了个性化的票务政策,这些个性化的票务政策旨在满足不同类型结伴乘客的需求,提高公共交通的吸引力和竞争力。

秋水仙素诱导同源四倍体萝卜的研究

采用不同质量浓度的秋水仙素处理子叶期二倍体萝卜茎尖生长点,通过对突变株进行形态学、细胞学、农艺学及营养品质鉴定,获得同源四倍体。结果表明:经2.0 g.L-1秋水仙素处理6次获得同源四倍体的效果最佳,四倍体诱导率达到4.5%。与二倍体相比,四倍体植株在叶片厚度、气孔大小、保卫细胞内叶绿体数目、花器官大小、花粉粒纵横径、种子单粒径等表现出"巨大性";四倍体植株株高、十叶厚、直根重等农艺学性状指标显著大于二倍体;四倍体萝卜维生素C、可溶性蛋白、有机酸、可溶性糖、还原糖等营养品质指标也高于二倍体。

宽频域的内损耗因子实验辨识方法研究

频带平均内损耗因子是利用统计能量分析预示结构振动响应的重要参数之一。论文基于二维平板结构的动力学响应解析解,研究了内损耗因子的实验辨识方法:功率输入法和脉冲响应衰减法。分别利用两种算法由仿真数据辨识结构宽频域的内损耗因子,并重点分析了频率范围和阻尼大小对算法辨识结果的影响。在此基础上,结合两种算法对新型减振复合板材料进行了悬挂振动实验研究。通过各自实验辨识结果的对比分析,得到了减振复合板材料宽频域的内损耗因子实验值,并提出了其经验估计公式,可以为该材料工程应用提供参考。

GM(1，1)模型在铝电解氧化铝浓度估计中的应用研究

详细介绍了灰色GM(1,1)模型的原理及建立步骤。将GM(1,1)模型引入到铝电解氧化铝浓度估算中,对基于Kalman滤波的氧化铝浓度自适应估算模型进行修正。灰色模型建模维度为5,对采用浓度自适应估算模型得到的浓度与实际浓度的偏差序列进行预测,将预测值反馈到浓度自适应估算模型中,形成新的浓度估算值。通过对电解生产中的30余组氧化铝浓度工艺数据进行估算,结果表明,经修正后,浓度估算值与实际值变化趋势保持一致,基本能满足铝电解工业现场的应用要求。

底吹炼铅炉内流动的数值模拟

以工业实践的底吹炼铅炉为对象,在炉内渣相和金属相的物性参数测定的基础上,利用FLUENT软件平台,建立一个与实际体系一致的底吹炼铅炉模型,并耦合VOF三相流模型和标准κ-ε湍流模型对底吹炼铅炉内气-渣-金属三相流动过程进行模拟。通过分析数值模拟的相界面结构、速度场分布、流线分布结果,发现氧枪上方区域搅动剧烈,渣层中存在涡流,强化了传递和反应过程。另外,所建立的模型在优化底吹炉炉体结构和改善运行条件方面有着重要作用,经过分析不同条件下炉内流体流动形态,能有效地引导完善底吹炼铅炉工况。对入口流速和喷枪倾角的优化讨论中,发现增大入口流速能提高熔炼效果,最佳喷枪倾角为5°~7°。

铝电解金属陶瓷惰性阳极气体及电解质流场仿真

采用有限体积法仿真计算惰性阳极气体运动及其带动下的电解质流动,并研究工艺及结构参数对阳极气体和电解质流场的影响。研究结果表明：电解质沿阳极中心呈对称循环流动,距离阳极气体越近,电解质流速越大;气体流速随气泡直径的增大而增加,电解质流速先下降后增加,气泡直径控制在3 mm为宜;若电流、电解温度和阳极浸入电解质深度增加,则气体的平均流速降低,电解质平均流速增加,应适当降低电流、电解温度和阳极浸入电解质深度;极距增加,则气体平均流速增加,电解质平均流速降低,可适当增加极距;阳极结构本身对流场结果有一定影响,若阳极半径增加,则气体的平均流速增加,电解质平均流速降低,合理的阳极倒角半径为35~40 mm。

损伤控制性手术在创伤治疗中的应用综述

随着社会经济的快速发展、汽车的增多,交通伤等多种复杂致伤因素导致的创伤病例越来越多。近年来损伤控制性手术(damage control surgery,DCS)用于创伤治疗,提高了严重多发伤患者抢救的成功率。本文主要介绍损伤控制性手术的发展历程,阐述其临床应用及研究进展。

利用转录组学和蛋白质组学技术揭示小麦抗旱分子机制的研究进展

干旱是影响小麦种植区域分布、产量和品质的最严重的非生物胁迫因素之一。随着气候变暖、淡水资源日益短缺,干旱对小麦的影响呈现加重趋势。当前,转录组和蛋白质组技术已经成为研究小麦抗旱分子机制的常规和可靠工具,利用这两种技术已在不同小麦品种和小麦野生近缘种中鉴定出了大量参与小麦抗旱分子调控网络的基因和蛋白质。本文简要介绍了近年来利用转录组和蛋白质组学技术获得的对小麦响应干旱分子机制的认识,指出了存在的主要问题,并展望了未来发展趋势,对应用已有的研究成果改良小麦抗旱性及进一步应用转录组和蛋白质组学技术更好地揭示小麦抗旱分子机理具有参考意义。

网络时间协议实现分布式系统内时钟同步的原理分析

在某些关键应用中,分布式系统对系统内时钟的一致性要求是比较高的、网络时间协议作为一个Internet称准协议,可以作为分布式系统时钟同步的有效工具.本文介绍了网络时间协议的基本模型和体系结构,并着重分析了使用网络时间协议实现时钟同步的基本原理.

驼峰间隔制动减速器对大轴重通用货车的制动适应性研究

与既有21t、23t轴重通用货车相比,27t轴重通用货车具有动能大、车轮直径大、制动困难等特点,对驼峰溜放部分间隔制动减速器的性能提出了新的要求。本文在分析减速器对车轮制动的力学原理基础上,建立减速器制动力计算模型,并给出模型求解方法。根据常用减速器的参数,计算相同条件下既有减速器对直径915mm车轮较840mm车轮制动力降低的幅度,以及驼峰设计规范对通用货车制动力的需求。本文提出提高减速器制动轨高度、增大制动压力、降低推峰速度及研制新型减速器等强化措施,为未来27t轴重通用货车驼峰溜放的间隔制动问题提供理论参考。

特殊换热网络算例优化与分析

换热网络综合属于混合整数非线性规划问题,具有严重的非凸、非线性特性。为探讨某些换热网络算例可能存在内部公用工程且年综合费用极低的特殊换热网络结构,本文采用了允许公用工程内置的无分流分级超结构模型。基于布谷鸟搜索算法,通过设置最小换热量阀值及以较小概率接受较差结构来指导换热网络结构进化,建立适用于求解换热网络综合问题的优化算法,并对特殊算例的优化结果进行分析。本文列举3个特殊算例,具有热流体的初始温度高于热公用工程的入口温度或热公用工程的进出口温差较大的特征,改进的布谷鸟搜索算法能够搜索到带有内部公用工程的换热网络结构,且年综合费用得到明显下降。结果表明:对于特殊算例,公用工程内置能够优化换热网络的热量分布,节约换热器面积,有效降低换热网络的年综合费用。

重载货车应用下调车场连挂区纵断面设计优化方法研究

分析重载货车走行特性及其对调车场连挂区设计的影响,在进一步分析调车场连挂区各区段重要程度、不同车辆溜放距离需求、调车场纵断面设计车型及质量选定等因素的基础上,建立以中行车不利条件和难行车有利条件下的溜放距离为优化目标,以布顶数量、难行车不利条件下溜放距离、坡度范围及最小坡段长等为约束条件的多目标优化模型,并提出求解思路及优化方案。以27t轴重货车与既有货车混合应用背景下调车场连挂区纵断面设计优化为例,给出推荐设计方案。可为重载货车应用后调车场连挂区纵断面设计优化提供理论参考。

与航空竞争条件下长距离客运专线列车票价制定

采用与航空出行总费用对比的方法，研究长距离客运专线列车票价制订问题。旅客选择出行方式的依据是所花费的广义费用最小，给出广义费用的计算方法。以航空出行总费用为标准，推导出长距离客运专线列车票价计算公式。以京广客运专线为例，分别计算夕发朝至、朝发夕至列车的参考票价范围。计算结果表明：以航空出行不住宿时总费用为标准，夕发朝至、朝发夕至列车的票价范围分别为1193～1962元、1022～1791元；以航空出行住宿时的总费用为标准，夕发朝至、朝发夕至列车的票价范围分别为1343～2212元、1172～2041元；夕发朝至列车比朝发夕至列车的定价空间高10％；夕发朝至列车单位价格范围可达到目前动车组的1．5～2．8倍。

基于数值试验的节理岩体变形特性REV研究

根据随机节理网络程序,得到多组随机节理岩体数值模型,通过数值试验获得多组随机节理岩体模型的应力-应变曲线。首先在试件尺寸及节理概率分布特征参数不变时,获得在一定围压下试件的应力应变曲线变化规律。然后考虑试件尺寸变化对岩体应力-应变曲线的影响。通过上述2类工况数值模拟结果进行分析发现,试件尺寸小时,变形曲线比较分散,随着尺寸的增大,曲线趋于一致,说明节理岩体变形曲线存在尺寸效应,岩体变形特性的特征尺寸可以由数值试验获得。