移动线源的Green函数求解及辐射能量分析:高铁地震信号简化建模

在基于人工主动源的勘探地震学中,往往采用固定位置和激发时间的点源数学模型来描述爆炸型震源或可控震源,因此就有了描述单点力源作用下的弹性全空间或半空间中弹性波传播的Green函数,成为了勘探地震学的重要理论基础.而如今,行进中的高速列车(高铁)是一种全新的主动源,其接近匀速的运行速度、确定的长度和荷载使其可以被重复利用.本文将行进中的高铁在数学上简化建模为一个移动线源来进行研究,给出了这一震源作用下的弹性半空间和全空间中Green函数的计算方法,并分别讨论了全空间中远场Green函数的频谱特征和空间辐射能量的方向性特点,以及半空间中Green函数与近场观测数据的对比结果,为高铁震源下的地震波传播规律和振动信号的研究与利用提供帮助.

Development Experience of Foreign Green Shipping and Its Enlightenment to China

Based on analysis of green shipping practices of foreign ships manufacturers, ocean carriers ad port countries, their advanced experience was summarized, and its enlightenment to China＇s ＂green shipping＂ was analyzed to realize China＇s dream of becoming ＂ a strong shipping country＂ eady.

绿色视角下的高铁站房腔体植入策略与模拟验证研究

由于体量和形式的特殊性,高铁站房的舒适度问题比一般建筑更为突出,以绿色视角审视其设计具有较大的优化潜力。近年来建筑学界对腔体的关注增多,而高铁站房方案设计中针对性地设置腔体、操作方法等方面的研究尚显不足。立足于方案设计阶段,针对空间特征与现存问题,从宏观层面上构建了对候车环境品质多重导控的腔体层级,探讨了“结构腔”、“功能腔”和“绿景腔”三类腔体的植入方式。构建典型模型并生成研究方案用于量化研究。通过性能模拟技术,验证了腔体植入对室内气流、采光质量有显著提升的效果。腔体植入策略打破了当前高铁站房固定的空间模式,为我国高铁站房的绿色创新提供参考,在实践中具有广泛的应用价值。

绿色施工在京张高铁中的应用

绿色施工在建筑工程中的应用符合国家倡导的“绿色低碳、节能环保和可持续发展”及“工业化”的建设要求,与我国“十三五”优先启动国家重点研发任务研究方向相契合,是建筑工程施工的一个重要发展方向。新建京张高速铁路工程通过全线对绿色施工的推广,达到了缩短施工周期、节约能源及建筑材料、保护沿线生态环境、降低工程造价的目的,推广应用前景广阔。

带服务时间窗的绿色多式联运路径和速度多目标优化

在货物运输中,除考虑传统的成本目标外,最小化其对环境的影响具有重要的意义。本文研究了一类新的带服务时间窗的绿色公海多式联运多目标优化问题,旨在多式联运网络中决策货物运输路径和速度以满足货物运输需求,目的是同时最小化货物运输总成本和碳排放总量,并建立该问题的多目标混合整数非线性规划模型。为有效求解该问题,将上述非线性模型转化为线性模型,并提出了一种基于ε-约束法和模糊逻辑相结合的算法。最后以我国典型的绿色多式联运问题为例对模型和算法的有效性进行验证。计算结果表明,所提出的模型和算法能够有效求解所提出的带服务时间窗的绿色多式联运多目标优化问题,为决策者在进行绿色多式联运的路径和速度决策时提供参考。

高铁开通能否促进技术创新“绿色化”?

技术创新“绿色化”是经济社会绿色高质量发展的关键,高铁开通加速了资源要素的流动和重新配置,为绿色创新创造了更为便利的条件。文章以中国高铁开通作为准自然实验,从绿色创新绝对数量和相对数量双重维度出发,基于2003—2019年282个地级城市数据,采用双重差分模型实证研究了高铁开通对技术创新“绿色化”的影响。研究发现,高铁开通对技术创新“绿色化”的促进作用主要表现为显著增加了沿线城市的绿色创新数量,但对绿色创新占比无显著影响。机制分析表明,在需求层面,高铁开通促进了沿线地区旅游经济的发展壮大,增大了绿色创新需求;在供给层面,高铁开通加快了沿线地区创新要素的流动,促进了空间知识溢出,改善了绿色创新供给条件,从而促进了绿色创新数量提升。进一步分析发现,高铁开通对旅游城市和非中心城市技术创新“绿色化”的促进作用较非旅游城市和中心城市更为突出;高铁开通优化了沿线地区的绿色创新结构,提升了绿色创新质量;高铁开通对绿色创新数量的影响具有显著的正向空间溢出效应。文章为政府部门充分认识并发挥高铁开通对技术创新“绿色化”的正向作用,激发主体绿色创新积极性提供了参考和借鉴。

基于“双碳”目标的高速磁浮轨道系统绿色建造

“双碳”战略倡导绿色、环保、低碳的生活方式,我国已将“双碳”战略全面融入交通运输长期发展规划,要求加快推进交通运输绿色低碳转型。高速磁浮利用磁力悬浮的技术实现列车的高速运行,其能耗仅为传统轮轨列车的1/3左右,作为一种新型的绿色轨道交通工具,其具有安全、便捷、高效、绿色等特点。从建造全生命周期角度出发,通过对高速磁浮轨道系统模块化设计、智能化施工进行分析研究,总结高速磁浮轨道系统绿色建造的相关技术,促进高速磁浮轨道系统建造全生命期内,从而达到节约资源、保护环境、减少污染的目的。

高铁开通对长江经济带城市绿色发展的影响研究

基于长江经济带城市2003—2019年的面板数据,运用双重差分模型和空间杜宾模型考察高铁开通对城市绿色发展的影响及其作用机制。研究结果表明,高铁开通对长江经济带城市绿色发展水平有显著的促进作用。机制分析表明,高铁开通可通过代效应、结构优化效应和绿色创新效应对城市绿色发展提升产生积极影响。异质性分析表明,高铁开通对于绿色发展的促进作用在上游城市更大。高铁开通对不同圈层内城市GTFP的促进效应呈“倒U”型变化趋势,且在距离省会城市80~180 km处达到最大。此外,高铁开通对地区绿色发展水平存在显著的负向空间溢出效应。本文结论对如何通过交通基础设施升级带动城市绿色发展具有重要的启示意义。

双碳背景下山东高速铁路绿色发展策略研究

山东高速铁路在全国高铁网络中占据重要地位,作为全国首个部省共建的交通强国省域示范区,其在绿色发展方面的实践与创新具有重要的意义。深入剖析山东高铁绿色建设中的典型案例,详细阐述了山东高铁绿色发展过程中面临的土地资源紧张、施工污染、能源消耗等诸多挑战,并从绿色生态融合、绿色能源应用、绿色智能管理、绿色产业创新方面提出推动山东高铁绿色发展的策略。

考虑AGV运输和机器转速的作业车间绿色调度研究

在车间实际生产中,机器在加工状态和空载状态下都需要消耗能量,且机器在不同转速下的能耗也不同。此外,随着自动导引车(AGV)在车间的广泛应用,其能耗也不可忽略,因此对考虑AGV和机器转速的作业车间绿色调度问题进行研究具有重要意义。完工时间不仅被认为是表示车间生产效率的指标,而且在一定程度上意味着机器空载能耗的减少、机器利用率的提高。为此,对考虑AGV运输和机器转速的作业车间完工时间和能耗优化问题进行了研究。首先,对作业车间机器的能耗、AGV能耗进行了分析,探讨了AGV、工件和机器之间的工艺约束,建立了考虑AGV运输和机器转速的作业车间绿色调度模型;然后,采用两阶段优化的方式分别对完工时间和车间总能耗进行了优化,在第一阶段,机器以最高转速进行了加工,采用改进麻雀搜索算法对其最大完工时间进行了优化;在第二阶段,在保证第一阶段优化得到的完工时间最小值不变的前提下,提出了一种间隙档位调整策略,通过降低部分工序的机器转速来降低车间能源消耗,实现对车间总能耗的优化;最后,采用标准用例对算法进行了仿真实验。研究结果表明:在第一阶段采用改进麻雀搜索算法,提高了种群质量,加快了算法的收敛速度,算法具有较强的跳出局部最优能力;第二阶段在保证完工时间的基础上,采取间隙档位调整策略来降低能耗,通过10个用例测试表明能耗可减少1.13%~5.18%。该结果验证了考虑AGV和机器转速绿色调度模型的正确性以及改进麻雀算法的有效性。

高速铁路与制造业绿色转型——基于中国工业企业微观数据的研究

基于中国工业企业数据库与中国工业企业污染数据库匹配数据,运用多期双重差分法考察了中国高速铁路建设对制造业绿色转型的影响效应及作用机制。研究发现:(1)高速铁路在整体上有助于降低制造业污染排放,有助于推动中国制造业绿色转型,该结论在经过多种稳健性检验后依然成立;(2)高铁对不同类型企业存在异质性影响,高铁开通显著促进了中型企业绿色转型,对大型企业和小型企业绿色转型影响不显著,高铁开通显著促进了劳动密集型和技术密集型企业绿色转型,但对于资本密集型企业的影响并不明显;(3)高铁开通对不同地区企业绿色转型也存在异质性影响效应,高铁开通对东中西部企业绿色转型均存在显著正向影响,尤其对西部地区企业绿色转型的影响更为明显,同时,高铁开通对制造业企业绿色转型的影响还会受到地方保护主义的制约,高铁开通对地方保护程度较低地区企业绿色转型有显著的正向影响,但在地方保护程度高的地区,高铁对制造业绿色转型的影响并不显著;(4)机制分析发现,高铁开通会通过提升沿线企业的劳动力成本倒逼企业绿色转型,也会通过促进沿线企业技术创新和节能降耗等路径推动企业绿色转型。基于研究结论,提出了充分发挥高铁效应进一步推动制造业企业绿色转型的对策建议。

基于车路协同的多交叉口公交溢出控制方法

针对多交叉口公交站台车辆溢出问题,基于车路协同背景,实时获取分析路网实时动态信息。根据信号灯状态、车辆数量、速度等信息,提出了交通流饱和度处于0.8~1情况下通过车速引导与信号控制协同解决多交叉口公交溢出的控制方法。综合考虑公交车、社会车辆乘客的经济效益及环境效益,选取站台及交叉口车辆排队长度、交叉口延误、车辆效益及环境效益等指标评价公交溢出控制方案效果,并选取典型道路多交叉口进行仿真实证。结果表明站台排队长度降低了17.67%,多交叉口的平均公交排队长度降低了25.25%,人均延误降低了21.42%,优化后单位车辆污染物排放浓度与路段车辆二氧化碳排放总量分别降低了12.25%和22.98%。

绿色高铁建设环境成本CS、BPNN估算方法研究

研究目的:如何界定高铁建设环境影响内容、估算环境成本是高铁实现绿色工程的重要内容。本文在界定高铁建设环境成本的计算内容基础上,运用显著性成本方法(CS)建立高铁建设环境成本数据库,运用BP神经网络方法预测拟建工程全生命建设环境成本,并以长益城际铁路进行实例验证,结果表明该模型适用性强,对高铁全生命建设环境成本预测准确性高。研究结论:(1)通过CS理论提取高铁工程显著性环境成本项目可以大幅简化环境成本估算工作量;(2)BP神经网络在高铁项目环境成本估算方面具有适用性;(3)为更准确估算环境成本,需进一步完善高铁项目建设环境成本数据库;(4)本文提出的高铁建设环境成本估算方法和评价体系,可应用于铁路行业高铁项目的建设环境成本估算和控制等工作。

绿闪信号作用下城市道路交叉口两难区研究

为了提高绿闪信号作用下交叉口的交通安全,基于进口道机动车微观行驶特性开展了两难区研究.在绘制机动车停车及通过行为曲线的基础上,获取了两难区的临界位置,界定了两难区的分布范围,求解了机动车陷入两难区的概率,剖析了道路限速及绿闪时长与两难区分布之间的关系.最后通过具体实例表明,在道路限速为50 km/h的情况下,两难区分布在离停止线48 m左右的位置;现有2.56 s的绿闪时长能够保证机动车不会陷入两难区的最大行驶速度为56 km/h.两难区的研究成果有助于合理设计绿闪时长和道路限速,从而消除两难区的负面影响,为交通控制与管理提供理论支撑.

绿色高铁运营环境成本非线性估算方法研究

研究目的:为界定高铁运营环境成本的影响内容并估算其运营环境成本,本文在研究高铁运营环境成本计算内容的基础上,利用显著性成本方法以及人工神经网络的方法对拟建工程的运营环境成本进行预测,同时以长益城际铁路进行实例验证,结果表明,对于预测高铁全生命运营环境成本而言,该模型适用性及准确性均比较高。研究结论:(1)通过显著性成本方法确定高铁工程的显著性成本项目,从而能够在很大程度上简化环境成本的估算工作量;(2)人工神经网络在高铁环境成本估算方面具有适用性;(3)高铁运营环境成本的数据库需进一步完善,从而提高估算的精确性;(4)本文提出的高铁运营环境成本非线性估算方法及评价体系可应用于高铁项目运营环境成本的估算。

信号交叉口绿色驾驶车速控制方法

信号交叉口是整个城市交通路网中的瓶颈区域.车流经常在路口停车等候造成怠速行驶,严重降低交叉口的通行效率,同时造成严重的汽车尾气排放污染.为了减轻交叉口对交通流的阻断,合理降低信号交叉口的车辆延误、燃油消耗和污染物排放,本文提出了一种基于多级可变速度限制的信号交叉口绿色驾驶控制方法.该方法以可变速度限制值为控制变量,并基于固定式检测器获取的交叉口附近道路交通状况信息对车辆进行速度限制值的实时发布,以实现在不增加旅行时间的基础上平滑车辆驶近交叉口过程中的时空轨迹.通过MATLAB对该方法进行仿真验证,结果表明,其能够有效地降低交叉口的车辆延误,并减少车辆的燃油消耗与污染物排放量.

高速干切削及其关键技术

首先从可持续发展战略的角度,阐述了高速干切削的优越性和重要性,分析了高速干切 削技术对机床技术和刀具性能的要求,并为此提出相应了的解决方案。

绿色高铁建设生态环保目标规划方法研究

研究目的:高速铁路以其运行速度高、运输能力大、安全性能好、舒适程度高、能源消耗低的优势,被誉为绿色工程,越来越受到各国政府青睐。但高速铁路建设对生态环境的影响不容忽视,高速铁路线带状结构对生态环境的深度阻断和切割是最为严重的一种人为干扰方式。针对现行高铁生态环保指标体系存在的问题,有针对性地构建以优势度变化值、适时绿化率、水土流失量、动植物保护度为核心的高铁建设生态环保目标规划指标体系,并采用自适应神经模糊推理系统(ANFIS)对高铁建设生态环保指标进行目标规划。以某高铁项目为例,对该铁路的生态环保目标规划进行实证分析研究,并将ANFIS预测结果与BP神经网络预测结果进行对比分析。研究结论:(1)在不具有大量训练样本的情况下,将神经网络的学习机制引入模糊系统,采用ANFIS方法对高铁建设生态环保进行目标规划,构建人类感觉和认知成分自适应系统,该方法具有良好的适用性和可操作性;(2)与BP神经网络方法相比,ANFIS方法预测精度较高,具有很好的泛化能力;(3)构建的高铁建设生态环保目标规划指标体系,采用ANFIS法可合理地对生态环保指标进行规划,研究成果为可持续发展型绿色高铁建设提供决策依据和支持。

一种新型绿色制造方式——高速干切削

切削加工的绿色化是制造业可持续性发展的重要方向,高速干切削是一种新型的绿色制造方式。围绕加工时间T、加工质量Q、加工成本C、资源消耗R、环境特性E等绿色制造加工过程的功能目标对高速干切削的绿色特性进行了具体分析研究,并提出了发展高速干切削技术的主要措施。

高速立方氮化硼砂轮与绿色制造

以磨削加工汽车发动机凸轮轴、曲轴为例,对陶瓷CBN砂轮与普通刚玉砂轮进行了加工效果对比。结果表明:高速陶瓷CBN砂轮的耐用度是普通陶瓷刚玉砂轮的100倍,寿命是普通砂轮的的44.4倍,而原材料消耗仅为其1/56;加工相同的工件数量,使用刚玉砂轮进行加工,磨料消耗是高速CBN砂轮的400余倍;采用高速陶瓷CBN砂轮代替刚玉砂轮可提高生产效率30%以上,综合生产成本比刚玉砂轮磨削降低60%。高速CBN砂轮具有高效率、高精度、低磨削成本,低环境污染的技术优势,其代表了当今世界磨具产品发展的一个主要方向,是实现绿色加工目标的有效手段。