国内外高速公路车辆救援服务管理模式概述及对比

由于高速公路在国外尤其是发达国家通行较早,在长期的发展过程中,已经形成了一套包括法规建设、调度机制、组织架构、应急预案、监控管理等在内的较为完备的救援体系。从事故发生确认到最后恢复现场这一全流程中采取多种先进技术同时配合,其中包括计算机仿真技术、监控技术、GPS技术和地空协同技术等,保证了在各类救援事故中救援人员同装备能够紧密配合和有效联动,达到快速、有效地开展救援工作的目的。本文系统总结了我国与美国、德国、日本的高速公路事故救援管理体系的发展现状以及分析国内外差异,可以提供给国内高速救援服务行业一定的参考。

基于干扰观测器的AUV三维路径滑模跟踪控制

为了确保欠驱动自主式水下机器人(AUV)在受到外界干扰情况下仍然可以实现对三维路径的跟踪控制,设计基于干扰观测器的反步滑模控制器。针对欠驱动AUV 5自由度状态方程,考虑外界干扰对AUV运动的影响,设计干扰观测器实时估计干扰;通过欠驱动AUV的状态方程与三维路径跟踪误差模型得到系统的镇定模型;利用得到的干扰估计值,设计反步滑模复合控制器来控制AUV实现三维路径跟踪,并通过Lyapunov稳定性理论证明闭环系统渐近稳定。仿真结果表明:该控制器对欠驱动AUV实现三维路径的精确跟踪有良好的控制效果和抗干扰能力。

杂交桉家系在粤北山地的生长表现与优树选择

【目的】比较3个时间节点桉杂种亲本特点和评价子代生长及形质指标的变化,选择不同时间节点的优良家系/单株。【方法】利用方差分析、相关分析和家系/单株坐标综合法,分析连山林场测定林112杂种家系和2个对照无性系在3个时间节点的性状变化,评价树种、家系及单株的性状变化及差异。【结果】各个节点不同性状在杂种家系、家系与区组交互效应间均存在极显著差异;以11年生平均单株蓄积加1或2倍标准差为选择指标筛选生长优良家系,分别20个和3个家系入选,入选家系与5年生时不同;不同林龄生长性状存在相关关系,干形与生长性状均存在极显著相关,早期耐寒性与3年生生长存在极显著相关;以11年生生长和形质指标进行坐标综合法家系分类,优、中和差各有22、68和22个家系入选,其中22个优良家系中以尾叶桉、邓恩桉和巨桉为母本分别有14、5和3个家系,优良家系以巨桉和赤桉为父本分别8和4个;杂种家系单株选择中小于DH3229最优单株得分值(0.2032)的共有46株,其中54号尾巨桉家系有3株入选,另有9个家系各有2株入选,入选46株优树分属10个家系,其中7个家系属于巨桉子代。【结论】通过性状选择可以获得不同时间节点下的优良家系/单株;不同家系生长存在早晚快慢差异,11年生生长最优家系60号尾巨赤、42号尾巨桉和95号邓巨桉家系,适合开发胶合板材无性系,5年生选择的优良家系适合开发纸浆材无性系;尾叶桉和邓恩桉为母本、巨桉和赤桉为父本的杂交子代易选择到形质和生长优良的家系;该立地巨桉亲本是值得关注的优良桉树,适合持续开发优良无性系和推广应用。

多策略融合改进的自适应被囊群算法

针对被囊群算法全局搜索不充分和易陷入局部极值等问题,提出一种多策略融合改进的自适应被囊群算法(MITSA)。首先,在种群初始化中引入佳点集理论提升种群多样性;其次,提出一种多精英协同引导机制优化被囊个体位置信息,增大对未知搜索区域的勘探可能性以增强算法全局探索能力;然后将自适应权重因子引入群体行为阶段,动态平衡算法的全局与局部搜索性能;接着,为增强算法的抗停滞能力,采用依概率小波变异策略实现个体动态微调,同时利用贪婪原则保留优异信息助推种群向食物源靠近;最后基于Markov链理论对改进算法的全局收敛性进行分析论证。通过对基准测试函数和CEC2014复杂函数进行数值仿真,实验结果与Wilcoxon秩和检验结果综合验证了MITSA具有优越的收敛精度、稳健的鲁棒性和高维可拓展性。

基于干扰观测器的AUV垂直面等效滑模控制

为提高欠驱动自主水下机器人在外部干扰影响下的垂直面定深控制性能,设计一种基于干扰观测器的等效滑模控制器。遵循实际状况简化欠驱动自主水下机器人的垂直面模型,通过简化模型建立其状态方程;构造干扰观测器,基于干扰观测器设计系统的等效滑模控制器,根据Lyapunov稳定性理论证明闭环系统的稳定性。仿真结果表明:当存在外部干扰时,该控制器相比传统的滑模控制器能够更好地实现水下机器人的垂直面定深控制,具备良好的抗干扰性能。

风电叶片用碳梁直线度的影响因素研究

拉挤工艺因其效率高、成本低、重复性好、便于连续化生产等优点,在风电叶片用碳梁中广泛使用。在碳梁的生产过程中,直线度不良是影响碳梁合格率的一项关键因素。通过对实际生产过程中9条碳梁生产线中的各项工艺参数进行分析,确定拉挤工艺中碳纤维含量、纱架角度、夹持数量、固化程度等关键特性对碳梁直线度的影响程度。

国产工装预浸料在复合材料模具上的应用研究

近些年,随着国内碳纤维复合材料模具需求的不断增长,国产工装预浸料的研发和应用备受关注。使用国产GE15环氧树脂基工装预浸料,进行环氧成型模的结构和铺层设计,并对生产工艺过程进行研究,成功完成了一套复合材料模具的试制。针对完成的环氧成型模进行气密性和型面精度实验,发现气密性满足模具30min内绝对真空变化值≤17kPa的要求;以母模实测模型为基准,环氧成型模的常温型面扫描数据范围最大为-0.2~0.214mm,相对精度较高,可以满足使用要求。

碳纤维/玻璃纤维混杂拉挤板的力学性能研究

混杂复合材料可以改善复合材料的某些性能,提高其性价比,在工业领域中得到了广泛应用。本文使用碳纤维、玻璃纤维和环氧树脂,进行了五种不同碳纤维相对体积比夹芯型混杂拉挤板的设计和试制。针对完成的混杂拉挤板,对其拉伸性能、压缩性能和弯曲性能进行了实验,并对实测数据与混合定律计算数据进行了比较和分析。实验表明:本文研究的碳纤维/玻璃纤维(碳/玻)混杂拉挤板,其拉伸强度和压缩强度均呈负的混杂效应,拉伸模量和压缩模量都符合混合定律;弯曲强度呈负的混杂效应,而弯曲模量则呈正的混杂效应。

杂交桉家系在桂北生长及优良性评价

【目的】对广西黄冕林场杂交桉的生长及优良性进行评价,找到更多适合在该区域今后推广种植的优良杂种材料。【方法】对3.5、5.8和8.5 a共3个年度的42个人工杂种家系、9个母本自由授粉家系和1个无性系试验林进行生长调查,开展不同林龄的干形、幼林枝瘿姬小蜂的受害率等的调查,利用方差分析和多性状综合坐标得分法进行分析,获得综合表现优良的杂种子代及单株。【结果】不同林龄的树高在早期生长、胸径和单株蓄积在所有年度的杂种家系间均存在极显著差异。以8.5 a最优47号尾叶桉自由授粉家系的单株蓄积0.346 1m3为标准,6个人工杂种家系包括20、39、36、28、14和18号家系高于其值而表现出杂种优势,其值范围为0.346 3~0.479 8 m3;以对照无性系DH32-29的8.5 a单株蓄积0.288 0 m3为标准,则有20个家系高于对照,其值范围为0.291 8~0.479 8 m3。采用综合坐标法平均得分值±1个标准差(得分0.037 4和0.144 4)为指标筛选家系,则有7个、39个和6个家系分别归于适生型、中生型和淘汰型3类家系。按适生型家系7/51入选率,家系遗传增益值在1.69%~21.36%范围,单株遗传增益在1.37%~19.70%,按优于对照无性系得分值15/51入选率下,家系遗传增益值在1.13%~14.74%,单株遗传增益在0.91%~13.60%。【结论】按最优对照单株得分值0.085 8为标准,共有27个家系的48株优株入选,入选单株最多的3个家系均为尾巨杂交桉,表明尾巨桉适应桂北立地,在该区域推广时可优先选择。

密度和施肥对滇南尾巨桉人工林生长的影响

以云南卫国林业局小黑江尾巨桉无性系林为研究对象,采用5种密度、4种施肥处理下的4.5年生尾巨桉调查数据进行生长及效益比较分析,评价不同处理间差异及处理组合优选模式,揭示不同密度与施肥措施对人工林生长的影响。结果表明:施肥、密度处理分别对林分生长和效益影响差异显著,单位面积蓄积排序以施肥4,效益以密度5、施肥4为最佳;整体上,林分生长以施肥试验好于密度试验,相同密度的施肥1和密度2,生长及效益均以施肥1更好,主要原因可能与坡位有关;通过单因素的生长和效益分析,以施肥4即基肥中添加泥炭土和密度5即株行距2.5 m×4 m的处理为最优,如存在交互效应,还需关注施肥4、施肥2与密度5、密度4的相互组合模式,并加以验证,获得在交互作用下的最优组合,找到值得推广的模式。

尾叶桉与巨桉杂种F1代生长性状遗传分析

【目的】测定尾叶桉与巨桉杂种F 1多年度的生长性状,估算其遗传参数,开展优良杂交组合及杂种优良单株选择,为桉树亲本选配和杂种应用提供科学依据。【方法】以尾叶桉与巨桉6×6析因交配F 1代杂种为材料,应用ASReml-R软件估算1、2、4.5、8.3和10.3年生时生长性状的遗传力、显性效应、加性效应、亲本效应和配合力等遗传参数;计算每个杂交组合单株材积的平均值,以所有组合的平均值+标准差为标准进行优良杂交组合选择;基于所有单株的材积,采用平均值+2倍标准差(标准Ⅰ)和平均值+3倍标准差(标准Ⅱ)2个标准进行杂种优良单株选择。【结果】尾巨桉F 1代杂种在各年龄时的生长表现均优于对照尾叶桉亲本自由授粉子代。每个年份树高、胸径和单株材积在组合间均存在极显著( P <0.01)或显著( P <0.05)差异,在区组间差异不显著。1年生和2年生时杂种各生长性状的母本加性方差分量低于父本加性方差分量, 4.5年生时父、母本加性方差分量较为接近,8.3和10.3年生时母本加性方差分量则高于父本加性方差分量。随年龄的增长,杂种的树高和胸径单株遗传力呈现由中度至低度遗传控制的变化趋势,杂种家系遗传力呈现高—中—低度遗传控制的趋势,且杂种家系遗传力大于单株遗传力。显性方差与加性方差的比值则随年龄的增长呈递增趋势。年-年和性状-性状双变量遗传、表型呈显著或极显著正相关。4.5年生时,母本U21及父本G8的一般杂交力(GHA)最高,U21×G5组合的特殊杂交力(SHA)最高;8.3年生时,母本U21及父本G19的GHA最高,U2×G19的SHA最高。【结论】尾巨桉F 1杂种1~2年生时父本效应大于母本效应,且加性效应大于显性效应,4.5年生时父、母本效应对杂种生长的贡献率相当,8.3~10.3年生时杂种的母本效应大于父本效应,且显性效应大于加性效应。同时评选出7个优良杂种,筛选出1个优良母本和2个优良父本,并依据标准Ⅰ、Ⅱ分别选出40株和16株优树,为今后大规模人工制种及推广应用提供可靠的亲本材料和优良无性系。

广西中南部尾巨桉人工林立地类型划分及立地质量评价

【目的】对广西中南部丘陵山地尾巨桉无性系人工林进行立地类型划分并进行立地质量评价,为尾巨桉纸浆原料林集约化可持续经营提供科学依据。【方法】采用典型抽样方法,调查1~15年生尾巨桉人工林20 m×20 m的样地94块,采用数量化理论Ⅰ分析林木生长与立地因子的关系,通过层次聚类、降趋对应分析和冗余分析,划分尾巨桉人工林立地类型并进行立地质量评价。【结果】影响广西中南部立地质量的主要因子依次为坡度、土壤类型、土层厚度、土壤密度、坡位和腐残质层厚度;采用坡度、土壤类型和土层厚度3个主导立地因子的组合,划分为11个立地类型,并依据基准年龄6年时的优势木高将其分为Ⅰ~Ⅲ地位级,3个地位级的林分蓄积量达到数量成熟的年龄分别是9、8、7年;Ⅰ地位级为坡度小、赤红壤或砖红壤、土层深厚的高质量立地,基准年龄6年时林分平均高、平均胸径和年均蓄积量分别为22.6 m,14.3 cm和32.09 m^(3)·hm^(-2)a^(-1);Ⅱ地位级为缓坡、砖红壤或红壤、土层厚度中等的立地,基准年龄6年时林分平均树高、平均胸径和年均蓄积量分别为19.1 m,12.7 cm和21.39 m^(3)·hm^(-2)a^(-1);Ⅲ地位级为斜坡或陡坡、红壤或黄壤、土层浅薄质量低的立地,基准年龄6年时林分平均树高、平均胸径和年均蓄积量分别为16.7 m,10.4 cm和12.54 m^(3)·hm^(-2)a^(-1);尾巨桉人工林树高、胸径与土壤全氮、全钾、水解性氮、有效磷、有效钾、有效硼及有机质含量呈极显著正相关(P<0.01),与pH值、土壤密度呈显著负相关(P<0.01)。【结论】在适地适树、科学营林的原则下,在营造广西中南部丘陵山地尾巨桉人工林时,应重视立地类型的划分,针对不同地位级的林地应采取测土配方施肥,适当增施氮、磷、钾和硼肥,可显著提高林地生产潜力。

发根农杆菌介导的尾巨桉遗传转化体系的建立

发根农杆菌(Agrobacterium rhizogenes)的建立对植物功能基因的验证具有重要意义,为了在桉树(Eucalyptus)中建立发根农杆菌介导的遗传转化体系,本研究以不同的发根农杆菌菌株侵染尾巨桉(Eucalyptus urophylla×E.grandis)的叶片和茎段,确定合适的农杆菌菌株和外植体类型,在此基础上开展农杆菌浓度、侵染时间对毛状根诱导的影响。结果表明:采用发根农杆菌菌株MSU440,以叶片为外植体进行发根诱导,最高获得了81.0%的毛状根诱导率,毛状根平均根长达到3.23 cm。在发根农杆菌浓度为OD_(600)=0.3、侵染时间为30 min时,共培养48 h后经过20 mg·L^(-1)卡那霉素筛选培养,通过PCR分子鉴定和GUS染色证实外源基因稳定地整合在桉树毛状根基因组中,转化率达20.2%。初步建立了发根农杆菌介导的桉树遗传转化体系,为桉树基因功能鉴定和进一步的转基因育种奠定基础。

尾巨桉杂种F1代纸浆材材质性状和化学组分遗传分析

【目的】测定10.3年生尾叶桉与巨桉杂种F_1的材质性状和木材化学组分,估算其遗传参数,分析其遗传变异规律,为桉树纸浆材良种选育和遗传改良提供理论依据。【方法】利用Asreml-R估算木材基本密度、纤维长、纤维宽、纤维素含量、木质素含量以及半纤维素含量的遗传力、加显性效应、父母本效应、相关系数以及杂交力。【结果】杂种材质性状和木材化学组分的杂种家系遗传力范围分别为0.367~0.788和0.418~0.807,呈高度-中度遗传控制,其单株遗传力的范围分别为0.032~0.187和0.039~0.208,呈中度-低度遗传控制;杂种的材质性状与木材化学组分的母本效应均大于父本效应,加性效应均大于显性效应。基本密度与纤维特性均呈遗传负相关,与纤维宽、纤维长宽比呈极显著的表型正相关;基本密度与化学组分均呈遗传负相关,与木质素含量呈显著的表型正相关。纤维长宽比与化学组分中纤维素含量呈遗传正相关,与半纤维含量和木质素含量呈遗传负相关,与化学组分呈不显著表型相关。父母本的一般杂交力在不同材质性状和木材化学组分间表现不一致。【结论】采用综合指数选择法,并结合GHA和SHA,筛选出1个优良母本DU1和6个优良杂种,其中优良杂种分别为U8G5、U8G9、U15G5、U55G19、DU1G9和DU1G24。

雷州半岛尾细桉人工林对不同抚育营林模式的生长响应分析

揭示不同抚育措施对尾细桉人工林的生长影响,为雷州半岛尾细桉纸浆林培育提供理论依据。以雷州林业局纪家林场尾细桉无性系林为研究对象,采用5种抚育经营模式,连续2年对不同抚育措施集成模式样地进行观测,通过生长性状、投入产出的比较分析,获得不同模式下的生长及其营林效果。在5种抚育措施集成模式中单位面积蓄积和单位面积蓄积增量均以模式1>模式3>模式2>模式4>模式5,以模式1的中耕不施生物肥为最佳,单位面积蓄积增量比对照模式5提高34%~52%;两个年度单位面积蓄积的连年增长量排序不同,生物肥对第2年的增长影响更大,以模式2和3增长最大。5种模式下现时经济效益排序均以模式1>模式4>模式3>模式2>模式5,以模式1为最佳,比对照模式5提高25.72%~50.86%;模式1是具有推广潜力的营林模式,亦即保证常规抚育施肥的基础上,合理的土壤扰动最有利于林分生长。研究表明尽管施生物肥能促进林分生长和提高林木抗逆性,但受限于生物肥的价格,倘若生物肥市场价格合理的情况下,模式3和2仍然值得关注。

滇中南巨桉种源/家系年度变异分析

为开展巨桉种质源引进,增加遗传多样性,对建立在滇中南地区11个巨桉种源的173家系开展生长性状的年度变异分析。结果表明:参试性状在所有林龄内的种源和家系间均呈极显著差异,参试性状在区组间的F值逐年减小,区组间16月生、28月生和41月生时差异极显著,53月生时差异不显著。胸径的表型和遗传变异系数在23%~46%之间,树高的表型和遗传变异系数在19%~30%之间,单株材积的表型和遗传变异系数在60%~75%之间,参试性状遗传变异系数略低于表型变异系数。相关性分析表明,各林龄间和各参试性状间均呈极显著正相关,各林龄内性状间相关性在0.84~0.94之间;随各林龄时间间隔增长,林龄间性状相关性有下降趋势。整个生长期内,来自昆士兰州Copperlode、昆士兰州Bambaroo和四川乐山的种源长势良好,来自昆士兰州Ravenshoe、昆士兰州Tinaroo和昆士兰州Tully Gorge National Park的种源长势较差。

滇南中山区桉树纸浆林高效培育模式研究

为获得滇南中山区桉树纸浆林高效培育模式,在云南景谷县民乐镇设置3种高效栽培试验。对3种3.5年生高效栽培试验林生长性状测定,结果显示:尾巨桉在NPK+钙镁磷、NPK+生石灰、NPK这3种栽培模式间树高、胸径、单株材积存在显著性差异(P<0.01)。模式Ⅰ株行距3.5 m×2.5 m(1142株·hm^(-2)),每穴施基肥300 g NPK+250 g钙镁磷时生长最优,树高均值为14.1 m,胸径达11.9 cm,单株蓄积量达到0.0714 m^(3),每公顷蓄积量达到79.14 m^(3),单位面积效益比对照组增收38.08%。株行距优势逐渐体现,基肥中施加钙镁磷肥在桉树生长时起到重要作用。

高性能碳纤维/环氧树脂复合材料板的制备及其性能表征研究

采用拉挤成型工艺制备了结构均一有序、外貌光亮顺滑的高性能碳纤维/环氧树脂复合材料板,并对其进行了力学性能测试。研究结果表明:高性能碳纤维/环氧树脂复合材料板,在0°条件下,拉伸强度1889MPa,拉伸模量141GPa,压缩强度1212MPa,压缩模量130GPa,弯曲强度1107MPa,弯曲模量136GPa;在90°条件下,弯曲强度86MPa;层间剪切强度61.834MPa,具有较好的力学性能。

欠驱动AUV基于干扰观测器的滑模控制

为了提高欠驱动自主水下机器人在外部干扰影响下的航向跟踪控制性能,设计一种基于非线性干扰观测器的滑模控制器。有条件地简化欠驱动自治水下机器人的水平面模型,建立简化模型的状态方程;构造非线性干扰观测器,设计基于干扰观测器的滑模控制器,根据Lyapunov稳定性理论确保闭环系统的稳定性。仿真结果表明:存在外界干扰的情况下,基于非线性干扰观测器的滑模控制器相比传统的滑模控制器,能够更好地实现水下机器人的航向跟踪控制,具有良好的抗干扰性能。