新工科背景下专业实习体系探索与实践——以轨道交通信号与控制专业为例

为适应新工科对人才培养的新要求,针对轨道交通信号与控制专业的实习体系在实践过程中存在的主要问题,通过深化产教融合、强化虚实结合、细化考评综合,建立纵向“三阶段”逐级递进、横向“双形式”互补的实习新模式,形成“一平台,双引擎,三大素质”的实习教学新理念,构建“一核心,三过程,九指标”的综合能力评价新机制。在实习组织形式、实习资源整合、实习评价方式等方面进行积极探索和大胆实践,对其他工科专业的实习教学体系建立有一定借鉴和参考意义。

面向暂态功角稳定提升的水光互补发电系统紧急切机控制

我国西南地区水电和光伏资源丰富,利用水光资源的互补特性,促进清洁能源的高效消纳,是实现“双碳”目标的有效途径之一。水电资源一般集中于偏远地区,长距离输电导致其与主网连接较弱,暂态功角稳定问题较为突出,水光互补系统中高比例光伏发电的接入进一步增加了系统暂态稳定问题的复杂性。然而当前光伏发电对互补系统暂态稳定影响机理尚不明晰,且缺乏基于定量计算的紧急切机控制方法。为此,首先建立了水光互补系统的等效功角曲线,详细分析了光伏接入前后系统的加减速面积变化情况。在此基础上,基于等面积法则提出水光协调的3种紧急切机控制方法,并根据综合评价指标选取优化切机方案。最后,基于单水单光-无穷大系统及四川省某县水光互补系统验证了所提方法的有效性。研究结果有助于推动解决新能源电力系统中新能源机组和同步机的切机量定量计算缺乏数学理论指导这一难题,能够提升水电和光伏的消纳与送出能力。

城市轨道交通全自动运行系统联调临时控制中心方案研究与实践

全自动运行系统是城市轨道交通列车运行控制系统的发展趋势,全世界新建城市轨道交通线路中将有75%采用全自动运行系统,改造线路中也将有40%采用全自动运行系统。相较于传统线路,全自动运行系统线路具有集成度高、功能设计复杂、各系统接口多、系统联动程度高、行车组织智能化等特点。多系统高度集成和联动控制自动化意味着线路建设期间联调任务的艰巨性。据统计,全自动运行系统线路的联调时间较传统线路增加半年左右。在线路建设工期没有显著增加的情况下,如何按期完成联调任务成为新建城市轨道交通项目面临的重大难题。文章以深圳地铁14号线为背景,提出采用搭建样板段和临时控制中心相结合的联调方案,以提前进行全自动运行系统的测试和试验,同时对临时控制中心2种方案进行探讨和分析,提出优选方案,并通过实践验证方案的可行性。

流域数学模拟系统发展方向及关键技术

重点介绍了黑河流域综合模型、数字流域模型、二元演化模拟系统以及黄河数学模拟系统等4个流域模拟系统的新进展;从发展理念、生产方式、质量评测、集成建模以及支撑途径等5个方面,凝练了系统模拟系统发展新态势,突出水-经济-生态过程的耦合模拟,注重构件化组装的集约化生产方式,突出模型科学评价和公共开发环境建设,重视多源数据同化和模型参数化.今后一个时期,要重点做好数学模型不确定性及评价技术、数学模型复杂数据高效存取及其仿真可视化、协调大尺度和跨学科模型集成及云服务技术、三维/四维变分同化技术、基于物联网的混合虚拟河流试验技术、水循环及其多物质输移过程和模拟技术等方面研究工作.

特大城市轨道交通线网规模综合效应测算模型研究

为研究影响特大城市轨道线网规模宏观因素的综合效应机理,在定性分析的基础上进行轨道线网综合效应测算模型的量化研究。在考虑人口、土地、经济与环境4项主要影响因素的基础上,进一步引入城市总体职住不均衡性与轨道交通线网基本形态判别2项指标,依照相关适用性,综合以上各要素,构建线网规模的分段性测算模型,以匡算其合理范围。最后以成都市为例对测算模型的结果进行比较分析,证明所提出的测算模型可行且具有较好的适用性。

新一代制造控制系统的集成模型

在异构式制造控制系统体系结构的基础上 ,围绕系统分解后各局部自治对象的个体行为怎样与系统总体目标保持一致的问题 ,对制造控制系统的集成模型进行了探讨。在 Dr.Scherr提出的顾客—供应商链模型的基础上 ,构造出系统内局部自治实体间顾客—供应商关系网模型。为进一步强调合作双方在活动中所扮演的角色及其责任 ,建立了描述顾客—供应商之间完整活动过程的谓词 /变迁网模型。为确保系统内个体行为的可控性 ,提出了三层次的异构式控制模型 ,并通过第三方对上述模型进行监督和协调。最后开发了实际应用系统。

基于客流与列车动态交互的多站协同客流管控策略评价

针对城市轨道交通客流管控措施的实施效果难以定量评估的问题,提出一种基于乘客-列车动态交互的协同客流管控策略评价方法。在考虑车站限流方案、列车开行方案对乘客出行影响的基础上,构建客流与列车动态交互模型,获取列车满载率、站台聚集最大乘客数、乘客出行延误时间3类指标,提出综合评价指数的概念与计算方法。以上海地铁9号线为例进行验证,结果表明,该方法能够有效反映高峰时段车站和列车的客流时空分布特征,并能从线路角度综合量化不同行车组织和客运组织方案下的客流管控效果。

地震灾害下电—气综合能源系统的韧性评估

地震灾害会通过破坏配电网结构影响其供电能力,而具备电气耦合环节的配电网通过多能源的互供支撑有望削弱这种破坏力的影响,进而提升系统应对灾害及进行灾后恢复能力。本文提出了一种评价电—气综合能源系统的多级韧性评估框架。首先,基于典型地震场景,利用马尔可夫状态法建立了不同地震灾害下的两状态、三状态和四状态的转移模型;其次,建立了电—气综合能源系统静态韧性评估框架,确定了不同时间阶段的电—气综合能源系统的多级韧性指标体系,按照各三级指标公式分别对不同模态进行指标量化;最后,采用基于博弈论的方法进行韧性综合评价。算例计算了不同地震场景模型下的电—气综合能源系统的韧性静态综合评价结果,表明本文所提出的方法能有效评估电—气综合能源系统应对灾害事故的韧性。

河西走廊绿洲—荒漠过渡带生态恢复治理研究

绿洲—荒漠过渡带不仅影响着绿洲的物质循环和能量流动,同时还影响绿洲的稳定性和沙区群众的生存质量。结合遥感技术,对河西走廊绿洲—荒漠过渡带现状的研究结果显示:绿洲—荒漠过渡带地貌主要以流沙、固定沙地、半固定沙地为主;景观的破碎化程度高,各景观要素内部生境面积小,边缘长度短。采用由封沙育林育草带、植物活体沙障阻沙带、固沙林带和前沿防风阻沙带组成的"四带一体"综合模式治理后,在春季,绿洲—荒漠过渡区过境风速下降;生长季植物多样性增加,盖度提高,土壤含水量的变化不明显,治理区的生态环境得到了改善。

基于充分可观控实验方法的城市轨道交通客流随机分配模型优化

城市轨道交通起讫点间路径客流分配直接影响各条线路断面客流量的大小,进行科学精准的网络客流分配是实施客流统计分析、客流预测、运输计划编制、客运组织等工作的重要基础。基于城市轨道交通客流在轨道交通线网内的时空分布是充分可观控的理论,辨析影响客流随机概率分配的主要因素,建立网络模型架构,基于随机效用理论优化乘客出行的微观路径选择行为和决策过程,将客流随机分配模型中的有效路径效益值函数优化为分段函数。通过对结果进行路径分配比例验证及分线断面客流量验证,说明优化方法达到预期目标,为实现规范化、科学化、系统化的城市轨道交通清分奠定了坚实的基础。

区域综合能源系统双层多目标模糊优化模型预测控制方法

针对区域综合能源系统需满足电网调度要求的特点和自身优化问题,提出一种区域综合能源系统与电网协同的双层多目标模糊优化模型预测控制方法。首先,在考虑区域综合能源源荷储特性模型及其约束基础上,建立双层优化模型,上层模型以电网调度关心的综合能效最大及清洁能源消纳最大等多目标为优化目标;下层模型以运行及用能成本等多目标最小为优化目标。然后,基于模型预测控制,求解单层模型获取上下层目标函数区间,将其模糊化,提出以最大满意度为新目标的模型预测控制方法并求解,从而获得兼顾上下层多目标的优化结果。最后,采用算例仿真验证,表明所提方法正确有效。

资源型经济转型试验区政策对碳排放的影响评估——以山西省为例

低碳发展已成为新时期经济社会发展的主要导向,在山西省资源型经济转型的探索道路中,降低碳排放,不断提高可持续发展能力,是其实现转型和高质量发展的基础。本文基于2004—2017年山西省面板数据,运用合成控制法并建立中介效应模型,研究资源型经济转型综合配套改革试验区政策对碳排放的政策效果及作用机理。研究发现:①资源型经济转型能够有效地抑制山西省碳排放量的增加。在研究时段内,受到政策冲击后山西省的碳排放仅增长89.6%,与合成控制法模拟的山西省135.5%的碳排放增长相比,共减少碳排放78944.68万t。②在政策实施后的短期内,环境规制、产业结构升级均在5%的显著水平上有效抑制了碳排放,其中环境规制发挥中介效应,产业结构升级的作用表现为直接效应。③在短期内,金融发展、技术创新分别在10%和5%的水平上促进了碳排放,从中均发挥“遮掩效应”。由此说明,资源型经济转型综合配套改革试验区政策通过加强管制、产业转型等手段为山西省低碳发展作出了贡献,但是还需要进一步反思并完善有关金融发展、科技创新的制度体系。本文结果有助于为山西省及更多的资源型地区经济低碳高质量转型提供借鉴。