Sensitivity of Pion versus Parton-Jet Nuclear Modification Factors to the Path-Length Dependence of Jet-Energy Loss at RHIC and LHC

We compare the jet-path length and beam-energy dependence of the pion nuclear modification factor and a patton-jet nuclear modification factor at RHIC and LHC, and contrast the predictions based on a linear pQCD and a highly non-linear hybrid AdS holographic model of jet-energy loss. It is found that both models require a reduction of the jet-medium coupling from RHIC to LHC to account for the measured pion nuclear modification factor. In the case of the parton-jet nuclear modification factor, however, which serves as a lower bound for the LO jet nuclear modification factor of reconstructed jets, the extracted data can be characterized without a reduced jet-medium coupling at LHC energies. It is concluded that when the reconstructed jets are sensitive to both quarks and gluons and thus provide more information than the pion nuclear modification factor, their information regarding the jet-medium coupling is limited due to the superposition with NLO and medium effects. Hence, a detailed description of the underlying physics requires both the leading hadron and the reconstructed jet nuclear modification factor. Unfortunately, the results for both the pion and the parton-jet nuclear modification factor are insensitive to the jet-path dependence of the models considered.

基于Pareto蚁群算法的双目标路径规划研究

针对复杂建筑环境人员应急疏散单一路径不能满足火灾环境变化需求的问题,基于改进蚁群算法,结合Pareto双目标解集思想,提出一种组合优化解集的双目标蚁群算法,通过排序优化的思想,实现人员多路径动态疏散规划。在构造Pareto解集的阶段协同考虑疏散路径长度以及火灾风险程度2个优化目标,计算各个解之间的支配关系。利用排序优化蚁群算法的正反馈机制将各组解的信息素按一定比例作为最优路径信息素的积累,加快解集的寻找。最后将其与传统双目标蚁群算法相比较,结果表明:优化后的双目标算法更加适合复杂建筑人员疏散路径规划问题,在寻找多组满足要求解的同时展示目标之间的利弊关系,供决策者选择合适的路径,提高疏散效率。

基于优化蚁群算法的物流中心拣货路径优化研究

在物流中心,合理规划拣货路径可以提升拣货效率,然而在工作人员拣货的过程中,没有对拣货路径进行合理的时间规划,拣货效率低。鉴于此,对蚁群算法进行改进,在此基础上优化拣货路径,以达到减少拣货路径长度的目的。结果显示,改进蚁群算法有效降低了拣货路径长度,降低了24.49%;改进蚁群算法准确度高,达97.82%;在与遗传算法、传统蚁群算法的对比分析中,改进蚁群算法相比遗传算法路径长度减少了57.86%,相比传统蚁群算法路径长度减少了35.21%。实验验证了改进蚁群算法的优越性,说明改进蚁群算法可以有效优化拣货路径,减少拣货路径长度,提升物流中心的拣货效率。

空间引力波星载望远镜测试与评估技术研究进展

在空间引力波探测任务中,星载望远镜承担太空超长干涉光路双向光束准直的重要作用。空间引力波探测对星载望远镜提出了pm级光程稳定性和低于10^(-10)级后向杂散光水平的极高要求。超高水平指标要求超过了当前测试技术的精度极限,因此,针对星载望远镜发展测试与评估技术并开展系统超高精度测试是空间引力波探测计划成功的重要前提。本文在概述国内外在研的空间引力波探测星载望远镜研制情况的基础上,重点围绕星载望远镜的核心技术指标——光程稳定性和后向杂散光,介绍了在研望远镜的测试技术发展现状和已经取得的部分测试成果,以及各研究单位进一步的测试计划,为我国的空间引力波探测的星载望远镜测试与评估技术发展提供参考。

基于空间句法的矿井应急疏散研究与应用

地下矿井作业危险,空间拓扑结构复杂,因而矿山安全事故时有发生,合理的应急疏散路线规划以及疏散指示布置,能够有效提高井下人员的逃生效率,降低人员伤亡与财产损失。结合某地下矿井实例,基于空间句法和GIS网络分析搭建地下矿井巷道网络模型,从逃生人员的空间认知角度出发,利用标准化角度选择度值选取巷道网络模型中的前景网络和背景网络作为主要避险通道,为应急疏散指示标志布置提供参考;考虑巷道宽度、巷道类型、巷道坡度等巷道基础属性信息,并结合空间句法指标——标准化角度整合度,构建巷道网络应急脆弱模型,顾及巷道空间单元的稳定性,规划井下人员的最优认知路径,进而实现了多目标的地下矿井紧急疏散路线规划。该研究不仅能够为地下矿井的巷道布局设计提供建议,还可为地下矿井的应急疏散路线规划辅助决策、应急预案制定提供理论依据,同时为紧急避险系统的建设与完善提供新的思路。

婴儿痉挛症儿童脑网络特点及ACTH疗效分析

目的探讨婴儿痉挛症(IS)儿童脑网络特点及与促肾上腺皮质激素(ACTH)疗效的相关性。方法选取2018年12月至2022年8月安徽省儿童医院确诊IS并给予ACTH治疗的20例患儿(IS组)为研究对象。另纳入同期20例健康儿童作为对照组。分析两组患儿脑电图数据,比较其脑网络属性并进行ACTH预后相关分析。结果Sigma频段下,IS组特征路径长度(CPL)低于对照组,全局效率(GE)高于对照组,传递性(T)低于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05)。IS组Pz电极中介中心性(BC)在alpha、sigma频段下小于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。进一步分析发现,Sigma频段下CPL越高、GE越低,ACTH短期疗效更好。结论IS患儿存在脑网络属性异常,CPL和GE可能成为评价IS患儿ACTH短期疗效的神经生物学标志物。

基于遗传算法改进的AGV路径规划研究

自动引导搬运车(AGV)节能路径规划可提高AGV使用过程的能效,是实现车间生产节能的一种可行方法。为解决AGV在栅格地图中规划路径时易出现的拐弯角度较多和穿墙等问题,并降低AGV在移动时的能耗,提出一种基于遗传算法改进的AGV路径规划方案。首先减少障碍物角点数,并将路径长度作为目标函数;然后对变异算子进行改进,减少拐弯次数,降低AGV在运动过程中的能耗,提高AGV运行的安全性。仿真结果表明,相比普通遗传算法,改进方法能够找到长度短、能耗更低且安全的路径。

多通池内光程实时校正技术用于甲烷浓度测量的方法研究

甲烷(CH4)是目前重要的清洁能源之一——天然气的主要成分,然而其具有易燃易爆的特性,因此监测大气和重要场所的CH4浓度有重要意义。激光吸收光谱技术由于其灵敏度高、检测速度快、选择性好和免接触等优势,在气体测量等领域获得广泛应用。为了获得更高的测量精度,通常使用光学多通池(MPCs)增加吸收光程(OPL)。对吸收光程的实时准确标定具有重要意义,得到光程的准确值结合其他参数等可通过朗伯-比尔(Lambert-Beer)定律直接反演出待测气体浓度而避免传统方法中标准气体定标这一复杂步骤。由于前人采用调频连续波(FMCW)和光学频域反射计(OFDR)法等具有结构较为复杂和运算量大等缺陷,提出了一种基于调幅连续波(AMCW)技术的多通池内光程测量方法,具有结构简单和测量速度快等优势,并将其与激光吸收光谱技术结合实现光程和CH4吸收谱的同时测量。主要通过光纤合束器将测光程的中心波长为650 nm的激光和测吸收谱的中心波长为1654 nm的分布式反馈(DFB)激光器发出的激光同时耦合进物理基长为12 cm的多通池内,在出射端分别测量测光程激光振幅调制的相位和测吸收谱激光的光强以同时获得光程和吸收谱信息。测量使用体积分数为297×10-6的CH4标准气体和CH4在6057.1 cm-1附近的吸收谱线。首先对实验所使用的DFB激光器进行工作电流与输出波数的标定,可将吸收谱的横坐标从点数变换为波数。然后调节光线耦合进多通池的入射角度,测量了4组不同光程与吸收谱数据,多通池内光程和吸收峰值分别为1.606 m和0.0212、3.326 m和0.0445、5.050 m和0.0678与6.762 m和0.0899。将所测光程与通过反射次数估算的光程进行线性拟合,相关系数r≈1;将所测光程与吸收峰值进行线性拟合,两者具有良好的线性关系,r≈0.99987。以上数据验证了AMCW技术用于多通池内光程实时测量的可行性与准确性,为激光吸收光谱技术中光程的确定和浓度的测量提供了一种新方法和思路。

基于超声-微纳米气泡辅助技术的可变光程水质多参数检测方法研究

针对目前国家标准分析检测水质多参数方法存在的科学与技术问题,提出了一种基于超声-微纳米气泡(US-MNB)辅助技术、连续光谱法和顺序注射分析法(SIA)的可变光程水质多参数检测新方法。设计水质多参数检测系统,通过检测总磷(TP)、化学需氧量(COD)、氨氮(NH_(3)-N)和六价铬(Cr^(6+))四种水质参数,验证了新方法的可行性。系统设计的核心是基于超声与微纳米气泡相结合的消解室以及具有可变光程功能的光谱扫描检测室,可达到快速消解和稳定检测的目的。同时系统基于国家水质检测标准,优化了水质多参数联合检测流程,并利用分光光度法和顺序注射分析技术对四种水质参数的含量进行连续光谱检测。首先,在常温常压下采用US-MNB辅助技术结合强氧化剂对TP进行消解,同时对检测室中NH_(3)-N参数显色反应后的化合物直接进行光谱扫描测定,消解后,再进行TP的测定。同理,消解COD的同时,对检测室中的Cr^(6+)参数显色反应后的化合物直接进行光谱扫描测定,消解后,再进行COD的测定。整个检测过程所用时间大幅降低,可在短时间内自动完成水质多参数的测定,显著地提高了检测的效率。以上述四种水质参数为测定对象,利用最小二乘法构建回归模型,拟合回归方程并计算相关系数,并绘制各参数的浓度-吸光度标准工作曲线。结果表明:TP标准工作曲线拟合系数≥0.9845,且浓度与吸光度成正相关,重复性(RSD)为3.05%~3.62%,加标回收率为97.8%~103.6%;COD标准工作曲线拟合系数≥0.9987,且浓度与吸光度成负相关,重复性(RSD)为2.12%~2.74%,加标回收率为98.7%~104.7%;NH_(3)-N标准工作曲线拟合系数≥0.9953,且浓度与吸光度成正相关,重复性(RSD)为3.41%~3.59%,加标回收率为99.2%~102.4%;Cr^(6+)标准工作曲线拟合系数≥0.9938,且浓度与吸光度成正相关,重复性(RSD)为3.51%~3.92%,加标回收率为98.9%~109.3%。系统可准确测定水样中TP、COD、NH_(3)-N和Cr^(6+)的含量,且具有良好的稳定性与可靠性。基于超声-微纳米气泡辅助技术的可变光程水质多参数检测方法研究,对于拓宽光谱法在水质多参数快速检测领域的应用以及提升检测效率等方面的研究具有重要作用。

双层框架可视图下的双向跳点路径规划方法

针对移动机器人在复杂未知半未知环境下路径规划时间过长,难以找到全局最优路径的问题,该文提出了一种基于双层框架可视图的双向跳点搜索路径规划方法。首先,将可视图分为局部层和全局层,移动机器人通过传感器对环境信息进行采集与提取,生成局部可视图,接着采用基于障碍物轮廓边长的过滤方法将过滤后的图更新至全局可视图;其次,在跳点搜索算法的基础上新增一个从目标点开始搜索的路径,将跳点搜索算法优化为双向跳点搜索算法;最后,将优化后的算法结合可视图进行路径规划导航。将所提方法在多种复杂场景下进行验证,仿真实验表明:采用了双层框架可视图的双向跳点搜索算法的路径搜索时间和导航时间均有着不同程度的优化,可高效地在复杂未知环境下搜索全局路径。

空间引力波探测望远镜研究进展

望远镜是空间引力波探测系统的核心组件之一,主要功能是本地激光的准直发射和远端激光的接收与压缩。望远镜作为干涉光路的一部分,直接影响测量噪声。相对于成像系统,空间引力波探测望远镜除了波前质量要求高之外,对杂散光和光程稳定性也具有极高的要求,而且后两项的挑战性更大。本文围绕望远镜核心指标的实现,对光学系统、光机结构、空间热环境与热控、杂散光仿真与抑制、稳定性测量等方面的研究进展进行了综述,可以为我国的空间引力波探测望远镜研制提供参考。

深度湍流条件下激光往返传输漂移特性的实验探究

为探究深度湍流条件下激光往返传输的漂移特性,基于修正的Rytov理论,推导了深度湍流条件下光束漂移角方差表达式。搭建了折返路径激光成像探测系统,实验获取了1 km和7 km传输路径上不同时段激光光斑的回波图像和大气相干长度。利用回波图像计算了漂移角均方差及其各向异性因子并与理论对比。结果表明:漂移角均方差和大气相干长度随时间变化具有明显周期性,两者变化同步,但趋势相反。1 km传输路径上,漂移角均方差在2~24μrad之间波动。而7 km传输路径上漂移角均方差在4~26μrad之间波动。通过对比Kolmogorov理论、Von Karman理论、Exponential理论和修正的Rytov理论模型下漂移角均方差与实测值的相对偏差发现:基于Von Karman理论的模型与1 km传输路径上漂移角均方差的实测值更为吻合,平均相对偏差约为18.20%,基于修正Rytov折射率功率谱理论的模型与7 km传输路径上漂移角均方差的实测值更为吻合,平均相对偏差约为21.09%。在1 km和7 km传输路径上,漂移特性均随着大气相干长度的减小而趋于各向同性。相关实验结果进一步揭示了深度湍流下往返路径传输激光漂移的机理,对于长距离空间光通信维持稳定通信链路具有一定参考价值。

矩形凹结构转子磁流变阻尼器的设计与优化

针对传统盘式磁流变阻尼器(magneto-rheological damper,MRD)力矩密度偏低的问题,提出在转子端面构造凹结构以增加有效工作间隙长度,保持结构尺寸紧凑的同时,提高输出力矩密度。分别建立了传统盘式、矩形凹结构和弧形凹结构力矩模型,通过关键尺寸设计和定量对比分析表明,在同等条件下矩形凹结构对提升力矩密度效果更佳。为充分利用矩形凹结构的力矩增益效应,定量地分析了矩形槽位置、槽宽和槽深等关键参数对力矩密度和力矩波动的影响规律,得到了关键参数合理的优化区间。在满足目标设计力矩、线圈功率及确定的参数取值范围前提下,以体积最小为目标函数,对包括矩形凹结构的磁流变阻尼器结构参数进行了优化设计。结果表明,优化后装置力矩密度增幅达23.39%,为矩形凹结构转子阻尼器的实际设计提供了指导。

微生物注浆固化粉土矿化反应的沿程变化特性

加固土体不均匀是制约微生物注浆固土技术应用的重要因素。为揭示微生物注浆固化粉土时矿化反应过程沿渗流路径的变化规律,采用微生物一维注浆固化粉土试验,分析在不同渗径长度条件下,细菌生物量、pH值、离子浓度和碳酸钙生成量等矿化反应参数沿渗流方向的变化特性。结果表明,土体中的游离细菌生物量随着相对渗径长度增大呈指数衰减。孔隙液的pH值、游离钙离子和铵根离子浓度随相对渗径长度增大呈抛物线变化。固化土中胶结碳酸钙生成量随相对渗径长度增大而逐渐衰减,与游离细菌生物量线性正相关,并随胶结液浓度增大而增大。细菌生物量的沿程变化是影响微生物固土胶结物分布的根本原因。提出了以归一化相对渗径长度为基本参量的碳酸钙生成量沿程分布的预测公式,预测值与试验结果具有较好的一致性,可适用于不同渗径长度的微生物注浆固化粉土效果的预测。该研究能够为微生物注浆加固粉土地基的设计与施工提供参考。

基于共光路方式的光程倍增测量方法研究

针对大长度标准装置在测量过程中占地面积大、建设难度高等问题,研究一种基于共光路方式的光程倍增测量方法,通过将光路折叠,将大空间的室内长距离测量缩短至小空间内的短距离测量。实验模拟激光干涉仪在共光路方式中的检测过程,验证测量方法的可行性,实现光程的成倍增长,测量空间成倍缩短,该方法可广泛应用于激光测距类仪器的检测。

基于改进A^(*)算法的移动机器人路径规划研究

提出一种基于传统A^(*)算法改进的算法。该算法对整个搜索过程进行分段,并采用不同的评价函数对整个搜索路径进行处理,以保证算法运行效率更高,路径更优。最后将该算法融合Bezier curve曲线优化搜索路径,与传统A^(*)算法相比较,改进后的A^(*)算法可使移动机器人搜索路径更平滑、速度更快、路径更短、时间更少。

改进AOA结合贝塞尔曲线平滑的机器人路径规划

针对常规机器人路径规划方法的不足,提出结合改进阿基米德优化算法与贝塞尔曲线平滑的路径规划算法。引入混沌Circle映射进行种群初始化,提高初始种群多样性;设计自适应密度降低因子均衡算法全局搜索与局部开发;利用分段惯性权重赋予个体不同搜索和开发能力,降低陷入局部最优解概率。利用改进阿基米德算法对路径规划迭代求解,引入贝塞尔曲线平滑对生成路径平滑处理。实验结果表明,改进算法具有更短的路径长度和更好的路径平滑性。

基于地铁站场景的改进型Dijkstra算法疏散路径规划研究

地铁站是城市交通枢纽的重要组成部分,由于其结构和功能具有特殊性,当发生突发事件时,易造成较大的公共安全事故。及时和科学合理地制定人员疏散方案,将人员快速疏散到地上安全区域可以有效降低事件造成的损失与影响。针对城市地铁站内人员疏散路径规划问题,提出一种对疏散路径自身特性进行综合评价的方法。对疏散路径的实际长度、有效宽度及通行难易度3种特征属性进行综合评价,引入路径通行难易度的理论计算公式,用当量长度作为路径综合评价的结果。其次,为兼顾人员数量及拥挤程度在疏散时对人员路径选择的影响,提出节点拥挤度概念,将节点拥挤度作为算法搜索时路径选择的决策原则之一。最后,在标准Dijkstra算法基础上提出一种改进型Dijkstra算法计算疏散路径模型,以温州地铁奥体中心站为背景,进行具体的实例应用。研究结果表明:相比于标准Dijkstra算法模型,改进型Dijkstra算法人员疏散路径规划模型可优化安全出口使用率,均衡各安全出口人流量,提高整体人员疏散效率。研究结果可为地铁站场景人员疏散路径规划以及人流诱导提供一定的理论基础和技术支撑。

面向铲装作业场景的自动驾驶矿车路径规划方法研究

针对铲装作业场景复杂多变、矿车路径规划实时性及安全性要求高的特点,提出一种基于引导式变步长混合A^(*)算法的路径规划方法。通过建立维诺图获取矿区路网并提取关键点作为方向引导,提升探索效率的同时避免车辆在U形障碍物处陷入局部最优;引入自适应变步长算法并改进启发函数,进一步提高规划效率及路径安全性;通过矿区实车场景试验验证算法有效性。试验结果表明,本路径规划方法满足矿车复杂场景要求,规划时间相比原引导式算法降低68%,路径到障碍物平均距离增加了11%,路径曲率变动次数减少45%,显著提高了计算效率与路径质量。

新入海水沙情势下的黄河口沙嘴动态响应

河口沙嘴位居河海动力交互区,对水沙变化的响应速度快。为了解近期黄河入海水沙情势及其影响下的河口沙嘴演变规律,基于高分辨率卫星数据和水文资料,运用统计学方法进行分析探讨。结果表明:(1) 1999年以来入海水沙延续偏枯态势,变化过程由线性向周期性波动转变,波动周期为6~8 a, 2018—2021年处于波动上升期;(2) 2018年以来,河口沙嘴北、东汊道交替成为淤积主体,河长年均延伸0.7 km,沙嘴年均造陆16.9 km2;(3)尽管偏少的来水来沙条件不利于三角洲整体的向海淤积,但极端径流带来的强烈泥沙输移入海仍然会使河口沙嘴面积增加;(4)现阶段的汊道格局减缓了河长延伸但加快了沙嘴造陆,对于长期稳定清水沟流路起到积极作用,但当前不利于河口湿地生态安全。