基于微观连续介质模型的反应溶质运移数值模拟方法

地下环境中流固间的反应溶质运移过程控制着地质介质演化规律,并受岩石固有非均质性的影响,衍生出非线性行为与多尺度效应。为了面向更为复杂化的应用需求,解析微观特征与表观行为间的响应-反馈机制成为了重要的科学与工程命题。本研究系统地介绍了微观连续介质概念与模型框架,以及该模型方法的实现方式,并归纳了其在不同研究体系中的应用实例,最后重点分析了该方法在实验-数值联合研究中的发展前景与预期挑战。数值模拟方法已被广泛应用于反应溶质运移过程的定量研究之中,但单一孔隙或达西尺度数值模型难以应对机理研究与实例应用间的时空尺度跨度。近年来多尺度数值模拟方法体系不断发展,其中将Darcy-Brinkman-Stokes方程作为多流态数学统一表达,以微观连续介质模型作为多尺度信息关联方式的数值模拟框架,在流固界面追踪、高效数值求解等方面展现出一定的方法优势与应用潜力。

某芯片厂房拟建场地及地面交通微振动响应测试与评价

微振动的控制对保证精密工程结构的质量至关重要,对某拟建芯片厂房拟建场地及地面交通的微振动进行响应测试与分析,为工程选址及结构设计提供建设性意见。结果表明:交通主干线西沣南路地面交通引起的主厂房振动均能满足VC-D、VC-B标准,在频域上主要集中在2.5 Hz(主导)、40~50 Hz两个附近。该结果可为其他精密工程结构的选址和防微振设计提供参考。

论微度假型乡村地域旅游特色小交通建设

作为支撑旅游地的六大要素之一,交通的创新发展以及与旅游的深入融合至关重要。文章剖析了微度假的概念和乡村微度假地的特点,重点分析了乡村微度假地与城市休闲度假地、旅游度假区和传统乡村旅游地之间的差异,在此基础上提出旅游特色小交通对于乡村微度假地建设的作用,结合建设中存在的重外轻内、系统性差、缺乏亮点特色等问题,建议分类完善慢游与慢行系统、增加消费体验性的交通文旅项目,为新时代的乡村产业振兴注入活力。

微纳米马达聚集的驱动方式以及应用研究现状

简单阐述了微纳米马达及相关领域的发展历程,详细介绍了在微纳米马达驱动技术的基础上调控微纳米马达发生聚集,重点阐述了通过化学驱动和物理驱动等一系列驱动方式使微纳米马达之间相互发生作用、产生运动并在可控的情况下表现出的聚集行为。从聚集现象能有效提升微纳米马达执行任务的效率、增强完成复杂任务能力的角度出发,归纳了通过化学能、声能、磁能、电能、光能来驱动微纳米马达进而实现聚集的研究成果,总结了近年来微纳米马达在聚集领域的研究进展,以及在生物医学中对相关疾病治疗的成功应用。最后,对微纳米马达聚集现象的未来发展方向与面临的挑战进行了展望。

基于收益管理的空铁联运动态定价研究

空铁联运作为提供“一票式出行”的联程运输模式,仍由民航公司给予铁路一定补贴价格形成合作,简单的定价策略不利于空铁联运在与高速铁路、民航的竞争中长久发展。将空铁联运视为拥有独立定价权的第三方运输方式,提出一种适应旅客弹性需求的动态递归定价方法。将旅客保留价格作为时变随机变量,根据旅客需求时变特征描述旅客保留价格分布,结合旅客到达率描述旅客出行选择购票过程,构建空铁联运一体化动态定价模型,提出售罄概率代替机会成本的Pred-M算法以解决模型计算周期长的问题。实例以天津—广州客运通道为对象,设置高中低3种需求场景,给出不同需求下的空铁联运预售期定价方案,使空铁联运组织模式适应中长途旅客运输市场竞争环境。

高速公路交通安全设施常见问题及交通微改造研究——以惠大疏港高速公路交通安全设施为例

近年来,随着我国高速公路里程的增长,高速公路的交通量也在不断增长,交通事故频发。为了完善高速公路交通安全设施设置,提高高速公路交通安全性,通过调查惠州市多条高速公路交通安全设施布设情况,总结了现阶段运营的惠州市高速公路网中一些常见的交通安全设施设置问题。以惠大疏港高速为例,针对高速公路交通安全设施的常见问题,如交通信息过载、交通设施设置不连续、交通标志和防撞垫缺失、波形梁护栏搭接不规范、标线磨损严重等,提出相应的改善措施。考虑降低养护施工难度和工程经济性,提出了对既有交通安全设施进行微改造的实施方案,并结合运营过程中发现的问题,总结了几点相关意见和建议,为解决类似问题提供一定的参考和借鉴。

微纳马达的货物运输和操纵技术研究进展

微纳马达拥有广阔的应用前景,近年来得到广泛关注。作为微纳马达应用中的关键技术,微纳尺度的货物运输和操纵成为研究的重点。概述了微纳马达及货物运输和操纵技术的相关应用领域,重点阐述了货物运输和操纵机制,总结了目前内源驱动和外场驱动两种运输机制,外场作用力以及表面力两种操纵机制的研究进展,分析了各驱动机制的优势与不足,归纳了货物运输和操纵技术在药物靶向交付、环境修复及生物传感领域应用的研究现状。通过对比各项技术方案中微纳马达的移动速度、负载率以及释放率等技术指标,分析了各方案的优缺点。最后,分析了目前货物运输和操纵技术在人体复杂生物环境和大规模生态环境修复领域等应用中所面临的典型问题,指出了货物运输和操纵技术的发展和应用趋势。

“人工智能+智慧交通”微专业建设研究

随着人工智能技术快速发展以及建设交通强国的国家战略需求,智慧交通领域复合型人才需求愈加迫切。结合市场需求和专业特点,探讨“人工智能+智慧交通”微专业建设,阐述微专业培养目标的制定和课程设置。结合微专业特点,分析师资队伍建设和教学模式,确保微专业的教学质量。研究成果对微专业的建设和教学改革具有一定的借鉴意义,为地方院校“人工智能+X”微专业建设提供思路。

城市轨道交通客运服务手语微课设计的研究

本文旨在探讨如何设计有效的城市轨道交通客运服务手语微课,以满足城轨车站客运服务人员的需求。通过对现有微课设计和手语教学的深入研究,发现现有微课在吸引城轨交通客运服务人员、教学内容的清晰度和连贯性、教师的手语表达能力和互动性等方面存在不足。通过创新性的微课设计,以期克服这些挑战,提高手语学习的效果,以期为城市轨道交通客运服务相关微课的研究提供参考。

考虑股道运用的重载卸车站作业计划优化研究

重载卸车站是重载运输的重要组成部分,实现车站作业计划自动化编制对于加速列车周转时间、提高重载运输生产效率具有重要意义。重载卸车站由于列车在站作业种类多,车站作业计划编制复杂。为实现计算机自动化编制高效智能的车站作业计划,在分析重载列车在车站作业流程的基础上,将重载列车在站技术作业过程转化为对卸车站内到达线股道、存车线股道、卸煤线股道、清煤线股道、组合线股道的5次占用问题,构建考虑股道运用的重载卸车站作业计划模型。考虑到模型属于NP-hard问题,设计微进化算法进行求解,并在微进化算法基础上引入大规模邻域搜索算法中的损坏和修复思想对算子操作进行改进。以朔黄铁路终端黄骅港站某夜间到达的15列重载列车为实际案例,对提出的模型和算法进行验证。研究结果表明:微进化算法所采用的优势基因结构机制能快速有效解决重载卸车站作业计划编制问题,相较于GUROBI求解器,其求解质量在95%以上且求解时间缩短48.16%,同时相较于遗传算法其求解质量提升5.38%且求解时间缩短27.49%。微进化算法得出的优化计划相较于人工编制计划,重载列车在站总时长缩短了389 min,提升了重载卸车站作业计划质量。研究结果能缩短重载列车在站作业时间,加速重载列车在站中转过程,为计算机自动编制车站作业计划提供智能决策。

考虑“电-交通”协同最优潮流的电气化交通碳汇效应评估

为缓解环境压力,推动交通电气化改革已成为全球共识。电动汽车(Electric Vehicle, EV)的普及虽可有效降低交通直接碳排,但同时也会增加电力负荷,造成源侧间接碳增量。针对电气化交通导致的整体碳排“一增一减”现象,提出一种考虑“电-交通”协同的碳汇效应优化评估方法。首先,建立兼顾EV和油耗汽车特性的多智能体微观交通配流模型,完善多类汽车直接碳排计算的仿真基础;接着,提出基于无迹Kalman滤波随机估计的间接碳排等值模型,直观刻画EV入网对电源侧影响;然后,以最小化总碳排(直接碳和间接碳)及交通不均衡量为目标,构建考虑“电-交通”协同最优潮流的电气化交通碳汇评估模型,并用广义Benders算法高效求解。算例结果表明,所提出方法可通过促进车流量与功率流均衡分布,同时实现直接和间接碳排削减,提升“电-交通”耦合系统整体碳汇效应。

多相混输泵用超高压机械密封性能研究

针对超高压混输泵机械密封易磨损失效的问题,介绍了端面槽加工和涂层应用两种策略,用热流固耦合分析方法,分析了浅槽微接触式机械密封在实际应用中的温度分布和端面变形情况,阐述了表面涂层技术的应用,进行了一系列机械密封性能的试验研究。研究结果不仅证实了这些技术在提高机械密封寿命和可靠性方面的有效性,还证实了端面开槽和涂层技术在降低摩擦、改善耐磨性能方面的显著效果。为超高压混输泵机械密封系统的设计和优化提供了重要的理论依据及实践指导。

微喷灌施肥对三七土壤氮素运移转化试验研究

为探明微喷灌施肥对三七土壤氮素运移转化影响,2017—2020年在泸西县大栗树村三七种植基地设置3个灌水水平0.4FC(W1),0.6FC(W2),0.8FC(W3),4个施肥水平3.20(F1),4.80(F2),6.20(F3)和120.00 kg/ha(F4),CK为对照,共13个处理.研究微喷灌施肥条件下不同灌水及施肥对三七土壤全氮、硝态氮和铵态氮运移转化影响.结果表明:不同灌水施肥全氮质量比随时间增加先增大后减小,硝态氮质量比随时间增加先减小后增大,铵态氮质量比随时间增加逐渐减小,8月W2F3全氮质量比最大,9月W2F4硝态氮质量比最大,6月W2F4铵态氮质量比最大.全氮和铵态氮质量比随土层深度增加逐渐减小,硝态氮质量比随土层深度增加先减小后增大,全氮、硝态氮和铵态氮聚集在土层0~10 cm, W2F3土壤全氮和硝态氮质量比最大,W2F4铵态氮质量比最大.灌水量与硝态氮和铵态氮相关性具有统计学意义(P<0.01),与全氮呈负相关且相关性具有统计学意义(P<0.05),施肥量与硝态氮呈正相关且相关性具有统计学意义(P<0.01),与铵态氮相关性具有统计学意义(P<0.05).该研究明确灌溉施肥可调控酸性红壤土三七氮素运移转化特性,改善农田微生态环境,提高水氮利用效率,为有效防治病虫害提供技术支持和理论依据.

空间站梦天实验舱总体设计与技术特点

作为空间站主要舱段之一,梦天实验舱主要为各类舱内外载荷的在轨试验提供支持,具有特有的载荷货物进出舱支持和微小飞行器在轨释放支持能力,可全面提升空间站的综合应用效益。梦天实验舱2022年10月31日入轨,入轨后完成了初始状态设置、在轨测试和多次货物进出舱任务,各项功能正常,各项指标均满足要求。回顾梦天实验舱研制历程,概述梦天实验舱总体方案,总结其主要技术特点及创新点,介绍在轨测试及运行情况。

移动式反应堆在不同公路等级下运输振动响应特性分析

小型可移动式车载反应堆可用于岛屿、偏远地区以及一些特殊场合的供电,是先进核能领域研究的热点。移动式反应堆采用铅铋合金作冷却剂,具有质量大、体积小等特点,导致反应堆在车载上的质量分布极为不均匀,因此与普通大型设备运输的工况略有不同。本文通过在车体-设备连接处添加三个减振器以描述反应堆6个方向的自由度,利用拉格朗日多体动力学方程对整车系统进行分离式建模。本文讨论了不同铅铋充排量及不同等级公路下系统的振动响应,用数值仿真软件Matlab和数值积分法Runge-Kutta进行仿真求解。结果表明,在不同等级道路运输时,振动主频多集中在16 Hz以内,振幅在F级道路下增幅可达150%;研究结果可为移动式反应堆在不同道路等级下的工程运输提供参考。

重载铁路智慧港口站作业计划综合优化模型及算法研究

为提升港口站调度智能化水平,本文在研究重载铁路港口站作业组织的基础上,分析本务机担当调机运用模式下不同卸车系统的调车作业方案,以列车分解计划、卸车计划、调车作业计划及列车组合计划为核心刻画不同类型重载列车在站作业全流程。考虑港口站卸车作业能力和卸后空车返程排空效率,以车辆在站停留时间最少为目标函数,构建重载铁路港口站作业计划综合优化的混合整数线性规划模型,采用带有启发式策略的微进化与自适应邻域搜索相结合的混合算法。以某重载铁路港口站为例进行分析,结果表明,得到的设备协同调度方案中未出现空闲等待时间,出发列车配流方案中,前7列均满足最大空车编成辆数;对比不同调车作业方案,本务机担当调机运用模式可为港口站减少5台调车机;所提算法相比Gurobi求解器,在求解时间上节省97.32%,与最优下界值间隔缩小0.06%。

复合商业功能的老旧社区道路交通及公共空间改造研究——以武汉市天声街菜场片区为例

中国的城市建设正逐步由“增量扩张”向“存量发展”转变,在最新的老旧城区改造研究和实践中,微改造策略逐渐成为一种高效的手段,被越来越多地应用于改善城区生活品质,解决老旧城区存在的各种问题。该文以武汉市天声街菜场片区为调研对象,因地制宜地进行社区道路交通以及基于微改造理论的公共空间改造研究,包括停车空间规划改造、交通规划改造及公共空间节点微改造等,旨在改善复合大量商业功能的老旧社区的交通状况,并以局部微改造的方式激活老旧社区公共空间,提升生活环境品质与居民生活质量。

预氧化不粘煤自燃过程热输运特性研究

为了探究煤氧化后微观基团变化对热输运特性的影响,选用不粘煤作为研究对象,运用程序升温装置将其氧化升温至90℃、150℃、210℃和300℃,采用傅里叶红外光谱仪和激光导热仪分别测定5种煤样的官能团分布及热物性参数的变化,并通过皮尔逊相关分析法得到氧化煤中微观基团与煤热输运特性之间的关联性。结果表明,随着温度的升高,原煤及氧化煤热扩散系数均先降低后升高,比热容先迅速增大后趋于稳定,导热系数先缓慢增加后快速增加。氧化煤的比热容均低于原煤的比热容,预氧化温度为150℃煤样的热扩散系数及导热系数最大。随着氧化温度的升高,氧化煤中羟基—OH含量逐渐减少,煤中含氧官能团—CO—O—和C—O含量缓慢增加,含氧官能团和羟基是影响煤热物理特性的主要因素。

微更新视角下老旧社区交通体系优化研究——以崇州市金鸡社区为例

在城市更新背景下,老旧小区备受关注,通过微更新解决其停车不便、通行困难、交通安全性差等一系列交通问题,从而有效提高区域活力以支撑城市的可持续发展显得至关重要。基于此,选取崇州市金鸡社区进行实证研究,通过分析其在交通设施、交通空间及交通管理等交通体系方面存在的问题及问题产生原因,结合社区交通特点及发展要求,提出在“微更新”视角下通过“微改造”的方式优化交通体系,并从空间提升、人车友好、车行序化、街道活化、强化管理等方面阐述了具体优化措施。旨在为老旧社区交通体系优化方法提供一定理论参考,以更有效地创造高品质街道空间,重唤老旧社区街道活力。

基于指标耦合的微观交通仿真参数标定方法

为了优化交通仿真模型的参数标定方法,提高仿真模型的精度和还原真实道路环境,研究了同时考虑多个校正指标的仿真标定方法。以仿真结果为导向,通过敏感性分析确定面向应用需求的标定参数。在考虑不同校正指标相互影响的基础上,以不同时间区间下的误差变异性作为影响权重,构建考虑多个校正指标的仿真标定模型,建立了考虑6种速度的目标函数。基于VISSIM仿真软件的二次开发功能,结合MATLAB语言对模型进行了实现,以免疫遗传算法为基本求解方法,通过两阶段的熵权赋值与自适应调整确定143组参数结果。最后采用均匀取值、递归取值、指标耦合取值3种方式比较了不同取值方法之间的优劣性。仿真结果显示不同时间段主线小客车速度的误差平方值大于0.01的频数下降了50%,大型货车下降了60%;在车速方面,主线小客车现有误差5%,下降了7%,大型货车现有误差1.5%,下降了5.2%,小型货车与匝道车速误差均维持在6.5%左右;主线小客车速度与主线大型货车速度具有更小的权重值,维持在0.15~0.2范围,误差变异性更小,在目标函数中的作用更小。结果表明:相较单一指标的标定方法,基于指标耦合的标定方法考虑了多个指标之间的相互影响,同时综合考虑各指标的误差,克服了以往标定1个指标而导致其他指标误差过大的缺点。