基于物质点-特征有限元耦合方法的向后侵蚀管涌模拟

向后侵蚀管涌是汛期堤坝中一种常见的渗透破坏形式,多发生在下游存在无保护出水口的二元结构堤基中。由于土体渗流在出水口处存在较高的水力梯度,使得固、液界面附近的土体极易被侵蚀带走,一旦侵蚀土体的上层存在不透水的黏土层时,便会形成不断向上游迎水侧发展的管涌通道,最终导致堤坝出现失稳破坏。基于向后侵蚀管涌的发展过程,采用局部水力梯度作为管涌发展的判别准则,结合饱和孔隙介质的耦合物质点-特征有限元法,发展了一个能够模拟向后侵蚀管涌的新方法。新方法将求解域内的物质点分为3种粒子类型,对满足管涌触发条件的粒子进行删除,以此表示被侵蚀带走的土颗粒。由于算法中的流体部分采用了广义的Navier-Stokes方程进行描述,因此新方法能够同时计算孔隙水渗流和管道流体的自由流动。通过对小尺度模型试验的计算,验证了新方法在向后侵蚀管涌问题中的适用性。

基于点-弧、弧-路模型的集装箱循环班列车流组织研究

立足“公转铁”和“散改集”货源,基于集装箱运输需求的变化性和区域的不均衡性,为了实现集装箱和车辆的均衡发展、改善集装箱运输组织模式,从而充分利用铁路运输能力、提升铁路货运服务质量,围绕一种新型集装箱班列组织模式—固定车底循环班列,探讨其开行条件、班列走行径路等问题。以空车总走行距离最小为目标建立集装箱固定车底循环班列车流组织的点-弧模型,以求解循环班列的弧段选用和弧段上分配的箱流量;考虑循环班列的走行径路特点,以空车总运输成本最小为目标建立弧-路模型,以求解循环班列的走行路径和弧段上分配的箱流量。基于20英尺35 t通用箱的市场使用情况,以35 t通用箱的运单数据作为实证研究,设计搜索循环班列可行路径的算法,利用Gurobi求解器求解2种模型,分析求解结果得到了车流组织方案。对比分析2类模型在计算效率和求解结果等方面的区别,验证了模型的有效性。案例结果表明:点-弧模型求解速度快但无法直观得到走行径路和分配结果,弧-路模型对大规模网络的求解效率较低但能直接得到走行径路和分配结果,集装箱循环班列的车流组织方案可根据运输需求的空间分布和运输组织的复杂性进行调整,以提升运输效率。本研究成果能够为丰富铁路货运产品、设计循环班列组织方案提供理论方法。

一类具鞍点-可视折点的平面Filippov系统的分支分析

本文研究了具有余维 2 鞍点-可视折点的平面 Filippov 系统的一般展开. 首先, 利用规范型及滑模 动力学, 完整地给出了分岔图. 其次, 证明了鞍点-可视折点附近存在伪边界鞍点分支和两个可视折 点的碰撞 V V1 分支. 特别地, 我们还证明了在 β1 < 0 的参数空间中存在两条余维 1 分支曲线. 最 后, 我们的结果表明某些特殊分段线性微分系统的鞍点-可视折点的分支现象也适用于一般的平面 Filippov 系统.

“案例-知识点-项目”驱动的“内燃机原理与构造”人才培养创新与实践

本文从“内燃机原理与构造”课程教学现状出发,根据课程教学内容与方法存在的主要问题提出了“案例-知识点-项目”课程教学改革创新措施。构建了课程教学工程案例库和课程设计库,建立了以具体工程需求导入、真实工程案例深入、知识点概念及理论强化、项目设计实践提升的逻辑架构,形成反向、闭环、学生为主体的“案例-知识点-项目”教学新模式。实践证明,新模式有利于促进学生掌握内燃机原理构造和设计方法,提升设计理念,取得了良好的教学效果。

基于点-面两层结构的复杂网络方法评估海河流域水网连通性

河湖水系连通是指通过修建渠道、挖掘河道、改造湖泊等方式,将不同河流、湖泊之间相互连接起来,形成一个相互衔接的水系网络。基于复杂网络方法,从节点和子流域两个层面对海河流域水网的连通性进行分析。在子流域层面,用平均度指标评价流域连通度,用网络直径等指标辅助分析流域整体水系连通情况;在单个节点层面,用度指标、中介中心性指标分析流域水系各节点连通度的分布情况,实现了节点微观与流域宏观的结合。同时,引入聚类系数指标,获得每个子流域河网的空间分布特征。通过对研究结果的合理性评估,认为应用复杂网络方法能全面分析流域水系特征及连通情况,具有良好的应用前景。

微生物学课程思政“点-线-面-体”教学改革探索

课程教师先梳理筛选出不同章节可融入思政案例的知识点,再结合知识点内容选择性地融入相关的思政案例,形成以知识点为核心的思政融入点,不同章节的思政融入点串联起来形成课程思政育人的主线,以主线上的知识点为核心,教学中融入“四个自信”、爱国情怀、辩证思维、探究创新、使命担当、工匠精神、工程伦理等方面的案例,就形成塑造正确世界观、人生观、价值观的课程思政育人有机整体,此即为微生物学课程“点-线-面-体”课程思政育人模式。经过连续两年的育人实践,收到了非常好的育人效果。

基于“点-线-面-体”的“西电东送”工程数字化智慧管控技术

西电东送工程具有点多面广,周边环境复杂等特点,存在现场情况掌握不全面、不及时、不精确,分析难度高、自动化程度低等问题。为解决此问题,现提出一种基于“点-线-面-体”的“西电东送”工程数字化智慧管控技术。从点、线、面、体四个方面将西电东送工程数字化管控进行上下与横向贯通,并采用工程实际进行测试实证分析。结果表明:所提管控技术推进了跨区域输电工程建设管理的数字化、智能化,为建设“数字南网”、实现高质量发展提供了有益探索和实践范本。

中药制剂分析微课及慕课内容的点-面法设计

作为“互联网+”时代下备受教师和学生广泛关注的一种新型教学形式,微课和慕课成功的关键源于其内容的精心设计与制作。优质的微课内容可以提升学生的学习兴趣,提高其学习效率,但针对不同学科特点,微课或慕课内容的设计却千差万别。针对中药制剂分析这一知识点多、实践性强的学科,探索出采用“点-面”法设计微课及慕课内容,以提高学生的学习兴趣和教学效果。

点-线特征联合的全景图像位姿解算方法

目前,全景图像位置和姿态参数的解算多基于点特征,而场景中普遍存在的线特征尚未得到充分利用。本文提出一种点-线特征联合的全景图像位姿解算方法,不仅可用于点特征缺失场景中全景图像位姿参数的解算,而且在点特征充足的场景中可提高位姿解算的精度和稳健性。该方法中的线特征使用线上的任意两点表示,不要求全景图像和三维场景同名线上的选点具有对应关系,因而易于选取,具有极大的实用性。首先,使用直接线性变换构建点-线特征联合的全景图像位姿解算模型,并针对水平线和垂直线获取简化后的模型;然后,利用仿真道路场景,从特征点和线的不同组合方式及大姿态角两方面分析该模型的适用性,并通过人工引入不同类型及量级的点-线误差分析该模型的容差性;最后,将本文方法应用于全景图像与激光点云的融合,从理论和实践两方面证明点-线特征联合的位姿解算方法在精度、稳健性和容差性方面优于单纯的点特征解算方法。

基于地铁-货车联运的动态配送选点-路径问题

为应对传统动态需求下单一车辆配送成本高、时效差等问题,通过共享地铁剩余运能将地铁网络融入城市末端配送网,提出基于地铁和货车联运的动态选点-路径问题。从联合运输配送成本最小化角度出发,考虑动态需求、客户服务时间窗、多转运点接送等因素,构建地铁转运点选择、货车调度以及接运配送路径的两阶段动态选点-路径整体优化模型。针对模型特征,设计“初始阶段+动态阶段”的两阶段启发式算法,将Mark-Sweep算法和蚁群算法相结合求初始解,再设计双层启发式集成算法求动态解,为提高算法的求解质量和效率,外层遗传算法采用矩阵编码结构并通过截取掩码方式改进交叉变异算子,内层蚁群算法采用关键值编码结构并改进多点接送概率选择操作,通过内外层信息交互实现选点和路径的集成优化。最后结合不同算例验证模型与算法的合理性及有效性。结果表明,基于地铁和货车联合运输开展动态配送,不仅能有效提高配送时效性和精准度,而且能使配送成本降低约18%。

Rolandic点-岛叶入路与颞叶皮层入路小骨窗经侧裂开颅术治疗高血压基底节区出血的疗效及预后分析

目的比较Rolandic点-岛叶入路与颞叶皮层入路小骨窗经侧裂开颅术治疗高血压基底节区出血的疗效及预后。方法回顾性分析2020年8月至2021年8月在复旦大学附属华山医院收治的112例高血压基底节区出血患者的临床资料,所有患者均进行小骨窗经侧裂开路手术治疗,根据患者手术入路不同分为A组(Rolandic点-岛叶入路)57例和B组(颞叶皮层入路)55例,比较两组患者的临床疗效、围术期指标、手术前及术后两周的神经因子水平、预后及术后并发症发生情况。结果A组与B组患者的治疗总有效率分别为98.25%、96.36%,差异无统计学意义(P>0.05);A组患者的手术时间、住院时间分别为(3.41±0.60)h、(22.23±4.49)d,明显短于B组的(4.09±1.23)h、(31.08±5.15)d,差异均有统计学意义(P<0.05);A组患者的血肿清除率(术后24h)、术后1周格拉斯哥昏迷量表(GCS)评分分别为94.74%、(11.75±0.69)分,明显高于B组的80.00%、(10.81±0.57)分,差异均具有统计学意义(P<0.05);手术后,两组患者的S-100β蛋白(S-100β)、胶质纤维酸性蛋白(GFAP)、水通道蛋白4(AQP4)水平均降低,且A组患者的上述指标分别为(0.12±0.07)ng/mL、(3.62±0.48)pg/mL、(105.38±14.18)μg/L,明显低于B组的(0.16±0.06)ng/mL、(3.86±0.52)pg/mL、(111.19±12.73)μg/L,差异均具有统计学意义(P<0.05);A组患者的预后优良率为94.74%,明显高于B组的81.82%,差异具有统计学意义(P<0.05);A组与B组术后并发症发生率分别为7.02%、10.91%,差异无统计学意义(P>0.05)。结论与颞叶皮层入路小骨窗经侧裂开颅术比较,Rolandic点-岛叶入路方式可缩短高血压基底节区出血患者手术时间、住院时间,提高血肿清除率,改善神经因子水平,改善预后。

基于点-轴理论的四川省县域经济空间结构及其差异化发展研究

区域经济差异化研究是区域经济学与经济地理学关注的热点之一.本文以点-轴理论为指导,运用经济中心性、经济联系强度以及隶属度等模型,探析四川省183个县级行政区县域经济空间结构的整体特征.研究结果显示:(1)四川全省中心城市体系可以划分为三个等级;(2)四川省经济空间发展轴线呈“4-5-6”三个等级网络;(3)地理空间结构和经济发展态势区域差异明显.最后提出了四川县域经济空间结构差异化发展的对策建议.

“点-线-面”案例设计在临床麻醉学教学创新中的探索

目的通过开发并应用“点-线-面”案例设计教学创新,探讨其在临床麻醉学课程本科教学中的应用效果。方法选取哈尔滨医科大学8名教学督导教师和2018级麻醉学专业本科48名学生作为观察对象,分别对创新教学和传统教学两种不同教学形式开展反馈评估。结果督导教师对创新教学的学生参与度、学生积极性、理论联系实践、临床思维能力、学生人文素养、课程设计新颖及总分方面的评分明显高于对传统教学的评价,差异均有统计学意义(t分别=6.76、5.00、5.00、4.91、2.39、5.81、5.09,P均<0.05)。学生对创新教学的学习积极性、学习效率、课程设计新颖、学习内容掌握度、临床思维能力、教师引导、提升医学素养、课程总体满意度及总分方面的评分明显高于对传统教学的评价,差异均有统计学意义(t=13.93,U分别=70.00、96.00、96.00、12.00、130.50、80.00、20.50,P均<0.05)。结论在临床麻醉学相关课程教学中开展“点-线-面”案例设计创新教学,其效果优于传统教学。

论点-轴系统理论的科学内涵

从理论渊流看 ,点—轴系统理论以中心地学说等为理论基础 ,但两者的内涵和应用目标又是不同的。点(城市等 )、线 (交通等线状基础设施 )、面 (农业等腹地资源 )构成区域三要素。区域发展理论都围绕着区域三要素而展开 ,由于侧重点的不同而形成相应的空间结构模型。以点为核心所形成的是以中心地学说为代表的古典区位论 ,以点、线为核心所形成的是点—轴系统理论 ;点—轴系统理论与中心地理论一起 ,构成为有关区域发展的两大基本理论。在中心地学说中 ,虽然加进了交通因素而构建了K =4的空间结构模式 ,但其中的交通因素依然属于外生变量。只有在点—轴系统理论中 ,点、线才都是内生变量 ,是构建空间结构模型的不可或缺的两大要素。点与线的有机结合 ,尤其是对线的特别关注 ,构成了点—轴系统理论的基本特色。正是因为如此 ,区域可达性、空间扩散方式等方面的理论创新 ,构成为点—轴系统理论得以提出的科学基础。重大的理论创新赋予点—轴系统理论以巨大的应用价值。点—轴系统理论是中国人文地理学界贡献给社会的一个具有较大影响的理论成果。以此为契机 ,通过空间结构研究的不断深化 ,应当能够构建起具有中国特色的空间学派来。

集成“点-线-面”特征要素的UAV影像快速配准方法

影像匹配是在两幅或多幅具有重叠度的影像中通过特定的算法提取影像间同名点的过程,匹配质量与效率直接影响到后续测绘产品。在高原城区,使用DJI Phantom 4 RTK进行镜头60°五方向井字形飞行,采集获得模拟五镜头倾斜摄影测量的倾斜影像,通过基于特征的影像匹配处理,全面分析点、线、面的显著特征提取算法。此外,研究还尝试提出一种基于MSER算法以仿射不变区域,并在选取区域内使用AKAZE算法提取特征点,最后运用RANSAC算法剔除粗差的匹配方法。结果表明:(1)五种特征点匹配方法对比分析发现AKAZE算法不仅正确率高达51.6%,且相对耗费时间较少,其匹配从匹配内联点数、特征点匹配正确率和耗费时间三方面综合考虑性能最优。(2)SOBEL、SUSAN、CANNY三种方法对比分析表明CANNY算法提取线状特征要素较为完整。(3)AKAZE-MSER结合的匹配方法正确率达61.3%,在高原地区对倾斜摄影进行同名像点的匹配具有一定可行性。

点-面-点分析方法在机采动态一体化管理中的应用

为了全面掌握单井、区块动态,制定合理的油水井措施,实现油田精细化管理,基于机理认识及经验总结,形成点-面-点分析方法,辅助工程师分析决策。方法以单井分析为基础,挖掘区块整体规律,依照规律特征指导单井分析决策。单井分析通过结合已有测试资料、动态数据等,获得单井地层压力、井底流压、采液指数、扬程系数等数据;按井位坐标空间分布绘制等值线图挖掘基准面静压、生产压差、采液指数、扬程系数规律;根据规律对单井生产影响,制定单井措施。点-面-点分析方法实现单井与区块认识的结合统一,提高了分析计算参数的准确性、建议措施的有效性,达到辅助工程师分析决策,助力油田精细管理的目的。

经外侧裂小骨窗Rolandic点-岛叶入路血肿清除术治疗高血压脑出血的效果观察

目的 观察高血压脑出血患者行经外侧裂小骨窗Rolandic点-岛叶入路血肿清除术治疗的效果,为临床提供参考。方法 按随机数字表法将2018年3月至2022年12月淮安市淮安医院收治的80例高血压脑出血患者分为对照组(行经颞叶小骨窗开颅脑内血肿清除术治疗)和观察组(行经外侧裂小骨窗Rolandic点-岛叶入路血肿清除术治疗),各40例。比较两组患者围术期指标、血肿量、血肿清除率、炎症因子水平、神经功能因子水平、并发症发生情况及预后情况。结果 两组患者手术时长和术中出血量比较,差异无统计学意义(P>0.05);观察组患者下床时间、住院时长短于对照组(P<0.05)。术后1 d,两组患者血肿量小于术前,且观察组小于对照组(P<0.05);观察组患者血肿清除率高于对照组(P<0.05)。术后1 d,两组患者白细胞介素-6(IL-6)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、C反应蛋白(CRP)及降钙素原(PCT)水平高于术前,但观察组低于对照组(P<0.05)。术后1 d,两组患者神经元特异性烯醇化酶(NSE)、神经营养因子(NF)及S100-β蛋白(S100β)水平低于术前,且观察组低于对照组(P<0.05)。两组患者并发症总发生率比较,差异无统计学意义(P>0.05)。观察组患者预后情况优于对照组(P<0.05)。结论 与经颞叶小骨窗开颅脑内血肿清除术相比,经外侧裂小骨窗Rolandic点-岛叶入路血肿清除术在高血压脑出血患者的治疗中具有较好的血肿清除效果,可有效降低患者炎症水平,减轻神经功能损伤,安全性良好且可改善患者预后。

大地电磁资料精细处理和二维反演解释技术研究(四)——阻抗张量分解的多测点-多频点统计成像分析

基于大地电磁阻抗张量分解技术,本文提出了两种电性主轴方位的统计描述图像:随频率变化的统计分布成像(频率分布云图)和随测点序列变化的统计分布成像(测点分布云图).这两种图像与传统的统计玫瑰图一起,较全面地描述了最佳主轴的分布特征.在进行构造维性分析过程中,通过定义二维有效因子e_(2d),来压制一维结构和三维结构、突出纯二维结构的影响.e_(2d)被用于电性主轴的统计加权,有效地起到了滤波的作用;同时,统计成像中还考虑了数据质量的影响.为了得到稳定、高质量的区域阻抗张量数据,提出并实现了共主轴的多测点-多频点阻抗张量分解新算法.最终,完成了以上各项处理手段的可视化实现.本文通过两个理论模型和一个实测算例,以共轭阻抗法(CCZ法)为基础,展示了这一新技术的有效性.

基于多商品流和虚拟弧的铁路车流分配点-弧、弧-路模型研究

重点研究铁路车流分配过程中的不可行流问题。采用设置虚拟弧的方式定位和计算不可行流,引入多商品流的概念,分别构建了基于多商品流和虚拟弧的车流分配点-弧、弧-路模型。二者均以广义运输费用最少为目标,利用弧段阻尼系数调节不同车流的运输成本,同时考虑了弧段的能力约束和不可行流的惩罚费用。此外,弧-路模型还将合理绕行率纳入约束体系。两类模型在决策变量和虚拟弧的设定原理上有所不同。通过分析对比得知,点-弧模型适用于精确测算不可行流总量,弧-路模型适用于直观确定不可行OD。最后,设计空车调配算例并利用LINGO软件实现了两类模型的求解,验证了模型的合理性和有效性,归纳得出相关结论。

石墨烯量子点-银纳米颗粒复合物用于过氧化氢和葡萄糖比色检测

以石墨烯量子点(GQDs)为还原剂和稳定剂在其表面原位生长银纳米粒子(AgNPs),制备了具有良好分散性的GQDs/AgNPs纳米复合物,其粒径小于30 nm。GQDs/AgNPs纳米复合物具有类过氧化物酶的催化活性能有效催化H_2O_2氧化3,3',5,5'-四甲基联苯胺(TMB)并发生显色反应。稳态动力学分析表明GQDs/AgNPs催化动力学遵循典型的Michaelis-Menten模型,其催化机理符合乒乓机制。与辣根过氧化物酶(HRP)相比,GQDs/AgNPs纳米复合物具有更强的亲和性。基于GQDs/AgNPs的催化活性和葡萄糖氧化产生H_2O_2的原理建立了H_2O_2和葡萄糖的比色检测方法,检出限分别为0.18和1.6μmol/L。将本方法应用于血浆中葡萄糖的检测分析,结果与标准方法相符。