Statistical Model of Path Loss for Railway 5G Marshalling Yard Scenario

The railway mobile communication system is undergoing a smooth transition from the Global System for Mobile Communications-Railway(GSM-R)to the Railway 5G.In this paper,an empirical path loss model based on a large amount of measured data is established to predict the path loss in the Railway 5G marshalling yard scenario.According to the different characteristics of base station directional antennas,the antenna gain is verified.Then we propose the position of the breakpoint in the antenna propagation area,and based on the breakpoint segmentation,a large-scale statistical model for marshalling yards is established.

铁路双向编组站列车-车场指派优化模型与算法

研究铁路双向编组站在作业计划编制中的列车-车场指派优化问题,给定计划时段内的到达列车信息、出发列车信息及其编组要求,以及各系统的接发车能力与解编能力,该问题在于灵活确定到达列车的接入系统与出发列车的发出系统。根据双向编组站技术作业过程,以车辆在站总停留时间最小为目标,考虑到发列车间的车流接续、出发列车编组要求和车站作业能力限制等实际约束,将原问题先构建为混合整数非线性规划模型,再进一步转换为混合整数线性规划模型。此外,设计遗传算法快速寻找近似最优解,该算法对到达列车的接入系统进行二进制编码,基于此设计1个启发式解码规则获得原问题的可行解。最后,以切实算例验证所提出方法相较于现场经验规则的优越性,并分析系统解编能力与接发车条件对方法性能及求解结果的影响。

基于改进SwiftNet的堆场图像实时分割网络

在堆场环境下,实时图像语义分割可以提供直观的场景类别信息。为节约工控机等边缘设备的硬件资源以及为多源信息融合提供图像语义类别信息,提出一种轻量化的实时语义分割网络模型。首先提出基于空间注意力引导的上采样融合模块,通过引入空间注意力和残差注意力结构设计一种轻量化的解码器,在上采样过程中还原空间细节,抑制冗余信息,进而融合不同来源的特征图;其次提出一种轻量化的级联空洞空间金字塔模块,利用级联的空洞卷积单元增大网络感受野,有效提取多尺度特征;最后使用通道分离、通道混洗、通道池化等操作,降低多尺度聚合过程中的计算开销。在公开数据集Camvid上,该模型的平均交并比(MIoU)为70.1%,推理速度为146.3帧/s,分割精度和推理速度优于ENet、ICNet等模型,消融实验结果也证明了所提各模块的有效性;在实际堆场图像数据集上,该模型的MIoU为93.5%,推理速度为123.8帧/s,证明模型结构具有良好的泛化性能。

基于数字孪生的矿山散料堆场堆取料机智能监测系统

在许多涉及散料装卸作业的大型储料场中,斗轮堆取料机被视为当前最为理想的大型可连续作业机械,为了延长其使用寿命,降低维修成本并解决人工巡检不便的问题,提出了一种基于五维数字孪生的智能健康监测系统。通过机身外部布设光纤光栅传感器以及内置电机实时运转数据获取堆取料机的当前工作状态,并将数据传入内部信息交互通信网络进行数据的分离存储与融合处理,在消除双光栅由于机械疲劳所带来的温度补偿误差后,构建了多数据融合的、立体化的堆取料机数字健康模型,实现了堆取料机健康状态的智能化预测与立体化监测。通过在秦皇岛港散料矿物储料场的QL6000.55型斗轮堆取料机进行全系统的安装运行,极大促进了料场数字化进程,改变了管理模式,提高了生产效率,直接增加了经济效益。研究表明:该系统能够可靠地提供斗轮取料机的实时工作状态,对基本的故障类型有着一定的预警效果,降低了堆取料机维护的人力与物力投入,为矿区大型机械健康监测提供了有益参考。

基于CFD仿真的煤炭港口堆场垛位起尘特性研究

露天堆放的煤堆是煤炭码头堆场粉尘污染的主要来源。现行港口管理中针对各煤堆除尘作业的实施多依赖经验,未能充分考虑煤堆起尘区域的特点,造成抑尘效果不佳或资源浪费。对考虑外界影响因素变化下的煤炭码头露天堆场散逸性粉尘扩散进行定量研究,以中国北方某煤炭出口码头堆场为例,考虑在不同风速、多种风向入射角(0°、45°、90°)下的多组合试验工况,采用计算流体力学(CFD)软件对各煤堆粉尘扩散进行数值模拟,将具体起尘区域可视化,并计算得到煤堆表面的粉尘扩散量。针对性分析不同位置的煤堆起尘特点,可为相应条件下堆场除尘作业提供理论参考。

“一码管地”机制下全覆盖地籍调查体系建立与研究

本文针对当前调查工作缺乏协同、技术标准不一、成果难以共享等问题,研究构建全覆盖地籍调查体系,形成全覆盖地籍调查“一张图”,提出“分级更新,逐级覆盖”的更新模式,探索“一码管地”的全生命周期管理机制。结合研究成果,推动“一码”业务关联、“一码”信息共享、“一码”过程管理,及“一码”申请可办,很大程度提升了工作效率。

基于沉降的堆场淤泥软基处理承载力预测方法

堆场软基处理中淤泥地基的承载力增长变化是工程中关注的焦点问题。为预测堆场淤泥在沉降背景下的地基承载力变化规律,以某清淤工程堆场为例,开展堆场疏浚淤泥的变形-强度室内试验,建立疏浚淤泥孔隙比-有效应力-固结不排水剪切强度的定量关系。以太沙基一维固结理论为基准,提出疏浚淤泥地基沉降变形计算方法,引入孔隙比与固结不排水剪切强度的经验关系,构建以孔隙比为计算变量的堆场淤泥地基承载力预测方法。研究表明:淤泥孔隙比-固结不排水剪切强度的内在联系与当前应力水平下淤泥的孔隙比和液限孔隙比相关,提出与变形相关的承载力预测方法能够准确估算地基承载力,与实测数据对比,计算精度误差在20%以内。

煤炭码头粉尘无组织排放防治措施对比研究

露天堆场的粉尘无组织排放一直是干散货码头大气污染防治工作的重点和难点。苫盖和湿式除尘是我国专业化煤炭码头露天堆场粉尘无组织排放的两种主流防治措施。文章以北方某煤码头为例,基于露天堆场采用苫盖和湿式除尘措施下的粉尘无组织排放浓度监测数据,对两种主流粉尘防治措施的环保效益进行了对比分析。研究结果显示:采用湿式除尘措施比采用苫盖措施更适用于高周转率的专业化煤炭码头露天堆场的粉尘无组织排放的防治。

机场地区高铁站与机场轨道站双枢纽布局模式研究

随着高速铁路、城际铁路及城市轨道交通逐渐引入机场地区,临空经济区的高铁站与枢纽机场航站区的地面交通中心构成了互联互通、分工协作的空铁双枢纽模式,这类以轨道交通为主体的双枢纽可开展各类空铁联运模式,以满足多元化出行需求,研究其衔接模式及设施布局具有显著的理论指导意义和实践应用价值。研究依托于交通辐射范围特征及其叠合效应提出空铁双枢纽的理论模型,并总结论证了影响双枢纽组合类型的要素,基于国内外临空经济区高铁站与枢纽机场地面交通中心的空间组合实例凝练出空铁双枢纽的空间布局及其衔接模式,分别从交通组织、设施布局、枢纽能级等方面分析各模式的运行效用和优劣特征,以对我国空铁双枢纽模式的应用实践提供理论支撑。

基于UWB和RFID的装配式建筑堆场管理系统研究

针对装配式混凝土建筑构件种类繁杂、尺寸较大的特点,在大规模堆场中采用人工或二维码难以有效识别和定位构件,文章基于UWB(超宽带)和RFID(射频识别)技术构建了分为四个层级的堆场管理系统,进而将功能模块划分为识别模块、定位模块、监控模块、数据模块和应用模块,实现对堆场构件的快速识别、精准定位和实时监测,可有效提高堆场利用率、管理效率和质量安全保障程度,促进智能建造技术在装配式建筑实施过程中的应用。

场景理论视域下单位大院邻里公共空间场景化更新设计研究——以许昌市许通家苑为例

单位大院作为我国特定历史时期的物质见证,蕴含一定的历史价值与特色文化内涵,然而其独特性在城市发展过程中逐渐式微。目前,在“后单位制”这一相对历史时期,单位大院的更新实践研究随着当前我国存量更新城市建设发展模式的深化逐步转入高质量发展阶段。本研究基于场景理论及其研究体系,总结单位大院在社区建设、社区邻里生活和城市发展三个方面的价值意义,从物质结构与主观认识两大层面解析单位大院邻里公共空间要素,构建研究框架;以许昌市许通家苑为例,基于研究框架分析单位大院空间现状问题,根据场景价值意义维度提出单位大院邻里公共空间场景化更新设计策略,以期为“高质量发展”要求下的单位大院更新设计提供参考。

采气井站高效生产运行机制的探索与实践

中石化西南油气分公司采气三厂为推进“集中监控、无人值守、少人巡检、专业维修”管理模式落地,以生产指挥中心为核心,以生产组织运行关键业务为重点,以扁平化组织架构为支撑,利用信息化手段,明确内外操职能和工作界面,做强生产指挥中心“内操”职能,做实基层班组“外操”职能,内操通过信息化平台对生产现场实时管控,通过气田PCS系统一体化联动;外操对生产异常及时处置,有效提高了异常发现和管控的及时率,促使生产运行管理理念由管正常向管异常转变。逐步形成了“全面覆盖、无缝链接、精准高效”的立体管理体系,无人值守场站比例由标准化建设前23%提升至49%。

磷石膏堆场区域水环境中主要污染物分布特征及其风险评价

分析了摆纪磷石膏堆场区域水环境中污染物的分布特征,对地表水、地下水水质进行了风险评价。研究结果表明:堆场渗滤液中TP、F^(-)、SO_(4)^(2-)、Mn、As、Cr、Zn、Cd、Pb、Cu构成渗滤液的主要污染物,含量分别是《地表水环境质量标准》Ⅲ类或规定水质标准限值的29814.9倍、2775.3倍、18.2倍、493.2倍、351.8倍、131.6倍、12.8倍、8.0倍、3.4倍和1.32倍。地表水、地下水采样点中TP较高的采样点分布在马场坪镇段及堆场附近;水体中F^(-)、SO_(4)^(2-)及重金属含量超标的采样点主要分布在马场坪镇街道段、发财洞区域及堆场附近;堆场水体中重金属元素超标的仅有Mn元素。单因子污染评价结果表明,仅Mn元素在马场坪镇街道段及堆场附近超出低污染水平,其他重金属造成污染的风险较低,处于低污染水平。Pn风险评价结果显示,23个采样点均处于无污染水平,水质状况良好。

地震作用下的干法赤泥堆场稳定性分析

地震是影响赤泥堆体场稳定性的重要因素之一。采用有限元强度折减法和规范指导方法对龙塔崖沟干法赤泥堆场进行了静力稳定性分析,确定了滑动面的位置和形状,计算了静力条件下的安全系数。以拟静力法不同烈度工况下的堆积体安全系数为标定值,分析了两条实测地震波作用下的堆积体位移、加速度以及动力安全系数的变化规律,计算结果满足规范设定的阈值,可确定堆积体是稳定的。通过与不同方法、不同规范的评价要求对比,判定有限元强度折减法可作为稳定性分析的评价标尺。

基于InfoWorks ICM软件的新堆场形式集装箱港区排水模型测试

为进一步分析论证港区的排涝能力,以广州某大型集装箱港区为例,采用InfoWorks ICM软件构建港区排水模型,通过模拟不同重现期的降雨过程,分析不同堆场形式下港区溢流节点数、出现最深积水时间、最大积水深度等指标,论证普通集装箱堆场与新型下凹式集装箱堆场的抗洪涝风险能力。结果表明,采用新型下凹式集装箱堆场后,港区的抗洪涝风险能力明显提高,下凹式堆场表现出明显的调蓄作用。

基于天窗基本单元的编组站天窗方案优化研究

编组站接发列车方向多、数量大,机车换挂和调车作业频繁,直接影响施工维修作业。既有固定天窗时长的天窗方案,难以兼顾维修施工作业和运输工作连续性需求,导致天窗兑现率低,增加安全隐患,研究提出基于天窗基本单元的编组站天窗方案优化方法。根据各维修养护工种作业特性、编组站工作人员数量及效率等因素,划分天窗基本单元;考虑编组站维修养护与运输组织需求,以效用、作业完成率和天窗阈值利用率最优为目标,以时序关系为约束,建立基于阈值的天窗方案多目标优化模型,并利用数学软件进行求解;以成都北编组站为例,验证模型的有效性,结果表明,通过合理优化天窗方案,天窗兑现率达100%,有助于缓解编组站维修与运输之间的冲突。

基于集装箱作业标记的U型堆场分类协同调度

为优化U型堆场作业因集装箱分类不合理造成调度混乱的问题,提出分类协同调度过程,以不同任务协同作业、各任务高效作业的过程为约束条件建立分类协同调度模型。提出集装箱分类原则和集装箱多重堆存原则,在堆存选位时基于集装箱作业标记进行加权计算构成惩罚机制,设计了分类协同启发式算法求解模型。实验表明:基于惩罚机制的分类协同启发式算法所采用的策略更优,减少作业过程中设备相互等待的时长,并且随着实验规模的增加等待时长占比低,进而提高U型码头整体作业效率。

基于深度学习的联锁测试序列推荐方法

测试序列的组织与选取是保证铁路信号联锁系统测试质量和效率的关键环节,现阶段主要采用人工方式进行,工作量大且容易遗留漏洞。通过结合专家经验及历史测试信息,提出一种基于深度学习的联锁功能测试序列推荐方法,用以辅助测试人员开展测试工作,提高测试效率。针对联锁拓扑结构特征难以通过深度学习提取和训练的问题,构建了基于站场拓扑结构的树形递归神经网络,提高模型对联锁测试数据的特征提取能力;针对联锁测试序列特点,设计加入注意力机制的编码器-解码器框架,解决模型训练时产生的信息压缩问题,提高模型对联锁逻辑及测试案例间逻辑关联的学习能力。基于实际站场数据进行了一系列对比实验,结果表明,将递归神经网络与加入注意力机制的编码器-解码器框架相结合的测试序列推荐模型在训练集及测试集精确度方面均高于其他模型,达到90%以上并通过测试序列的执行时间和缺陷检测速率证明了该推荐模型的可行性。

封闭储煤场煤自燃高温点运移规律及反演预测研究

为探究封闭储煤场煤自燃高温点运移规律及反演预测方法,通过搭建煤自燃模拟实验台研究封闭储煤场煤高温点运移规律,分析煤自燃表层与内部温度数据之间的相关性,采用遗传算法优化前后的随机森林(RF)、BP神经网络(BPNN),建立封闭储煤场煤自燃高温点预测模型。研究结果表明:松散煤自燃过程中,高温点运移方向呈非线性移动规律,其主要受煤燃烧过程中裂隙作用影响;表层位点与下部各层之间的温度数据呈现较强相关性;预测结果中RF和BPNN均具有较强鲁棒性和容错率,BPNN优秀的非线性映射能力,使得其处理结果优于RF;对RF和BPNN进行优化后,遗传算法的优化对RF和BPNN预测准确率均有提升,对RF影响最大,模型优化后精度达到98%以上。研究结果可为封闭储煤场煤自然发火防治提供参考。

堆载引起岸坡土体与高桩码头相互作用机制试验研究

码头后方堆场堆载会导致倾斜岸坡场地的侧向位移,对码头基础设施安全构成挑战。以天津港典型高桩码头为背景,基于大型土工离心试验平台,探究了堆场荷载作用下岸坡场地的变形特性、码头位移和内力的分布规律。试验结果表明:堆场荷载会导致岸坡出现显著的水平位移,其主要位于后承台下方区域,且随着距堆场距离的增加而逐步趋近于零;码头后承台随堆场荷载的增加会产生显著的向海侧水平位移,由此导致码头前后承台间距缩小进而增加碰撞风险;后承台桩基在岸坡土体水平变形作用下其弯矩响应由桩顶至底部呈S型分布模式;前承台桩基弯矩响应要显著低于后承台,其峰值小于后承台桩基弯矩响应的50%。研究结论可为高桩码头的破坏机制提供借鉴。