关于打通铁路网运输能力堵点对策探究

国铁企业落实党中央部署要求并加快推进铁路货运市场化改革,采取有效措施尽快打通铁路网运输能力堵点,有效降低物流成本。通过分析路网总体规模、旅客运输供给能力、货物运输保障能力等铁路网运输能力现状,剖析铁路网运输能力堵点及成因。在此基础上,提出加强铁路网运输能力经验借鉴,探析打通铁路网运输能力堵点对策,即:畅通普速干线通道,加强煤运通道能力保障,强化中欧班列通道能力,完善港口铁路通过能力,增强西部陆海新通道线路能力,完善枢纽点线配套能力,强化铁路货运设施设备卸车能力等方面,在助力降低全社会物流成本中发挥“火车头”的重要作用。

基于最小化snap方法的无人机多项式轨迹优化

在港口环境中无人机对岸桥进行自主检测时,由于无人机的运动特性,飞行轨迹与检测点之间的直线路径往往存在较大的偏离。为了解决这个问题,首先通过构建等腰三角形对生成的检测路径点进行预处理,然后在最小化snap方法的基础上,把走廊约束作为不等式约束添加到优化的目标函数中,同时建立偏离评估函数对偏离距离进行评估。在含有一台岸桥简化模型的仿真环境中进行实验,实验数据证明提出的方法不仅在生成轨迹的长度上有了一定的优化,同时在平均偏离距离上比改进前减少了88.7%,同时通过分析得到生成的轨迹可以很好地被无人机跟踪。由此可得,在仿真环境中,提出的方法可以为无人机在轨迹优化过程中生成一条质量更高的轨迹。

基于改进粒子群-逐次逼近法的水库调度图多目标优化

针对水库调度图寻优过程中的调度线形态畸变的问题,提出了改进廊道约束和改进粒子群-逐次逼近法。该方法以粒子群算法和动态规划逐次逼近法的混合算法为框架,通过引入改进廊道约束、特殊个体进化方式、外部精英集策略等改进策略来优化进化过程,使得所得解集尽可能接近多目标问题的真实Pareto前沿。福建省池潭水库调度图多目标优化问题的实例分析表明,该算法能有效控制寻优过程中的调度线形态畸变,具有良好的优化性能。

河西走廊城市化与水资源利用关系的量化研究

基于1985—2003年的统计数据,分析了河西走廊5市以及三大内陆河流域城市化水平与用水总量、用水效益、人均用水水平的定量关系,建立了它们之间关系的数学模型。结果表明,河西走廊城市化水平与用水总量呈对数增长关系,与用水效益呈线性增长关系,与人均用水水平的定量关系则较为复杂。同时,河西走廊短缺的水资源对城市化进程存在明显的约束作用,而且约束强度在水资源最为紧缺的东部地区表现最为明显;中部地区城市化的较快发展是以水资源的巨大消耗为代价的;而西部的疏勒河流域,则是城市化水平和用水效益相对较高的地区,但也是人均用水量相对较高的地区。因此,建立集约的水资源利用体系,缓解水资源对城市化进程的约束,是河西走廊各地区实施城镇化战略和西部大开发战略所面临的共同任务。

考虑多种约束的探月飞船跳跃式再入走廊优化设计

探月飞船升阻比较低,再入时为达到长的飞行纵程,必须采用跳跃式再入方式。考虑多种约束条件,对跳跃式再入走廊进行了优化设计。首先,对路径约束进行分析,根据跳跃式再入轨迹的动力学特性对轨迹进行分段,推导了关键段中路径约束间的解析关系式,并在此基础上对优化问题进行了简化;其次,对滚转角速度约束进行分析,通过选择合理的离散点个数来保证角速度约束的满足;最后,为保证结果的高精度与全局最优性,采用两层优化策略进行求解,先利用高斯伪谱法得到控制变量初值,再将初值代入直接打靶法中计算得到最终结果。仿真结果表明:路径约束分析结果与优化结果保持一致,可在一定程度上简化优化问题;对滚转角速度约束的处理简单有效;两层优化策略能使问题快速收敛到满足约束的高精度解。

中巴经济走廊建设的新进展及制约因素

目前,中巴经济走廊建设经过3年多的努力已取得了一系列成就。瓜达尔港逐步完善并实现航行,交通项目正在有序推进,能源项目初显成果。然而,中巴经济走廊建设也面临一些政治、经济、安全等方面的制约因素。巴基斯坦国内政局不稳、社会经济发展落后、电力短缺、走廊沿线的安全状况不佳等因素将对中巴经济走廊建设产生不利影响。

干旱区水资源对城市化约束强度的时空变化分析

水资源对城市化的约束力已经成为干旱缺水地区决定城市化发展速度,进而决定城市化和社会经济发展规模的重要外营力之一,科学度量并探讨其时空变化,对水资源可持续利用与城市化正常推进具有重要意义。以定性与定量分析相结合的方法建立了水资源对城市化约束强度的综合测度指标体系,采用熵技术支持下的层次分析法构建出水资源对城市化约束强度的综合测度模型,并对1985-2005年河西走廊水资源对城市化约束强度的时空变化进行了分析。结果表明,河西走廊水资源对城市化的约束强度在空间上总体表现为自东向西逐渐减小,在时间上表现为由较强约束类型变为强约束类型,总体呈不断增加态势,但近年来略有缓解。虽然河西走廊水资源开发利用潜力综合指数与城市化系统综合发展指数都较低,面临缺水和发展的双重矛盾,但目前河西走廊大部分地区水资源对城市化的约束强度仍属于较强或强约束类型,仍然能够通过合理调控实现可持续发展。

改进的实数编码加速遗传算法在暴雨强度公式参数优化中的应用

针对城市暴雨强度公式参数识别时,传统求解方法(如牛顿迭代法、高斯-牛顿法等)存在间接拟合,而优化算法(如实数编码加速遗传算法、蚁群算法等)存在随机性,盲目地在一个区间内寻优拟合精度不高等问题,本文将两种方法结合,提出一种改进的实数编码加速遗传算法(RAGA),为暴雨强度公式参数识别提供一种新途径。该方法将传统求解方法所求的可行解作为改进遗传算法的初始参数,通过在每次代际寻优时设置各参数廊道约束来改进RAGA以提高算法搜索效率,直至公式拟合精度无法提高为止。将该方法应用于国内多地暴雨强度公式参数识别中以评估算法的有效性,结果表明此方法实用可行、搜索效率较高,可以快速收敛到最优解。实例表明该方法在暴雨强度公式参数识别中是实用有效的。

干旱区水资源对城市化约束强度的情景预警分析

水资源对城市化的约束强度已成为干旱缺水地区城市化健康快速发展的重要调控因子之一,科学模拟分析其未来变化趋势,对干旱缺水地区水资源可持续利用与城市化模式优选具有重要意义。以系统动力学模型和水资源对城市化约束强度的综合测度模型为基础,构建了水资源对城市化约束强度的情景预警模型,并对未来25年河西走廊水资源对城市化的约束强度进行了情景预警分析。结果表明,在城市化高、中、低速三种发展情景下,农业退水速度均是有限的,河西走廊水资源对城市化的约束强度将长期属于强约束向较强约束过渡类型。比较而言,城市化中速发展方案更好地兼顾了水资源系统的保护与城市化系统的发展,可作为有效调控河西走廊水-生态-经济-城市化系统协调发展的优选方案。在此方案下,河西走廊人均GDP以年均7.25%的速度增长,人口城市化水平年均增长约0.67个百分点,城市化系统保持较快发展;但社会经济用水总量每年保持在80×108m3左右,而且生态环境用水占水资源总量的比重略大于50%,生态系统整体退化的趋势能够得以扭转;水资源对城市化的约束强度将由强约束类型变为较强约束类型,总体上不断缓解。

基于三维平衡滑翔空间的高超声速再入制导律设计

本文首先将二维空间再入走廊扩展到了三维再入走廊,其中包括高度–速度–攻角(H-V-α)和阻力–速度–攻角(D-V-α)的三维再入走廊,为在线再入走廊快速获取提供了新的方法;同时基于平衡滑翔条件提出了一种满足路程约束的三维平衡滑翔空间概念即倾侧角–速度–攻角空间(σ-V-α),该三维平衡滑翔空间可以有效地将路径约束(过载、热流和动压)转换为对控制变量(攻角和倾侧角)的约束,从而大大简化再入制导律的设计;其应用在文中得到进一步的分析.最后,将自适应比例导引律与三维平衡滑翔空间相结合,并引入了空间裕度,设计了高超声速再入飞行器的制导律,并通过仿真验证了制导律的自适应性和鲁棒性.

多飞行器再入段时间协同弹道规划方法

提出了一种多飞行器再入段时间协同弹道规划方法。首先,在纵向平面内规划满足航程与终端约束的纵向标称轨迹。随后,在采用轨迹跟踪律跟踪纵向标称轨迹的同时,运用考虑初始横侧向状态的多边界航向偏差角走廊策略控制飞行器的横侧向机动,以满足到达时间约束与终端约束,进而实现单枚飞行器到达时间约束下的轨迹规划。在此基础上,完成了飞行器的到达时间分布与飞行能力分析,给出了最小与最大到达时间的分析计算方法,并根据多飞行器协同再入的任务需求完成了协同飞行时间决策。最后,多飞行器协同再入与扰动条件下的仿真结果表明,该方法能够规划出满足到达时间与终端约束的协同再入轨迹,具备良好的计算精度与鲁棒性。