基于耦合协调模型的人水和谐度评价

为了合理地定量评价人水关系,以西安市为例,在人水和谐概念的基础上,构建人水和谐评价指标体系,通过改进G1赋权法计算各指标权重;以水系统和人文系统综合发展水平为基础,采用耦合协调模型计算人水系统协调度,并通过障碍度模型识别人水系统协调发展障碍因素;采用单指标量化—多指标综合—多准则集成评价方法,先计算出水系统健康度和人文系统发展度,再与人水系统协调度集成,最终得到西安市2012—2021年人水和谐评价结果。结果表明:西安市人水协调度逐渐提高,各年份各指标对人水系统协调发展的阻碍程度清晰可见,人水和谐从较不和谐提升至和谐等级;该方法评价结果与实际相符,具有良好适用性,障碍因素的识别对人水关系进一步和谐有一定启发性。

航空报国精神与载人航天精神的耦合性探析

航空报国精神与载人航天精神是中国共产党带领广大航空、航天人在自力更生、艰苦奋斗的实践中培育的伟大精神,是航空、航天人宝贵的精神财富,具有丰富的文化资源和重要的育人价值。航空报国精神与载人航空精神饱含历史、实践、时代三重维度的逻辑耦合,蕴含了航空、航天人特有的进取精神、高尚品格、强国信念,是新时代建设航空、航天强国的精神力量,筑牢中华文化自信自立的重要精神资源和实现民族复兴伟业的精神支撑。新时代新征程要大力弘扬航空报国精神和载人航天精神,为建设航空、航天强国和以中国式现代化全面推进中华民族伟大复兴凝聚强大精神力量。

基于OpenSim的柔性下肢助力外骨骼设计及仿真分析

针对目前刚性外骨骼存在穿戴舒适性差、外骨骼关节难以与人体关节匹配、对人体自由度限制较多等问题,设计了一种柔性下肢助力外骨骼,该外骨骼采用柔性弹力带储能装置,可实现行走时对人体下肢肌肉进行助力。使用OpenSim软件建立了柔性外骨骼人机交互的模拟,以实现其最佳助力方案为目标,建立了多关节助力、单关节助力人机耦合模型;研究了不同关节助力组合对人体助力的影响以及不同弹簧刚度外骨骼人机耦合模型对膝关节、髋关节和踝关节的影响。结果表明,单关节助力方案优于多关节助力方案,随着弹簧刚度的增加,当达到20 N/mm时,单踝关节助力方案助力效果最好。模拟仿真结果表明,穿戴踝关节外骨骼后与不穿戴的情况相比,在行走过程中,人体总体能量消耗、小腿主要运动肌肉受力均有所减小,减小了穿戴者的肌肉负担,达到了助力目的。

Prediction and coordination of the man-environment system—a case study in Jiaozuo City

In this paper, the new systematical theory and methodology have been applied to the research on the structure, development and coordination of man-environment system in Jiaozuo City. It has been proved that the application of self-organization theory of synergism is successful. Furthermore, on the basis of self-organization theory, a series of mathematical models have been established. The prediction of the status of man-environment system in Jiaozuo City by the year 2010, was made, and the trend of population growth, industrial development, environmental pollution were given. Finally, suggestions for the future development of Jiaozuo City were mentioned.

湖南省人-地-水系统耦合协调度时空演进与影响因素

通过构建人-地-水系统的评价指标体系,运用综合评价模型、耦合协调模型、系统GMM模型分析湖南省人-地-水系统的综合发展指数、耦合协调度及其影响因素。结果表明:(1)2010—2019年湖南省人-地-水系统综合发展指数呈上升趋势,但子系统增速各异,人系统增速最快,地系统增速最慢。(2)人-水、人-地、水-地的二元系统中,人-水系统耦合协调度增速最快,发展为高度协调,人-地、水-地二元系统为中级协调;人-地-水三元系统从勉强协调发展为中级协调,各地耦合协调度均有提高,系统间的依托关系逐渐增强。(3)在影响因素中,产业结构升级、政府调控能力、科技投入和农村治理投入具有显著正向促进作用。

人机环耦合效应下卫星天线装配概率风险分析

卫星天线展开机构装配工序复杂,主要依赖人工装调,装配过程中可靠性安全性风险因素众多且相互耦合,直接影响天线装配质量和效率。为此,提出一种基于贝叶斯网络的概率风险评价方法。首先,在全面识别装配过程风险因素的基础上,构建事件树模型,并采用贝叶斯网络建立考虑人机环风险耦合的中间事件可靠性模型。然后,采用人因可靠性等方法进行模型量化与不确定性分析,并开展敏感性分析与风险重要度排序。最后,以某型星载合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)天线展开机构为例,说明了所提方法的工程适用性。该方法可为飞船、运载火箭等人机耦合系统的风险分析与量化提供一定的参考。

人地协调视角下高原城市生态基础设施规划研究——以西宁市为例

青海以生态立省,作为国家生态安全屏障的一部分,其生态地位重要而特殊。在生态文明建设的背景下,本研究基于人地关系理论,以生态系统服务供需分别表征人、地系统,运用耦合协调模型和匹配分析,综合构建城市生态基础设施分区优化策略。结果表明,西宁市生态系统服务供需空间分异明显,使得人地关系在不同区域有不同表现。基于此,笔者提出构建核心保护涵养区、农田保育区、生态修复区、适度干预保护区4类优化分区,以指导西宁城市生态规划。研究可为西宁市生态文明建设和青藏高原生态保护工作提供科学支持。

城市轨道交通乘客出行路径精准分析算法研究

乘客准确出行路径的计算是精准客流分析的关键,而既有技术方法在路径计算准确性及出行链颗粒度、时效性和实现成本方面还没有形成完整的解决方案。基于人车耦合的技术理念,构建不同换乘次数出行类型的时间序列,并通过同时段不同出行路径重叠过程耗时的相互替代,实现对出行路径详细时间序列的准确计算,进而推算出乘客准确出行路径。基于大数据技术,实现对海量乘客出行路径的快速分析计算,能够以低成本方式为以客流为驱动的精准化行车组织、客运组织和个性化乘客服务等应用场景提供关键数据支撑。

山西省陵川县人地系统耦合协调度评价研究

为测度陵川县人地协调发展水平,揭示其时序演化特征,本文从人类需求活动和资源环境供给两个方面构建指标体系,运用熵值法对2011年-2021年陵川县人地系统的发展水平进行了测度与评价,并构建耦合协调度模型对人地关系各子系统的耦合协调度以及演化规律进行分析。结果表明:2011年-2019年之间(除2015年和2017年),陵川县的人地耦合协调度为中度失调,陵川县2015年和2017年人地协调耦合程度为严重失调,在2020年陵川县的人地耦合协调度为濒临失调,已经从2011年的中度失调发展调整到了濒临失调,到了2021年陵川县的人地耦合协调度为勉强协调,说明2020年-2021年陵川县的人地协调程度在向好的方发展。随着耦合协调性的逐步上升,人与土地之间的矛盾也逐步趋于磨合,总体而言,人地系统的协调效应还需从提高县域环境承载力、改善农村人居环境,减少人口外流和协调县域各区域发展水平这三方面入手,更好地促进陵川县人地协调发展。

脆弱性视角的矿业城市人地耦合系统的耦合度评价——以阜新市为例

基于脆弱性与耦合度之间的内在联系——低耦合度意味着高脆弱性和不协调性,没有或低脆弱性则意味着高耦合度和协调度,从脆弱性的视角剖析矿业城市人地耦合系统的内部诸要素及其结构特征。通过构建脆弱性评价指标,借助物理学中的容量模型,选取中国第一个资源枯竭经济转型试点城市——阜新市为样本城市,进行矿业城市人地耦合系统的时序动态耦合度评价。评价结果表明:(1)从各子系统的序参量来看,系统内部结构整体上呈现出一种向协调、可持续发展方向演变的趋势,且有着明显的阶段性,大体可分为4个阶段,同时也体现了一种经济主宰社会、生态环境发展的内在关联;(2)从各子系统间的耦合度来看,整体呈现出明显的上升趋势,并由前期拮抗、低水平的耦合阶段向磨合、高水平耦合阶段转变,但整体水平偏低,在耦合时序变化中表现出明显的阶段性,与子系统的序参量变化阶段基本一致。

SWAT/GMS联合模型在华北平原地下水库研究中的应用

应用SWAT/GMS联合模型对华北平原地下水系统进行联合模拟调参,根据最后调整的平均给水度值0.165,结合研究区2000年地下水位降落漏斗的空间位置,计算出华北平原山前浅层区地下调蓄库容是5.2～6.5亿m3。得出在华北平原启用地下水库及修建人工漏水水库、生态河等必要的配套设施,具有一定的生态价值。

宁夏生态移民安置区人地耦合系统脆弱性分析

基于2016年农户访谈和调查数据,依托脆弱度整合评价模型(VSD)从暴露度、敏感性、适应能力3个层次共选取了29个指标,构建了宁夏生态移民安置区人地耦合系统脆弱性评价指标体系,使用熵权法、综合指数法及函数模型评价法评价和分析其脆弱程度、特征和空间分异,并借助障碍度模型对脆弱性障碍因子进行了识别。结果表明:(1)宁夏生态移民脆弱性呈现明显的"级差化"分异特征,平均脆弱性指数为0.151 1,总体处于较强脆弱状态。(2)宁夏生态移民人地耦合系统整体较为脆弱,表现为:中部干旱带>北部引黄灌区>南部山区,在空间上呈现"中部高南北低"的地域分布特征。暴露度表现为:南部山区>中部干旱带>北部引黄灌区;敏感性表现为:中部干旱带>北部引黄灌区>南部山区;适应能力表现为:南部山区>北部引黄灌区>中部干旱带。(3)成年劳动力受教育程度、家庭成年劳动力职业技能水平、是否参与社区建设和社区管理、能否获得贷款机会、对土地质量满意度(温棚)和家庭借贷金额等是影响宁夏生态移民安置区人地耦合系统脆弱性的主导因素。

基于人机耦合思想的信息产品设计方法研究

分析了以用户为中心的设计思想在信息产品设计中的重要性,讨论了优秀信息产品设计中用户认知与信息界面存在的耦合关系。从用户认知的角度,提出了针对信息产品设计的人机耦合理论。在认知过程中,用户隐性知识与信息产品中表达的显性知识存在着映射关系,通过考虑映射关系实现信息产品编码设计中的人机耦合,可以实现更好的人机交互。通过案例及试验验证,证明了人机耦合思想指导下的信息产品设计方法的可用性。

陆面—水文耦合模式的参数率定及改进研究

基于淮河流域的地形、岩石地质类型等空间分布特征，对陆面—水文耦合模式CLHMS1.0（Coupled Land Surface？Hydrological Model version 1.0）的河道曼宁糙率系数、水力传导度两个关键参数进行了率定；在此基础上，通过基于CLHMS1.0的多组敏感性试验，分析了河道曼宁糙率系数、水力传导度对CLHMS1.0模拟淮河流域水文过程的影响。研究结果表明，淮河流域上游王家坝子流域曼宁糙率系数的减小，可以显著提高模式对王家坝水文控制站上游模拟的水流流速，减小了模式对王家坝洪峰来临时间模拟偏迟的误差；依据淮河不同子流域的岩石地质类型选定更为合理的水力传导度参数后，模式对淮河流域河道流量等水文过程的模拟更为准确。利用参数率定后的CLHMS1.0对淮河流域1980～1987年逐日水文过程进行了模拟，与观测实况比较结果表明，采用了新的河道曼宁糙率系数和水力传导度参数后，模式对淮河流域逐日水文过程的模拟能力显著提高，且可以更合理地模拟出地表产流和地下水补给对流域河道流量的相对贡献。

基于IVM-AHP的人-机-环耦合系统应急救援脆弱性分析

为减少应急救援次生事故的发生,提高该过程人-机-环耦合系统的鲁棒性,有必要对应急救援进行脆弱性分析。在改进的脆弱性模型(IVM)定性分析的基础上,通过解析事故现场应急救援脆弱性的影响因素,并运用层次分析法(AHP)计算脆弱性影响因素对事故应急救援的相对权重,从而得出导致应急救援脆弱性的关键因素排序。结果表明:事故致死范围、设备内介质危险性、设备自身可靠性、周边环境中的危险源、紧急停车可靠性等因素对应急救援脆弱性有关键性的影响。

关中平原人地关系地域系统结构耦合的关联分析

对人地关系地域系统结构耦合的定量研究是认识人地关系要素因果反馈联系,揭示系统内在动力机制和构建人地系统定量模型的基础。该文在建立要素结构和区域发展系统耦合评价指标的基础上,运用灰色关联分析方法构建出要素结构和区域发展交互作用的关联度模型和耦合度模型,定量揭示出影响关中平原人地系统发展的主要因素及其作用强度。影响区域发展的主要因素有人口规模及其在空间集聚的态势、对资源占有和消耗量、发展对环境的胁迫及地域区位条件的优劣方面,而传统要素的作用下降;根据耦合度模型计算结果,从空间上表现出以中心城市为核心的圈层结构,结合发展水平指数,将关中平原44个县市区划分为协调型、拮抗型、磨合型和低水平耦合型4种类型。总体上看,关中平原人地系统要素结构和区域发展以拮抗类耦合型为主。

可持续发展目标下的区域经济系统调控

区域人地系统中各子系统间的耦合是实现区域可持续发展的基本条件。可以通过系统调控来实现各子系统间的耦合。在区域人地系统中，区域经济子系统处于各子系统间相互作用的焦点，因而是系统调控的重点。指出了区域经济子系统与区域资源子系统、区域环境子系统之间耦合的途径。以“可持续发展”概念为基础，分析了烟台市的资源与环境特点，认为在可持续发展目标下，该市经济应以大力发展轻工业、海产品养殖业、果品种植业和商贸旅游业为主，以适应该市的资源、环境特点。为控制烟台市的水环境污染。

一种并网式载人航天器控温回路系统设计

提出了一种单舱辐射器并网和组合体舱间并网相结合的载人航天器控温回路系统,能够实现单舱层次功能备份和舱间层次功能备份。建立了单舱和组合体控温回路系统非稳态仿真分析模型,对正常工作模式和几种不同故障工作模式下各舱回路控温点温度、设备温度、流量分配和航天器热负荷水平进行了分析。结果表明,对于单舱辐射器并网回路,在单条辐射器支路故障情况下,系统总散热能力损失不超过28.5%,单舱外回路完全故障时启动舱间并网回路,故障舱段可维持的热负荷水平占标准工作模式热负荷水平的63.5%,表明双层次并网控温回路系统可将设备温度有效控制在指标要求范围内,并能显著提高载人航天器所能承受的热负荷水平,提高系统的可靠性。

面向领域建模的信息系统构件识别方法研究

近年来企业的业务操作和流程日趋复杂化,信息系统(IS)却无法快速适应外部业务流程发生的巨大变化,提高软件复用效率是解决该难题的关键。作为软件复用的关键技术,构件识别一直是基于构件的信息系统开发方法(CBSD)的研究热点与难点。结合实际情况及相关理论与技术基础提出了完整的面向领域建模的信息系统构件识别方法,该方法具体包括基于模糊形式概念分析(FFCA)的信息系统构件识别模型以及基于图熵的业务构件识别有效性检验过程。通过该构件识别方法,识别出行业通用的符合高内聚、低耦合以及粒度适宜特征的业务构件,可以迅速应对外部需求变化引起的软件内部业务逻辑发生的改变。以A公司物资管理流程为例,验证了所提出的信息系统构建识别方法。

外骨骼助行机器人的人机耦合运动特性

利用Motion Analysis三维动作捕捉分析系统,实时记录人体在平地行走的运动过程,获得了步态参数,通过分组对比,研究了老年人的行走特点。根据老年人的运动特性,设计了一种老年人外骨骼助行机器人,建立了穿戴者与外骨骼助行机器人的人机耦合模型,研究了人机耦合运动特性,为外骨骼助行机器人的耦合仿生设计提供了运动学基础。