多轴线运输车的模块化设计方法研究

目前多轴线运输车存在设计周期长、生产制造困难等问题。为了对此类轴线车进行快速开发,在分析现有模块划分方法的基础上,引入复杂网络理论,开展针对多轴线运输车的模块化设计方法研究。首先从零部件间的几何、功能及设计变更三个角度分析评价多轴线运输车零部件之间的关联强度,然后采用基于七标度法则的区间层析分析法(IAHP)确定三个相关属性权重大小,并建立产品零部件综合复杂网络模型。在此基础上,采用Louvain算法进行该网络的社区发现,从而得到多轴线运输车模块划分方案,与GN算法、LPA算法、FCM算法相比,采用Louvain算法能更有效地对轴线车进行模块划分。基于模块化理论对多轴线运输车的设计进行研究,能够实现此轴线车的快速设计,为轴线车的优化升级奠定了基础。

面向垃圾分类的全柔性多车舱车辆调度优化研究

垃圾分类运输是垃圾分类政策有效实施的重要环节。现有分类运输方法以单车舱专用车辆为主,易造成车辆资源浪费、垃圾收集点拥堵等问题。为此,本文引入能同时独立运输多种垃圾的多车舱车辆,依托我国垃圾收运实际情况,对车舱设置、收运模式等进行分析;以此为基础提出全柔性多车舱车辆路径问题(full flexible-MCVRP)及优化模型,并采用遗传算法进行求解。实际算例表明,与现有专用车辆分类调度方案相比,本文所给多车舱车辆调度方案总行驶路径更短,收运效率更高。进一步,针对几种典型城市生活区域,研究了垃圾分类占比对车舱分配方案的影响,为多车舱车辆设计提供参考。

基于多组学联用的活鱼暂养及运输应激研究进展

鱼类长途保活运输技术是我国“南鱼北运”实施的主要方法。鱼类在运输过程中受到如低温、盐度变化、碱性胁迫等环境因素影响,结合多组学联合的研究方法对鱼类运输过程中产生的应激进行多维度的分析。识别差异表达基因、蛋白质及代谢物,进而解析调控网络及生物标志物对应激反应的影响,有助于理解鱼类运输过程中的健康状况,优化暂养及运输条件,提高活鱼品质与存活率。综述了近年来鱼类在运输中产生各类应激的组学研究进展,为精准调控鱼类保活运输中的各项环境指标及深入研究活鱼运输应激的相关机理提供参考。

基于QFD的先天性膈疝危重新生儿转运救治质量提升研究

目的准确识别先天性膈疝(CDH)危重新生儿转运救治质量提升关键需求,针对性提出改进策略,提升转运救治质量。方法对某危重新生儿救治中心及新生儿转出机构的25名专家进行问卷调查和半结构访谈,以质量功能展开(QFD)为基础,借鉴SERVQUAL服务质量模型并利用亲和图(KJ)法将质量提升需求层次化,采用层次分析法确定需求重要度,创建质量屋,构建质量提升需求与质量提升措施的二维关系矩阵。结果CDH危重新生儿转运救治质量提升措施包括完善管理工作方案、建立MDT机制、麻醉医师参与转运、组建内外科转运团队、优化转运救治工作流程等。实施后,CDH危重新生儿术后死亡率降低至10.34%,临床治愈率提高至81.25%。结论运用QFD可以确定影响CDH危重新生儿转运救治质量的关键因素,提升救治质量。

道路环境与驾驶行为数据同步采集系统研发

高精度、可移植、多维度的在途车辆及其周边驾驶环境数据在L3级及以上自动驾驶汽车场景库测试、不良驾驶行为谱构建以及在途实时交通管控等领域有至关重要的作用,由单一传感器构成的数据采集系统在精度、维度上都受到了较大限制,导致其可靠度较低;为实现多类数据传感器协同一体化,研发了一款包含激光雷达、车载运动测量与组合定位、车载踏板与方向盘位移传感器和雷视道路多维感知一体机的多模块道路环境数据与驾驶行为同步采集系统,支持多项交通数据采集任务的并行处理,融合了用户的真实驾驶行为,并基于该系统设计了依维柯某车型的数据实车采集平台;该系统由上位机与下位机两个子系统构成,集成了多模块数据采集、储存、传输与标定等功能,且对各个模块完成了时间同步处理,适用于两客一危场景,并设计了易操作的上位机用户交互界面,对多模块数据实现实时可视化,直观查看各时段数据的变化规律,具有较高的应用价值。

基于联邦学习和多方安全计算的海铁联运数据安全共享方法研究

我国海铁联运占港口集疏运比例仍然过低,关键原因之一在于铁路对于港口适运货源的动态信息不明、营销组织不力。铁路货运营销部门缺乏在保证港口、铁路、海关三方数据隐私安全的前提下,根据铁路运力动态主动挖掘港口和海关数据中潜在适运货源的技术方法和手段,难以推出适销对路的运输产品和动态营销手段,也难以为海铁联运基础设施的建设提供有效决策依据。构建基于联邦学习和多方安全计算的铁路-港口-海关数据安全共享方法,使用结合同态加密等多方安全计算技术的梯度提升决策树作为模型训练算法,铁路、港口、海关三方地位对等协作,训练出海铁联运潜在货源识别策略;在该策略的正式运行实现过程中,铁路方能够获得路网各流向潜在适运货源的数量级,各方均看不见、带不走其余参与方的任何原始数据。

智能农机多机协同收获作业控制方法与试验

为提高多台无人化智能收获机和运粮车协同作业效率,该研究以2台不同型号水稻收获机和1台运粮车为研究对象,开展了智能农机多机协同收获作业控制方法研究。根据协同作业控制决策约束条件,建立协同收获作业中有限个状态过程的改进型连续时间马尔科夫链模型。以减少非作业时间为优化目标,通过模型预测未来一段时间内每台收获机的卸粮时间,动态更新每台收获机的卸粮顺序和时间。仿真试验结果表明:该研究控制方法相对于仓满后再召唤运粮车的卸粮方式有效减少了作业时间,协同收获任务的农机平均作业时间减少了13.58%。田间试验结果表明:智能农机多机协同作业控制方法实现了2台水稻收获机和1台运粮车协同自主作业,在场景1中,相对于仓满召唤卸粮模式,收获机1和收获机2非作业时间分别减少了71.25%和42%,收获效率提高了6.65%和5.22%;在场景2中,相对于仓满召唤卸粮模式,收获机1和收获机2非作业时间分别减少了77.64%和37.09%,收获效率提高了12.07%和5.78%。该文提出的控制方法可以实现收获-卸粮转运自主作业,减少了收获机的非作业时间,提高了作业效率,可为无人农场智能收获协同作业提供支撑。

高速公路-航空多层复杂货运网络拓扑性质研究

为提高我国交通运输系统运行的效率,应用复杂网络理论,选取2021年货邮吞吐量排名前30的机场所在城市与38个地级市的高速公路数据为研究对象,构建了高速公路-航空多层复杂货运网络。针对高速公路-航空多层复杂货运网络的拓扑性质进行研究。研究结果表明:高速公路-航空多层货运网络具有小世界特性,不具备无标度特性;多层网络中心性分布不均衡,大多城市节点更倾向于连接发达城市;多层网络整体呈现同配程度较低的同配网络,加强区域性联运建设有利于提高联运效率。

基于改进蝙蝠算法的多目标移动储能调度

在大规模电动汽车的随机充电等因素的影响下,电网峰谷差等问题突出。首先,计算所需多类型移动储能(电动汽车、移动储能车、氢燃料发电车)调度功率,考虑交通能耗,建立各类移动储能模型。其中,针对电动汽车交通能耗,根据电价对用户参与意愿的影响,建立相应的补贴体系。其余类型则只计及交通能耗成本。然后,建立以的配电网负荷峰谷差、新能源利用率、配电网运行成本为目标,利用超平面的概念自适应地确定不同目标函数的权重,将多目标归一化,建立三类移动储能协调调度模型。而后,使用改进蝙蝠算法求解,得到多类型移动储能协同调度的方案。其中,基本蝙蝠算法引入柯西变异逆累积分布函数等改进,得到改进蝙蝠算法,该算法有效提升优化速度、全局搜索能力。最后,在IEEE33节点系统中,进行仿真验证,结果证明了该调度方案的有效性。

多传感器融合技术在智能交通系统中的应用

阐述多传感器融合技术在高速公路智能交通中的应用,包括对路面传感器数据、视觉传感器数据、环境传感器数据的融合和分析。探讨多传感器融合技术在高速公路智能交通中的优化方法。

基于多源数据的高速公路差异化收费路段识别

在全面推广高速公路差异化收费背景下,针对如何选取差异化收费路段的问题,建立一种基于多源数据的差异化收费路段识别方法.首先,基于高速公路门架数据、收费站出入口流量、普通国省道交通流量自动观测站数据等多源数据,从路段沿线社会经济发展水平、网络化水平、交通运行特征、交通可转移性、交通负荷均衡性5个维度,构建高速公路差异化收费路段识别指标体系.然后,基于k-means聚类和分类回归树算法(Classification and Regression Trees,CART)建立高速公路差异化收费路段识别模型.最后,以云南省130条高速公路路段为例,提取高速公路差异化收费路段细分规则及关键特征指标.研究结果表明:影响高速公路差异化收费路段细分的关键特征指标分别为路段成网率、收费站节点度、出行成本偏差率、路段全天小时拥挤度、可替代路径数量;根据决策树细分规则可将差异化收费路段划分为差异化上浮型、不适合差异化、差异化下浮型3种,符合高速公路实际收费运营情况.

浮动式反应堆事故气载放射性多舱输运仿真分析

浮动式反应堆受限于特殊的使用环境容易发生事故,事故后气载放射性会在舱室之间传递影响可居留性。为详细分析其事故后气载放射性在舱室之间的传递过程,利用计算流体力学方法开展了破口事故下气载放射性从堆舱中向邻舱的输运过程,对比分析了采取堆舱排风及机舱排风对气载放射性输运的控制效果。结果表明:堆舱放射性泄漏后,气载放射性经泄漏口进入机舱,局部浓度相异;排风系统在舱室内形成局部循环流,使气载放射性汇于主流经排风口排出舱室。堆舱循环流在压力容器与泄漏口之间形成气幕,阻止气载放射性迁移;机舱循环流会在泄漏口机舱侧产生指向机舱的速度,加强气载放射性向机舱的迁移。同时采用堆舱及机舱排风在排风时间达到180 s时可使机舱气载放射性浓度相比无通风情况下降92.5%。

含不相关机的多目标混合流水车间调度

考虑不相关机和传送等因素的多阶段混合流水车间问题,以最小化最大完工时间和总能耗为优化目标建立整数规划模型。针对该问题,提出一种多目标离散灰狼优化算法来求解。设计基于机器分配码和速度选择码的编码方式和基于最短处理时间原则的解码方案;采用反向学习策略改进初始灰狼种群质量;将基于多点变异的自走模式和基于均匀两点交叉与多点交叉的跟随模式结合构成搜索模式以协调开发和搜索能力;引入精英保留策略确保优良个体不丢失。通过一系列的仿真实验验证了该算法的有效性。

客货共运模式的高铁货运发展空间分析

在铁路运输技术不断改善的背景下,高速铁路的运输条件得到了大力改善,运力也得到了相应增加,货物运输变得更加快捷、安全、可靠。利用高铁开展快捷货物运输可以满足高附加值、高时效要求的快递市场需求。针对该现状,考虑高铁、高速公路和民航之间的货运竞争,在由若干OD形成的货运网络中,以客运动车组预留车厢模式下总运输利润最大为目标,构建基于多目标的客货共运模式的高铁货运双层规划模型,计算货运网络中高铁的运价以及货流量在高铁快运网络中的分布。通过NSGA-Ⅱ多目标优化算法,求出Pareto最优解。最后以京沪间快递运输为例,验证所建模型的有效性。算例结果表明:预留货运车厢模式对于高铁客运的影响较小,可以增加高铁的盈利能力,在一些客运量不足的短途高铁线路上可以开展客货共运模式,以增加高铁收益,增强高铁在短途运输中对于公路货运的竞争力。

“人-车-桩-路-网”深度耦合下的配电网协同规划与运行优化

电动汽车(EV)作为连接交通电气化和电网清洁化的纽带和桥梁,可实现电力-交通-信息之间的深度耦合,形成电力-交通一体化的规划及运行架构。配电-交通融合系统(DTIS)中,EV充放电行为多时空动态交织、电能流-交通流-信息流深度融合、多利益主体动态博弈等大量不确定性因素使配电网的规划及运行优化的边界都将发生重大转变,但同时也给挖掘利用EV的移动储能特性和提升配电网灵活性带来了契机。为此,在分析“人-车-桩-路-网”深度耦合下配电网的形态演化特征基础上,剖析了新形态下配电网协同规划与运行优化所面临的新挑战,进而针对“人-车-桩-路-网”耦合下的EV灵活性建模、灵活域高效构建及预测、协同规划、运行优化4个方面关键技术展开讨论,并对相关技术问题的研究方向进行了展望。

农业收获运输车多车路径规划的优化研究

谷物收获后由农用运输车从分散的农田运到集中粮仓。由于谷物联合收获机进行谷物转移属于动态变化,农业运输车在规划范围内多次使用,故提高农业运输车合理调度及运输计划是保证农业运输车高效运行的重要因素。为此,将谷物联合收获机及农业运输车的田间谷物收获及运输视为具有动态卫星的两级多行程车辆路径问题,提出了混合整数线性规划模型,求解农用运输车田间多车路径规划最优解,并通过计算试验进行模型稳定性的验证。研究结果表明:模型误差较小,可以满足农业生产基本要求,研究结果可为农业生产实施最佳收获作业提供决策模型。

考虑城市多能源系统不确定性的移动能量枢纽规划方法

针对低碳新能源供能与电热气负荷间能量平衡困难及其时空不确定性,提出一种基于交通流和多源能量流协同的城市多能源系统移动能量枢纽(mobile energy hub, MEH)模型及规划方法。首先,研究低碳型高比例可再生能源供能的城市多能源系统源网荷能量和功率平衡及其调节需求特性,建立具有灵活的“电-气-氢”能源转换和存储特性的移动能量枢纽模型;其次,基于移动能量枢纽模型,综合考虑交通运输网络流量动态及其输运成本,建立基于交通网与城市多能源系统网络协同和移动能量枢纽能量特性的多能流时空协调模型;然后,考虑可再生能源出力以及负荷不确定性,提出城市多能源系统不确定性模型,并在此基础上建立了综合投资和运行成本最小的移动能量枢纽规划模型;最后,以我国北方某地区多能源系统运行数据为基础,建立移动能量枢纽仿真模型。算例仿真结果表明,该文提出的移动能量枢纽规划模型能够有效提升城市多能源系统维持较高能量平衡水平下的经济性,并可为较大供能规模的多能源网络提供较好的多时空尺度能量调节特性。

基于MADDPG的散装物料输送多智能体协同控制

为提升带式输送系统的智能化决策,提高生产效率,降低能耗,应用多智能体深度确定性策略梯度(MADDPG)算法,构建多输送机智能体协同控制系统。系统采用集中式结构控制多输送机,由输送机运行能耗模型,结合MADDPG算法结构,构建多智能体协同控制模型。通过训练模型,寻优输送机运行速度与煤流量最佳匹配关系,得出节能最优速度控制策略。与深度确定性策略梯度(DDPG)算法进行实验对比。结果表明,提出的多输送机智能体算法模型学习效率高,收敛速度快,具有较强的稳定性。

特大洪水期间长江口浑浊带分粒级输沙特征

基于2020年7月特大洪水期间长江口浑浊带南槽、北槽和北港多站位同步实测水沙动力数据,研究了河口浑浊带分粒级输沙时空特征及其对泥沙来源响应的指示意义,结果表明:(1)北港和北槽是流域泥沙净向口外输移的主要输沙通道,南槽是海域泥沙净向口内输移的主要输沙通道,主槽内粉砂是主要输沙组分,占比63.2%,口外粉砂和黏土是主要输沙组分,分别占比43.2%、40.9%;(2)大潮粉砂输运占比高于小潮,黏土输运占比低于小潮,口外测站砂组分在大小潮期间于横沙浅滩和九段沙间沿岸输移,横沙浅滩附近大、小潮离岸输沙分别是北港口外的1.7倍和8倍,不利于横沙浅滩淤涨;(3)当前流域减沙高达70%,此次特大洪水期间黏土、粉砂和砂三组分近底净向口内输移为减沙背景下的口外供沙提供了有力的佐证。

基于动态多源数据采集的铁路车辆装载状况检测和智能分析系统

通过分析目前铁路车辆装载人工检测方式与相关现有系统的不足,设计了一套具有动态多源数据采集的铁路车辆装载状况检测和智能分析系统。该系统通过构建多模态传感器和RS485传输及NB-IOT传输技术,对车辆装载状况进行多源数据采集、分析和处理,选用多模态传感器与边缘计算机融合,设计实现手动、自动、远程和自动故障恢复等控制方式,涵盖基础信息管理模块、检测门系统模块、警报系统模块、应用维护模块共4个功能模块。根据国内外铁路货物运输实际情况,对比分析现有的铁路货运安全检测监控技术设备等,该系统具备技术优势与应用效果,可有效指导装载优化和效率提升,在铁路货物运输领域中具有重要应用价值。