Multi-objective genetic algorithm for the optimization of road surface cleaning process

The parameters affecting road surface cleaning using waterjets were researched and a fuzzy neural network method of calculating cleaning rate was provided. A genetic algorithm was used to configure the cleaning parameters of pressure, standoff distance, traverse rate and angle of nozzles for the optimization of the cleaning effectiveness, efficiency, energy and water con-sumption, and a multi-objective optimization model was established. After calculation, the optimized results and the trend of variation of cleaning effectiveness, efficiency, energy and water consumption in different weighting factors were analyzed.

International Cooperation on Clean Energy under the“Belt and Road”Initiative

The“Belt and Road”Initiative is sustainable and green.As an important action point for building a green“Belt and Road”Initiative,clean energy can effectively reduce carbon emissions from energy consumption,making it an effective way to achieve the global energy transition and“Dual Carbon Goals”.This paper analyses the necessity to conduct international cooperation on clean energy and the problems inherent in that process under the“Belt and Road”Initiative,then discusses examples of international clean energy cooperation modes such as the reference of international traditional energy cooperation mode,international clean energy industrial park cooperation mode,international clean energy integration cooperation mode,“Internet+”smart clean energy cooperation mode,and international clean energy PPP cooperation mode.

高模量温拌改性剂对沥青基本指标和疲劳性能影响研究

为评价高模量温拌改性剂对基质沥青基本指标和疲劳性能的影响,在70#基质沥青中掺入不同剂量改性剂,采用动态剪切流变仪(DSR)对试验沥青进行动态扫描试验研究。首先制备了不同掺量高模量温拌改性剂改性沥青,随后评价其基本性能,并通过布氏粘度试验分析不同沥青的拌和温度与压实温度;再采用DSR对不同掺量高模量温拌改性剂改性沥青进行线性振幅(LAS)扫描试验和时间扫描试验。通过LAS试验和粘弹性连续损伤(VECD)模型分析不同掺量(0%,2%,3%,4%)改性沥青和SBS改性沥青的疲劳特性;基于动态扫描试验,应用耗散能原理探究不同掺量改性剂对沥青疲劳性能,同时把不同掺量改性70#沥青与SBS改性沥青的试验结果进行比对,并分析了改性剂的作用机理。试验结果表明:随着高模量温拌改性剂掺量增加,软化点增加,针入度和延度减少,3%掺量改性沥青软化点稍优于SBS沥青;改性沥青粘度随着改性剂增加先减后增,改性后沥青的拌和、碾压温度与70#基质沥青相当,均远小于SBS改性沥青,即改性后的沥青有良好的温拌效果;高模量温拌改性剂可不同程度提高沥青的疲劳性能,合适掺量改性沥青疲劳性能可与SBS改性沥青相当,高模量温拌改性剂的建议掺量为3%;研究结果将为高模量温拌改性路面材料工程应用提供参考。

“双碳”目标下中国与拉美地区清洁能源合作前景探析

拉丁美洲清洁能源发展迅速,在水能、风能、太阳能、氢能等领域均取得较大进展,拥有巨大的开发潜力。近年来,中国与拉丁美洲国家清洁能源合作成果丰硕,达成多项能源战略合作协议,并从水电扩展到风电和光伏发电等领域,形成以并购为主的合作模式,未来双方合作将进一步加深。中拉清洁能源合作具有地缘政治、经济、技术等多重优势。拉美地区与中国经贸往来密切,近年来出现左翼集体当政的局势,在技术层面依托中国形成互补,双方合作前景广阔。但拉美地区的电力系统和储能设备较为落后,新冠病毒疫情后政治和社会危机不断加深,加之美国拜登政府在能源政策上的转变,使中拉合作面临着一定的挑战。为使中拉清洁能源合作不断深化,应在“一带一路”倡议下,通过“南南合作”机制开展清洁能源外交,利用“互联网+清洁能源”模式赋能清洁能源平台建设,加强清洁能源风险管理机制,共同实现经济低碳综合发展。

铁路道岔清扫机器人研制

目前铁路道岔主要采用人工清扫,存在效率低、成本高等问题,开发自动化智能化清扫设备是发展趋势。在调研道岔清扫机器人功能需求的基础上,提出清扫机器人的智能清扫系统、走行与自主上下道、快速自主转线等技术方案,并进行主要机械结构设计,综合利用磁导航、伺服控制、射频识别、超声波和激光传感以及全闭环步进驱动等先进感知和智能控制技术,研究了清扫系统自主确定清扫范围及目标、自动避障、自动执行清扫工序的控制技术,道路走行自主导航、道路/轨道走行方式转换位置的自动定位与道路/轨道走行方式的自动切换方法,以及快速自主转线工作模式及控制程序与方法等关键技术,研制了具备智能清扫、自主上下道、快速自主转线的道岔清扫机器人。目前铁路道岔清扫机器人已投入使用,应用效果表明其自动化智能化程度高,清扫效果好,工作效率高,工作性能稳定。

中国与东盟绿色联通中清洁能源合作新态势

中国—东盟对话与合作已进入而立之年,且已升级为全面战略伙伴关系。随着“一带一路”绿色联通建设的推进,中国与东盟清洁能源合作在联通依赖、战略对接与产业互补方面的基础日益坚实。近年来,中国与东盟清洁能源合作的制度化程度不断提升,东亚峰会清洁能源论坛、中国—东盟清洁能源能力建设计划、东盟+3清洁能源圆桌对话等机制相互配合;中国注重根据东盟各国禀赋与政策推进不同领域的绿色合作伙伴关系;逐步强化标准规范、技术管理等方面的绿色“软联通”。但双方合作仍面临多重阻碍,包括高碳路径依赖与电力基础设施薄弱并存下的能源转型阻滞、东盟国家法律制度不健全及政治环境不确定的风险挑战以及域外大国围绕清洁能源项目和可持续基建的对华竞争上升。中国可加强在碳中和态势下与东盟绿色发展的战略对接,提升区域绿色联通中的综合性机制建设与议题性合作,以区域全面经济伙伴关系协定(RCEP)为契机协调区域技术标准并推进东亚绿色产业链建构,以东盟为平衡中心同时推进新三方合作协调与民间“心联通”建设。

基于AHP-FCE模型的道路清理机器人设计评价应用

为解决城市治理过程中所面临的道路清理问题,对道路清理机器人进行了优化设计。首先采用层次分析法对道路清理机器人相关的设计准则进行分析,主要从功能、应用、成本、外观四个方面入手,得到分析模型,并计算不同设计要素点的权重。然后再根据模糊综合评价法对三种不同的设计方案进行打分,并计算得到评价集、矩阵集和模糊评价向量。最后通过计算得出不同设计方案的设计评分,并通过比较设计方案评分来选择最优的设计方案。

净味沥青混合料应用技术研究

针对沥青路面施工过程中沥青烟气排放问题,开发了净味添加剂,分析了净味改性沥青三大指标与净味效果的变化,确定了净味剂的合理掺量,对比了净味改性沥青混合料和普通沥青混合料在高温及水稳定性能、拌和生产和沥青摊铺施工过程中气体排放浓度、施工后的路用指标,分析了净味改性沥青混合料的环保效果。研究表明,相较普通改性沥青混合料,拌和过程混合料H_(2)S、VOC、SO_(2)气体排放降低90%以上,路用性能满足要求,为进一步改善沥青路面施工环保特性提供参考。

基于Arduino的楼梯自适应式清洁机器人设计与实现

传统的扫地机器人无法完成对于楼梯的清洁,人工清洁楼梯费时费力且有一定的安全隐患。针对设计实现机器人自主爬楼清洁,采用了行星轮式机构与麦克纳姆轮的结合来实现平地行走和楼梯攀爬,加上吸尘机构以及各硬件驱动控制电路和控制程序的结合,使得机器人可以自主进行楼梯的逐阶清洁,实现一定的路径规划,并且能够避障和防跌落,极大程度地摆脱人为控制,减轻人力负担。通过相关程序和各驱动模块的链接,将程序所表达的功能通过Arduino电路板输送至相应模块以达到预期效果。通过硬件电路设计进行电机的驱动和控制,再由电磁离合器控制电路对麦克纳姆轮和行星架组成的行星轮进行控制,共同实现“平地清洁”和“楼梯清洁”,经过红外避障传感器和超声波传感器检测到的环境信息自主对相应工作做出调整,使机器人具有自适应的能力,通过电压检测电路及水平开关检测电路对机器人剩余电量和所处倾斜状态进行实时监测,确保机器人正常平稳运行。

水平井井眼清洁随钻监测与评价方法研究

现有的岩屑流量测量系统在实际工作过程中存在岩屑倾倒不彻底,以及井眼清洁和井壁稳定方面的风险。本文在分析影响水平井井眼清洁因素的基础上,针对现有岩屑流量测量存在的问题,提出了基于岩屑推扫的岩屑流量测量技术方案,解决了以往岩屑流量测量过程设备倾倒岩屑不彻底问题,减少人工清洁频率;基于岩屑返出率建立了井眼清洁和井壁稳定定量监测方法,形成了井眼清洁和井壁稳定风险监测与评价方法。通过现场应用测试,成功预警了井眼不清洁和井壁失稳风险,证明了本文建立的方法可以应用于现场施工中。

不同清扫作业方式与道路积尘/扬尘的关系

道路积尘/扬尘是城市环境空气颗粒物的重要来源。为促进成都市公园城市的建设,通过模拟实验探究不同清扫保洁作业方式与道路积尘/扬尘间的关系。结果表明,当积尘负荷和尘土量较高时,单一的作业方式中“干扫”对积尘负荷(86.78%)及尘土量(66.95%)的清除效率均最高,但人群感官体验较差;“洗扫”效果次于“干扫”,但人群感官体验较好。清扫保洁作业组合方式优先选择“干扫+冲洗”“洗扫+冲洗”。当积尘负荷和尘土量较低时,单一的作业方式“干扫”或“洗扫”即可。道路清扫作业期间,路边大气中TSP、PM_(2.5)、PM_(10)的质量浓度上升20%左右;清扫完成5~10 min后,路边大气中颗粒物浓度基本不受影响。建议道路清扫作业车辆可通过增加隔板或扬尘收集罩等装置改造以便推广清扫效果较好的“干扫”,可引入抑尘剂/消融剂等新型材料或新技术去除道路两侧道路构造内嵌入的老旧、压实的残土,切实提高人群感官舒适度,保护人体健康。

环卫智能机器人作业设备在城市道路清扫作业管理中的应用分析

为提高城市道路清理的智能化与科学化,开展环卫智能机器人作业设备在城市道路清扫作业管理中的应用分析。驱动环卫智能机器人作业设备的过程中,会不断发出激光射线,感知环境中的垃圾与障碍物;当环卫智能机器人作业设备识别到城市道路上存在垃圾后,将自动启动本体结构的道路清扫模式;在作业过程中,根据机器人的作业环境,切换“吸扫型”和“纯扫型”道路清扫模式;根据区域环境中是否存在垃圾,机器人将利用激光规划清扫路径;利用环卫智能机器人作业设备中的差分GPS,获得机器人准确的位置坐标和方位角度,满足作业中的机械实时管理需求。

小型干式扫路机的开发设计

随着小型环卫设备的不断推广应用,小型干式扫路机也应运而生。小型干式扫路机的开发应充分结合实际作业工况,整机结构尺寸,清扫能力等。以市场上一款小型干式扫路机为研究对象,就产品的开发设计进行一定的分析和探讨。

道路清洁垃圾智能分类处理车的设计与研究

城市道路清洁作业多由人工或传统驾驶清洁车完成,面临劳动强度大、人员成本高、作业效率低的问题。文章研究设计一款适用于城市道路清洁与垃圾分类回收于一体智能分类处理小车。小车主要包括红外传感测距装置、直流电机、清扫模块、智能地盘、垃圾收集分类机构,可实现在城市道路行驶中的路径规划以及垃圾分类。

家用扫地机器人清扫效率提升方法研究

家用扫地机器人能够凭借一定的人工智能实现路径规划,自主地完成房间所有区域的地面清扫工作。清洁效率是家用扫地机器人性能的重要指标,尽量用最少的时间完成全屋地面的清洁工作。为了提高清洁效率,对路径规划有一定性能要求。文章实现了一种有效提升清洁效率的方法,其由三种方法共同组成,分别为虚拟分区递归弓字型方法、小区域困住检测及脱困方法、导航快速沿边绕障方法。

适用全能扫拖机器人和洗地机的地板清洁剂的开发

智能型全能扫拖机器人和洗地机已进入普通家庭,传统的家用地板清洁剂由于泡沫太高,与机器不兼容,会导致机器频繁报错和故障,严重影响机器的正常工作。支链脂肪醇聚氧乙烯醚和直链脂肪醇聚氧乙烯/聚氧丙烯聚醚均具有较好的去污力以及泡沫低、润湿力强的特性,开发了含这两种不同的低泡表面活性剂、复配溶剂、水助溶剂、消泡剂等助剂组成的全能型地板清洁剂,具有超低泡、快速消泡、优良的去污力等性能,且对机器无腐蚀、不会引起机器故障或误报,广泛适用于全能扫拖机器人和洗地机,同时也可作为日常地板清洗剂使用。

基于多算法融合的环卫装备自适应贴边作业控制系统研究

文章提出一种基于多算法融合的自适应贴边作业控制系统,通过多传感器融合检测手段进行路沿检测,其中点云检测基于路沿侧边几何特征和栅格原理对两个单线激光雷达扫描所得的点云进行处理提取路沿信息;通过深度相机的点云信息对前方路沿进行曲线拟合,得到道路的曲率信息;通过摄像头的RGB信息,对道路图像进行识别推理,识别出道路区域得到边缘线,使得智能环卫机器人按设定的贴边距离和整车速度进行贴边运动。

一种保持大斜度定向井井眼清洁的有效技术

为了提高大斜度定向井的施工安全 ,钻井过程中及时清除岩屑床 ,研究出了一种射流除屑剂。该除屑剂的施工要求为 :密度比基液高 0 4～ 0 5 g/cm3,在环空中至少有 61～1 2 2m ,除屑过程中必须保持连续开泵循环 ,采用正常排量循环除屑 ,钻具转速应为 80r/min左右。如果出现井眼清洁问题 ,应使用 3～ 4次除屑剂清砂。使用该除屑剂清砂作为预防措施时 ,每 6～ 8h或钻进 1 5 0～ 30 0m进行一次清砂。现场实践表明 :应用该除屑剂能有效清除大斜度井段的岩屑 ,避免岩屑床的形成 ,保证大斜度定向井的施工安全。

与自行车配套的城市道路保洁清扫装置的研制

研制出一种能与普通自行车配套工作的城市道路保洁清扫装置,用于城市道路的保洁工作。介绍了其结构设计及工作原理。

道路区域PM_(2.5)浓度的影响因素研究

为探究人为因素和气象因素对道路区域PM_(2.5)浓度的影响,选择南京仙林大学城某条典型道路开展大气PM_(2.5)监测实验。结果表明,道路清扫抬升PM_(2.5)浓度,白天的抬升作用较傍晚和夜间更加显著。各类交通流对道路区域PM_(2.5)浓度的影响程度排序为:柴油车>汽油车>燃气车>道路行人。PM_(2.5)浓度阴天高于晴天和多云天,霾日(209.3、80.5μg/m^3)高于非霾日(47.0、62.0μg/m^3);在霾日变化特征各异,在非霾日均呈"三峰"分布特征。非霾日,道路区域PM_(2.5)浓度的高值区与相对湿度的高值区,温度、风速的低值区重合;PM_(2.5)浓度的低值区与相对湿度的低值区,温度、风速的高值区重合。温度与PM_(2.5)浓度呈负相关(r=-0.501,P<0.05),是影响PM_(2.5)污染程度的关键气象因子。由此可见,道路清扫、交通流和各类气象因素对道路区域PM_(2.5)浓度影响显著。