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。

全程老化沥青中温抗疲劳性能及预测模型研究

为分析老化沥青胶结料的中温抗疲劳性能,以三种基质沥青和两种改性沥青为试验材料,基于线性振幅扫描试验和黏弹性连续损伤模型,建立了预测模型。结果表明,在线性振幅扫描试验中,随着频率的增大和老化时间的延长,沥青的复合剪切模量增大,相位角减小;改性沥青的相位角明显小于基质沥青,表明改性剂可以增强沥青胶结料的弹性;基质沥青的疲劳寿命随老化时间延长而缩短,其变化存在一个平缓过渡期;精度检验结果表明,建立的非线性预估模型拟合程度高,可用于不同老化时间沥青胶结料疲劳寿命的预测;推荐采用残留疲劳寿命作为老化沥青胶结料中温抗疲劳性能工程的判断指标,并针对不同类型沥青提出了相应技术要求。

面向清扫车自动寻路的轻量化路沿感知算法研究

无人驾驶垃圾清扫车通常通过路沿检测实现自主路径选择。传统深度学习方法虽然具有较好识别效果,但计算量过大不符合实际应用需求。为此,提出一种基于YOLOv5轻量化的改进GDFE-YOLO算法。采用Ghostconv和C3Ghost对原网络模型主干进行替换;再引入可变形卷积替代Neck部分中的传统Conv卷积模块;最后将损失函数替换为Focal-EIOU Loss。实验结果表明,GDFE-YOLO算法在参数量、计算量和模型大小上分别较原模型降低了16.2%、15%和19.4%,检测速度提高12%;路沿识别均值精度为96.1%。GDFE-YOLO相较于YOLOv5s算法的识别精度仅下降0.9%,同时基于整体路沿的线性拟合检测策略,其单点的精度下降影响较小,因此所提出算法能够实现清扫车的轻量化路沿检测要求。

“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。

隧道露石混凝土路面试验性能及路用性能研究

本文分别选取骨料粒径偏小的EAC1和骨料粒径偏大的EAC2两种配合比制备露石混凝土试件,确定了露石剂的最佳喷洒量.在某隧道中铺筑了SMA-13、EAC1、EAC2、以及刻槽混凝土四种路面,检测比较其宏观纹理、抗滑性能与降噪性能.结果表明:随着温度升高,水泥混凝土表面水膜消失时间不断缩短,露石混凝土的最早、最佳、最迟可刷洗时间均明显提前,且可刷洗窗口期不断缩短.推荐6%露石剂溶液的喷洒量在250~300 g/m 2之间,在相同的露石剂溶液喷洒量下,增大骨料粒径有利于提升露石深度.露石混凝土的抗滑性能与其宏观纹理大小并不一定成正比,过大的骨料粒径不利于路面的抗滑性能.两种露石混凝土的宏观纹理抗衰减性能、抗滑性能与降噪性能均明显优于刻槽路面,而与SMA-13路面接近,且小粒径EAC1路面的各项性能均更好.

基于垃圾分类的智能沙滩清洁车设计与分析

随着人们生活品质的日益提高,户外沙滩游乐成为人们休闲娱乐重要活动之一,但是由于人们对户外环境保护意识较弱,造成大量垃圾污染海滩。目前沙滩垃圾清理的主流方式仍然以纯人工清理和大型垃圾清理机械装置为主,存在人工清理工作量大,大型机械装置成本高、工作效率低、垃圾分类差等问题。基于国内外沙滩清洁车研究现状以及缺陷,设计一款集垃圾清扫、垃圾分类、压缩垃圾和生物保护为一体的智能沙滩清洁车。

一种改进的A-SMGCS机场场道清扫引导系统

随着我国国民经济水平的不断提升,越来越多的人们选择乘坐飞机出行。日益增多的航班量也给机场场道(跑道、滑行道、机坪)清扫工作提出更多的挑战。目前机场场道清扫方式主要为人工驾驶清扫车辆进行排查清扫,但是这种方式存在清扫作业与航空器运行的冲突风险,场道全宽清扫作业难度大,清扫质量不能保证的弊端。为消除弊端,该文运用树莓派进行系统开发,采用Python语言,在A-SMGCS系统中开发场道清扫模块,包括路径行驶方案规划模块、场道避障及循迹模块、灯光识别模块等,最终实现清扫系统的优化,使其自动规划清扫路径,避免与航空器运行冲突,提高清扫车的清扫效率。

基于ROS系统的智能城市清扫车设计

针对当前城市清洁工作中存在的问题,如依赖人工清扫、缺乏智能分类功能等,本文提出了一种新型智能清扫车设计方案。该清扫车采用多模块化集成,包括封口更换模块、垃圾清扫模块、垃圾分类模块、高压雾化式喷雾模块、Linux for Tegra电子控制系统等,并通过Linux for Tegra电子控制系统进行集中控制。清扫车的工作原理基于自动驾驶系统,利用激光雷达和深度摄像头进行环境感知和路径规划,实现精准导航和智能避障。智能垃圾分类系统采用深度学习模型,结合高分辨率摄像头和近红外光谱分析仪,实现垃圾的快速识别与分类。

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。

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。

超级纤维清扫液工艺的应用

为解决水平井、大斜度井等特殊情况下的井眼清洁问题,采用了雷特超级清洁纤维作为处理剂。雷特超级清洁纤维是一种由100%白色原生材料单纤维丝聚丙烯,经过特别处理的人造纤维,呈单纤维丝纤维形态,密度为1.0 g/cm3并具有安全环保、惰性、高分散性、超强悬浮性等特性,利用其在钻井液中分散后形成高的机械悬浮、携带能力来满足清洁需要。通过在玉门油田的应用表明,雷特超级纤维清扫液配制简单,具有超强携带能力,对特殊情况下的井眼清洁具有显著功效,能有效减少井下复杂和事故;不污染钻井液,返出后井浆中的清洁纤维全部由振动筛除去;雷特超级纤维用量少,综合成本低,完全能满足特殊情况下的清洁要求。

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。

基于参变量扫值的非道路用柴油机增压匹配

为了解决传统增压匹配方法不能保证所选涡轮增压器与柴油机最佳匹配的问题,以及内燃机是高度的非线性系统,难以使用具体的数学公式来表示某一参数与其他参数之间的相互关系,基于一款非道路用柴油机的设计开发需求,提出了利用参变量扫值进行增压匹配的方法,以GT-Power软件为载体建立相应的增压柴油机模型,通过对不同大小的压气机和涡轮进行参变量扫值计算,在满足柴油机设计指标与耐久性约束的条件下,综合选取了与柴油机匹配良好的涡轮增压器。为了折中增压之后表征机械负荷的最高气缸压力与表征热负荷的排气歧管温度,又通过模拟分析确定了合理的增压压力和燃烧始点。台架试验结果表明:选定的涡轮增压器与柴油机匹配良好,各项性能参数与排放指标均达到了设计要求,合理匹配增压压力和燃烧始点可有效平衡最高气缸压力与排气歧管温度之间的矛盾。参变量扫值方法代替了实际增压匹配的复杂调整过程,并为实际的标定工作提供了一定的借鉴指导。

道路人工清扫扬尘中PM_(10)污染影响因素研究

目的确定影响道路人工清扫过程扬尘大小的因素之间关系及排放因子量化模型。方法采用模拟实验方法,通过改变路面粉尘负荷q、清扫强度Q以及路面粉尘湿度F等条件,对影响道路清扫过程PM10发生的主要影响因素展开研究。结果提出了中国北方城市道路人工清扫过程扬尘中PM10浓度的量化计算模型。结论粉尘含湿量对道路人工清扫扬尘量的影响最大,粉尘负荷次之,清扫强度最小。

大位移井用气泡携屑剂的研制与效果评价

大位移井水平段岩屑受重力作用易于在底部沉积,导致井下复杂情况发生甚至整口井报废。针对上述问题,实验室合成一种携屑剂FGC-1。室内对其进行了评价,结果表明:经FGC-1处理过的岩心润湿反转效果良好,岩心表面由亲油弱亲水转变为疏油疏水而优先和气体接触;与普通表面活性剂相比,FGC-1可使气泡持久地黏附在岩屑表面;FGC-1浓度为0.4%时,使得粒径为0.90～2.00 mm的岩屑能达到最佳携带效果;FGC-1与钻井液的配伍性好;用模拟大位移井井眼环空中岩屑携带运移情况的装置评价结果表明,在盐水钻井液中粒径为0.90～2.00 mm的岩屑有77.2%被携带到出水口位置,可见FGC-1起到了高效携带岩屑颗粒的作用。

果蔬清洗废水中乐果农药扫频超声波降解工艺优化

采用平板扫频超声波技术进行果蔬清洗废水中乐果农药降解研究,研究了超声波频率、定/扫频模式、处理体积、处理时间以及频率组合对水溶液中低浓度农药乐果降解的影响,探讨超声处理的自由基作用机理。结果表明,平板扫频模式超声波对乐果的降解效果优于定频模式,双板对振的效果优于单板超声。超声波降解处理系统较好的工作参数为:频率68 kHz、功率80 W(对应的处理体积为8 L)、扫频周期100 ms、频率组合68 kHz与68 kHz,初始质量浓度为3 mg/L的乐果溶液180 min降解率达到71%。利用超声波处理乐果溶液,存在因超声波超声的自由基引起降解的因素。

高效路面油污清洗剂的研制

通过对美食街路面油污组成、性质及形成过程进行分析,选择合适的表面活性剂、辅助溶剂和碱性助剂等原料成功地复配成弱碱性高效路面油污清洗剂。在正交实验的基础上,对所选配方进行性能优化实验,确定最佳实验配方组成分别为脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠6%、直链烷基苯磺酸钠1%、烷基糖苷4%、脂肪醇聚氧乙烯醚1%、桔子油1.5%、三乙醇胺4%和柠檬酸三钠3%,在150℃的干燥温度下其去污力可达99.8%。与市售厨房多用清洗剂"威猛先生"清洗性能的对比研究表明,该清洗剂的综合去污能力更强,在路面稠油垢清洗领域显示出广阔的应用前景。