农林研究生教育中产教融合和科教融合的探索——以西南林业大学机械与交通学院为例

针对目前农林研究生教育中理论与实践、科研结合度不够,在训练学生解决实际问题和强化科研能力等方面培养不足的问题,调研分析了农林研究生教育的特点、目前的研究现状和成功案例,确定了在农林研究生教育中进行产教融合和科教融合的研究内容、研究路线、研究方案和实施方法,并与相关专业结合进行了探索。结果表明这些措施取得了一定的成效,激发了学生的学习兴趣和热情,锻炼了学生综合运用知识进行工程设计、分析和解决实际问题、开展科研工作的能力。

“雨课堂”在林业院校工科专业“机电传动控制”课程教学中的应用--以西南林业大学为例

“雨课堂”是一种以“互联网+教育”形式实现的教学改革,它覆盖了教学的全过程。“机电传动控制”是机械类专业高年级开设的一门综合性专业课程,也是林业院校最“难教难学”的课程之一。由于传统课程教学缺少课前、课中、课后全过程的教学交流,直接影响了课程教学效果。为了实现教学全过程交流,充分体现“以学生为中心”的教学理念,以西南林业大学机械类专业课程“机电传动控制”为例,探讨了“雨课堂”在课程教学中的实施方法:一是要确定“雨课堂”教学的组织形式,二是要开展多种形式的“雨课堂”教学互动,三是通过“雨课堂”进行教学测试,四是利用“雨课堂”开展教学监督。“机电传动控制”课程教学实施“雨课堂”后,教学效果与学生成绩都得到明显的提升。通过对连续6届学生的考试成绩比较分析后发现,采用“雨课堂”教学模式后,平均不及格率从23.4%下降到了3.1%,平均优秀率从10.1%上升到17.8%,实现了在不及格率显著降低的同时有效提高优秀率。

高校无桩式公共自行车规划与调度——以西南林业大学为例

自2016年下半年以来,随着移动互联网技术的成熟,基于共享经济+智能硬件的无桩式公共自行车(共享单车)取得了蓬勃发展,为中短距离出行,长距离换乘问题提供了有效的解决方案。文中基于四阶段法,探讨了适合高校的交通发生与吸引量的预测方法和无桩式公共自行车的使用需求预测方法,并建立了基于最短路径的单车场夜间调度模型并设计了改进型蚁群算法对模型求解,以提高投放效益和用户体验,降低调度成本。

仿生表面织构在农林机械中的研究现状

近年来,仿生学研究发现,生物在漫长的生存进化过程中,体表进化出许多具有优异摩擦学性能的表面织构,为机械材料摩擦学行为研究提供了大量的参考蓝本,仿生表面织构也成为了减摩减阻及摩擦学性能的重要手段。为此,基于国内外对仿生表面织构的研究,笔者概述了仿生表面织构的类型、发展、减摩减阻机理及应用,介绍了仿生表面技术在农林机械中的发展运用,总结了当前研究的不足并提出展望。

智能交通系统的发展现状及未来展望

为了更直观地了解到智能交通系统的重要性和发展趋势,本文首先分析了智能交通系统技术的国内外研究现状,包括合作式自适应巡航控制、网络攻击对自动驾驶车辆的影响、分布式共识策略在车队编队中的应用,以及无人机技术在智能交通系统中的运用。其次,分析了智慧高速公路设计、智能交通系统的不足以及中国智能交通系统研究趋势。最后对现阶段智能交通系统存在的不足提出了未来的展望。全球化趋势下,中国需发展具有中国特色的智能交通系统核心技术、加强研究与法规制定以提高交通安全。

西南地区农村道路交通存在的问题以及建议

农村公路是我国公路的重要组成部分,近几年,我国农村公路的发展较为完善,但也存在很多的问题有待改进。随着农村居民生活水平的提高,农村的私家车保有量也持续增加,但停车不规范、居民为了盈利超载的现象仍存在。有的居民知法犯法,故意走偏僻小道逃避交通管理人员的追责。未成年人违法驾驶摩托车的现象仍存在,家长的交通安全意识薄弱。本文主要以大理州南涧县农村公路存在的问题对目前我国西南部地区农村公路的发展问题做进一步的剖析,并给出一定的意见和建议。南涧99.3%的地区属于山区,“十三五”期间,南涧县在农村公路的建设投资占比高达90%。投入资金较高,超过12亿元,目前交通管理人员对无证驾驶等的问题加大了监察力度。但农村公路作为一大建设难题,无论是公路本身,还是公民自身,仍有很多的问题有待解决。

成本约束下的高职物流管理专业培养方案选择——以贵州交通职业技术学院为例

以贵州交通职业技术学院为例,根据高职教育的特点,分别从社会需求、职业能力与学生个人意愿三方面分析高职物流人才应该具备的能力,从而确定该校物流管理专业的培养目标,结合学校对培养成本的要求,运用TOPSIS法得到备选方案的优劣排序,选取最优的培养方案。

基于耦合模型的交通组织方案对公交车NO_(x)排放影响分析

为论证交通组织方案对NO_(x)减排有明显的效果,根据实际公交线路,分别运用VISSIM交通仿真模型和Webster信号配时模型优化交通组织方案,再通过尾气排放模型MOVES与VISSIM进行联合仿真得出排放因子,分析不同类型的交通组织方案对公交车NO_(x)排放特性的影响。结果表明:交通组织方案提升了公交车在高峰期的服务水平,对缓解交通拥堵有明显的效果,并且在工作日早晚高峰时对NO_(x)的减排效果尤为显著;在交通设计方案中运用路中式专用道,因其独立性强和不易受社会车辆干扰等优点,在降低交通延误、提升运行速度以及减少NO_(x)排放等方面对比其他方案最具优越性;信号配时优化对缓解交叉口NO_(x)的排放起到主要作用,直接降低了怠速工况所占的比例,进而减少恶劣工况所带来的额外排放。

西双版纳甘蔗全程机械化农机配置经济效益评价指标体系构建与应用

针对缺少系统的甘蔗全程机械化农机配置经济效益指标评价体系这一问题,通过德尔菲法和专家评价法构建了以农机配备经济效果和农机使用经济效果2方面为主要评价指标的经济效益评价指标体系。评价体系包括2个一级指标、5个二级指标、14个三级指标和18个四级指标。根据专家打分情况构造判断矩阵,利用德尔菲法和AHP层次分析软件计算,确定指标体系的权重。该指标体系既可以对整套甘蔗全程机械化模式机具进行农机配置经济效益评价,也可以对单个甘蔗生产机具进行经济效益评价。最后以西双版纳勐海县纽荷兰农机合作社的中联AC60B和凯斯4000甘蔗收获机为例,应用该指标体系进行对比分析,得出凯斯4000甘蔗收获机的经济效益要优于中联AC60B甘蔗收获机。评价方法简便易操作,得出结论符合客观实际,对其他地区进行甘蔗全程机械化经济效益评价具有借鉴性和指导意义。

食用玫瑰花采摘机械手的设计与分析

针对玫瑰花瓣易损伤的特殊性、玫瑰花茎叶在花丛中不易寻找的复杂性,设计了一种新型食用玫瑰花采摘机械手的本体结构,特别是其末端执行器,并基于SolidWorks Simulation对末端执行器的关键部件弧形夹爪和切割刀结合有限元分析理论进行了应力分析,避免其出现应力集中而导致结构损坏的问题。根据D-H参数法建立了采摘机械臂的各连杆坐标系,通过求解正逆运动学方程,推导出末端执行器相对于基准坐标系的位置向量,并利用MATLAB的机器人工具箱对采摘机械手工作空间和关节空间轨迹规划进行了仿真模拟。经过玫瑰园实地采摘夹取试验,每种试验项目分别试验20次并记录成功次数,试验统计结果验证了采摘机械手的工作空间、轨迹规划仿真模拟的合理性和采摘机械手工作的可行性。

基于MOVES的高速公路客运交通排放特性研究

研究了高速公路客车污染物排放时空分布特性,为政府相关部门制定合理的交通管制措施提供理论支持,从而减轻客车排放对高速公路及周围环境造成的危害。以2021年云南省高速公路通行客车收费数据为基础,结合云南省客车技术特征、环境条件及燃油特性等参数对MOVES模型进行本土化修正,从而计算高速公路客车排放因子,结合车流量及行驶里程建立2021年云南省排放清单,并采取自下而上的方法和ArcGIS技术对排放清单进行时空分布分析。结果表明,各项污染物主要来源于客一。在时间分布上,在工作日期间客车污染物排放量在8时及18时左右出现双高峰结构,而非工作日期间,在14时到18时之间一直处于较高的排放水平;在空间分布上,污染物分布以昆明市为中心向四周扩散,离昆明市越远的地方,污染物排放分担率越小。

内燃机活塞环材料及表面处理技术研究现状与发展趋势

活塞环是内燃机中重要的零部件之一,该部件的摩擦损耗占内燃机总摩擦损失的26%。因此,活塞环材料的选用及其表面处理研究对于优化提升内燃机性能、延长服役寿命具有重要意义。简单介绍并总结了内燃机活塞环常用材料及其发展趋势,详细综述了激光表面织构技术、表面涂层技术以及表面复合技术在内燃机活塞环减摩抗磨方面的研究和应用现状。其中,激光表面织构技术(LST)可起到接纳磨屑、保持油膜等作用,从而降低活塞环表面摩擦和磨损,但由于织构形貌和几何参数特征对摩擦学性能的影响较为复杂,仍需结合实际工况进一步研究并优化。以镀铬、热喷涂、气相沉积及激光熔覆为代表的涂层技术也常用于活塞环的表面强化处理,但涂层材料种类繁多,难以形成统一的行业标准进而规模应用。此外,通过合理复合多种表面处理技术,比如微弧氧化与电泳沉积复合、超声滚压与离子渗氮技术复合、磁控溅射和低温离子渗硫复合等,可实现优势互补、发挥协同作用,有效改善接触表面的摩擦性能,为活塞环的减摩增寿研究开拓了新的思路。最后对未来活塞环材料开发应用及其减摩抗磨方面的研究发展进行了展望。

漾濞核桃物理特性测定及分析

为完善核桃精深加工设备,提高自动化生产效率,对云南漾濞核桃的三径尺寸、含水率、摩擦因数、质心及弹性模量基本物理参数进行测定,并对不同含水率的核桃进行准静态压缩试验,得到漾濞核桃的相关物理特性及与之相关的力学特性的数值。结果表明:漾濞核桃整体呈短圆;湿核桃的含水率在22.05%~31.32%,同时核桃的破壳力随着含水率的减小而减小;核桃以缝合线与平板接触的姿态在PVC人字纹面上的摩擦系数最大为0.53,在不锈钢面上的摩擦系数最小为0.38;三点测力法测出核桃的质心偏向于尖端方向;湿核桃的弹性模量大致在122.03~133.78 MPa,弹性模量随着含水率的降低呈先减后增的趋势。

基于SCG-YOLOv5n的收获期澳洲坚果检测算法

为实现自然环境下澳洲坚果的快速准确检测,针对收获期澳洲坚果果皮与枝叶颜色相似、体积小、病害果混杂难识别的问题,提出一种基于SCG-YOLOv5n的收获期澳洲坚果检测算法。该方法运用数据增强,提高模型鲁棒性;在YOLOv5n的骨干网络引入SimAM注意力机制,增强有效特征的提取能力;在FPN结构中引入CARAFE上采样,强化目标感知能力;使用GSConv轻量级卷积替换部分卷积层,减轻模型的参数量并实现高效特征融合,提高检测速度和检测精度。结果表明,改进后的SCG-YOLOv5n澳洲坚果检测算法对收获期的青皮澳洲坚果和病害澳洲坚果的检测平均精度AP分别为94.8%、97.9%,单张图像平均时间为5.33 ms,比YOLOv5n模型高出2.1%、1.3%,检测速度提升15.8%。该算法可以高效检测澳洲坚果,为后续自动化采摘提供技术参考。

基于模糊PID算法的食用菌大棚温度控制系统研究

食用菌大棚温度控制系统是一个具有时滞性的复杂系统,传统的开关量或常规PID控制很难满足设计要求。该研究设计一种基于STM32F103CRT6单片机为控制核心,加入模糊自适应PID控制算法,利用DHT11温湿度传感器进行温度实时采集,单片机运算处理,光耦固态继电器驱动电路对热风机进行控制,从而达到温度调节的目的。并在MATLAB/simulink环境下建立常规PID控制和模糊自适应PID控制的仿真模型,通过仿真结果,对比验证了该方法比常规PID控制方法具有低超调量和调节时间短等较好的控制效果。

不同海拔下柴油机燃用不同比例生物柴油的碳烟形成历程

基于不同海拔下某农用柴油机燃用生物柴油-柴油混合燃料的试验数据,建立柴油机生物柴油-柴油混合燃料时缸内燃烧的三维仿真模型。利用该模型研究不同海拔下柴油机燃用不同比例生物柴油时缸内碳烟的生成与氧化过程。研究结果表明:当柴油机燃用不同比例生物柴油-柴油混合燃料时,随着海拔的升高,碳烟的开始生成始点和峰值对应的时刻有所推后,碳烟的峰值和趋于稳定的终值均随之升高,碳烟从开始生成到趋于稳定所对应的区间延长;随着柴油机燃用生物柴油比例的增大,碳烟生成的始点没有明显的变化规律,碳烟生成速率、缸内峰值以及趋于稳定的终值均随之降低,碳烟从开始生成到趋于稳定所对应的区间缩短。本研究可为高原地区柴油机燃用生物柴油实现高效清洁燃烧提供参考。

基于改进YOLOv4的澳洲坚果视觉监测方法

针对大规模澳洲坚果种植园管理困难的问题,提出一种基于改进YOLOv4的林地澳洲坚果生长监测方法。在澳洲坚果种植基地中进行图像采集,记录3种常见的澳洲坚果存在形式,制作VOC数据集并用于模型训练。对样本数量较少的类别进行数据增强,使训练样本均衡分布。在原始YOLOv4方法的基础上进行改进,用DenseNet121网络替换原来的主干网络,并使用Focalloss优化检测模型的分类损失函数,有效提升检测模型精度,同时缓解类别间检测精度不平衡问题。试验结果表明,与YOLOv4、YOLOv3方法相比,所提改进YOLOv4方法对每种澳洲坚果形式的平均精度(AP)均为最高,检测模型的平均精度均值(mAP)达到93.33%,检测速度达到28.7 FPS,实现对林地澳洲坚果落果、病害等生长信息的实时、高效获取,为精确监测澳洲坚果生长状态提供依据。

表面织构与DLC涂层复合处理影响材料摩擦特性的研究进展

近些年来表面织构化与表面涂覆技术在提高摩擦学性能方面取得了良好的进展,有越来越多的研究将表面织构技术与涂覆技术进行融合,发现在适当的外界环境下合适的织构化参数与DLC涂层复合处理后显现出优异的摩擦学特性,两者间做到了1+1大于2的效果。表面织构化已经广泛的应用在改善材料摩擦性能等方面,然而其在干摩擦条件下可能并不能起到很好的润滑效果。DLC涂层被世间公认为是有效的固体润滑剂,它具有良好的减摩、抗磨性,但涂层却有着吸附力差的缺点,表面织构可以增大涂层与基材之间的有效结合强度,增加表面的腐蚀能力,进而可以提高涂层的摩擦学性能、腐蚀性能、生物相容性。织构化与DLC涂层的结合可以在航空、汽车、机械等领域得到广泛应用,进而提高产品的性能和可靠性。主要介绍表面织构化与DLC涂层复合改性处理后材料的摩擦磨损特性。并从织构的几何参数、实验条件、接触方式、摄入元素、涂层厚度以及仿真分析等几方面进行阐述。为帮助后续的研究方向提供参考。最后对织构与涂层复合改性方面的发展趋势进行展望。

昆明市高速公路机动车温室气体排放清单及时空性分布特征

为研究昆明市高速公路机动车的CO、CO_(2)、N_(2)O、CH_(4)温室气体排放清单,使用2021年昆明市高速公路客车交通流量数据、机动车GPS信息数据获得了高速公路网上的车型构成、车流量等基础数据,应用本土化修正后MOVES模型计算了昆明市高速公路的机动车CO、CO_(2)、N_(2)O、CH_(4)排放因子。基于实际交通流量数据、温室气体排放因子和昆明市高速公路实际道路信息,构建了昆明市高速公路机动车温室气体排放清单,并对其排放特征以及空间分布特征进行分析。结果表明:昆明市2021年高速公路机动车CO、CO_(2)、N_(2)O和CH_(4)的排放量分别为20337.1、2575677.1、33.8和72.9 t,总计CO_(2)当量为2626212.5 t。按排放标准划分,国Ⅳ排放标准的机动车是4种温室气体排放的主要贡献车型;按车辆类型划分,小型客车是CO、CO_(2)、N_(2)O排放的主要贡献车型,大型客车是CH_(4)排放的主要贡献车型;按燃料类型划分,汽油车是CO、CO_(2)、N_(2)O的主要贡献车型,柴油车是CH_(4)排放的主要贡献车型。昆明市高速公路机动车温室气体排放时间分布特征为排放强度与不同时间段的交通流量呈正相关,在24 h内呈现双高峰变化;空间分布特征为排放强度与路网密度和区域交通流量密切相关,路网密度较高和交通流量较高的区域排放强度较高。

曲靖市中大型农用拖拉机排放清单与空间分布研究

为了解中国高原地区农用拖拉机排放状况,加强大气污染物的管控,利用车载排放测试系统(PEMS)对曲靖市中大型农用拖拉机实际工况下的尾气排放情况进行了测试,建立了2021年曲靖市中大型农用拖拉机大气污染物及温室气体排放清单。结果显示,2021年曲靖市中大型农用拖拉机氮氧化物(NO_(x))、CO、CO_(2)、碳氢化合物(HC)排放量分别是3657.165、797.601、175566.573、115.911 t。空间分布结果显示,曲靖市高排放区域主要是农业发达、耕地宽广、农民收入水平相对较高的陆良县、马龙区和宣威市;而城镇化程度较高的主城区麒麟区和地区经济状况较差的会泽县排放水平较低。为尽可能降低排放清单的不确定性,后续工作应针对不同车龄的大型农用拖拉机进行调研和测试,建立本地化排放因子数据库,为曲靖市和其他高原地区空气质量模拟预测与污染治理决策提供数据基础和科学支撑。