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中国城市生态空间演进特征与优化研究

城市发展研究 2024年第2期31卷 115-122页

作者：江曼琦田伟腾南开大学经济学院南开大学经济行为与政策模拟实验室

基于多期土地遥感影像，探讨了中国城市生态空间的演进特征与优化方向。研究发现，中国城市生态空间总量不断减少，但减少速度逐渐放缓；减少的生态空间主要流向耕地，其次流向建设用地；生态空间内部转移以林草互转为主；生态空间结构... 详细信息

基于多期土地遥感影像，探讨了中国城市生态空间的演进特征与优化方向。研究发现，中国城市生态空间总量不断减少，但减少速度逐渐放缓；减少的生态空间主要流向耕地，其次流向建设用地；生态空间内部转移以林草互转为主；生态空间结构以单类型、林地为主，宏观上的区域、规模差异较小，但复合亚类各有特色；生态压力以E级压力型为主，高压力型的城市主要分布于西部地区和大中等城市，近十年生态压力得到缓解。建议促进建设用地节约集约利用，从根本上消除生态空间被入侵的压力；积极发展林草产业，提升绿色空间质量；积极推动城市生态系统修复工程，扩大城市蓝绿空间的供给；注重保护并发挥耕地的生态环境安全维护功能，拓宽生态服务能力供应渠道；特色化、差异化生态治理，努力建设人与自然和谐共生的现代化。

关键词：生态空间演进特征优化方向时空变化

2022年女篮世界杯中国女篮与澳、美两队攻防能力的对比研究

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2022年女篮世界杯中国女篮与澳、美两队攻防能力的对比研究

作者：李家腾山东师范大学

学位级别：硕士

2022年10月1日,随着最后一场比赛的结束,第二届女篮世界杯完美谢幕,中国女篮时隔28年重回世界女篮前列,在追平历史最佳战绩的同时也彰显了大国力量。此届赛事中,女篮姑娘们敢打敢拼毫不畏惧,对阵澳、美强队时攻防两端都有亮眼的表现,但... 详细信息

2022年10月1日,随着最后一场比赛的结束,第二届女篮世界杯完美谢幕,中国女篮时隔28年重回世界女篮前列,在追平历史最佳战绩的同时也彰显了大国力量。此届赛事中,女篮姑娘们敢打敢拼毫不畏惧,对阵澳、美强队时攻防两端都有亮眼的表现,但同时也暴露出一些问题。本文通过对比中国女篮与澳、美两队的攻防能力,以期把握现阶段与强队之间的差距,为更大程度的提升自身实力并冲击世界冠军而不断努力。本文运用文献资料法,录像观察法,数理统计法,比较分析法对中国女篮在2022年女篮世界杯中与澳、美两队比赛的攻防指标进行了具体的比较分析,这将有利于我们发现优势,找出差距,为今后再次对阵澳、美两队提供一定参考。通过分析得出以下结论:(1)中国女篮对阵澳、美两队近三场比赛的发挥越来越出色,投篮命中率逐渐提高,但面对强队的防守时,频繁的失误仍是中国女篮存在的问题。(2)本届世界杯中国女篮多名球员处于黄金年龄,球员的身体状态良好。中国后卫在身高、体重、克托莱指数上与澳、美后卫存在一定差距;中国前锋与澳、美前锋无显著性差异;中国中锋身体条件优于澳、美中锋,具有一定优势。(3)后卫球员是中国女篮的主要得分点,其得分能力优于澳大利亚后卫但弱于美国后卫;对阵澳大利亚女篮时中国后卫擅长突破得分,而对阵美国女篮时中远距离得分比重较大。今后中国后卫应丰富进攻手段,提高对抗后的终结能力,并减少自身的失误。在主力前锋李梦缺阵的情况下,中国前锋的整体实力弱于澳、美前锋,充分激发锋线球员的能力是中国女篮未来努力的方向之一。中国中锋是球队的第二得分点,得分能力强于澳、美中锋,其擅长中距离投篮、无球切入、内线单打等得分手段。进攻端中,进攻篮板球能力弱于澳大利亚中锋,强于美国中锋,但对失误的控制能力弱于美国中锋;防守端中,防守篮板球、盖帽、抢断能力出色。(4)中、澳两队的比赛,在进攻基础配合中,两队都以掩护配合为主,但突分配合后造成的威胁最大;防守基础配合中,中国女篮的协防配合成功率较高,换防配合效果较差,而澳大利亚女篮的换防配合成功率较高,夹击配合效果较差。中、美两队的比赛,在进攻基础配合中,两队都以掩护配合为主,但中国女篮的策应配合成功率较高,美国女篮的突分配合成功率较高;防守基础配合中,两队的夹击配合成功率较高,换防配合效果较差。(5)面对年龄较大的澳大利亚女篮时,中国女篮展现出了“小快灵”的优势,但面对个人能力出众的美国女篮时,中国女篮攻防受挫,失误频发。综合分析,中国女篮的进攻效率高于澳大利亚女篮,低于美国女篮,防守效率低于澳、美两队,与澳、美两队相比,中国女篮攻强守弱。

关键词：女篮世界杯中国女篮攻防能力

尾矿坝分层结构与多源信息融合的风险辨识及预警研究

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尾矿坝分层结构与多源信息融合的风险辨识及预警研究

作者：马骏腾北方工业大学

学位级别：硕士

尾矿坝稳定性影响因素众多,受排放时间及研究深度上部尾砂重量影响,坝体不同深度的固结度、渗透系数、密实度等均不同,从而影响坝体渗流网分布及强度大小和坝体安全性。在众多尾矿溃坝事故中,降雨是导致尾矿溃坝最主要的原因之一。近年... 详细信息

尾矿坝稳定性影响因素众多,受排放时间及研究深度上部尾砂重量影响,坝体不同深度的固结度、渗透系数、密实度等均不同,从而影响坝体渗流网分布及强度大小和坝体安全性。在众多尾矿溃坝事故中,降雨是导致尾矿溃坝最主要的原因之一。近年来极端暴雨天气频发,且高强度长时间的降雨对尾矿坝稳定性会产生严重影响。其次坝体高度、外坡比、干滩长度、浸润线高度等因素也影响尾矿坝的稳定性,同时不同指标之间也会产生相互作用和影响。因此,如何利用多源信息大数据理论进行综合评价和失稳预测,减少和避免尾矿坝事故具有着重要经济和社会意义。本文依据某尾矿坝的工程勘察资料建立尾矿坝三维分层模型,着重研究不同降雨条件对尾矿坝渗流分布及稳定性影响,建立尾矿坝大数据灾害综合风险评估模型和风险预测模型。主要研究成果如下:(1)依据工程地质勘察资料及土工试验结果,建立以密实度为分层标准的尾矿坝坝体结构分层方法。基于Arc GIS技术建立尾矿坝位移三维可视化模型,采用线性插值法对监测点数据进行插值,实现监测数据分级显示尾矿坝变形发展态势,为尾矿坝灾害预警提供决策依据。(2)在坝体结构分层模型基础上,利用有限元模拟方法建立尾矿坝三维模型,研究不同降雨量和极端暴雨工况对尾矿坝稳定状态及其变化的影响特点,建立降雨强度、降雨时长与安全系数之间的多元线性回归模型。对比分析尾矿坝分层结构对尾矿坝稳定性的影响特点。结果表明,降雨强度越大,降雨时长越长,尾矿坝内孔隙水压越大,尾矿坝安全系数越低。与降雨时长对比,降雨强度对尾矿坝的稳定性影响更大。均质尾矿坝与分层尾矿坝对比,均质尾矿坝内浸润线位置相对更低、位移量相对更大、安全系数相对更小,因此均质尾矿坝整体稳定性小于分层尾矿坝。分层尾矿坝渗流受各分层渗透系数不同,其流网形式发生了变化,从而影响浸润线高程。(3)建立尾矿坝安全风险大数据分析评价模型,根据评价指标的特点和动态变化规律,构建尾矿坝风险评价指标体系;采用熵权法与数值模拟结合的方法,计算其各权重指标,采用模糊综合评价法对尾矿坝安全风险等级进行评价,结果表明尾矿坝溃坝风险等级为低风险,在一定程度上提高了权重的客观性。(4)利用尾矿坝在线监测数据,基于长短期记忆神经网络算法,综合考虑各指标因素之间的相互影响,建立尾矿坝多维时间序列滚动预测模型,实现多指标综合分析预测。使用卷积神经网络算法,实现通过卫星云图识别降雨强度,模型准确率较好,具有一定可行性。

关键词：尾矿坝降雨风险评估三维可视化风险预测

抗随机块生成攻击的跨用户云数据安全去重方法研究

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抗随机块生成攻击的跨用户云数据安全去重方法研究

作者：周艺腾国际关系学院

学位级别：硕士

跨用户云数据去重技术能够有效地进行数据重复性检查并返回给用户响应阻止相同数据的重复上传,保证云中只需保留来自不同用户的相同数据的单一副本,提高数据传输和存储效率。为了防止攻击者从去重响应中窃取目标数据的存在性隐私,现有... 详细信息

跨用户云数据去重技术能够有效地进行数据重复性检查并返回给用户响应阻止相同数据的重复上传,保证云中只需保留来自不同用户的相同数据的单一副本,提高数据传输和存储效率。为了防止攻击者从去重响应中窃取目标数据的存在性隐私,现有工作主要采用异或或者编码的方法,在去重响应中添加少量随机的冗余数据来实现响应混淆。前者以两个数据块为基本单位生成一个响应,要求用户上传块本身或者它们的XOR值,从而混淆单个块的存在状态。而后者根据响应生成表为多个请求块在一个有限的取值范围内随机选择一个值作为响应,用户根据响应值对请求块编码后上传。然而,这些工作不能有效地抵抗随机块生成攻击。攻击者能够随机生成任意数量的未命中块添加到请求中,控制请求中命中块和未命中块的数量占比,以提高隐私窃取成功的概率。在采用异或混淆策略的去重方案中,攻击者可以构造特殊的去重请求,使得在目标块命中和未命中两种情况下用户被要求执行的XOR操作次数存在差异,从而泄露目标块的云端存在状态。在采用编码策略的去重方案中,一旦返回响应区间的下边界,即响应值等于请求中的未命中块(攻击者生成的随机块)个数,目标块的隐私也将暴露。此外,随机块生成攻击还可以通过统计的方式来执行,攻击者可以针对同一个目标块发起多次随机块生成攻击,直到响应值泄露其存在性隐私。针对上述提到的随机块生成攻击,本文提出了三种安全去重方法,在开销可控的条件下实现对随机块生成攻击的抵抗。本文主要工作概括如下:(1)提出了一种基于拆分策略的抗随机块生成攻击异或混淆去重方法。利用数量模糊和内容混淆两个关键创新技术,消除响应中要求执行的XOR操作次数的差异性。安全分析和实验结果表明,与现有技术相比,所提方案在引入有限开销的前提下实现了更高的安全性。(2)提出了一种面向统计随机块生成攻击的编码混淆安全去重方法。利用混淆响应生成表和轻量级脏块处理两个关键创新技术,在开销可控的情况下降低响应区间下边界值返回(目标块存在性隐私泄露)的概率。安全性分析和实验结果表明,该方案在随机块生成攻击甚至统计攻击下是安全且轻量的。(3)提出了一种基于身份定位的抗随机块生成攻击安全去重方法。该方法包含了内容判定和身份定位两个关键创新技术,实现对随机块生成攻击的有效识别。安全性分析结果表明,该方案能够准确地区分合法用户和攻击者,进而保证目标数据的隐私安全。

关键词：云存储重复数据删除侧信道攻击随机块生成攻击存在性隐私

基于深度强化学习DDDQN的高速列车智能调度调整方法

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铁道科学与工程学报 2024年第4期21卷 1298-1308页

作者：吴卫阴佳腾陈照森唐涛北京和利时系统工程有限公司北京100176 北京交通大学轨道交通控制与安全国家重点实验室北京100044

在高速铁路系统的日常运营中,列车经常受到各种突发事件的干扰而导致晚点,严重影响旅客出行体验。为在短时间内制定出列车运行调整方案并尽可能缩短列车晚点时间,提出一种将深度强化学习与整数规划模型相结合的列车智能调度调整方法(DDD... 详细信息

在高速铁路系统的日常运营中,列车经常受到各种突发事件的干扰而导致晚点,严重影响旅客出行体验。为在短时间内制定出列车运行调整方案并尽可能缩短列车晚点时间,提出一种将深度强化学习与整数规划模型相结合的列车智能调度调整方法(DDDQN)。首先,将线路划分为多个轨道区段相连接的形式,并基于车间作业调度问题,以最小化所有列车总晚点时间为目标,构建描述列车运行过程的整数规划模型。之后,将各列车视为智能体,根据实际运营需求定义了多智能体的状态、动作以及回报函数,并构造了2个深度神经网络以近似值函数。最后,结合上述整数规划模型设计了DDDQN的训练方法,先利用智能体在仿真环境中探索求出问题可行解,并通过2个神经网络之间的“互馈”机制,实现神经网络参数的更新。在此基础上求解整数规划模型,即可在短时间内得到问题最优解。利用京张高铁实际线路数据和运营数据进行仿真实验,通过比较3种不同求解方法在10个不同突发事件场景下得到的列车总晚点时间和求解时间,验证了所提出的DDDQN模型可以在短时间内得到问题的最优解,可降低至多30.43%的列车晚点时间以及至多68.33%的求解时间。DDDQN为提升高速铁路系统在突发事件下的应急处置能力以及运输组织效率提供了一种智能化的方法与参考。

关键词：列车智能调度调整列车晚点时间深度强化学习整数规划模型神经网络

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机械合金化AlxCoCrFeyNi2.1高熵合金组织调控与性能研究

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机械合金化AlxCoCrFeyNi2.1高熵合金组织调控与性能研究

作者：路子腾北方民族大学

学位级别：硕士

多主元高熵合金的出现打破了以一种元素作为主元设计合金的传统思维和理念,即合金元素数量增加到五种甚至更多,每种组成元素的含量百分比在5%到35%之间。因其高硬度、高强度、耐磨以及优异的电化学性能成为当今材料学研究领域的研究热... 详细信息

多主元高熵合金的出现打破了以一种元素作为主元设计合金的传统思维和理念,即合金元素数量增加到五种甚至更多,每种组成元素的含量百分比在5%到35%之间。因其高硬度、高强度、耐磨以及优异的电化学性能成为当今材料学研究领域的研究热点之一。本文采用机械合金化（MA）-等离子放电烧结（SPS）方法制备了AlCoCrFeNi（x=0.0,0.3,0.7,1.0,1.3）和AlCo Cr FeNi（y=0.0,0.5,1.5,2.0）高熵合金,分别研究了Al含量和Fe含量对合金组织、力学性能和耐蚀性能的影响。得到以下结论:（1）Al CoCrFeNi高熵合金在球磨过程中,转速的提升能大幅度缩减合金化的时间。添加固态过程控制剂（PCA）比添加液态PCA完成机械合金化时间更短,但液态PCA球磨完成后粉末的粒径更均匀和细小,两者相结合的方式效果最佳。烧结温度和压强越大,合金的致密度越高,但晶粒尺寸越大。（2）AlCoCrFeNi高熵合金粉末中,随着Al元素含量的增加,可以促进体心立方结构（BCC）固溶体相的形成。经等离子放电烧结后,Al含量为0.0和0.3时,合金中形成了面心立方结构（FCC）固溶体结构;Al=0.7的微观组织表现出以浅色FCC固溶体结构为基体,褐色BCC固溶体结构以不规则状的形式出现;Al=1.0微观组织表现为BCC固溶体结构以点状聚集呈不规则形状与FCC固溶体结构交叉分布形式;Al=1.3合金的微观组织为以BCC固溶体结构呈现近圆形密集分布的微观组织结构。力学性能方面:Al含量为0.0时合金压缩应变最大为39.8%,Al含量为1.3时合金压缩强度最高为2333 MPa。随着Al含量的增加,合金在3.5 wt.%的Na Cl溶液中耐蚀性逐渐减弱。（3）AlCo Cr FeNi高熵合金,Fe含量从0～2.0变化时合金中均表现出在FCC固溶体结构基体上,BCC固溶体结构以不规则形状分散分布。力学性能方面:随着Fe含量的增加压缩应变逐渐增大,Fe含量为2.0时合金的压缩强度和压缩应变分别为1904 MPa和31.3%。随着Fe含量的增加,合金在3.5 wt.%Na Cl溶液中的耐蚀性先增加后减小,当Fe含量为1.5时合金的耐蚀性最好。

关键词：高熵合金机械合金化等离子放电烧结微观组织耐蚀性能

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铌酸钠基陶瓷的相界调控及储能性能

硅酸盐学报 2024年第4期52卷 1392-1402页

作者：常凡罗庚光罗能能省部共建特色金属材料与组合结构全寿命安全国家重点实验室广西大学资源环境与材料学院南宁530004

铌酸钠(NaNbO_(3))基无铅陶瓷具有超高的储能密度,在高功率介电储能电容器领域引起了广泛关注。然而,纯NaNbO_(3)陶瓷在室温表现为矩形形状的类铁电电滞回线,并伴随着大的回滞和高的剩余极化强度,往往导致大的能量损耗。为优化NaNbO_(3... 详细信息

铌酸钠(NaNbO_(3))基无铅陶瓷具有超高的储能密度,在高功率介电储能电容器领域引起了广泛关注。然而,纯NaNbO_(3)陶瓷在室温表现为矩形形状的类铁电电滞回线,并伴随着大的回滞和高的剩余极化强度,往往导致大的能量损耗。为优化NaNbO_(3)的储能性能,基于相界调控策略采用传统固相法制备了(1–x)NaNbO_(3)–xCaTiO_(3)(0.08≤x≤0.18)陶瓷,并使用CuO作为助烧剂。结果表明,该体系在0.09≤x≤0.16范围内存在因晶体结构改变而引起的多晶型相界区域,其中相界组分0.84NaNbO_(3)–0.16CaTiO_(3)在590 kV/cm时的最大极化强度为42.2μC/cm^(2),可逆储能密度达到6.1 J/cm^(3),储能效率为77%。同时该陶瓷表现出良好的频率和温度稳定性,以及优异的放电性能。为铌酸钠基高性能储能电容器材料的开发提供了新思路。

关键词：铌酸钠多晶型相界弛豫特性储能性能

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用于超级电容器的铁、锰氧化物/多孔碳复合电极材料的制备及性能

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用于超级电容器的铁、锰氧化物/多孔碳复合电极材料的制备及性能

作者：任骏腾盐城工学院

学位级别：硕士

随着移动电子设备的广泛应用,电化学能源储存技术迅猛发展,已成为对人类生产生活产生重大影响的关键技术。当前,国内外研究者们正致力于开发具有卓越电化学储能性能的电极材料,并将其应用于超级电容器、锂离子电池等储能器件。目前,结... 详细信息

随着移动电子设备的广泛应用,电化学能源储存技术迅猛发展,已成为对人类生产生活产生重大影响的关键技术。当前,国内外研究者们正致力于开发具有卓越电化学储能性能的电极材料,并将其应用于超级电容器、锂离子电池等储能器件。目前,结合赝电容材料和双电层电容材料各自优点的过渡金属化合物/多孔碳已成为超级电容器电极材料研究的热点。本论文旨在研究具有优异电化学储能性能的铁、锰金属氧化物/多孔碳复合电极材料,通过对复合材料组成和纳米结构设计获得高性能的超级电容器电极材料,并组装成超级电容器,研究其电化学储能性能。具体研究内容如下:1、通过共沉淀方法制备了表面油酸改性的FeO纳米粒子,通过FeO纳米粒子基于细乳液的组装方法得到FeO纳米簇,再通过乳液聚合制备了粒径为120～140 nm的FeO@聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）核壳结构纳米微球。将微球引入聚丙烯酰胺（PAM）水凝胶网络,最终制备了氧化铁/多孔碳气凝胶复合电极材料。该复合电极材料的比表面积达2462 m/g,在2 A/g电流密度下比电容达458 F/g。使用制备的氧化铁/多孔碳气凝胶为电极材料,以半固态的PVA-KOH凝胶为电解质组装成对称超级电容器,经过3000次充放电循环后,电容保持率为75%。2、通过共沉淀法制备了柠檬酸钠改性FeO纳米粒子,通过抗坏血酸还原KMn O制备了Mn O纳米粒子。以聚多巴胺（PDA）为包覆材料,通过弱碱性条件下多巴胺的氧化聚合制备了具有核壳结构的Mn O@PDA和FeO@PDA复合粒子,制备的复合粒子可以稳定分散在水中。进一步将制备的Mn O@PDA、FeO@PDA分散在热的明胶溶液中,通过明胶低温凝胶特性制备了含有Mn O@PDA、FeO@PDA的明胶凝胶,再经过冷冻干燥、高温碳化得到了铁、锰氧化物/明胶基多孔碳复合电极材料。在2 A/g电流密度下,比电容达到833.4F/g。以氧化铁/明胶基多孔碳为负极和氧化锰/明胶基多孔碳为正极组装的纽扣式非对称超级电容器经过3000次循环后,电容保持率为78%。3、通过Hummers法与HO处理两步氧化处理制备了可稳定分散在水中的多壁碳纳米管。以改性碳纳米管（CNT）为载体,采用仿生矿化法制备了铁、锰氧化物量子点（QD）/碳纳米管复合材料。制备的氧化铁QD/CNT负极材料和氧化锰QD/CNT正极材料显示出高的比电容和出色的循环稳定性。以N,N-二甲基甲酰胺为铁、锰氧化物量子点（QD）/碳纳米管的分散介质,通过抽滤法制备了薄膜电极,以半固态的PVA-NaSO凝胶为电解质并组装了氧化铁QD/CNT//氧化锰QD/CNT非对称薄膜超级电容器,经过3000次循环后,电容保持率为85%。

关键词：超级电容器赝电容材料电极材料多孔碳过渡金属氧化物

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基于机器视觉的齿轮缺陷检测方法研究

基于机器视觉的齿轮缺陷检测方法研究

作者：王海腾天津职业技术师范大学

学位级别：硕士

由于锻造工艺的原因,新生产的汽车齿轮表面经常会出现缺陷,使用带有缺陷的齿轮极易导致安全事故的发生,因此对新生产的汽车齿轮进行缺陷检测是一道十分重要的工序。本文以汽车齿轮缺陷检测为研究内容,搭建了汽车齿轮缺陷检测系统,使用... 详细信息

由于锻造工艺的原因,新生产的汽车齿轮表面经常会出现缺陷,使用带有缺陷的齿轮极易导致安全事故的发生,因此对新生产的汽车齿轮进行缺陷检测是一道十分重要的工序。本文以汽车齿轮缺陷检测为研究内容,搭建了汽车齿轮缺陷检测系统,使用基于深度学习的目标检测算法对汽车齿轮的端面和齿面进行缺陷检测,通过试验验证方法的有效性和实用性。本文的主要研究工作包括:1.根据齿轮缺陷检测任务的实际需求,制定详细的工作方案。设计了汽车齿轮缺陷检测系统的整体结构和齿轮缺陷检测流程。完成工业相机、工业镜头和光源的选型,分析并选取合适的光源照明方式,最终搭建齿轮图像硬件采集平台,完成汽车齿轮端面和齿面图像数据的采集工作。2.对收集到的汽车齿轮图像数据进行筛选,完成齿轮端面和齿面数据集的构建。使用标注工具对齿轮端面和齿面数据集进行缺陷标注,对数据集中各缺陷数量进行统计。研究基于深度学习的YOLOv8s算法的网络结构和YOLOv8s算法提供的图像数据增强技术,选取有效的图像数据增强技术丰富齿轮数据集的多样性,提高算法模型的泛化能力和鲁棒性。3.针对YOLOv8s算法在汽车齿轮齿面上缺陷检测精度低的问题,对YOLOv8s算法的网络进行改进。在YOLOv8s网络中加入CBAM注意力机制,帮助YOLOv8s算法能够忽视图像中的无关背景区域,仅关注齿轮缺陷区域。在算法中增加小目标检测层,将浅层的特征图与深层的特征图拼接后的结果送入小目标检测层,提升YOLOv8s算法对齿轮小目标缺陷的检测能力。采用基于深度可分离卷积的Mobile Net v3对YOLOv8s网络进行轻量化处理,解决由于增加CBAM注意力机制和小目标检测层导致的计算量增加和检测速度降低的问题。4.将训练好的齿轮端面和齿轮齿面缺陷检测模型部署在汽车齿轮缺陷检测系统中,完成实际的汽车齿轮缺陷检测任务,并对试验结果进行分析,验证了原始YOLOv8s算法在汽车齿轮端面缺陷检测任务上的实用性和改进的YOLOv8s算法在汽车齿轮齿面缺陷检测任务上的实用性。

关键词：机器视觉深度学习齿轮缺陷检测 YOLOv8s 图像处理