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基于径流侵蚀功率的无资料地区输沙模型研究

基于径流侵蚀功率的无资料地区输沙模型研究

作者：李天毅西安理工大学

学位级别：硕士

水土流失是全球性的环境问题。黄河和长江是中国的母亲河,但是流域内水土流失情况十分严重。长江和黄河流域地形地质条件复杂,年内降水分布不均衡,中小流域易发生洪涝风险,而且大部分地区缺乏泥沙资料,泥沙模拟精度不足。本文收集黄河... 详细信息

水土流失是全球性的环境问题。黄河和长江是中国的母亲河,但是流域内水土流失情况十分严重。长江和黄河流域地形地质条件复杂,年内降水分布不均衡,中小流域易发生洪涝风险,而且大部分地区缺乏泥沙资料,泥沙模拟精度不足。本文收集黄河与长江流域25个水文站的降水、径流和输沙数据,分析流域内水文因子的年际变化与年内变化的趋势性,持续性,突变性、周期性和相关性;研究年径流侵蚀功率、水利水保工程措施、土地利用等因子对流域年输沙量影响,以径流侵蚀功率因子为核心,建立适宜黄河与长江流域的年输沙模型,量化模型因子对流域输沙量变化的贡献程度;开展无资料地区年输沙模型参数区域化研究,建立无资料地区的年输沙模型参数化方案,以期为无资料地区泥沙精准预报、减小侵蚀灾害提供科学支持与支撑。取得的主要结论如下:(1)揭示了研究区的降水、径流以及输沙因子年际和年内变化特征,分析了径流泥沙和土地利用类型、水库、NDVI以及降水的相关性。研究区域的年降水量变化特征并不明显,突变年份主要在2000年～2010年。研究区内40%流域的年径流量变化为显著下降趋势,年径流量的突变点主要分布在1990年～2010年。研究区92%的流域输沙量呈显著的减少趋势,突变点主要分布在1979年～2004年。黄河流域的年径流量与土地利用类型显示出较强的相关性,长江流域的年径流量与土地利用类型较弱。黄河和长江流域年输沙量与土地利用类型、淤地坝和水库建设相关性均较强。(2)构建了适用于大尺度流域的以径流侵蚀功率为核心的年输沙模型。证实了年径流侵蚀功率可以较为有效地反映年时间尺度水蚀动力指标,但仅考虑年径流侵蚀功率的单因子年输沙模型的准确性随着流域面积的增加而减小。通过计算年径流侵蚀功率,水利水保因子、土地利用因子对于输沙量的重要性程度,筛选了径流侵蚀功率、水库指数、水库相对指数、NDVI值和不透水地面积因子,构建了六种年输沙模型,通过R2值、NSE值以及AIC准则进行精度评定,发现径流侵蚀功率因子、水库指数因子、不透水地面积因子指数形式组合的年输沙模型精度较高,相较于仅考虑年径流侵蚀功率的单因子模型,此模型在率定期的平均NSE值提升了 21.10%,在验证期的平均NSE值提升了 121%,适用于不同空间尺度的年输沙量模拟。年输沙量变化归因分析表明年径流侵蚀功率因子对输沙模型的影响最为显著,其次是不透水地面积因子,而水库指数因子的影响相对较小。(3)建立了大尺度流域无资料地区参数区域化方案优选方案。采用回归法(LASSO回归、逐步回归、多元回归)、参数移植法(空间邻近法、属性相似法)和分区固定指数法对年输沙模型进行参数区域化研究,随机选取7个流域作为验证流域,研究结果表明按照地形分区固定年输沙模型指数,建立模型常数项与地形因素、水文因素、土地利用类型和土壤类型回归关系的固定指数法在开展无资料地区年输沙量模拟效果较优,模拟年输沙量与验证流域实测年输沙量差异最小,年输沙量模拟精度排序为:不分区<流域分区<地形分区的固定指数法,无资料地区中不分区、流域分区和地形分区的NSE均值分别是0.41、0.54和0.67。

关键词：年输沙模型径流侵蚀功率机器学习参数区域化方案

计及安全运行约束的燃料电池动力系统电效率优化研究

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计及安全运行约束的燃料电池动力系统电效率优化研究

作者：葛兴毅电子科技大学

学位级别：硕士

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基于邻域搜索算法的编组站解编方案优化研究

基于邻域搜索算法的编组站解编方案优化研究

作者：刘鹏毅石家庄铁道大学

学位级别：硕士

编组站做为铁路枢纽的核心单位,承担着路网的车流集散,是保证铁路运输的调节器。目前编组站解编作业计划的编制信息化程度不高,质量难以得到科学保障,因此通过探析编组站作业的内部规律,深入研究配流问题中的解编方案问题,构建切合实际... 详细信息

编组站做为铁路枢纽的核心单位,承担着路网的车流集散,是保证铁路运输的调节器。目前编组站解编作业计划的编制信息化程度不高,质量难以得到科学保障,因此通过探析编组站作业的内部规律,深入研究配流问题中的解编方案问题,构建切合实际的优化模型和行之有效的算法迫在眉睫。本文在深入分析编组站车流组织和配流机理的基础上,利用组合数学、协同理论等科学方法将到达列车的最早解体时刻和最晚编组时刻通过数学公式表达出来,并根据调车机台数的不同会导致最早解体或编组时刻不同的情况将到达列车最早解体时刻和出发列车最晚编组时刻分别分为了一台调车机车单推单溜和两台调车机双推单溜两种情况,将解体过程和编组过程分别同固定作业结合起来,得出相应时刻的算法。在优先考虑排空和优先编组较近车流去向的列车以及不满轴列车不开行的要求下,以列车到开时刻和车流续接关系为基础,利用到达列车的最早解体时刻和最晚解体时刻以及待解时间之间的关系和最晚编组时刻和最早编组时刻以及待发时间之间的关系,通过构造邻域调整列车解体顺序或编组顺序,建造邻域搜索算法,采用解编方案→配流→调整解编方案→配流→直到目标最优的分层求解方法来求解的模型,并且抽取丰台西站2022年9月7日白班数据,按照本论文所述方法,加以验证并且得出最佳的配流方案,验证了方法的可行性和适用性。

关键词：编组站配流邻域搜索算法解编顺序调整丰台西站

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基于视觉感知的半主动悬架预瞄控制研究

指挥控制与仿真 2024年

作者：张前满汪志锋徐洁上海第二工业大学智能制造与控制工程学院

针对半主动悬架系统在典型离散路面行驶时引起的车身振动问题，提出了一种基于视觉感知的预瞄控制策略。首先，结合YOLOv5目标检测和双目视觉技术实时获取典型路面特征和距离信息。其次，根据当前车辆状态信息，设计了一种集预瞄模糊前... 详细信息

针对半主动悬架系统在典型离散路面行驶时引起的车身振动问题，提出了一种基于视觉感知的预瞄控制策略。首先，结合YOLOv5目标检测和双目视觉技术实时获取典型路面特征和距离信息。其次，根据当前车辆状态信息，设计了一种集预瞄模糊前馈和自抗扰反馈于一体的半主动悬架控制系统。最后，在典型离散路面工况下，通过MATLAB/Simulink进行仿真实验。实验结果显示，基于视觉预瞄的控制策略能显著提升半主动悬架系统的减振性能，进而增强车辆的乘坐舒适性和操控稳定性。

关键词：半主动悬架视觉预瞄模糊前馈自抗扰 MATLAB/Simulink

低密度二氧化硅气凝胶的透光率和折射率调控研究

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低密度二氧化硅气凝胶的透光率和折射率调控研究

作者：倪银毅西南科技大学

学位级别：硕士