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基于深度强化学习的电力线与无线双模通信MAC层接入算法

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智能系统学报 2025年

作者：陈智雄詹学滋左嘉烁华北电力大学电子与通信工程系河北省电力物联网技术重点实验室

针对无线和电力线通信混合组网的信道竞争接入问题，提出了一种基于深度强化学习的电力线与无线双模通信的MAC接入算法。双模节点根据网络广播信息和信道使用等数据自适应接入双媒质信道。首先建立了基于双模通信网络交互和统计信息的... 详细信息

针对无线和电力线通信混合组网的信道竞争接入问题，提出了一种基于深度强化学习的电力线与无线双模通信的MAC接入算法。双模节点根据网络广播信息和信道使用等数据自适应接入双媒质信道。首先建立了基于双模通信网络交互和统计信息的双模通信节点数据采集模型；接着定义了基于协作信息的深度强化学习(deep reinforcement learning， DRL)状态空间、动作空间和奖励，设计了联合α-公平效用函数和P坚持接入机制的节点决策流程，实现基于双深度Q网络(double deep Q-network， DDQN)的双模节点自适应接入算法；最后进行算法性能仿真和对比分析。仿真结果表明，提出的接入算法能够在保证双模网络和信道接入公平性的条件下，有效提高双模通信节点的接入性能。

关键词：电力线通信无线通信双模节点深度强化学习双深度Q网络 MAC层接入公平效用函数 P坚持接入

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新型市场主体参与电力市场聚合调度方法

华中科技大学学报(自然科学版) 2025年第1期 8-13+20页

作者：周蕾李山李懿鑫李正烁丁磊国网山东省电力公司山东大学电气工程学院

以新型市场主体为研究对象，提出新型市场主体参与电力市场的聚合调度方法．首先提出基于节点聚合商和配电网聚合商的双层聚合模式，建立新型市场主体聚合调度框架；然后给出基于电网调度需求的新型市场主体聚合识别流程；接着建立考虑... 详细信息

以新型市场主体为研究对象，提出新型市场主体参与电力市场的聚合调度方法．首先提出基于节点聚合商和配电网聚合商的双层聚合模式，建立新型市场主体聚合调度框架；然后给出基于电网调度需求的新型市场主体聚合识别流程；接着建立考虑运行约束的新型市场主体调节能力评估模型和考虑网络约束的配电网调节能力聚合模型；最后在案例分析中实现了新型市场主体的调节能力聚合以满足电网需求，验证了所提双层聚合调度框架和流程的可行性与有效性．

关键词：电力市场电动汽车温控负荷聚合调度调节能力评估

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水下机器人自主水下对接被动捕获装置的设计与实现

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哈尔滨工程大学学报 2025年

作者：孟令帅谷海涛李明烁张明远中国科学院沈阳自动化研究所机器人学国家重点实验室中国科学院机器人与智能制造创新研究院沈阳工业大学机械工程学院中国科学院大学

针对目前水下机器人水下对接困难，对接稳定性差的问题，本文结合目前拖曳绳索对接方式设计并搭建出一种用于水下机器人自主水下对接被动捕获装置。该装置利用对接过程中不可避免的碰撞力实现水下捕获，结构简单，对接成功率高，具有对... 详细信息

针对目前水下机器人水下对接困难，对接稳定性差的问题，本文结合目前拖曳绳索对接方式设计并搭建出一种用于水下机器人自主水下对接被动捕获装置。该装置利用对接过程中不可避免的碰撞力实现水下捕获，结构简单，对接成功率高，具有对水下机器人导引、捕获及释放功能。通过分析目前国内外常用几种捕获式水下对接方式研究现状，设计被动捕获装置总体结构及工作流程；重点研究该装置对碰撞对接过程中捕获装置与对接杆/对接绳接触过程中的理论分析及力学特性；搭建被动捕获装置模型进行实验测试。实验结果表明：该装置在水面环境能实现对水下机器人的成功捕获对接，对水下对接装置方向的总体设计具有一定的指导和借鉴意义，在未来海洋观测系统以及海洋开发中具有广泛的应用前景。

关键词：水下机器人水下对接被动捕获装置结构设计力学分析碰撞分析理论计算实验验证

补齐农村中小学STEM教育短板：美澳两国的实践与启示

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比较教育学报 2025年

作者：李伟邬志辉教育部人文社科重点研究基地东北师范大学中国农村教育发展研究院

随着STEM教育的价值日益彰显，农村中小学STEM教育发展滞后问题引起美澳两国重视。美澳两国逐渐认识到推进农村中小学STEM教育对培养国家紧缺工程科技人才、维护城乡社会公平、促进农村经济发展等方面的特殊意义。但农村中小学STEM教育... 详细信息

随着STEM教育的价值日益彰显，农村中小学STEM教育发展滞后问题引起美澳两国重视。美澳两国逐渐认识到推进农村中小学STEM教育对培养国家紧缺工程科技人才、维护城乡社会公平、促进农村经济发展等方面的特殊意义。但农村中小学STEM教育面临农村地区传统STEM资源不足、STEM学科师资短缺及培训缺位以及农村家长观念落后、支持性不足等阻碍。为此，美澳两国采取了建立政府主导与社会力量参与的投入保障体系、鼓励农村学校与社区合作利用本地资源、开发面向K-12各级各类学生的全纳性STEM课程、开展远程STEM教育和校外非正式STEM活动以及提升农村中小学STEM教师专业能力与校长STEM教育领导力等诸多举措。这些经验启示我们要建立政府主导、社会参与的STEM教育支持机制，鼓励农村中小学开发本土化STEM课程，搭建城乡STEM资源共享平台、创新农村中小学STEM教育形式以及加强农村中小学STEM学科教师队伍建设。

关键词：农村STEM教育 STEM教育农村教育科学教育 STEM课程

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复数新定义考题选析

中学生理科应试 2025年第1期 10-12页

作者：李伟山东省枣庄二中 277400

含“新定义”背景的复数问题,是历年高考及各地模拟中,屡屡涌现出的一种题型,它们立意于考查学生的阅读、分析、仿练、归纳、内化等综合能力,在解决它们的过程中又可产生许多新方法、新观念,增强了学生的创新意识.试题新颖别致,颇具魅力.

关键词：新定义欧拉公式棣莫弗定理复平面

基于智能储能软开关优化的配电网两阶段动态重构

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电力科学与工程 2025年

作者：杨驰泽吴韡马凡烁肖单婧肖锋湖南工业大学电气与信息工程学院湖南工业大学轨道交通学院

优化智能储能软开关（Soft open point integrated with energy storage system， ESOP）可调度设备，是应对高比例分布式电源(Distributed generation， DG)接入引发波动性与不确定性的主要举措之一。对此，提出一种基于智能储能软开... 详细信息

优化智能储能软开关（Soft open point integrated with energy storage system， ESOP）可调度设备，是应对高比例分布式电源(Distributed generation， DG)接入引发波动性与不确定性的主要举措之一。对此，提出一种基于智能储能软开关优化的配电网两阶段动态重构策略。首先，以网损与电压偏差之和最小为综合目标函数，建立含ESOP的有源配电网重构优化模型。然后，实施ESOP两阶段协同优化。阶段1运用有序环网编码策略，缩减可行解空间，优化多时段网络拓扑与软开关（Soft open point， SOP）两侧有功-无功；阶段2基于阶段1网络结构集中优化ESOP两侧有功-无功，挖掘ESOP灵活的潮流调控潜力。最后，采用引入启发式规则、高斯映射及改进莱维飞行策略进行改进的河马优化算法求解重构优化模型。以IEEE33节点配电系统为算例进行验证。结果表明，所提策略可以有效降低网络损耗和电压偏差，提升有源配电网运行的经济性和稳定性。

关键词：配电网重构两阶段动态优化配电网优化智能储能软开关分布式电源河马优化算法

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土壤冻融过程中的水热参数化方案研究进展

高原气象 2025年第1期44卷 1-15页

作者：侯雅李伟平左金清中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室北京100081 中国气象局地球系统数值预报中心北京100081 中国气象局气候预测研究重点开放实验室/国家气候中心北京100081

冻土是陆地冰冻圈的重要组成部分,其冻融循环变化能够影响土壤结构、土壤水热传输以及土壤生物化学等过程,并通过陆-气相互作用影响局地甚至全球天气气候。因此,研究土壤冻融过程对冻土区人类生产生活和了解区域外天气气候变化具有重要... 详细信息

冻土是陆地冰冻圈的重要组成部分,其冻融循环变化能够影响土壤结构、土壤水热传输以及土壤生物化学等过程,并通过陆-气相互作用影响局地甚至全球天气气候。因此,研究土壤冻融过程对冻土区人类生产生活和了解区域外天气气候变化具有重要的科学意义。本文回顾了土壤中的砾石、有机质对土壤冻融过程的影响及物理机制,总结了土壤冻融过程中水热参数化的相关研究成果,包括土壤导热率和水力学参数的计算、水热耦合方案以及冻融锋面计算方案等。相对于普通的矿物质土粒而言,砾石具有高导热率和低热容,有机质具有低导热率和高热容,他们对热量在土壤中的传输及土壤温度垂直分布有不同的影响。另外,砾石和有机质的存在改变了土壤孔隙度、土壤基质毛细作用与吸附作用,进而影响水分在土壤中的传输过程和垂直分布。已有研究表明:(1)当前大部分数值模式中土壤导热率采用Johansen方案及其派生方案进行计算,其中Balland-Arp方案考虑了砾石和有机质对土壤导热率的影响,该方案更好地刻画了土壤冻融过程中土壤导热率变化的连续性;综合考虑热-水-变形相互作用的导热率参数化方案可以较好地刻画土壤冻融过程中的水热耦合和土体冻胀的作用,对相变过程中土壤导热率变化特征的模拟更符合实际观测。(2)过冷水参数化方案刻画了土壤液态水在0℃以下存在的事实;相变温度方案描述了土壤相变温度低于0℃且不固定的事实;导水阻抗方案考虑了土壤冻结对土壤水分下渗的阻抗作用,改善了对冻土区水文过程的模拟效果。(3)土壤冻融过程伴随着水分的相变和能量的转化,水热耦合方案的发展能够较好地刻画土壤中热力-水文过程的协同变化特征,细化了对冻融过程中水分和能量相互作用的复杂物理机制的描述。(4)等温框架的数值模式通过模拟每层土壤中间深度的冻融过程代表该模式分层的整体特征,导致对冻融深度的严重高估或低估,尤其是对厚度较大的模式深层土壤,冻融锋面计算方案的提出和应用减小了这种模拟偏差。目前土壤冻融参数化方案的不足之处包括:绝大多数数值模式没有考虑土壤盐分导致土壤水的冰点降低这一事实;虽然大部分数值模式考虑了土壤有机质对土壤水、热传输的影响,但是模式中对土壤有机质含量及垂直分布的考虑与植被根系的生长状态脱节;模式模拟的土壤深度不足并且下边界通量为零的假定不符合实际情况。发展土壤溶质传输参数化方案以模拟盐分的分布、刻画植被根系生长过程和土壤有机质的分布特征、考虑深层土壤对浅层的热力学影响并完善数值模式中的下边界条件,这些是未来陆面模式改进土壤冻融过程模拟的可能方向。

关键词：土壤冻融过程参数化方案土壤导热率土壤水文参数冻融锋水热耦合

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车辆基地排烟系统布置优化及排烟量研究

城市轨道交通研究 2025年

作者：房烁周文慧杨媛媛王庆亮谢宝超陈珊娜易俊彦苏州市轨道交通集团有限公司中铁第五勘察设计院集团有限公司中南大学土木工程学院

[目的]带上盖车辆基地由于建筑型式的特殊性，难以开设自然排烟口进行排烟，当发生火灾时，机械排烟是进行烟气控制最直接的方式，优化车辆基地的机械排烟系统布置方案可以提高烟气排出效率。[方法]利用正交试验方法确定试验方案，通过... 详细信息

[目的]带上盖车辆基地由于建筑型式的特殊性，难以开设自然排烟口进行排烟，当发生火灾时，机械排烟是进行烟气控制最直接的方式，优化车辆基地的机械排烟系统布置方案可以提高烟气排出效率。[方法]利用正交试验方法确定试验方案，通过数值模拟软件研究了固定排烟量下排烟口高度、排烟管道间距、排烟口间距对车辆基地排烟效果的影响；同时，在最优布置方案下分析不同排烟量对车辆基地排烟效果的影响，以得到车辆基地排烟系统的合理排烟量。[结果及结论]以排烟效率作为考核指标时，不同排烟系统布置参数对车辆基地排烟效果的影响程度从大到小的顺序依次为：排烟口高度、排烟口间距、排烟管道间距；车辆基地机械排烟系统的最优布置方案为：排烟口高度0.4 m，排烟口间距4.5 m，排烟管道间距6 m；车辆基地排烟量为41.35 m3/s时，烟气被控制在库区一定范围内，此时排烟效率变化量达到最大值，继续增大排烟量，排烟效果提升不显著。计算理论排烟量时，适用于车辆基地的燃料面到烟层底部的高度值为0.6倍的车辆基地空间净高。

关键词：城市轨道交通车辆基地机械排烟系统排烟量

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海上边水驱砂岩油田合理油水井数比计算方法

岩性油气藏 2025年第1期37卷 194-200页

作者：陈肖缪云李伟谢明英施浩王伟峰中海石油(中国)有限公司深圳分公司广东深圳518054

基于物质平衡和极值原理,推导考虑边水能量影响下的合理油水井数比与合理地层压力的计算公式,并结合珠江口盆地新近系珠江组A油藏开发实践,对边水油藏合理油水井数比随含水率的变化规律进行详细研究。研究结果表明:①在计算不同含水率... 详细信息

基于物质平衡和极值原理,推导考虑边水能量影响下的合理油水井数比与合理地层压力的计算公式,并结合珠江口盆地新近系珠江组A油藏开发实践,对边水油藏合理油水井数比随含水率的变化规律进行详细研究。研究结果表明:①在计算不同含水率阶段的合理油水井数比时,相较于传统计算方法,考虑边水能量影响的计算结果更接近矿场实践。②合理油水井数比受制于多种因素的综合影响,其中边水水侵系数对其影响最为显著,且水侵系数越大,不考虑水侵因素方法的计算误差越大。③为达到高产液量和天然能量高利用率,通过计算得到珠江口盆地A油藏现阶段合理油水井数比为1.97,该条件下,日注水量为18878 m^(3),天然水侵量为1693 m^(3)/d,地层压力为21.27 MPa,与数值模拟结果相近。

关键词：边水驱油藏物质平衡合理油水井数比合理地层压力注采比水侵系数数值模拟新近系珠江口盆地

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