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基于Q-learning的改进人工蜂群算法求解分布式装配柔性作业车间绿色调度问题

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工业工程与管理 2024年

作者：唐红涛刘歆张伟雷德明汪开普武汉理工大学机电工程学院武汉理工大学自动化学院

针对分布式制造环境下先加工后装配的两阶段生产模式，研究考虑机器加工/装配功率和空闲功率的分布式装配柔性作业车间绿色调度问题。以最大完工时间和总碳排放为优化目标，建立混合整数规划模型，并提出一种基于Q-learning的改进人工... 详细信息

针对分布式制造环境下先加工后装配的两阶段生产模式，研究考虑机器加工/装配功率和空闲功率的分布式装配柔性作业车间绿色调度问题。以最大完工时间和总碳排放为优化目标，建立混合整数规划模型，并提出一种基于Q-learning的改进人工蜂群算法进行求解。首先，针对两阶段调度问题特点，设计了一种基于工序、工厂、机器和产品的四层编码策略。其次，提出了一种混合种群初始化方法来提高初始解的质量以及算法的收敛性能。接着设计了基于9种状态和8个动作的Q-learning算法及奖励函数，将Q-learning算法融入整个蜂群算法框架中，使其在雇佣蜂阶段自适应选择搜索方式。在观察蜂阶段，设计了四种基于关键工厂和工序的邻域结构，同时在侦查蜂阶段与精英个体进行交互来更新个体，提高了算法的局部搜索能力。最后设计拓展算例，并以不同的算法进行对比实验，证明了本文提出的基于Q-learning的改进人工蜂群算法求解分布式装配柔性作业车间绿色调度问题的有效性。

关键词： Q-learning 改进人工蜂群算法分布式装配柔性作业车间绿色调度

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改进YOLOv7的晶圆字符检测算法

无线电工程 2024年第2期54卷 327-334页

作者：梁汉濠张雷刘超潘玲佼江苏理工学院电气信息工程学院江苏常州213016 佰奥软件有限公司江苏昆山215312

针对晶圆加工中的字符检测问题,提出一种基于YOLOv7改进的目标检测模型。在原版YOLOv7的SPP层之前插入Swin Transformer模块,增强网络对于全局信息的获取能力,提升对于全局和局部特征的整合能力;在预测部分插入A2-Net注意力机制,将特征... 详细信息

针对晶圆加工中的字符检测问题,提出一种基于YOLOv7改进的目标检测模型。在原版YOLOv7的SPP层之前插入Swin Transformer模块,增强网络对于全局信息的获取能力,提升对于全局和局部特征的整合能力;在预测部分插入A2-Net注意力机制,将特征信息全局融合后重新分配,提升网络的鲁棒性;在定位损失函数上用SIOU损失函数代替CIOU,角度损失的引入,增加了对于字符检测位置的准确性。在自制的字符数据集上,实验验证改进后的模型相比于传统模型,mAP提升了5.02%,并且每秒识别图片数高于传统算法,在实际使用中也取得了良好的效果。

关键词：晶圆字符检测 YOLOv7网络 Swin Transformer模块注意力模块损失函数

柱状药包爆破过程中应力波叠加与岩体裂隙分布的方向效应研究

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岩石力学与工程学报 2024年第2期43卷 399-411页

作者：雷涛康普林叶海旺李宁王其洲武汉理工大学矿物资源加工与环境湖北省重点实验室湖北武汉430070 武汉理工大学资源与环境工程学院湖北武汉430070

深孔爆破中,起爆位置决定了爆轰波的传爆方向,进而影响爆炸应力场及岩体裂隙分布。基于Starfield迭加原理,推导链状球药包应力场传播与叠加规律,构建等效柱状药包理论模型,引入链状球药包载荷延时加载方法,开展柱状药包迭加应力场离散... 详细信息

深孔爆破中,起爆位置决定了爆轰波的传爆方向,进而影响爆炸应力场及岩体裂隙分布。基于Starfield迭加原理,推导链状球药包应力场传播与叠加规律,构建等效柱状药包理论模型,引入链状球药包载荷延时加载方法,开展柱状药包迭加应力场离散元数值仿真,研究各传爆方向下岩体裂隙分布规律的方向效应。结果表明:由于爆炸应力波存在相位延迟,柱状药包的应力波叠加和裂隙分布存在显著的方向效应,应力波沿传爆方向产生较强叠加,叠加应力幅值的增长速度先增大后减小,裂隙分布范围也沿传爆方向逐渐增大;对于不同的传爆方向,底部或上部单侧传爆时,裂隙总体沿传爆方向呈“漏斗状”分布,两端同时向中间传爆时,裂隙在炮孔中心附近最为发育,整体呈“纺锤状”分布,中部起向两端传爆时,裂隙在炮孔两端分布略广,整体分布较为均匀,裂隙分布情况可较好反映各传爆方向下迭加应力场的分布规律;不同传爆方向下等效柱状药包的应力波叠加效果可合理解释岩体中裂隙发育与演化过程,揭示了其方向效应机制。

关键词：爆破工程岩体爆破柱状药包传爆方向应力波叠加裂隙分布

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复杂技术系统隐性冲突求解路径规划方法

机械工程学报 2024年第1期60卷 309-328页

作者：普雪洁张建辉李建勇张健楠河北工业大学机械工程学院天津300401 河北工业大学国家技术创新方法与实施工具工程技术研究中心天津300401

针对复杂技术系统中隐性冲突数量多、隐性冲突参数间存在复杂关联性,导致求解过程繁琐的问题,提出了一种复杂技术系统隐性冲突求解路径规划方法。首先,基于需求分析和功能失效分析方法进行隐性冲突的系统化识别,并将识别出的隐性冲突应... 详细信息

针对复杂技术系统中隐性冲突数量多、隐性冲突参数间存在复杂关联性,导致求解过程繁琐的问题,提出了一种复杂技术系统隐性冲突求解路径规划方法。首先,基于需求分析和功能失效分析方法进行隐性冲突的系统化识别,并将识别出的隐性冲突应用元素-名称-量值模型(Element-name-value,ENV)进行标准化表达。其次,将隐性冲突分为两类,针对第一类隐性冲突,基于层次分析法(Analytic hierarchy process, AHP)计算隐性冲突的权重,从而确定其求解路径;针对第二类隐性冲突,通过建立复杂技术系统的功能-行为-结构网络,应用PageRank算法计算网络节点重要度并排序,确定该类隐性冲突的求解路径。最后,综合两类隐性冲突的求解路径,规划获取隐性冲突的最优求解路径,并应用发明问题解决理论(Theory of inventive problem solving, TRIZ)工具快速解决。以TZG 9 3/4-140S铁钻工为工程案例,验证所提方法的可行性和有效性。

关键词：复杂技术系统隐性冲突识别求解路径规划 TRIZ 隐性冲突求解

考虑排队因素的多车型车辆配置与路径协同优化

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机械工程学报 2024年第4期60卷 458-472页

作者：唐红涛魏书鹏李西兴雷德明汪开普武汉理工大学机电工程学院武汉430070 机器人与智能制造湖北省工程研究中心武汉430070 湖北工业大学机械工程学院武汉430068 湖北工业大学现代制造质量工程湖北省重点实验室武汉430068 武汉理工大学自动化学院武汉430070

针对制造企业内车辆物流水平低、效率低、成本高等问题,考虑多车型、多品种货物以及车辆排队等待、车辆数量受限等因素,建立以总物流完成时间、总行驶里程、总物流成本为目标的车辆配置与路径协同优化模型。针对问题特征,提出一种混合... 详细信息

针对制造企业内车辆物流水平低、效率低、成本高等问题,考虑多车型、多品种货物以及车辆排队等待、车辆数量受限等因素,建立以总物流完成时间、总行驶里程、总物流成本为目标的车辆配置与路径协同优化模型。针对问题特征,提出一种混合离散麻雀搜索算法进行求解。在算法中,设计基于Tent混沌序列的反向学习初始化策略,以提高种群的多样性;针对不同麻雀种群,设计离散化策略以适应问题的离散特征;结合车型与路径特征,构造多种局部搜索策略,以提高算法的局部搜索能力;引入模拟退火Metropolis准则,并设计多目标解的保留策略,以避免算法陷入局部最优。通过对某水泥企业的实际车辆物流案例分析,验证所提策略的有效性以及所提算法的优越性。所得物流方案可以有效降低11%的物流成本,提高19.8%的物流效率,并减少29.1%的车辆行驶里程。

关键词：多车型车辆路径车辆配置混合离散麻雀搜索算法多目标优化车辆排队

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废旧锂离子电池负极石墨循环再生的研究进展

化工进展 2024年第3期43卷 1524-1534页

作者：楚振普陈禹蒙李俊国孙庆轩刘科南方科技大学化学系广东深圳518055 深圳职业技术学院机电工程学院广东深圳518055 南方科技大学创新创业学院广东深圳518055 广东省催化重点实验室广东深圳518055

锂离子电池使用6~8年后,其容量会出现一定程度的衰减,从而产生大量废弃物。负极石墨在电池中质量分数占比为12%~21%,对其回收利用有利于保护环境和发展经济。针对废旧锂离子电池负极石墨再生为电池级石墨的方法展开综述,主要介绍了浸出... 详细信息

锂离子电池使用6~8年后,其容量会出现一定程度的衰减,从而产生大量废弃物。负极石墨在电池中质量分数占比为12%~21%,对其回收利用有利于保护环境和发展经济。针对废旧锂离子电池负极石墨再生为电池级石墨的方法展开综述,主要介绍了浸出煅烧组合、石墨表面涂覆、制备复合材料和杂原子掺杂的方法,并在能耗、电化学性能等方面做了简要比较。目前,在众多再循环方向中,将废旧石墨再生为电池级石墨是最合适的路径,而且能从根源上解决负极材料的再生问题。在此基础上,未来应开发更加高效环保的浸出剂,寻求多路径的低温煅烧方法,尝试其他高容量负极材料与废旧石墨复合或者石墨表面的低成本涂层,加强杂原子在石墨中掺杂机理的研究。

关键词：废旧锂离子电池石墨再生回收废物处理

泛素-蛋白酶体系统在溃疡性结肠炎中的研究进展

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海南医学院学报 2024年

作者：陈旭永王柳丹苗新普海南省人民医院海南医学院附属海南医院消化内科

溃疡性结肠炎（ulcerative colitis，UC）是一种发生在肠黏膜的慢性复发性非特异性的炎症性肠病，目前认为其发病机制可能与肠上皮屏障、肠道微生态及免疫等因素相关，且临床上治疗效果欠佳。泛素－蛋白酶体系统（ubiquitin proteasome ... 详细信息

溃疡性结肠炎（ulcerative colitis，UC）是一种发生在肠黏膜的慢性复发性非特异性的炎症性肠病，目前认为其发病机制可能与肠上皮屏障、肠道微生态及免疫等因素相关，且临床上治疗效果欠佳。泛素－蛋白酶体系统（ubiquitin proteasome system，UPS）是细胞内蛋白质降解的主要途径，主要通过降解错误折叠的蛋白质来维持细胞稳态。其功能异常会导致细胞稳态失调，对UC的发生发展具有重要影响作用。本文对UPS中泛素化、去泛素化、泛素连接酶以及泛素相关制剂治疗与UC发病机制之间的关系进行了概述，旨在为UC的诊疗研究提供新的思路。

关键词：溃疡性结肠炎泛素蛋白酶体泛素连接酶治疗应用

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耐热隔热混凝土在化工建筑施工中的应用

化学工程 2024年第4期52卷 I0018-I0019页

作者：宋庆普何建超韩阳中建六局西北建设有限公司陕西咸阳710075

耐热隔热混凝土是一种用于高温环境下的建筑材料,其主要特点是能够有效地隔绝热量,保证建筑物内部的温度在可控范围之内。在化工建筑施工中,耐热隔热混凝土通常被用于高温反应器、储罐、炉膛等设备的内部结构的制作,以保证设备在高温环... 详细信息

耐热隔热混凝土是一种用于高温环境下的建筑材料,其主要特点是能够有效地隔绝热量,保证建筑物内部的温度在可控范围之内。在化工建筑施工中,耐热隔热混凝土通常被用于高温反应器、储罐、炉膛等设备的内部结构的制作,以保证设备在高温环境下的稳定运行。在化工建筑施工中,耐热隔热混凝土的应用需要考虑多个方面,包括使用环境、施工工艺和材料质量等。需要根据具体的使用环境来选择合适的耐热隔热混凝土类型和配方,并严格按照要求进行施工。

关键词：建筑物内部建筑施工隔热混凝土建筑材料高温环境下化工建筑施工工艺施工中的应用

黄河流域数字经济与高质量发展耦合互动关系研究

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人民黄河 2024年第1期46卷 5-11,18页

作者：刘建华普凌宇郑州大学管理学院河南郑州450001 郑州大学黄河生态保护与区域协调发展研究院河南郑州450001

为了厘清黄河流域数字经济与高质量发展现状、探究二者的耦合协调与互动关系,进而为黄河流域生态保护和高质量发展战略的实施提供参考,从理论上分析了黄河流域数字经济与高质量发展之间的互动机制,基于黄河流域64个地级市(州)2011—202... 详细信息

为了厘清黄河流域数字经济与高质量发展现状、探究二者的耦合协调与互动关系,进而为黄河流域生态保护和高质量发展战略的实施提供参考,从理论上分析了黄河流域数字经济与高质量发展之间的互动机制,基于黄河流域64个地级市(州)2011—2020年的面板数据,测度了数字经济发展水平与高质量发展水平,运用耦合协调度模型实证分析了二者之间的耦合协调关系,并利用PVAR模型探究数字经济与高质量发展的互动关系。主要结论如下:1)黄河流域数字经济发展水平在研究期有所提升,但仍普遍较低且存在明显的地区差异,具有东高西低特征,呈现分别以济南、郑州、西安、太原、呼和浩特为核心的圈层状分布格局;2)黄河流域高质量发展不平衡问题突出,存在两极分化的情况,呈现明显的圈层结构,形成了分别以济南、郑州、太原、西安、兰州等省会城市为核心的高质量发展水平高值区;3)黄河流域数字经济与高质量发展耦合协调度逐年上升,但协调水平整体上还较低,当前仅实现了由轻度失调水平向濒临失调水平的跨越,耦合协调度在空间上呈现下游>中游>上游的特点;4)黄河流域数字经济与高质量发展均具有较强的自我依赖性,高质量发展对数字经济发展的促进作用较为明显,而数字经济发展对高质量发展的推动作用有待加强。

关键词：数字经济高质量发展耦合协调互动机制黄河流域