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基于多维空间相似理论的线路结构物优化分布与智能选型研究

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基于多维空间相似理论的线路结构物优化分布与智能选型研究

作者：白如博兰州交通大学

学位级别：硕士

实现铁路选线的智能化设计是适应现代选线技术发展的必然需求。智能化选线设计需要综合利用现代信息技术并模拟专家思维去解决选线过程中遇到的技术难题。现代选线更为关注沿线重大结构物的布置和选型问题,尤其是重大桥隧位置和结构类... 详细信息

实现铁路选线的智能化设计是适应现代选线技术发展的必然需求。智能化选线设计需要综合利用现代信息技术并模拟专家思维去解决选线过程中遇到的技术难题。现代选线更为关注沿线重大结构物的布置和选型问题,尤其是重大桥隧位置和结构类型的选择,往往会对线路的整体方案决策产生极大影响。如何借助长期选线过程中积累的经验知识,基于多维空间相似理论,利用计算机模拟专家思想,实现结构物布置和选型的科学决策具有十分重要的研究意义。为此,论文主要从案例相似度判别准则设计、GIS案例数据库构建、线路结构物位置分布、线路结构物类型选择和铁路三维实景模型搭建方面,开展相应的研究工作。完成的主要工作有:(1)设计基于多维空间相似理论的案例相似度判别准则,研究基于GIS的线路结构物案例库构建方法以相似性科学和相似工程学为理论依据,深入分析影响铁路选线的经济、政治、技术、地形地貌、地质、环境敏感区、路网规划等多维影响因子,针对案例数值型、文本型等不同数据类型,设计基于多维空间相似理论的案例相似度判别准则。以既有线路结构物工程信息、专业工程师经验和技术规范为基础资料,结合设计的案例相似度判别准则,基于GIS对案例进行属性单元的划分和入库规则的设计,生成自学习、可扩充、多源异构的线路结构物案例数据库。(2)研究基于多维空间相似理论的结构物优化分布算法从铁路全寿命周期理念出发,进行线路结构物全寿命周期成本单价及其单价影响因子折算系数的计算,结合多维空间相似理论,设计了线路结构物单价估算的方法。该方法从案例属性相似性层面着手,通过在GIS中构造SQL查询表达式,对线路结构物GIS案例数据库进行二次开发,检索、重用、借鉴相似案例的费用估算新案例单价。以桥梁架设高度和隧道开挖深度为自变量,以几何约束、构造物约束和地理空间环境约束为约束条件,以线路结构物的全寿命周期费用成本最低为目标函数,建立线路结构物优化布置的数学模型,设计基于多维空间相似理论的结构物优化分布算法。(3)融合多维空间相似理论与机器学习算法,研究线路结构物的智能选型方法从线路结构物的案例表征、检索、重用与智能设计等关键技术的研究出发,融合多维空间相似理论与机器学习算法,设计线路结构物的智能选型方法。为实现相似工程案例的高效检索,将最近邻检索策略引入到案例的相似度计算。以检索得到的既有案例为样本数据集,设计BP神经网络模型模拟人脑进行训练和学习,进行铁路桥型智能选择的研究。同时采用决策树、K近邻与支持向量机三种回归预测方法进行铁路桥梁的智能选型,与BP神经网络算法的预测准确度作对比,保证预测推理模型的准确性、适用性,以实现线路结构物的预测推理与智能选型目标。(4)研究基于“GIS+BIM”的铁路三维实景模型搭建方法以GIS技术为依托,研究融合线路DEM数据、DOM数据、地物、不良地质及环境敏感区专题信息等多源数据的线路综合地理信息模型构建方法。通过Dynamo可视化编程技术,对Revit进行二次开发,研究路基、桥梁、隧道及有砟轨道结构的BIM化建模方法。基于动态加入法,设计线路结构物三维环境模型与BIM单体模型的整体套合算法。研究基于铁路三维实景模型的线路设计、方案审查与优化、冲突分析及三维漫游等实际应用。

关键词：线路结构物多维空间相似理论机器学习优化分布智能选型

基于多维空间相似理论的线路方案地形相似度判断算法设计与实现

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铁道建筑 2022年第10期62卷 60-64页

作者：白如博韩峰兰州交通大学土木工程学院兰州730070

从地形层面选取平均自然坡度、地形整体起伏度、地表切割深度等6个主要影响因素,对线路案例基于地理信息系统(Geographic Information System,GIS)进行地形因子的分析和属性单元划分,构建既有选线方案的地理信息系统案例库。在此基础上... 详细信息

从地形层面选取平均自然坡度、地形整体起伏度、地表切割深度等6个主要影响因素,对线路案例基于地理信息系统(Geographic Information System,GIS)进行地形因子的分析和属性单元划分,构建既有选线方案的地理信息系统案例库。在此基础上,设计了基于多维空间相似理论的地形相似度线路设计算法,构建查询语句,实现相似案例的评判、检索与学习,并以平凉—庆阳铁路为例进行验证。结果表明:该方法充分利用了既有线路案例经验,提高了铁路选线设计的效率,可为新线设计提供决策参考。

关键词：地形相似度算法多维空间相似理论 GIS 案例库线路方案地形因子

无独必有对:朱熹《大学》《中庸》阐释的文本结构与经义生成

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东南学术 2024年第1期 217-227页

作者：白如北京师范大学文学院

文本结构的理据重构是经学典籍义理生成的重要方式,典籍的结构化程度与义理思想的致密程度具有正相关的联系。朱熹的《大学》《中庸》(简称《学》《庸》)阐释充分发挥章句体“离章辨句”的功能,通过文本结构的多维调试,完成理学化重塑... 详细信息

文本结构的理据重构是经学典籍义理生成的重要方式,典籍的结构化程度与义理思想的致密程度具有正相关的联系。朱熹的《大学》《中庸》(简称《学》《庸》)阐释充分发挥章句体“离章辨句”的功能,通过文本结构的多维调试,完成理学化重塑。朱熹的哲学思想与注经实践内外贯通,“无独必有对”既是其理学思想层面的认识论,也是指导其经典阐释的方法论。尤其在《学》《庸》阐释中呈现出鲜明的对称化追求:对于经文中的对称表达,多通过“添加一致性概念”“嵌入成对式概念”的方式实现文本结构的重新分析;对于单句、句群、章节之中的非对称结构,则通过“二元切分”“并蒂架构”“对称排布”等方式实现文本结构的重新组构。在“无独必有对”理念的作用下,《学》《庸》阐释建构起围绕关键理学概念展开的义理体系,文本结构的系统性和精密化程度大大提升。其中就单句、句群文本脉络展开的结构化阐说,使得章句体具有了文章学的特征,义理阐释也更为邃密通贯。

关键词：无独必有对文本结构经义生成章句朱熹

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变系数分数系统中皮尔斯脉冲的演化特性

山西大学学报(自然科学版) 2024年

作者：白如如王艳山西大学物理电子工程学院

基于分数阶薛定谔方程，研究了对称皮尔斯脉冲的传输特性。研究发现，在Lévy指数作用下，对称皮尔斯脉冲劈裂为强度相等的两束光。当Lévy指数等于1时，两束皮尔斯脉冲能够保持较长距离的稳定传输。随后引入变系数，在周期调制的作用... 详细信息

基于分数阶薛定谔方程，研究了对称皮尔斯脉冲的传输特性。研究发现，在Lévy指数作用下，对称皮尔斯脉冲劈裂为强度相等的两束光。当Lévy指数等于1时，两束皮尔斯脉冲能够保持较长距离的稳定传输。随后引入变系数，在周期调制的作用下，对称皮尔斯脉冲在传输过程中发生周期性聚焦，脉冲特性在焦点处重现且强度基本维持不变。其次，讨论了Lévy指数和啁啾参数对皮尔斯脉冲传输特性的影响。结果表明，对于具有二次啁啾的皮尔斯脉冲，Lévy指数与啁啾参数会影响焦点处的强度。啁啾参数保持不变，Lévy指数越大，焦点处强度越大。Lévy指数保持不变，啁啾参数绝对值越大，焦点处强度越大。此外，不同参数对皮尔斯脉冲相互作用的影响也进行了研究。改变脉冲的间距，相位，焦点位置处的强度也会发生相应的变化。

关键词：分数薛定谔方程变系数对称皮尔斯脉冲啁啾参数 Lévy指数

Zr掺杂对Sr_(0.7)Bi_(0.2)TiO_(3)铁电陶瓷储能性能的影响

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硅酸盐学报 2024年第4期52卷 1345-1354页

作者：刘建博郑鹏白王峰盛林生杭州电子科技大学电子科学与技术系纳米电子学与纳电子器件实验室杭州310018 杭州电子科技大学传感器新型材料浙江省重点实验室杭州310012 嘉兴南湖学院信息工程学院浙江嘉兴314001

高功率、高能量密度的介质储能电容器在脉冲功率系统小型化和轻量化的过程中具有重要意义。采用固相反应法制备了无铅改性的Sr_(0.7)Bi_(0.2)TiO_(3)(SBT)基储能陶瓷,研究了掺杂不同含量ZrO_(2)对该陶瓷的相结构、微观结构、介电性能、... 详细信息

高功率、高能量密度的介质储能电容器在脉冲功率系统小型化和轻量化的过程中具有重要意义。采用固相反应法制备了无铅改性的Sr_(0.7)Bi_(0.2)TiO_(3)(SBT)基储能陶瓷,研究了掺杂不同含量ZrO_(2)对该陶瓷的相结构、微观结构、介电性能、铁电性能、击穿机制的影响。结果表明:Zr元素部分以Zr^(4+)形式溶解于SBT晶格中,其余以ZrO_(2)形式存在晶界和晶粒表面;储能密度的提升主要依赖于介电击穿强度(Eb)的增强,可能的物理机制,包括晶粒尺寸、带隙、阻抗和激活能等,协同促进了Eb的提高。在所研究的材料中,SBT–2%(质量分数)ZrO_(2)陶瓷具有最好的储能性能,可恢复储能密度Wrec=5.57 J/cm^(3),能量效率η=88.97%;即使在经过5×10^(4)次循环后也能表现出良好的性能稳定性(W_(rec)变化幅度<1%),是一种非常有前景的脉冲功率储能电容器候选材料。

关键词：钛酸锶铋基陶瓷储能介电击穿强度物理机制

两项分数阶微分方程边值问题解的存在性与唯一性

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两项分数阶微分方程边值问题解的存在性与唯一性

作者：白如兰曲阜师范大学

学位级别：硕士

数字时代高校思政课教师主导性发挥的样态、挑战与提升策略

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思想政治教育研究 2024年第2期40卷 70-76页

作者：梅萍白如华中师范大学马克思主义学院湖北武汉430079

思想政治理论课坚持教师的主导,既是对思政课本质的主动坚守,也是对思政课教师价值的积极确认。数字时代,高校思政课教师主导性的发挥呈现崭新样态,主要表现为主客关系上的“交互样态”、内容表达上的“释惑样态”、方式方法上的“智能... 详细信息

思想政治理论课坚持教师的主导,既是对思政课本质的主动坚守,也是对思政课教师价值的积极确认。数字时代,高校思政课教师主导性的发挥呈现崭新样态,主要表现为主客关系上的“交互样态”、内容表达上的“释惑样态”、方式方法上的“智能样态”、空间格局上的“全域样态”。当前,数字媒介的去中心化、数字技术的片面认识、数字信息的碎微传播以及教师自身能力的阙如等现实之困,为高校思政课教师主导性的有效发挥带来诸多梗阻。为此,需从强化主导意识、提振主导信心、积蓄主导力量、锤炼主导本领等多方发力,充分释放高校思政课教师的“主导红利”,进一步落实思政课立德树人的根本任务。

关键词：教师主导主导性思政课数字时代技术

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Zr掺杂对SrBiTiO铁电陶瓷储能性能的影响

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硅酸盐学报 2024年

作者：刘建博郑鹏白王峰盛林生杭州电子科技大学传感器新型材料浙江省重点实验室嘉兴南湖学院信息工程学院杭州电子科技大学电子科学与技术系纳米电子学与纳电子器件实验室

高功率、高能量密度的介质储能电容器在脉冲功率系统小型化和轻量化的过程中具有重要意义。采用固相反应法制备了无铅改性的Sr0.7Bi0.2TiO3(SBT)基储能陶瓷,研究了掺杂不同含量ZrO2对该陶瓷的相结构、微观结构、介电性能、铁电性能、击... 详细信息

高功率、高能量密度的介质储能电容器在脉冲功率系统小型化和轻量化的过程中具有重要意义。采用固相反应法制备了无铅改性的Sr0.7Bi0.2TiO3(SBT)基储能陶瓷,研究了掺杂不同含量ZrO2对该陶瓷的相结构、微观结构、介电性能、铁电性能、击穿机制的影响。结果表明:Zr元素部分以Zr4+形式溶解于SBT晶格中,其余以ZrO2形式存在晶界和晶粒表面;储能密度的提升主要依赖于介电击穿强度(Eb)的增强,可能的物理机制,包括晶粒尺寸、带隙、阻抗和激活能等,协同促进了Eb的提高。在所研究的材料中,SBT-2%(质量分数)ZrO2陶瓷具有最好的储能性能,可恢复储能密度Wrec=5.57 J/cm3,能量效率η=88.97%;即使在经过5×104次循环后也能表现出良好的性能稳定性(Wrec变化幅度<1%),是一种非常有前景的脉冲功率储能电容器候选材料。

关键词：钛酸锶铋基陶瓷储能介电击穿强度物理机制

太白铁路沿线工业遗产时空分布特征与遗产廊道适宜性构建

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干旱区资源与环境 2024年第1期38卷 40-51页

作者：张子博曹如姬康峰太原理工大学建筑学院太原030024 中国-葡萄牙文化遗产保护科学“一带一路”联合实验室苏州215031

太白铁路是太原地区服务于工业运输的重要铁路,其对地区工业发展具有深远影响。借鉴遗产廊道理论,聚焦太白铁路沿线工业遗产资源,基于GIS空间分析平台,以太白铁路沿线31处工业遗产为研究对象,对其时空分布特征进行可视化分析,并引入适... 详细信息

太白铁路是太原地区服务于工业运输的重要铁路,其对地区工业发展具有深远影响。借鉴遗产廊道理论,聚焦太白铁路沿线工业遗产资源,基于GIS空间分析平台,以太白铁路沿线31处工业遗产为研究对象,对其时空分布特征进行可视化分析,并引入适宜性分析,依据太原市自然环境、交通条件、遗产特质、服务设施4方面的阻力值与权重值,模拟生成潜在廊道,并进一步探讨基于遗产廊道的工业遗产保护策略。研究发现:1)建设时间上,太白铁路沿线工业遗产集中建设于社会主义工业初创期(1950年-1963年),行业门类上以交通运输、仓储和邮政业为主。2)空间分布上,太白铁路沿线工业遗产具有聚集特征,主要聚集于杏花岭区西南部、万柏林区东北部、万柏林区西山地区;方向分布上,呈东北—西南方向分布格局,方向分布演变受各时期工业建设政策影响。3)遗产廊道构建适宜区呈“三核心一面域”的分布格局,“三核心”为杏花岭区西南核心区、万柏林区东北核心区及万柏林区西山核心区,“一面域”为汾河河谷平原地区。基于此,提出确定适宜廊道宽度、形成特色保护集群的保护策略,以期为太白铁路沿线工业遗产的整体性保护与更新工作提供参考。

关键词：太白铁路工业遗产遗产廊道