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时变交通环境下的农产品社区配送路径优化研究

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时变交通环境下的农产品社区配送路径优化研究

作者：蔡家杰兰州理工大学

学位级别：硕士

农产品社区配送企业为了获得更好的经济效益,提高顾客粘度,需要不断提高自身的配送效率且降低自身的配送成本。一方面、农产品属于易腐品、对配送时间要求严格,另一方面,道路交通状况的变化也会影响车辆的行驶速度从而导致配送时间的变... 详细信息

农产品社区配送企业为了获得更好的经济效益,提高顾客粘度,需要不断提高自身的配送效率且降低自身的配送成本。一方面、农产品属于易腐品、对配送时间要求严格,另一方面,道路交通状况的变化也会影响车辆的行驶速度从而导致配送时间的变化。因此,配送企业需要规划好自身的配送计划和做好相应的信息管理。本研究针对农产品社区配送的特点,构建了时变交通环境下的农产品社区配送路径优化模型,开发了基于JSP的农产品配送信息管理系统,以提高企业的配送效率、降低企业配送成本、强化社区配送环节的信息管理水平。具体的研究工作如下:(1)根据时变交通环境下车辆行驶的特点,采取了基于依赖行程车速的行驶时间计算,综合考虑车辆的车载限制、时间窗限制、社区点需求量以及顾客对新鲜度的需求值等条件,建立以车辆启用成本、车辆运输成本、车辆制冷成本、能耗成本及农产品货损成本之和最小的目标函数,并将车辆载重限制、顾客对新鲜度的需求值及时间惩罚成本作为约束条件来构建的时变交通环境下农产品社区配送车辆路径优化模型。(2)根据车辆路径优化模型的特点来确定相关参数及设计求解的遗传算法。采取两点交叉和两点互异的变异操作并设置根据适应度值变化的交叉、变异概率以增加种群多样性、防止算法陷于局部最优、降低最优值在搜索空间中的比例、延缓收敛进程。最后通过对变异后的个体进行爬山操作以增加算法的局部搜索能力。(3)以吉首市某配送企业的实际案例作为仿真的数据,并通过MATLAB软件仿真计算出在不同新鲜度需求下的目标函数值,讨论在不同新鲜度值限制下,企业配送成本的变化。并通过对比传统遗传算法和改进后遗传算法的计算结果来证实算法的有效性,结果表明改进后的遗传算法计算结果更优、算法的收敛速度更快、局部搜索能力更强。(4)针对某配送企业社区配送的特点建立了农产品社区配送信息管理系统。农产品社区配送管理系统是基于JSP编程语言和SQL Server2000数据库完成,将社区配送的信息进行集中管理以提升配送效率,通过对系统进行需求分析,设计系统功能模块,然后运用SQL Sever2000进行数据库设计、最后在My Eclipse平台上以java为开发语言进行系统的实现。

关键词：时变交通车辆路径优化遗传算法新鲜度信息管理系统

MOF/CdS梯型光催化剂同时进行苯甲醇氧化和析氢反应及其机理研究

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Chinese Journal of Catalysis 2023年第8期51卷 204-215页

作者：刘博文蔡家杰张建军谭海燕程蓓许景三武汉理工大学材料材料复合新技术国家重点实验室湖北武汉430070 中国地质大学(武汉)材料与化学学院太阳燃料实验室湖北武汉430074 湖北民族大学化学与环境工程学院湖北恩施445000 昆士兰科技大学化学与物理学院材料科学中心昆士兰布里斯班4001澳大利亚

太阳能驱动的光催化水分解制氢是一种清洁、可持续的技术,可以减少碳排放.一般来说,光催化全解水的析氧半反应过程需要消耗四个空穴,且迟缓的反应动力学会抑制整体反应,因此光催化全解水极具挑战性.在光催化制氢中通常利用空穴牺牲剂来... 详细信息

太阳能驱动的光催化水分解制氢是一种清洁、可持续的技术,可以减少碳排放.一般来说,光催化全解水的析氧半反应过程需要消耗四个空穴,且迟缓的反应动力学会抑制整体反应,因此光催化全解水极具挑战性.在光催化制氢中通常利用空穴牺牲剂来提升产氢半反应的效率.然而,这些过程会产生无用的氧化产物,造成光生空穴氧化能力的浪费,且增加了系统成本.因此,构建一个由光催化产氢和选择性有机合成相结合的双功能氧化还原体系,可同时利用光生电子和空穴,并且产物中氢气和高附加值的有机产品容易分离,因此具有较高的可持续经济效应.利用梯型异质结将两种带隙适合且能带结构匹配的光催化剂复合在一起,可以最大程度地利用两种光催化剂的氧化还原能力,为解决上述问题提供了一条理想途径.本文采用化学浴法将CdS纳米颗粒原位生长在锆基金属有机框架UiO-66-NH_(2)(U6N)上.在光照条件下,梯型异质结催化苯甲醇选择性氧化生成苯甲醛和氢气的性能大幅度提升,UC0.75(U6N/CdS理论质量比为0.75)复合物光照3 h产氢速率为630μmol·g^(-1)h^(-1),同时苯甲醇氧化为苯甲醛的选择性达到99%.原位辐照X射线光电子能谱结果表明,UC0.75梯型异质结界面的电子转移路径,在暗态下电子由CdS转移到U6N,在光照下电子由U6N转移到CdS.利用飞秒瞬态吸收(fs-TA)光谱进一步研究了异质结的载流子迁移的动力学信息,结果表明,复合样品中基态漂白信号衰减时间减少,梯型异质结界面处电子转移效率较高.此外,通过原位漫反射红外傅里叶变换光谱、电子顺磁共振和同位素实验揭示了苯甲醇的氧化机理,光照下,位于U6N的光生空穴与苯甲醇相互作用,先氧化苯甲醇上的α-C产生·CH(OH)Ph,然后进一步氧化产生苯甲醛,同时,CdS上的光生电子与水中产生的H+结合产生氢气.综上,本文通过飞秒瞬态吸收光谱(fs-TAS)光谱来阐述梯型异质结的电子转移机制,并为金属有机框架/无机物复合光催化剂的设计提供了借鉴.

关键词：梯型异质结光催化产氢选择性有机氧化超快光谱

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基于肠道菌群及其代谢物的结直肠癌生物标志物的研究进展

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中国肿瘤 2024年第7期33卷 596-602页

作者：蔡家安钟良复旦大学附属华山医院上海200040

肠道菌群是人体内最大和最复杂的微生物群落,与人体健康和疾病密切相关。结直肠癌是一种常见的消化道恶性肿瘤,其发生与进展受到多种因素的影响,其中肠道菌群及其代谢物是重要的调节因素之一。肠道菌群及其代谢物可以通过影响宿主的免... 详细信息

肠道菌群是人体内最大和最复杂的微生物群落,与人体健康和疾病密切相关。结直肠癌是一种常见的消化道恶性肿瘤,其发生与进展受到多种因素的影响,其中肠道菌群及其代谢物是重要的调节因素之一。肠道菌群及其代谢物可以通过影响宿主的免疫系统、代谢途径、表观遗传学和信号通路等,促进或抑制结直肠癌的发生及进展。因此,肠道菌群及其代谢物可以作为结直肠癌的生物标志物,用于结直肠癌的筛查、诊断、分期、预后评估和治疗反应监测等。全文对目前已发现的与结直肠癌相关的肠道菌群及其代谢物的检测方法和临床应用的优势、问题以及未来发展方向作一综述,旨在为基于肠道菌群及其代谢物的结直肠癌防治提供参考。

关键词：结直肠癌肠道菌群代谢物生物标志物

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数字化视角下县城城镇化发展范式研究

干旱区资源与环境 2024年第10期 31-42页

作者：李燕凌蔡湘杰湖南农业大学公共管理与法学学院西安交通大学公共政策与管理学院

党的二十大提出“推进以县城为重要载体的城镇化”,标志着我国新型城镇化建设进入高质量发展新阶段。文中立足于数字化建设背景的“三农三变”的发展范式，从组态视角构建驱动县城城镇化建设的理论模型，对我国83个县(市、区)案例进行... 详细信息

党的二十大提出“推进以县城为重要载体的城镇化”,标志着我国新型城镇化建设进入高质量发展新阶段。文中立足于数字化建设背景的“三农三变”的发展范式，从组态视角构建驱动县城城镇化建设的理论模型，对我国83个县(市、区)案例进行定性比较分析。基于空间结构调整、产业转型升级、治理结构变革的因素条件，揭示县城城镇化建设的组态路径及路径差异。研究结果证实了县城城镇化建设路径的多元性，以及因素条件组合的复杂性，获得了空间、产业、治理层面的多条驱动路径。研究有助于深化学界对数字化背景下多层次因素条件与县城城镇化之间存在的非对称因果关系的认识，为驱动县城高质量发展的具体实践提供理论依据。

关键词：数字化县城空间县城产业县城治理发展范式

中高体积分数SiC_p/Al复合材料的力学性能及强化机制

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材料工程 2024年第4期52卷 110-119页

作者：崔岩廖家杰曹雷刚杨越北方工业大学机械与材料工程学院北京100144

采用热等静压粉末冶金工艺,以2024和6061铝合金为基体,分别制备体积分数为35%,45%,55%的中高体积分数SiC_(p)/Al复合材料。探究基体合金与SiC体积分数对复合材料力学性能的影响。结果表明:相同体积分数时,以2024铝合金为基体的复合材料... 详细信息

采用热等静压粉末冶金工艺,以2024和6061铝合金为基体,分别制备体积分数为35%,45%,55%的中高体积分数SiC_(p)/Al复合材料。探究基体合金与SiC体积分数对复合材料力学性能的影响。结果表明:相同体积分数时,以2024铝合金为基体的复合材料具有更高的弯曲强度和弹性模量;但以6061铝合金为基体的复合材料则呈现出了更高的断裂应变。随着体积分数的增加,两类复合材料力学性能的变化规律相同,弯曲强度呈先增大后减小的趋势,当体积分数为45%时达到峰值,分别为656.54 MPa和548.00 MPa;弹性模量呈持续上升趋势,当体积分数为55%时分别达到202 GPa和188 GPa。基体合金差异对力学性能的影响在体积分数较低时更为明显,提高体积分数将会弱化这种差异。结合理论公式计算发现,对于微米级的增强体颗粒,Orowan机制带来的强化效应极小,可忽略不计;其他各类强化机制的强化效果将随着增强体体积分数的增加呈现不同程度的提高;几何必须位错强化和热错配强化对材料屈服强度的贡献始终占据主导地位。

关键词： SiC_p/Al复合材料体积分数力学性能强化机制

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科技金融促进了工业新质生产力发展吗?

财经理论与实践 2024年

作者：李燕凌蔡湘杰湖南农业大学公共管理与法学学院西安交通大学公共政策与管理学院

基于2012—2022年省级面板数据,深入探究科技金融对工业新质生产力的影响。研究发现:公共科技金融与市场科技金融对工业新质生产力发展水平均具有显著提升作用,且通过区域创新能力进行有效传导。同时,该作用在地理区位、政策试点方面呈... 详细信息

基于2012—2022年省级面板数据,深入探究科技金融对工业新质生产力的影响。研究发现:公共科技金融与市场科技金融对工业新质生产力发展水平均具有显著提升作用,且通过区域创新能力进行有效传导。同时,该作用在地理区位、政策试点方面呈现出异质性特征,并受到创新人才集聚、服务组织集聚、服务组织与工业协同集聚的显著调节。鉴于此,各地区应加快科技金融发展步伐,注重创新要素集聚,为社会主义现代化强国建设背景下工业新质生产力培育、工业高质量发展保驾护航。

关键词：科技金融工业新质生产力创新能力创新要素集聚

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外加电场和B/N掺杂对锡烯带隙的影响

物理学报 2024年第8期73卷 90-96页

作者：吕永杰陈燕叶方成蔡李彬戴子杰任云鹏江苏大学机械工程学院镇江212013 江苏大学材料科学与工程学院镇江212013

锡烯具有超高载流子密度、无质量狄拉克费米子和高导热性等优良性质,并且存在能带反转现象,被认为是拓扑绝缘体,拓扑绝缘体在一定条件下可以获得无耗散电流,具有极高的应用潜力.由于锡烯在布里渊区高对称点K处的能带存在狄拉克锥,带隙为... 详细信息

锡烯具有超高载流子密度、无质量狄拉克费米子和高导热性等优良性质,并且存在能带反转现象,被认为是拓扑绝缘体,拓扑绝缘体在一定条件下可以获得无耗散电流,具有极高的应用潜力.由于锡烯在布里渊区高对称点K处的能带存在狄拉克锥,带隙为零,大大限制了锡烯在半导体领域的应用.本文采用在锡烯中掺杂B/N元素和在垂直于锡烯平面方向施加电场的方法来打开锡烯在K点处的带隙,并研究掺杂和施加电场强度对锡烯结构和电子性质的变化.研究发现施加掺杂B元素和垂直电场都能在保留锡烯拓扑性质的同时打开K点处的带隙,并且施加的垂直电场强度与K点处带隙呈正相关.在掺杂B元素的同时施加垂直电场可以增大K点处的带隙,当电场强度为0.5 V/A时,带隙达到0.092 eV.掺杂N元素后,锡烯变为间接带隙半导体,带隙为0.183 eV.施加垂直电场不能改变N元素掺杂锡烯的结构,施加的垂直电场强度与K点处带隙则呈负相关,当电场强度为0.5 V/A时,K点处带隙减小到0.153 eV.

关键词：锡烯拓扑绝缘体垂直电场掺杂

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工厂化轨道式水产养殖精准投饲机器人研究

工厂化轨道式水产养殖精准投饲机器人研究

作者：蔡圣杰浙江科技大学

学位级别：硕士

工厂化循环水养殖具有养殖效率高、生产可不受地域空间和季节限制、均衡上市等优点,是国际上公认的现代水产养殖产业的主要发展方向。我国工厂化循环水养殖规模发展迅速,养殖水体近1亿立方米,但配套智能化精准作业设备缺乏,特别在投饲... 详细信息

工厂化循环水养殖具有养殖效率高、生产可不受地域空间和季节限制、均衡上市等优点,是国际上公认的现代水产养殖产业的主要发展方向。我国工厂化循环水养殖规模发展迅速,养殖水体近1亿立方米,但配套智能化精准作业设备缺乏,特别在投饲环节仍以人工投喂为主,劳动强度大、效率低,粗放型投饲管理不仅造成饲料浪费,而且增加水处理负荷,会进一步的增加养殖成本,降低养殖效率。目前国内研究人员针对此问题进行了相关投饲关键技术的研究,研发了一系列自动投饲设备,但其大多存在着储料量较低、投饲距离不可控、设备功能固定且适用对象单一等问题。本研究针对上述问题,设计了一种自动精准投饲机器人,其机械结构基于模块化设计思想,控制方法采用了“端-边-云”架构,结合编码器、超宽带定位(UWB)以及惯性传感器(IMU)多信息融合进行高精度定位,利用Solidworks、QT、SQLite等软件进行三维建模和软件开发设计,最终完成机器人样机试制及性能测试。主要研究成果如下:(1)机器人模块化机械结构设计及优化根据工厂化循环水养殖的特点及养殖条件,确定了机器人的功能需求,并提出机器人的参数要求。基于以上条件,设计了机器人的行走、挂载、储料以及投料机构,单个机构可独立成为模块单元,模块之间采用标准的螺栓连接方式,保证强度的同时,使得安装和拆卸简易快速;根据工况要求和行走机构尺寸,分析得到两种约束条件,确定了机器人运动轨道的半径参数;分析机器人的受力情况,对关键承力部件进行了仿真分析,对变形量较大处改变结构提高强度,对应力集中较小地方镂空减轻质量。最后机器人行走速度可达20m/min,储料量为60kg,轨道半径为2.5m。(2)机器人软硬件设计及交互界面开发本研究采用中心软件系统和嵌入式系统协同管理模式,采用STM32开发板作为机器人执行端功能控制器,利用NVIDIA开发的Jetson Nano开工控机作为边缘计算的核心,对执行端数据进行收集和本地AI计算,基于阿里云服务平台进行上层云端管理,并与终端用户进行数据交互。利用GUI界面开发软件和数据库软件设计交互界面和数据库建立。(3)机器人融合定位策略研究本课题融合编码器的位移数据、IMU的角位移数据以及UWB的坐标数据,基于EKF扩展卡尔曼滤波和机器人的割线运动模型研究了机器人的定位策略,经过测试定位精度可在1～5cm之间。试验结果和验证情况表明,投饲精度误差低于3.3%,饲料有效抛撒半径在0～8m,破损率低于5%,最大投饲能力为260kg/h。整个系统运行稳定,能够实现智能化、无人化精准投饲作业,并且能够实时进行自主状态监测、完成定位、充电、补料等作业任务,具有较高的实用价值,为后面关于工厂化水产养殖开发智能化投饲设备提供应用和参考价值。

关键词：水产养殖精准投饲机器人融合定位

麻醉苏醒期间不同吸入氧浓度对老年患者腹腔镜胃癌根治术后肺不张的影响

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麻醉苏醒期间不同吸入氧浓度对老年患者腹腔镜胃癌根治术后肺不张...

作者：蔡信杰安徽医科大学

学位级别：硕士