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面向共享单车调配的带约束游牧算法研究

计算机工程与应用 2024年第7期60卷 325-334页

作者：郭茂祖马力赵玲玲北京建筑大学电气与信息工程学院北京100044 北京建筑大学建筑大数据智能处理方法研究北京市重点实验室北京100044 哈尔滨工业大学计算学部哈尔滨150001

共享单车调配是优化城市交通资源配置的重要手段,但目前的最优路径调配方法往往对单车系统规模敏感。为此,研究一种分时段、区域间调配的共享单车投放方法,提出了带约束的游牧算法(nomad algorithm with constraints,NCA)求解调配模型... 详细信息

共享单车调配是优化城市交通资源配置的重要手段,但目前的最优路径调配方法往往对单车系统规模敏感。为此,研究一种分时段、区域间调配的共享单车投放方法,提出了带约束的游牧算法(nomad algorithm with constraints,NCA)求解调配模型的最优解。将单车调配问题建模为以单车流量为约束、以最小化运营损耗为目标的优化问题;提出求解上述模型的NCA算法,预测投放区域单车存量和区域间转移量,相比无约束的原游牧算法,改进了局部搜索和全局寻优策略,优化了部落初定位方法;基于预测的存量和转移量得出分时段区域间单车的调配方案。在上海和纽约相关数据集上的对比实验结果表明,运行时长约为其他方法的15%,租赁需求响应率高于分支定界算法0.15%,单车总数和运营损耗比遗传算法降低了约10%,验证了该方法具有更高的优化效率和用户需求响应率。

关键词：交通资源配置共享单车调配游牧算法多约束目标优化

基于HHT-LSTM的冬奥会临时设施运行趋势预测方法研究

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智能系统学报 2024年第1期19卷 228-237页

作者：常明煜田乐郭茂祖北京建筑大学电气与信息工程学院北京100044 北京建筑大学建筑大数据智能处理方法研究北京市重点实验室北京100044

针对冬奥会延庆赛区临时设施的安全性和可使用性,本文充分结合信号处理算法与深度神经网络,提出了一种由希尔伯特黄变换(Hilbert-Huang transform,HHT)对时序数据进行信号分解和信号特征提取,长短期记忆网络(long short-term memory,LS... 详细信息

针对冬奥会延庆赛区临时设施的安全性和可使用性,本文充分结合信号处理算法与深度神经网络,提出了一种由希尔伯特黄变换(Hilbert-Huang transform,HHT)对时序数据进行信号分解和信号特征提取,长短期记忆网络(long short-term memory,LSTM)进行临时设施运行趋势预测2部分构成模型。该模型基于受严寒天气和大客流诱发的看台振动等一系列外因影响所测得的真实振动和倾角数据,实现对设施进行有效的预测,以避免发生安全问题,解决了由于受数据中一些无关特征因素的干扰导致预测准确度低的问题。论文提出的方法与循环神经网络(recurrent neural network,RNN)、门控循环网络(gated recurrent neural network,GRU)、双向RNN和双向GRU等运行趋势预测方法进行比较,验证了本文方法的可行性和有效性,实验结果也说明所提出的模型在此类任务中表现非常出色。

关键词：时间序列预测希尔伯特黄变换长短期记忆网络信号处理趋势预测临时设施预测方法数据分析自然语言处理

ZnOS异质结光催化降解有机染料的综合实验设计

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实验技术与管理 2024年 66-72页

作者：李合孙瑞祥郭茂德张彦衡水学院化学系

围绕能源和环境催化领域的前沿研究热点，设计了一个科教融合的综合化学实验项目——ZnO1–xSx异质结光催化降解有机染料。该项目以光催化剂的水热合成、结构/形貌表征、性能测试和数据分析为主线，模拟了科学研究的全过程。通过参与该... 详细信息

围绕能源和环境催化领域的前沿研究热点，设计了一个科教融合的综合化学实验项目——ZnO1–xSx异质结光催化降解有机染料。该项目以光催化剂的水热合成、结构/形貌表征、性能测试和数据分析为主线，模拟了科学研究的全过程。通过参与该实验项目，学生能够自主探索ZnO1–xSx异质结的组分比例对其结构、光学性质和光催化性能的影响规律，并初步推断异质结界面光生载流子的转移路径。该实验项目训练了学生对多种化学学科知识的理解与综合运用，有助于培养他们的自主创新意识、实践应用能力和批判性思维，教学质量大大提高。

关键词：光催化硫化锌氧化锌异质结实验设计

面向结构地震响应预测的Phy-LInformers方法

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智能系统学报 2024年

作者：郭茂祖张欣欣赵玲玲张庆宇北京建筑大学电气与信息工程学院建筑大数据智能处理方法研究北京市重点实验室哈尔滨工业大学计算学部

建筑结构的地震响应预测是建筑评估的重要组成部分，特别是在基于性能的地震工程中。本文提出了一种深度学习框架，名为Phy-LInformers，该框架综合运用了长短期记忆网络（Long Short-Term Memory，LSTM）LSTM、Transformer类模型Infor... 详细信息

建筑结构的地震响应预测是建筑评估的重要组成部分，特别是在基于性能的地震工程中。本文提出了一种深度学习框架，名为Phy-LInformers，该框架综合运用了长短期记忆网络（Long Short-Term Memory，LSTM）LSTM、Transformer类模型Informer以及物理先验知识，以实现对建筑结构非线性地震响应的精确预测。该框架的核心思想是结合Informer的Encoder和Decoder结构，在Decoder部分引入了LSTM以预测建筑物先前的历史状态信息。同时，通过将现有的物理知识（例如预测变量之间的状态依赖关系和运动控制方程等）编码到损失函数中，对Phy-LInformers进行指导并约束其学习空间，同时提高有限训练数据下深度学习模型的预测性能。随后，通过两个模拟数据算例，验证了所提框架的性能。结果表明：所提出的Phy-LInformers是一种鲁棒性良好，预测性能优秀的非线性地震响应预测方法，即使在训练样本非常少（例如仅有10条）的情况下依然能准确预测结构在地震作用下的动力响应。这一特性使得Phy-LInformers在工程实践中具有可行性，并且在建筑结构抗震性能评价领域展现出良好的应用前景。

关键词：地震响应预测物理知识物理驱动的深度学习时间序列预测少样本学习 Informer LSTM Phy-LInformers

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降温过程中NaCl盐渍土相变的电化学特征

岩土工程学报 2024年

作者：肖泽岸李康良段杰云王启航郭茂亮太原理工大学土木工程学院

氯盐渍土是我国西北寒旱区一种典型的盐渍土类型，其电化学特征是深入理解盐渍土腐蚀病害机理的关键。为探究盐渍土孔隙溶液相变与其电化学特征之间的联系，本文以NaCl盐渍粉质黏土为研究对象，测试了不同含盐量和温度条件下NaCl盐渍土... 详细信息

氯盐渍土是我国西北寒旱区一种典型的盐渍土类型，其电化学特征是深入理解盐渍土腐蚀病害机理的关键。为探究盐渍土孔隙溶液相变与其电化学特征之间的联系，本文以NaCl盐渍粉质黏土为研究对象，测试了不同含盐量和温度条件下NaCl盐渍土的电化学阻抗谱。研究表明：NaCl盐渍土阻抗随着测试频率的增加而逐步降低，并在高频率时逐步达到稳定。NaCl盐渍土的阻抗模的对数值在冻结前随温度的降低线性增加，而在冻结后，冰晶和盐结晶的生成导致土体阻抗模值发生显著增加。NaCl盐渍土在冻结前表现为一段容抗弧，而在冻结后，由相变导致的土体水盐迁移使得土体在出现阻抗弧后又存在一段扩散阻抗。根据土体在冻结前后的导电路径，本文建立了土体在冻结前后的等效电路模型，并在此基础上分析了土体孔隙溶液相变与对应电路元件之间的联系。此研究对深入理解盐渍土电化学特征及孔隙溶液相变规律具有重要意义。

关键词：氯盐渍土冻结过程电化学阻抗谱相变等效电路模型

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考虑水盐相变的盐渍土基质吸力的温度效应

农业工程学报 2024年

作者：肖泽岸段杰云李康良王启航郭茂亮太原理工大学土木工程学院

基质吸力是引起土体中水分迁移的驱动力，对探究土体中水盐迁移动态具有重要的意义。为研究由温度变化诱发的盐渍土孔隙溶液相变对土体基质吸力的影响，用pF meter测试了不同NaCl和Na2SO4比例的盐渍土在不同温度条件下的基质吸力。试验... 详细信息

基质吸力是引起土体中水分迁移的驱动力，对探究土体中水盐迁移动态具有重要的意义。为研究由温度变化诱发的盐渍土孔隙溶液相变对土体基质吸力的影响，用pF meter测试了不同NaCl和Na2SO4比例的盐渍土在不同温度条件下的基质吸力。试验结果表明：在水盐相变发生前，盐渍土基质吸力随温度的降低呈线性增加；而当降温过程中有水盐相变发生时，土体基质吸力随温度的变化趋势会发生明显突变。NaCl和Na2SO4对土体水盐相变规律影响不同，使得含不同比例NaCl和Na2SO4的复合盐渍土基质吸力呈现较大的区别。2%NaCl+4%Na2SO4的盐渍土在19和-9℃附近发生盐结晶相变和二次相变，而4%NaCl+2%Na2SO4的盐渍土两次相变分别发生在11和-16℃附近。水盐相变导致土体液态含水率明显降低，进而引起复合盐渍土基质吸力在两个相变阶段均有明显增加。NaCl抑制土体中液态水发生冰水相变，Na2SO4容易在正温结晶，故Na2SO4主要影响土体正温时的盐结晶规律，NaCl则主要影响土体在负温条件下的冰晶产生规律；二者比例不同造成土体盐结晶温度和二次相变温度有明显差异，使得复合盐渍土的水盐相变规律更加复杂，其基质吸力随温度的变化更加难以预测。此外，该研究进一步探究了冰、盐结晶量对基质吸力变化的贡献，为深入理解盐渍土的相变过程和基质吸力之间的关系提供了有效参考。

关键词：盐渍土基质吸力水盐相变液态含水率温度效应

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林场营林质量管理问题与提升措施研究

中文科技期刊数据库（全文版）自然科学 2024年第6期 0100-0103页

作者：郑郭茂广西壮族自治区国有七坡林场广西南宁530001

随着城市建设规模的不断扩大,林业在维护生态平衡与推动区域经济发展中的作用日益凸显。营林质量管理作为林业健康、可持续发展的关键,当前却面临管理理念落后、技术能力不强、资金短缺及培育模式陈旧等多重问题。本文旨在深入分析这些... 详细信息

随着城市建设规模的不断扩大,林业在维护生态平衡与推动区域经济发展中的作用日益凸显。营林质量管理作为林业健康、可持续发展的关键,当前却面临管理理念落后、技术能力不强、资金短缺及培育模式陈旧等多重问题。本文旨在深入分析这些问题,并提出通过完善育苗基地建设、推动技术创新与引进、拓宽资金来源渠道及加强人才队伍建设等具体措施,以期提升营林质量管理水平,促进林业资源的可持续利用与发展。

关键词：营林质量管理问题与措施研究分析

内蒙古四种不同生态类型扁蓿豆叶片解剖性状与抗旱性关系的研究

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中国草地学报 2023年第6期45卷 32-43页

作者：刘万鹏李悦煊李志勇郭茂伟李鸿雁中国农业科学院草原研究所/农业农村部沙尔沁牧草资源重点野外科学观测试验站内蒙古呼和浩特010010 甘肃农业大学草业学院甘肃兰州730070

采用石蜡切片法和光学显微技术测定四种不同生态类型扁蓿豆的叶片厚度、栅栏组织厚度、维管束直径、叶脉直径、海绵组织厚度、上表皮厚度、下表皮厚度、维管束长轴和短轴长度、栅海比、叶片组织结构紧密度、叶片组织结构疏松度等12个与... 详细信息

采用石蜡切片法和光学显微技术测定四种不同生态类型扁蓿豆的叶片厚度、栅栏组织厚度、维管束直径、叶脉直径、海绵组织厚度、上表皮厚度、下表皮厚度、维管束长轴和短轴长度、栅海比、叶片组织结构紧密度、叶片组织结构疏松度等12个与抗旱性相关的解剖结构特征参数并进行综合评价,研究扁蓿豆叶片解剖结构与抗旱性的关系,为扁蓿豆的抗旱选育及在干旱、半干旱地区的栽培种植提供理论依据。结果表明:(1)12个叶片解剖性状中,栅栏组织厚度的变异系数最大,为25.81%;维管束长轴和叶片组织结构疏松度变异系数最小,均为7.00%。(2)主成分分析表明,前3个主成分的累计贡献率达86.352%,特征值总和为10.363,可概括12个指标的主要信息。(3)解剖性状相关分析显示,叶片厚度与海绵组织、栅栏组织等组织结构之间存在极显著的正相关关系。解剖性状与生态因子的相关分析显示,海绵组织厚度、栅栏组织厚度和叶片厚度等3个叶片解剖性状与年降水量、年平均温度显著正相关。(4)采用聚类分析法可将48份材料分成8大类,其中,第Ⅰ类仅含材料M-5,第Ⅱ类仅含材料M-1,第Ⅲ类、第Ⅳ类、第Ⅴ类、第Ⅵ类、第Ⅶ类、第Ⅷ类分别包含11份、11份、1份、7份、4份、12份材料。(5)隶属函数法综合评价表明,材料M-5隶属函数值最大,表现出较强的抗旱性,材料M-31隶属函数值最小,表明其抗旱性最差。

关键词：扁蓿豆生态类型叶片解剖结构抗旱性

ZnO_(1–x)S_(x)异质结光催化降解有机染料的综合实验设计

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实验技术与管理 2024年第4期41卷 66-72页

作者：李合孙瑞祥郭茂德张彦衡水学院化学系河北衡水053000

围绕能源和环境催化领域的前沿研究热点,设计了一个科教融合的综合化学实验项目——ZnO_(1-x)S_(x)异质结光催化降解有机染料。该项目以光催化剂的水热合成、结构/形貌表征、性能测试和数据分析为主线,模拟了科学研究的全过程。通过参... 详细信息

围绕能源和环境催化领域的前沿研究热点,设计了一个科教融合的综合化学实验项目——ZnO_(1-x)S_(x)异质结光催化降解有机染料。该项目以光催化剂的水热合成、结构/形貌表征、性能测试和数据分析为主线,模拟了科学研究的全过程。通过参与该实验项目,学生能够自主探索ZnO_(1-x)S_(x)异质结的组分比例对其结构、光学性质和光催化性能的影响规律,并初步推断异质结界面光生载流子的转移路径。该实验项目训练了学生对多种化学学科知识的理解与综合运用,有助于培养他们的自主创新意识、实践应用能力和批判性思维,教学质量大大提高。

关键词：光催化硫化锌氧化锌异质结实验设计