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基于NSGA-Ⅲ算法优化低影响开发设施布局去除径流污染的研究

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环境污染与防治 2024年

作者：钟炜朱宝乐天津理工大学管理学院

为解决现有LID设施布设方案不足以应对目前径流污染的大幅增加和城市内涝的频发。提出了一种基于多目标优化算法来合理且定量化布设LID设施有效地去除污染并缓解内涝的方法，在经济成本有限的基础上，以径流控制率和污染物综合去除率为... 详细信息

为解决现有LID设施布设方案不足以应对目前径流污染的大幅增加和城市内涝的频发。提出了一种基于多目标优化算法来合理且定量化布设LID设施有效地去除污染并缓解内涝的方法，在经济成本有限的基础上，以径流控制率和污染物综合去除率为优化目标，径流系数和LID设施布设面积为约束条件构建NSGA-Ⅲ算法，该算法能有效获得多个最优的LID设施布设方案；再通过偏好顺序结构评估方法确定优化目标的优先级，获得满足污染物综合去除率最大效益的LID设施布设方案。以北方某城市为例，取1a、5a、30a、50a重现期的暴雨强度，使用SWMM模型模拟并评估方案的效果，优化后的方案在4种暴雨重现期内雨水峰值流量削减率达到35%-69%，对比现有方案提高12%-35%；雨水年径流总量控制率达到80%，径流量峰值出现明显延后；研究区域各类污染物的综合削减率均超过73%，对比现有方案均提高了40%-65%。结果表明该方法可以满足改变现有方案不足以应对有效去除径流污染和城市内涝频发的现状，为海绵城市的规划提供技术支持。

关键词：雨水径流污染 LID设施 NSGA-Ⅲ 偏好顺序结构评估法(PROMETHEE) SWMM

智慧水厂能耗监测评价与异常诊断管理平台研究

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给水排水 2024年第2期50卷 153-157,166页

作者：李子怡钟炜天津理工大学管理学院天津300384

为提升污水处理厂水处理过程的运行能效,加速推进智慧水厂向节能化、数字化方向转型,设计了一种面向污水处理厂的能耗监测评价与异常诊断管理平台。平台基于建筑信息模型和能耗管理系统,通过采集污水处理厂运行数据与气象数据等信息,建... 详细信息

为提升污水处理厂水处理过程的运行能效,加速推进智慧水厂向节能化、数字化方向转型,设计了一种面向污水处理厂的能耗监测评价与异常诊断管理平台。平台基于建筑信息模型和能耗管理系统,通过采集污水处理厂运行数据与气象数据等信息,建立基于机器学习算法的动态监督能耗预测模型,实现厂区运行状况实时监测与评价。运维管理人员可依据平台生成的状态评价指数,进行厂区能源结构调整与异常用能识别与诊断。最后,以实际案例数据验证了平台各功能模块的可行性与有效性。分析结果表明,平台预警模块可以监测反馈96%的异常用能情况。

关键词：智慧水厂机器学习污水特征能耗预测异常诊断

基于动态Kriging的混合模拟缩尺模型非完全相似误差预测与控制

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工程力学 2024年

作者：陈再现李明刚刘铖钟炜彭哈尔滨工业大学(威海)海洋工程学院山东省高等学校土木工程结构与防灾实验室中国能源建设集团陕西省电力设计院有限公司

在缩尺混合模拟中，受限于试验场地与模型制作，完全相似缩尺模型难以实现，非完全相似误差不可避免。基于此，提出基于动态Kriging模型的非完全相似误差预测与控制方法，用于优化混合模拟缩尺模型设计，提高混合模拟精度。以1/2缩尺钢...

在缩尺混合模拟中，受限于试验场地与模型制作，完全相似缩尺模型难以实现，非完全相似误差不可避免。基于此，提出基于动态Kriging模型的非完全相似误差预测与控制方法，用于优化混合模拟缩尺模型设计，提高混合模拟精度。以1/2缩尺钢框架模型为例，数值模拟结果表明：在不同边界条件下，动态Kriging模型均具有较高的预测精度，动态Kriging模型预测值与真实值之间的最大绝对误差不超过5%。在优化后的设计空间内取值，非完全相似误差大幅降低并控制在45%内，采用最优参数组合，非完全相似误差降到35%以内，实现了对误差的控制，为缩尺模型混合模拟模型优化设计奠定了基础。关键词：混合模拟试验；非完全相似；Kriging模型；误差预测；误差控制

关键词：

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高精度地图众源更新地理信息安全问题浅析

测绘通报 2024年第8期 122-127页

作者：郭圆李必军应申钟炜周剑武汉大学资源与环境科学学院湖北武汉430079 武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室湖北武汉430079 上海市规划和自然资源局测绘产品质量检验站上海200000

作为重要的道路先验信息,高精度地图是突破智能驾驶技术瓶颈的关键基础支撑,而众源更新则是制作满足智能驾驶技术发展所需高鲜度地图的可行路径之一。本文着眼于智能汽车高精度地图众源更新涉及的信息安全问题,首先,从众源更新的数据收... 详细信息

作为重要的道路先验信息,高精度地图是突破智能驾驶技术瓶颈的关键基础支撑,而众源更新则是制作满足智能驾驶技术发展所需高鲜度地图的可行路径之一。本文着眼于智能汽车高精度地图众源更新涉及的信息安全问题,首先,从众源更新的数据收集、信息提取及检测更新3个关键技术出发,对实践现状和现有技术理论研究进行了总结与分析,并从地理信息安全的角度探讨了众源更新技术中存在的问题;然后,从地理信息安全的角度出发,对高精度地图众源更新现有的政策法规与相关标准进行了梳理;最后,分析并总结了智能汽车高精度地图众源更新的发展对现有政策法规与标准提出的新挑战,并对政策法规与标准的进一步完善提出建议。

关键词：高精度地图智能驾驶众源更新地理信息安全

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基于敏感性分析的降参模型更新混合模拟方法

东南大学学报（自然科学版） 2024年第4期54卷 877-884页

作者：陈再现刘铖王纪伟钟炜彭李明刚哈尔滨工业大学(威海)海洋工程学院威海264209 哈尔滨工业大学(威海)山东省高等学校土木工程结构与防灾实验室威海264209 中建三局第一建设工程有限责任公司武汉430040

针对敏感性分析在识别参数数目过多时存在识别效率较低甚至无法分析的问题,引入分类敏感性分析和分阶段模型更新,提出基于敏感性分析的降参模型更新混合模拟方法,从而大幅降低分析和更新的参数数目,提升参数识别效率.以钢框架模型为例,... 详细信息

针对敏感性分析在识别参数数目过多时存在识别效率较低甚至无法分析的问题,引入分类敏感性分析和分阶段模型更新,提出基于敏感性分析的降参模型更新混合模拟方法,从而大幅降低分析和更新的参数数目,提升参数识别效率.以钢框架模型为例,选择8个模型参数,分别采用2种降参策略,讨论以不同敏感性占比作为核心参数选择标准时的降参模型更新混合模拟效果.数值模拟结果表明:不同策略下的模型更新误差差距在0.5%以内;采用分类、分阶段降参策略与全参数策略相比,参数识别的运算量减小,收敛步数大幅减少,验证了所提方法提升混合模拟参数识别速度的可行性与有效性.

关键词：混合模拟分类敏感性分析分阶段模型更新参数识别均匀设计

基于深度学习的超大城市高精度地图关键要素自动提取

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测绘通报 2024年第S1期 266-270页

作者：胡敏钟炜毛炜青丁阳上海市测绘院上海200063 上海市测绘产品质量监督检验站上海200063

高精度地图是自动驾驶的重要支撑,当前安全管理要求和数据生产模式导致高精度地图制作成本较高,不利于智能网联汽车快速发展。本文研究了超大城市高精度地图主要要素如道路类、车道类和交通设施类等各类数据与新型基础测绘成果的差异情... 详细信息

高精度地图是自动驾驶的重要支撑,当前安全管理要求和数据生产模式导致高精度地图制作成本较高,不利于智能网联汽车快速发展。本文研究了超大城市高精度地图主要要素如道路类、车道类和交通设施类等各类数据与新型基础测绘成果的差异情况,经分析可应用基于卷积神经网络的道路指示识别、基于人工智能深度学习的拓扑关系搭建和基于几何表达的空间信息转换这3项技术进行转换。以浦东新区局部区域为例,实现新型基础测绘成果转换为高精度地图的实际应用。结果表明,结合城市新型基础测绘成果能够快速形成高精度地图,该转换方法在满足高精度地图应用的同时,能够有效减少数据重复采集、降低生产制作成本。

关键词：高精度地图新型基础测绘图片识别拓扑搭建

基于全局敏感性的自适应模型更新混合模拟方法

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振动与冲击 2024年第4期43卷 215-221页

作者：陈再现王纪伟钟炜彭刘铖李明刚哈尔滨工业大学(威海)海洋工程学院山东威海264209 中建三局第一建设工程有限责任公司湖北武汉430040

基于全局敏感性(global sensitivity, GS)的模型更新混合模拟方法可以有效提升混合模拟精度并拥有较高的计算效率,然而该方法易陷入局部最优值。为解决此问题,在GS方法的基础上引入了动量和自适应步长的概念,提出了基于全局敏感性的自适... 详细信息

基于全局敏感性(global sensitivity, GS)的模型更新混合模拟方法可以有效提升混合模拟精度并拥有较高的计算效率,然而该方法易陷入局部最优值。为解决此问题,在GS方法的基础上引入了动量和自适应步长的概念,提出了基于全局敏感性的自适应(global sensitivity adaptive, GS-A)模型更新混合模拟方法。以钢框架模型为例,对8个本构参数和模型几何参数进行参数识别,利用均匀设计试验方法,建立11个模型更新案例,分别进行了不更新、GS方法和GS-A方法的数值模拟分析。33组数值模拟案例参数识别过程、位移时程的对比分析表明:GS-A方法相对于GS方法,解决了参数组合陷入局部最优的问题,具有较高参数识别的精度和稳定性,提升了模型更新效果。

关键词：抗震试验混合模拟模型更新均匀设计敏感性分析

基于新型耗能板提升钢框架节点抗震和抗连续倒塌能力

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工程力学 2024年第2期41卷 83-97页

作者：孟宝杜强强钟炜辉段仕超李亮德西安建筑科技大学土木工程学院陕西西安710055 西安建筑科技大学结构工程与抗震教育部重点实验室陕西西安710055

针对全焊节点在地震和连续倒塌条件下有限的抗倒塌能力,该文基于新型耗能板对其进行改进提升。首先通过试验、数值模拟和理论分析相结合的方法揭示了新型耗能板在单调荷载和循环荷载作用下的力学性能;进而通过新型耗能板与节点在地震作... 详细信息

针对全焊节点在地震和连续倒塌条件下有限的抗倒塌能力,该文基于新型耗能板对其进行改进提升。首先通过试验、数值模拟和理论分析相结合的方法揭示了新型耗能板在单调荷载和循环荷载作用下的力学性能;进而通过新型耗能板与节点在地震作用和连续倒塌条件下的协同作用,给出了新型耗能板节点的设计方法。结果表明:新型耗能板在单调和循环荷载作用下的力学性能不同,在单调荷载作用下表现为受拉破坏,在循环荷载作用下表现为剪切破坏;通过算例分析表明,新型耗能板节点的抗震与抗连续倒塌设计方法是合理的;新型耗能板全焊节点在地震和连续倒塌条件下主要经历双塑性区域形成阶段和硬化阶段,其中新型耗能板全焊节点的抗震和抗连续倒塌性能的差异主要体现在硬化阶段;新型耗能板的增加可同时有效提高全焊节点在地震和连续倒塌条件下的承载力、变形和耗能能力。

关键词：钢框架节点新型耗能板抗震能力抗连续倒塌能力

脂肽类生物表面活性剂用于提高原油采收率的研究进展

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油田化学 2024年第3期41卷 553-562页

作者：钟炜欣闻宇晨侯吉瑞中国石油大学(北京)非常规油气科学技术研究院北京102249 石油工程教育部重点实验室(中国石油大学(北京) 北京102249

生物表面活性剂表面活性强,乳化性能好,抗菌抗氧化活性强,稳定性高,且生物选择性好,环境友好性强。其中,脂肽类生物表面活性剂性能突出,是三次采油中化学表面活性剂的良好替代品。根据肽链氨基酸是否连接成环,可将脂肽类生物表面活性剂... 详细信息

生物表面活性剂表面活性强,乳化性能好,抗菌抗氧化活性强,稳定性高,且生物选择性好,环境友好性强。其中,脂肽类生物表面活性剂性能突出,是三次采油中化学表面活性剂的良好替代品。根据肽链氨基酸是否连接成环,可将脂肽类生物表面活性剂分为环状脂肽和线形脂肽。亲水肽链不同种类氨基酸与排列顺序、疏水碳链长度及其支链位置不同,形成的脂肽结构与生物活性不同。脂肽类生物表面活性剂提高原油采收率的机理为:高效降低油水界面张力、促进原油乳化形成大尺寸胶束,改变储层岩石润湿性、降低水相相对渗透率等。脂肽类生物表面活性剂用于原油开采的室内实验和矿场试验结果表明,脂肽类生物驱油体系在获得与化学驱相当的提高采收率效果的同时可以有效降低驱油剂成本,证实了其适用于提高原油采收率的可行性。但脂肽在上游合成高产途径、下游低成本提纯工艺以及实际油藏中的地层适应性尚不明确,限制了脂肽类生物表面活性剂在油田的商业化推广。

关键词：生物表面活性剂脂肽原油开采提高采收率综述