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Cascade failure modeling and resilience analysis of mine cyber physical systems under deliberate attacks

JOURNAL OF SAFETY SCIENCE AND RESILIENCE 2024年第3期5卷 266-280页

作者： wang, xinping Zhu, Jialin Su, Chang Zhen, Xinyue Xian Univ Sci & Technol Sch Management Xian 710054 Peoples R China Xian Univ Sci & Technol Sch Safety Sci & Engn Xian 710054 Peoples R China

Guided by the intelligent construction of coal mines and integrating the concept of the Cyber-Physical System (CPS), a novel approach to a coal mine information-physical fusion system is proposed. This concept emerges from the advancement of intelligent mines and the growing need for enhanced safety in coal mine operations. From a system safety perspective, this approach aims to effectively evaluate security issues by better integrating the informational and physical layers of intelligent mines. Currently, research in areas such as power grids and water networks has widely adopted concepts of cascade failures and robustness. It is suggested that the CPS framework be adapted to the mining sector. Considering the critical role of coal mines in China's energy security and their vulnerability to cyber attacks, a mine-specific CPS system is designed. This system incorporates a model of mine information-physical fusion, including networks for mine operations, management, and control, tailored to the unique conditions of mine shafts and underground settings. Utilizing Markov process theory, the paper delves into the theoretical study of the cascade failure process under deliberate attack strategies. This analysis is essential to effectively assess the safety issues within the information-physical system, providing vital support for fault prediction and safety analysis. The model of cascading failures in the mine information-physical system is developed, and based on an analysis of resilience and robustness, the study identifies key factors influencing the security of mine information-physical systems. Critical factors affecting the reliability of these systems include the number of system nodes, node coupling, edge count, and the interconnection methods of the dual-layer dependency network. The paper concludes by discussing the challenges in analyzing the security of information-physical systems and suggesting directions for future research.

关键词： Mine cyber physical system Cascading failure Resilience Robustness INTERDEPENDENT NETWORK RELIABILITY ASSESSMENT COMPLEX NETWORKS ROBUSTNESS SECURE

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Response of vegetation variation to climate change and human activities in the Shiyang River Basin of China during 2001-2022

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Journal of Arid Land 2024年第8期16卷 1044-1061页

作者： SUN Chao BAI Xuelian wang xinping ZHAO Wenzhi WEI Lemin Northwest Institute of Eco-Environment and Resources Chinese Academy of SciencesLanzhou 730000China University of Chinese Academy of Sciences Beijing 100049China Gansu Provincial Academy of Water Sciences Lanzhou 730000China

Understanding the response of vegetation variation to climate change and human activities is critical for addressing future conflicts between humans and the environment,and maintaining ecosystem ***,we aimed to identify the determining factors of vegetation variation and explore the sensitivity of vegetation to temperature(SVT)and the sensitivity of vegetation to precipitation(SVP)in the Shiyang River Basin(SYRB)of China during *** climate data from climatic research unit(CRU),vegetation index data from Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer(MODIS),and land use data from Landsat images were used to analyze the spatial-temporal changes in vegetation indices,climate,and land use in the SYRB and its sub-basins(i.e.,upstream,midstream,and downstream basins)during *** regression analysis and correlation analysis were used to explore the SVT and SVP,revealing the driving factors of vegetation *** increasing trends(P<0.05)were detected for the enhanced vegetation index(EVI)and normalized difference vegetation index(NDVI)in the SYRB during 2001-2022,with most regions(84%)experiencing significant variation in vegetation,and land use change was determined as the dominant factor of vegetation ***-significant decreasing trends were detected in the SVT and SVP of the SYRB during *** were spatial differences in vegetation variation,SVT,and *** NDVI and EVI exhibited increasing trends in the upstream,midstream,and downstream basins,the change slope in the downstream basin was lower than those in the upstream and midstream basins,the SVT in the upstream basin was higher than those in the midstream and downstream basins,and the SVP in the downstream basin was lower than those in the upstream and midstream *** and precipitation changes controlled vegetation variation in the upstream and midstream basins while human activities(land use change)dominated vegetation variation in the d

关键词： vegetation variation climate change land use change normalized difference vegetation index(NDVI) enhanced vegetation index(EVI) Shiyang River Basin

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Magnetic Bistability in the Crystaline Fullerene Radical Salt

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Chinese Journal of Chemistry 2024年第17期42卷 2043-2048页

作者： Huapeng Ruan Ke Li Quanchun Sun Min Liu Zhongtao Feng Xue Dong Yue Zhao xinping wang State Key Laboratory of Coordination Chemistry School of Chemistry and Chemical EngineeringCollaborative Innovation Center of AdvancedMicrostructuresNanjing UniversityNanjingJiangsu210023China Department College of Materials and Chemical Engineering Pingxiang UniversityPingxiangJiangxi 337055China State Key Laboratory of Organometallic Chemistry Shanghai Institute of Organic ChemistryChinese Academy of ScienceShanghai 200032China

Compounds with magnetic bistability is highly attractive for the construction of switches,thermal sensors,information-storage media and memory ***,we report a crystalline fullerene radical anion salt[Na(THF)_(5)]C_(60)(1),obtained by the reduction of C_(60) with Na in solution,which exhibits magnetic bistability accompanied with one magnetostructural transition,giving low temperature(LT),high temperature(HT)phases and a metastable phase.

关键词： Magnetic bistability Fullerene radical Structural transition Crystal structure Chain distortion Fullerene Magnetic materials π-πstacking

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Arbuscular mycorrhizal fungi-mediated resistance to salt spray in Cinnamomum camphora seedlings enhanced by leaf functional traits

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Soil Ecology Letters 2024年第3期6卷 163-175页

作者： Xiao Li Duo Zheng Naili Zhang Lijia Dong Aiping Wu Qiqian Wu Hua Liu Mingshui Zhao Yan Li xinping wang Yanhong wang State Key Laboratory of Subtropical Silviculture Zhejiang A&F UniversityHangzhou 311300China State Key Laboratory of Efficient Production of Forest Resources and the Key Laboratory of Silviculture and Conservation of Ministry of Education Beijing Forestry UniversityBeijing 100083China School of Life and Environmental Sciences Shaoxing UniversityShaoxing 312000China Ecology Department College of Environment and EcologyHunan Provincial Key Laboratory of Rural Ecosystem Health in Dongting Lake AreaHunan Agricultural UniversityChangsha 410128China Zhejiang Tianmu Mountain National Nature Reserve Administration Hangzhou 311311China

Salt spray is a natural disturbance in coastal *** mycorrhizal fungi(AMF)are recognized as bio-ameliorators of soil salinity in ***,the mechanism through which AMF protects Cinnamomum camphora against aerial salinity remains *** address this knowledge gap,plants were subjected to four fungal regimes,namely sterilized fungal inoculum,Glomus tortuosum,Funneliformis mosseae,or a combination of these two fungi,and exposed to three sprayed-salt regimes(0,7,or 14 mg NaCl cm−2 d−1)in a *** spray significantly decreased photosynthetic capabilities,total dry weight,and salinity tolerance of non-mycorrhizal *** inoculation,particularly a combination of *** and ***,evidently mitigated the detrimental effects induced by salt ***,mycorrhiza-mediated protection depended on the intensity of sprayed salt and the identity of fungal ***,the enhanced resistance of mycorrhizal *** seedlings to aerial salinity was mainly owing to increased leaf thickness and photosynthetic *** findings imply that inoculation with combined fungi could be an optimal strategy for cultivating *** plants in coastal *** results gained hold the potential to offer both theoretical and practical guidance for the managers of coastal ecosystems in soil restoration and conservation.

关键词： arbuscular mycorrhizal fungi leaf thickness photosynthetic capability salinity-tolerance salt spray

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BDS信号失锁下基于自适应因子图的列车组合定位模型

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铁道科学与工程学报 2024年第3期21卷 1146-1155页

作者：程相王运明王新屏初宪武大连交通大学自动化与电气工程学院辽宁大连116028

针对列车运行环境复杂,容易产生BDS信号失锁,影响BDS/IMU列车定位系统的精确性问题,提出了基于自适应因子图的BDS/IMU/OD列车组合定位模型。在BDS/IMU列车定位系统的基础上,引入里程计(Odometer,OD)定位技术,利用北斗卫星导航系统(Beido... 详细信息

针对列车运行环境复杂,容易产生BDS信号失锁,影响BDS/IMU列车定位系统的精确性问题,提出了基于自适应因子图的BDS/IMU/OD列车组合定位模型。在BDS/IMU列车定位系统的基础上,引入里程计(Odometer,OD)定位技术,利用北斗卫星导航系统(Beidou Navigation Satellite System,BDS)与惯性测量元件(Inertial Measurement Unit,IMU)、OD 3类传感器获取列车量测信息,根据因子图理论,将多源量测信息描述为状态空间方程,抽象BDS、IMU、OD因子节点和先验因子,确定因子节点与变量节点之间的无向连接关系,建立多变量列车组合定位因子图模型,解算列车的位置信息。当BDS信号产生变化时,借助因子图的即插即用特性,提出了自适应因子算法,动态调整列车组合定位因子图模型结构。在BDS信息部分失锁时,利用BDS的部分信息,建立BDS/IMU/OD列车组合定位因子图模型,在BDS信息完全失锁时,转换为IMU/OD列车组合定位因子图模型,抑制BDS完全失锁造成的发散误差。利用卡尔曼算法、因子图算法、自适应因子图算法进行了列车定位的仿真分析,在BDS信息部分失锁时,自适应因子图模型的定位位置均方根误差比卡尔曼算法分别降低了52.3%、48.2%和42.7%,比因子图算法分别降低了34.8%、27.0%和25.2%。在BDS信息完全失锁时,自适应因子图模型的定位位置误差比卡尔曼算法分别降低了46.7%、46.7%和50%。自适应因子图算法提高了BDS信息失锁的情况下的列车定位精度,实现了不同传感器之间的即插即用,为构建高精确性、强鲁棒性、高可扩展性的列车组合定位系统提供模型支持。

关键词：列车组合定位 BDS信号失锁因子图 BDS/IMU/OD 自适应因子

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突发事件协同研判行为的演化博弈分析

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清华大学学报（自然科学版） 2024年第5期64卷 900-910页

作者：袁晓芳于鸿志曹玉静王新平西安科技大学管理学院西安710054 西安科技大学人因与管理工效学研究中心西安710054

突发事件协同研判中多个主体决策立足的收益路径不同,易导致突发事件研判失效、风险事件损失扩大,是目前亟待解决的关键性问题。该文以前景理论-心理账户(PT-MA)为基础,应用演化博弈模型研究了突发事件协同研判的参与主体(公众、一线人... 详细信息

突发事件协同研判中多个主体决策立足的收益路径不同,易导致突发事件研判失效、风险事件损失扩大,是目前亟待解决的关键性问题。该文以前景理论-心理账户(PT-MA)为基础,应用演化博弈模型研究了突发事件协同研判的参与主体(公众、一线人员、应急指挥部)之间复杂行为的互动机制,分析了各博弈主体策略选择的稳定性,并对关键参数变化下的行为演化路径进行仿真分析。模型分析结果表明:三方主体的协同研判策略选择存在3个平衡点;当应急指挥部的感知收益提高且处罚力度加大时,系统将达到最优。仿真分析结果表明:通过调整初始概率、收获感知参照点和惩罚力度3个参数,主体策略趋于正向,且收敛速度随着参数的增加而显著提升。因此可以通过加大奖励措施,提升决策初始概率值;通过表彰先进个人和组织公益宣讲等,降低收益感知参考点;通过完善相关惩罚条例并增加监督举报措施,提高消极策略的惩罚力度。以此促进协同研判主体的策略选择向积极方向演化。

关键词：突发事件协同研判前景理论心理账户演化博弈

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国际工业碳排放研究进展及趋势分析

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生态科学 2024年第4期43卷 234-244页

作者：王新平王亚宁魏秋实西安科技大学管理学院西安710054 西安电子科技大学经济与管理学院西安710126

运用文献计量工具CiteSpace对Web of Science(WoS)核心合集数据库收录1991—2021年发表的8985篇与工业碳排放相关的文献进行可视化分析,以期梳理该领域的研究趋势及进展,为国内工业碳排放后续研究提供前瞻性参考。结果表明:(1)自1991年... 详细信息

运用文献计量工具CiteSpace对Web of Science(WoS)核心合集数据库收录1991—2021年发表的8985篇与工业碳排放相关的文献进行可视化分析,以期梳理该领域的研究趋势及进展,为国内工业碳排放后续研究提供前瞻性参考。结果表明:(1)自1991年起,国际工业碳排放研究经历了萌芽、稳步提升、爆发增长三个阶段,该领域研究热度持续上升,近五年年度发文量的环比增速维持在6.01%—19.70%之间。在国际上,美国最早开始进行工业碳排放研究,我国发文量位居第一,但研究起步较晚,且我国与除澳大利亚外的国家合作较弱。(2)研究内容聚焦于“二氧化碳排放”、“大气二氧化碳”、“生态系统”、“能源消耗”等方面,“工业生态学”、“黑碳”、“可再生能源”、“城镇化”等关键词突现强度大,预计将成为该领域的研究前沿及趋势。(3)研究热点包括碳排放增长的驱动因素研究、碳排放与经济增长的脱钩效应研究、二氧化碳的捕集利用和封存等主题,体现了从理论研究到具体应用的演进过程。综上,国内学者应借鉴国际研究相关经验,在把握整体研究脉络的基础上,进一步深入挖掘研究重点、创新研究方法、加强国际交流合作,从工业碳排放角度为我国经济可持续发展提供理论依据。

关键词：工业碳排放研究进展 WoS 知识图谱

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中华民族爱国主义精神生成逻辑探究

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服装论丛 2024年第1期19卷 1-6页

作者：王新平江西服装学院马克思主义学院南昌330201 江西服装学院“习近平新时代中国特色社会主义思想概论”名师工作室南昌330201

在世界百年未有之大变局和实现中华民族伟大复兴中国梦的关键时期,处于应对经济全球化时代各种危机频出的机遇与挑战中,中华民族爱国主义的坚守与弘扬成为当下时代主题。通过从逻辑生成视角探讨中华民族弘扬爱国主义精神应遵循的三重逻... 详细信息

在世界百年未有之大变局和实现中华民族伟大复兴中国梦的关键时期,处于应对经济全球化时代各种危机频出的机遇与挑战中,中华民族爱国主义的坚守与弘扬成为当下时代主题。通过从逻辑生成视角探讨中华民族弘扬爱国主义精神应遵循的三重逻辑,会更有利于中华儿女,尤其作为中华民族未来和希望的中国青年之意识形态的正确坚守,凸显其必要而又迫切。中华优秀传统文化的历史逻辑、无产阶级爱国主义理论逻辑、中国特色社会主义建设中爱党爱国爱社会主义的实践逻辑,正是当下中华民族进入新时代,号召中国儿女特别是中国青年,大力弘扬爱国主义精神、奋进伟大民族复兴中国梦的引领和支撑。

关键词：中华民族爱国主义精神生成逻辑

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基于交旅融合的汶河文化旅游公路规划设计方法探讨

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山东交通科技 2024年第1期 72-75页

作者：王新平山东旅游职业学院山东济南250200

旅游公路作为推动交旅融合发展的突破口、实现全域旅游的支撑条件,发挥着重要引领作用。目前国内外旅游公路基础理论研究还比较薄弱,应用研究缺乏深度。以汶河文化旅游公路规划设计为例,从畅游系统、服务系统、景观系统和智慧系统四大... 详细信息

旅游公路作为推动交旅融合发展的突破口、实现全域旅游的支撑条件,发挥着重要引领作用。目前国内外旅游公路基础理论研究还比较薄弱,应用研究缺乏深度。以汶河文化旅游公路规划设计为例,从畅游系统、服务系统、景观系统和智慧系统四大系统入手,探讨旅游公路规划设计的理念和方法。

关键词：旅游公路规划设计理念服务设施景观设计

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Input-Output Finite-Time Guaranteed Cost Control for Time-Varying Systems Based on an Aperiodic Adaptive Event-Triggered Mechanism

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Journal of Systems Science & Complexity 2023年第3期36卷 1070-1088页

作者： CHEN Menghua wang Yunming wang xinping School of Automation and Electrical Engineering Dalian Jiaotong UniversityDalian 116028China

This paper is concerned with the problem of input-output finite-time guaranteed cost control for a kind of time-varying systems(TVSs).To reduce the transmission burden,an aperiodic-sampling-based event-triggered mechanism is proposed with an adaptive *** a time-varying Lyapunov functional involving some time-dependent piecewise matrices is ***-output finite-time stability(IO-FTS)conditions are presented for the closed-loop *** resorting to properties of the matrix polynomial,input-output finite-time stabilization criterions are further derived by recursive linear matrix *** the sampled-data static output feedback controller can be *** addition,the corresponding optimization problem about minimum values of both the guaranteed cost bound and system output norm are ***,a spring-mass-damper system illustrates the effectiveness and superiority.

关键词： Aperiodic-sampling-based adaptive event-triggered mechanism guaranteed cost control input-output finite-time stability time-varying system

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