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基于改进INFO-Bi-LSTM模型的SO_(2)排放质量浓度预测

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动力工程学报 2024年第4期44卷 641-649页

作者：王琦柴宇唤王鹏程刘百川刘祥山西大学自动化与软件学院太原030013 山西河坡发电有限责任公司山西阳泉045011

针对火电机组SO_(2)排放质量浓度的影响因素众多,难以准确预测的问题,提出一种改进向量加权平均(weighted mean of vectors,INFO)算法与双向长短期记忆(bi-directional long short term memory,Bi-LSTM)神经网络相结合的预测模型(改进IN... 详细信息

针对火电机组SO_(2)排放质量浓度的影响因素众多,难以准确预测的问题,提出一种改进向量加权平均(weighted mean of vectors,INFO)算法与双向长短期记忆(bi-directional long short term memory,Bi-LSTM)神经网络相结合的预测模型(改进INFO-Bi-LSTM模型)。采用Circle混沌映射和反向学习产生高质量初始化种群,引入自适应t分布提升INFO算法跳出局部最优解和全局搜索的能力。选取改进INFO-Bi-LSTM模型和多种预测模型对炉内外联合脱硫过程中4种典型工况下的SO_(2)排放质量浓度进行预测,将预测结果进行验证对比。结果表明:改进INFO算法的寻优能力得到提升,并且改进INFO-Bi-LSTM模型精度更高,更加适用于SO_(2)排放质量浓度的预测,可为变工况下的脱硫控制提供控制理论支撑。

关键词：炉内外联合脱硫烟气SO_(2)质量浓度 INFO算法 Bi-LSTM神经网络 Circle混沌映射自适应t分布

国外新能源脱网事故对中国电网安全稳定运行的启示

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电力系统自动化 2024年第13期48卷 1-8页

作者：徐式蕴王一鸣孙华东毕经天兰天楷中国电力科学研究院有限公司北京市100192

2016至2023年间,美国、英国和澳大利亚发生了11起新能源大规模脱网事故,严重威胁电网安全稳定运行。文中介绍了这些事故的基本情况,总结分析了事故失稳过程和机理特征,并指出系统强度不足、新能源控制策略不合理、非预想故障防控手段不... 详细信息

2016至2023年间,美国、英国和澳大利亚发生了11起新能源大规模脱网事故,严重威胁电网安全稳定运行。文中介绍了这些事故的基本情况,总结分析了事故失稳过程和机理特征,并指出系统强度不足、新能源控制策略不合理、非预想故障防控手段不足是事故产生的主要原因。最后,结合中国电网实际,提出了保障新型电力系统安全稳定运行的建议。

关键词：电力系统安全稳定新能源脱网系统强度故障穿越策略新能源控制保护

基于LU分解的安全外包求解线性代数方程组方法

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东北大学学报（自然科学版） 2024年第4期45卷 457-463,506页

作者：冯达周福才吴淇毓李鲍东北大学软件学院辽宁沈阳110169

由于现有协议的安全性为基于某种安全假设的计算安全,依赖于敌手的计算能力,因此,本文针对恶意敌手模型,使用矩阵伪装技术对方程的系数矩阵进行隐藏,结合矩阵的LU分解(lower-upper decomposition)算法,提出一种新的信息论安全外包求解... 详细信息

由于现有协议的安全性为基于某种安全假设的计算安全,依赖于敌手的计算能力,因此,本文针对恶意敌手模型,使用矩阵伪装技术对方程的系数矩阵进行隐藏,结合矩阵的LU分解(lower-upper decomposition)算法,提出一种新的信息论安全外包求解线性代数方程组(information-theoretically secure outsourcing of linear algebraic equations,ITS-OutsLAE)方法 .与之前的研究相比,在保持计算和通信复杂度与现有最优方案保持一致的同时,首次将方程组唯一解的安全性提升至信息论安全(完美保密).给出了形式化的安全性证明,并通过理论分析和实验证明了所提方法的实用性.

关键词：线性代数方程组信息论安全安全外包 LU分解恶意敌手模型

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采用进化计算的高维多模态特征选择

西安交通大学学报 2024年第9期58卷 117-128页

作者：丁转莲胡曦曹略孙登第张兴义王晨旭安徽大学互联网学院合肥230039 安徽大学人工智能学院合肥230601 安徽大学计算机科学与技术学院合肥230601 西安交通大学软件学院西安710049

针对特征选择问题中的多模态特性和高维特性,引入新的种群初始化策略对大规模多模态多目标优化算法进行改进,提出了一种基于进化多目标优化的高维多模态特征选择算法。对原始的连续优化算法进行离散化处理,用于评价离散优化问题中的个体... 详细信息

针对特征选择问题中的多模态特性和高维特性,引入新的种群初始化策略对大规模多模态多目标优化算法进行改进,提出了一种基于进化多目标优化的高维多模态特征选择算法。对原始的连续优化算法进行离散化处理,用于评价离散优化问题中的个体,并在6个高维特征选择数据集上进行验证。结果表明:所提算法提升了初始种群的质量并加快了算法的收敛;相比于其他同类算法,所提算法获得了更优的帕累托前沿,其超体积指标值整体最优,并且在不影响分类精度的前提下可获得平均2.53个等效特征子集,表明所提算法具有最好的分类精度和最多样化的等效特征子集。

关键词：分类特征选择进化计算多模态多目标优化高维多模态特征选择

基于时序差分学习模型预测控制的一体化自动驾驶换道策略

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机械工程学报 2024年第10期60卷 329-338页

作者：杨硕李时珍赵中原黄小鹏黄岩军同济大学汽车学院上海201804 南京信息工程大学自动化学院南京210044 中电科东方通信集团有限公司广东519060

具有自进化能力的自动驾驶换道策略有望在复杂开放的交通环境中提升性能,以应对更多的未知场景。时序差分学习模型预测控制(Temporal difference learning for model predictive control,TD-MPC)结合有模型和无模型强化学习方法的优势,... 详细信息

具有自进化能力的自动驾驶换道策略有望在复杂开放的交通环境中提升性能,以应对更多的未知场景。时序差分学习模型预测控制(Temporal difference learning for model predictive control,TD-MPC)结合有模型和无模型强化学习方法的优势,具有学习效率高、性能优异的特点。基于此,为了提高自动驾驶换道策略的整体性能,提出基于TD-MPC的自动驾驶一体化换道策略。具体来说,针对自动换道问题,提出基于驾驶倾向网络的一体化自动驾驶换道策略架构,构建强化学习问题并设计完备的奖励函数,对决策规划优化问题进行统一求解。应用TD-MPC算法设计内部模型来预测未来状态和奖励,实现短时域内的局部轨迹优化,同时使用时序差分学习实现对长期汇报的估计,以得到驾驶倾向网络参数。所提出方法在高保真仿真环境中被验证,结果表明,所提出方法相比规则方案保证行驶效率,并且提高安全性和舒适性。同时与软演员-评论家算法(Soft actor critic,SAC)相比,实现了7~9倍的学习效率提升。

关键词：自动驾驶强化学习一体化决策规划

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保护层开采下伏煤岩应力释放与卸压程度识别

煤炭学报 2024年

作者：柴敬兰浩马晨阳张丁丁雷武林郑忠友朱磊韩刚解嘉豪孙凯陈云民丁国利缪小冬张有志中煤能源研究院有限责任公司西安科技大学能源学院西安科技大学教育部西部矿井开采与灾害防治重点实验室陇东学院能源工程学院中天合创能源有限责任公司

保护层开采是有效防治煤矿冲击地压灾害的方法之一，其下伏煤岩的卸压程度衡量是关键，提出了以应力释放率为指标的卸压程度判别方法。通过弹塑性力学理论建立了底板力学模型，给出底板任意一点的应力释放率计算式；结合滑移线场理论，... 详细信息

保护层开采是有效防治煤矿冲击地压灾害的方法之一，其下伏煤岩的卸压程度衡量是关键，提出了以应力释放率为指标的卸压程度判别方法。通过弹塑性力学理论建立了底板力学模型，给出底板任意一点的应力释放率计算式；结合滑移线场理论，分析了工作面推进过程中底板的力学状态及破坏形式；运用数值模拟计算获得了底板沿工作面走向及倾向的应力释放率分布规律，并与应力释放率计算式相比较，其两者的分布曲线具有较好的一致性；采用分布式光纤及光纤光栅监测技术，以葫芦素煤矿2-1煤21104工作面底板不同深度的应力监测结果分析应力释放的规律。结果表明：受煤层开采及底鼓影响，底板5m范围内的应力扰动较为剧烈，应力释放率表现出了不规律性；获得了底板不同深度的应力释放率峰值及平稳值。依据应力释放率分布曲线，揭示了卸压程度与底板深度、回采工作面推进距离的变化规律，得出底板深部岩层的应力相比浅部岩层其恢复速率更快、所需时间更短。保护层开采下伏煤岩在底板10m、20m及30m处，卸压程度最大可达44%、64%及85%，而随着底板应力的逐渐恢复，最终达到56%、72%及89%，且卸压程度由卸压前期到后期的过程中，其底板的卸压角及卸压范围在逐渐增大，研究结果对保护层开采底板卸压识别、指导保护层合理开采具有重要的理论和实践意义。

关键词：保护层开采冲击地压应力释放率光纤监测技术卸压程度

含P/N/Si木质素基阻燃剂的制备及其阻燃聚乳酸

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高分子材料科学与工程 2024年第3期40卷 12-22页

作者：宋艳杨晓涵林肯单雪影李锦春常州大学材料科学与工程学院江苏常州213164 常州大学环境科学与工程学院江苏常州213164

以碱木质素(Lig)为原料,3-氨丙基三甲氧基硅烷、4-(二乙氨基)水杨醛和9,10-二氢-9-氧-10-磷杂菲-10-氧化物为改性剂,通过三步法成功制备了一种含磷、氮、硅元素的木质素基阻燃剂(FR-Lig)。热失重分析表明,与Lig相比,FR-Lig在空气中具有... 详细信息

以碱木质素(Lig)为原料,3-氨丙基三甲氧基硅烷、4-(二乙氨基)水杨醛和9,10-二氢-9-氧-10-磷杂菲-10-氧化物为改性剂,通过三步法成功制备了一种含磷、氮、硅元素的木质素基阻燃剂(FR-Lig)。热失重分析表明,与Lig相比,FR-Lig在空气中具有良好的热稳定性能和成炭能力,其T5%提高了45℃,550℃时的残留量由1.8%提高到31.6%。然后将FR-Lig用于制备全生物基阻燃聚乳酸复合材料(FR-Lig/PLA),对材料的阻燃性能、热稳定性能、燃烧行为等进行了研究。结果表明,FR-Lig的加入可提高PLA的阻燃性能,当添加量为20%时,LOI值可增加至27.5%,垂直燃烧Ul-94过V-0级;即使质量分数10%的加入,也可使PLA的LOI值增加2个数值,UL-94由无等级提高至V-2级,对应PLA的拉伸强度为41.8 MPa,与纯PLA相比,冲击强度可提升约60%;而且,FR-Lig/PLA材料的热稳定性能、耐火性能和抑烟能力得到了提升。此外,残炭的表征及PLA的热重-红外联用分析表明,气相阻燃和凝聚相阻燃在PLA中共同发挥作用,以后者为主,并提出了可能的阻燃机理。

关键词：碱木质素生物基阻燃剂聚乳酸阻燃性能热稳定性能

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钱塘江河口治江缩窄对涌潮的影响

水科学进展 2024年第3期35卷 496-507页

作者：鲁海燕潘存鸿胡成飞汪求顺曹颖曾剑浙江省水利河口研究院(浙江省海洋规划设计研究院) 浙江杭州310020 浙江省河口海岸重点实验室浙江杭州310020

20世纪60年代后期以来,钱塘江河口进行了大规模的治江缩窄,显著改变了河口的水沙、地貌及其相互作用过程,而对于涌潮在高强度人类活动扰动下的响应认知尚不全面。基于实测资料,结合涌潮数学模型分析大规模治江缩窄对钱塘江河口潮汐、河... 详细信息

20世纪60年代后期以来,钱塘江河口进行了大规模的治江缩窄,显著改变了河口的水沙、地貌及其相互作用过程,而对于涌潮在高强度人类活动扰动下的响应认知尚不全面。基于实测资料,结合涌潮数学模型分析大规模治江缩窄对钱塘江河口潮汐、河床以及涌潮的影响。结果表明:治江缩窄后,滩槽分布基本稳定;山潮水比增大,大致以盐官为界,涌潮河段下游段淤积,上游段冲刷,沙坎下移;高潮位沿程抬升,涌潮起潮点附近及闸口—仓前河段潮差增大,仓前—盐官河段潮差减小;涌潮起潮点和最大涌潮位置下移,观潮位置固定,潮景丰富稳定,潮到时间稳定,涌潮高度变幅减小,仓前—盐官河段涌潮高度减小。为保护涌潮,需要在涌潮河段维持较大的潮差和适宜的水深,不宜开展大规模的缩窄。

关键词：涌潮潮汐治江缩窄沙坎钱塘江河口

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新风量对地铁客室咳嗽飞沫传播影响的数值模拟研究

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中南大学学报（自然科学版） 2024年第5期55卷 1691-1701页

作者：李恒奎伍钒梁习锋董航李旋中南大学交通运输工程学院轨道交通安全教育部重点实验室湖南长沙410075 中车青岛四方机车车辆股份有限公司山东青岛266109 中南大学轨道交通安全关键技术国际合作联合实验室湖南长沙410075 中南大学轨道交通列车安全保障技术国家地方联合工程研究中心湖南长沙410075

优化通风系统参数以降低乘客呼吸道传染病的感染风险是创造安全、舒适的地铁客室出行环境的重要途径。利用欧拉−拉格朗日数值模拟方法对地铁客室中呼吸道飞沫传播进行模拟,研究不同送风量下乘客咳嗽释放的飞沫扩散规律和时空分布特性。... 详细信息

优化通风系统参数以降低乘客呼吸道传染病的感染风险是创造安全、舒适的地铁客室出行环境的重要途径。利用欧拉−拉格朗日数值模拟方法对地铁客室中呼吸道飞沫传播进行模拟,研究不同送风量下乘客咳嗽释放的飞沫扩散规律和时空分布特性。研究结果表明:随着新风量增加,车厢通风系统对飞沫粒子的清除速度和效率也相应提高;当新风量为2000 m3/h时,仅有3.9%的飞沫在30 s内进入废排口;而当新风量为8000 m3/h时,在10 s内38.9%的粒子进入废排口;车厢内悬浮的粒子数量并非呈线性下降,而是随新风量的增加呈现复杂的变化;随着新风量提高,车厢内主导飞沫运动的气流逐渐由回风产生的气流转变为废排口产生的气流,同时,废排口气流在车厢内形成的涡流区域逐渐增大,导致部分未能快速进入废排口的部分飞沫在车厢内的悬浮时间延长;废排口附近乘客摄入粒子的比例随着新风量的增加表现出显著的差异;随着新风量的增加,在感染乘客同侧区域的乘客被感染风险逐渐减小,而在感染乘客面对区域的乘客被感染风险随着新风量的增加先增加后减小。研究结果可为制定预防地铁客室内呼吸道传染病毒空气传播的控制策略提供参考。

关键词：地铁列车新风量咳嗽飞沫数值模拟