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极端环境隧道建造面临的主要问题及发展趋势

隧道建设（中英文） 2024年第3期44卷 401-432,I0005-I0036页

作者：陈湘生全昭熹陈一凡沈翔苏栋极端环境岩土和隧道工程智能建养全国重点实验室(深圳大学) 广东深圳518060 滨海城市韧性基础设施教育部重点实验室(深圳大学) 广东深圳518060 深圳大学土木与交通工程学院广东深圳518060

聚焦艰险山区、深水海域与城市敏感区3类极端环境,全面梳理和总结了在此环境下隧道建造面临的主要问题、相关技术突破和未来发展趋势。针对艰险山区中极高地应力、高地温、高海拔以及活动断裂带等极端条件,总结分析围岩和隧道的变形机... 详细信息

聚焦艰险山区、深水海域与城市敏感区3类极端环境,全面梳理和总结了在此环境下隧道建造面临的主要问题、相关技术突破和未来发展趋势。针对艰险山区中极高地应力、高地温、高海拔以及活动断裂带等极端条件,总结分析围岩和隧道的变形机制、破坏机制及防护措施,并指出未来可通过大数据、机器学习等手段建立更精准的预测模型,以实现隧道建造过程的实时监控和风险评估;针对深水海域中高水压、高烈度地震、强侵蚀环境等极端条件,分析多因素耦合下沉管法及盾构法隧道管片及接头的劣损和破坏机制,总结提升其力学和耐久性能的主要技术措施,并提出未来仍需针对海底隧道管片接头的防水、抗震及抗侵蚀性能开展更深入的研究,以形成完整的理论和技术体系;针对城市敏感区隧道穿越既有隧道、敏感建构筑物、地下障碍物等挑战,总结分析盾构法和顶管法施工环境响应规律、地层变形评估方法和控制技术措施,提出未来可采用机器学习等技术辅助隧道建设,以提升预测和控制的准确性,减小建设过程对城市环境的扰动。目前,相关研究成果为极端环境下的隧道工程建设提供了重要支撑,但部分技术仍需进一步在实践中完善并形成规范,以指导后续的工程建设;而随着新一代信息技术的发展,未来隧道建造必将朝着数字化、智能化、自动化的方向发展,从而保障极端环境下隧道建设的安全、绿色、高效。

关键词：隧道极端环境艰险山区深水海域城市敏感区施工技术

面向复杂物流配送场景的车辆路径规划多任务辅助进化算法

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自动化学报 2024年第3期50卷 544-559页

作者：李坚强蔡俊创孙涛朱庆灵林秋镇深圳大学计算机与软件学院深圳518060 深圳大学大数据系统计算技术国家工程实验室深圳518060

在现代社会中,复杂物流配送场景的车辆路径规划问题(Vehicle routing problem,VRP)一般带有时间窗约束且需要提供同时取送货的服务.这种复杂物流配送场景的车辆路径规划问题是NP-难问题.当其规模逐渐增大时,一般的数学规划方法难以求解... 详细信息

在现代社会中,复杂物流配送场景的车辆路径规划问题(Vehicle routing problem,VRP)一般带有时间窗约束且需要提供同时取送货的服务.这种复杂物流配送场景的车辆路径规划问题是NP-难问题.当其规模逐渐增大时,一般的数学规划方法难以求解,通常使用启发式方法在限定时间内求得较优解.然而,传统的启发式方法从原大规模问题直接开始搜索,无法利用先前相关的优化知识,导致收敛速度较慢.因此,提出面向复杂物流配送场景的车辆路径规划多任务辅助进化算法(Multitask-based assisted evolutionary algorithm,MBEA),通过使用迁移优化方法加快算法收敛速度,其主要思想是通过构造多个简单且相似的子任务用于辅助优化原大规模问题.首先从原大规模问题中随机选择一部分客户订单用于构建多个不同的相似优化子任务,然后使用进化多任务(Evolutional multitasking,EMT)方法用于生成原大规模问题和优化子任务的候选解.由于优化子任务相对简单且与原大规模问题相似,其搜索得到的路径特征可以通过任务之间的知识迁移辅助优化原大规模问题,从而加快其求解速度.最后,提出的算法在京东物流公司快递取送货数据集上进行验证,其路径规划效果优于当前最新提出的路径规划算法.

关键词：车辆路径规划问题时间窗约束同时取送货进化算法迁移优化

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沉管隧道管节对接水下摄影测量定位方法

测绘学报 2024年第9期53卷 1671-1678页

作者：田霖李清泉马华川薛彪管明雷张德津深圳大学物理与光电工程学院广东深圳518060 广东省城市空间信息工程重点实验室广东深圳518060 深圳大学建筑与城市规划学院广东深圳518060 深圳市人工智能与数字经济广东省实验室广东深圳518060 深圳职业技术学院人工智能学院广东深圳518055

利用卫星测量塔将水下定位转换为水上定位是国内外沉管隧道管节定位的主要方法。然而,测量塔变形和管节变形的耦合影响定位精度,且无法适应大水深安装对接。本文提出了一种水下主动光源编码合作靶标摄影测量管节对接定位方法,利用主动... 详细信息

利用卫星测量塔将水下定位转换为水上定位是国内外沉管隧道管节定位的主要方法。然而,测量塔变形和管节变形的耦合影响定位精度,且无法适应大水深安装对接。本文提出了一种水下主动光源编码合作靶标摄影测量管节对接定位方法,利用主动光源增加光学作用距离,抑制后向散射,靶标编码克服悬浮颗粒、浮游生物影响。结合透射光分离成像和折射率作为未知参数的测量平差,克服水体浑浊和折射率诱导的光学畸变对水下摄影测量的影响。通过在待沉管节对接端两侧顶部安装摄影测量系统,已沉管节对应位置安装合作靶标并贯通测量确定其在施工坐标系的位置和姿态,通过后方交会计算得到待沉管节在施工坐标系的位置,与需要沉放到的理论位置对比,生成待沉管节位姿调整信息辅助对接。深中通道和大连湾沉管隧道工程应用表明,管节对接线形精度达到2 cm和100 m,为未来大水深沉管隧道建设提供关键技术支撑。

关键词：水下工程测量沉管隧道管节定位水下摄影测量主动光源合作靶标

数字孪生技术在城市地下空间运维阶段的应用与研究进展

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隧道建设(中英文) 2024年

作者：曾仕琪苏栋龚浩锋刘平炜陈湘生滨海城市韧性基础设施教育部重点实验室(深圳大学) 深圳大学土木与交通工程学院矿山深井建设技术国家工程研究中心极端环境岩土和隧道工程智能建养全国重点实验室(深圳大学)

系统综述数字孪生技术在城市地下空间运维阶段的应用现状和研究动态。首先，通过文献计量的方法，分析2019年1月1日至2024年4月21日发表的847篇学术出版物，识别并总结数字孪生在该领域中的核心技术和应用策略，从技术层面对核心功能，... 详细信息

系统综述数字孪生技术在城市地下空间运维阶段的应用现状和研究动态。首先，通过文献计量的方法，分析2019年1月1日至2024年4月21日发表的847篇学术出版物，识别并总结数字孪生在该领域中的核心技术和应用策略，从技术层面对核心功能，如实时数据监测、模型的持续更新、仿真与预测等进行系统总结。然后，探讨数字孪生技术在城市地下空间结构健康监测与管理、设施监测与管理、能源与环境管理以及灾害应对与应急管理4个主要领域的应用。最后，基于当前技术发展和需求，提出未来研究应集中构建系统性指标体系和开发多模态智能感知技术，以有效提升城市地下空间的安全性、可靠性和效率；同时，还需要通过构建多因素耦合作用下的运维性态演变规律和多维度性态智能评估技术研究，实现更为高效和精准的运维管理。

关键词：数字孪生地下空间运维管理结构监测设施监管能源环境灾害应急

社交媒体数据分析在台风灾害管理中的应用潜力探究——以台风“杜苏芮”对福建省的影响为例

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热带地理 2024年第6期44卷 1090-1101页

作者：谢雪苗邵亦文深圳大学建筑与城市规划学院广东深圳518060 亚热带建筑与城市科学全国重点实验室广州510640

社交媒体的迅猛发展为灾害管理领域引入新的理念与技术手段。文章回顾了社交媒体数据的特性及其在台风灾害管理中的应用潜力和价值,为灾害管理领域提供新的研究视角。并以2023年台风“杜苏芮”对福建省的影响为例,运用LDA主题建模方法... 详细信息

社交媒体的迅猛发展为灾害管理领域引入新的理念与技术手段。文章回顾了社交媒体数据的特性及其在台风灾害管理中的应用潜力和价值,为灾害管理领域提供新的研究视角。并以2023年台风“杜苏芮”对福建省的影响为例,运用LDA主题建模方法分析新浪微博台风灾害期间的发文数据,探究社交媒体数据在灾害管理中的应用潜力。结果显示,微博平台活跃度与灾害事件发展进程相关;不同类型用户在灾害发生过程中关注焦点有所差异,个人用户更倾向于关注生活设施恢复和救援物资供应情况,而组织用户侧重于灾情传播和应急处置;主题内容演化分析能反映各城市在灾害管理不同阶段内应急响应和公众关注需求的动态。未来研究可从结合多源数据、利用机器学习和深度学习技术提升主题信息提取的准确性、探索社交媒体数据在灾后紧急救援和基础设施保障需求中的应用等角度展开。

关键词：社交媒体灾害管理台风灾害应用潜力主题建模 “杜苏芮” 福建省

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四路并联Marx脉冲电流发生器研制及应用

激光与光电子学进展 2024年

作者：蔡厚智黄晓雅林楷宣罗秋燕陈嘉杰刘进元向利娟深圳大学物理与光电工程学院光电子器件与系统教育部/广东省重点实验室

为减小焦耳热对长磁透镜分幅相机空间分辨率的影响，本文基于晶闸管和Marx电路，研制了应用于螺线管长磁透镜的脉冲电流发生器。并对输出脉冲电流与电路参数之间的关系进行了研究。根据晶闸管的电流触发特性和长磁透镜的电感特性，设计... 详细信息

为减小焦耳热对长磁透镜分幅相机空间分辨率的影响，本文基于晶闸管和Marx电路，研制了应用于螺线管长磁透镜的脉冲电流发生器。并对输出脉冲电流与电路参数之间的关系进行了研究。根据晶闸管的电流触发特性和长磁透镜的电感特性，设计了自触发回路和二极管续流回路，以降低驱动电路成本和保护电路成本。在充电电压为200 V，螺线管负载电阻为0.94Ω、电感为5.25 mH时，四路并联、每路四级串联的Marx发生器输出脉冲电流峰值为-337.5 A、半高宽为8.89 ms，用于激励长磁透镜，产生峰值为0.57 T、半高宽为3.31ms的脉冲磁场。

关键词： Marx发生器脉冲电流螺线管长磁透镜脉冲磁场分幅相机

足趾侧方皮瓣修复指腹缺损的临床应用及研究进展

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中华显微外科杂志 2024年第2期47卷 235-240页

作者：邹时雨(综述) 王克列黄子荣朱伟民(审校) 深圳市龙岗区骨科医院手外科广东深圳518116 深圳市第二人民医院运动医学科广东汽深圳518000

足趾侧方皮瓣是一种主要以足趾一侧趾底动脉为蒂的轴型血管皮瓣。它供区隐蔽,质地致密,血管恒定且口径适中,可携带知名的神经,是一种理想的指腹缺损修复方式。本文通过复习足趾侧方皮瓣相关的文献,从历史渊源、应用解剖、术式更新、血... 详细信息

足趾侧方皮瓣是一种主要以足趾一侧趾底动脉为蒂的轴型血管皮瓣。它供区隐蔽,质地致密,血管恒定且口径适中,可携带知名的神经,是一种理想的指腹缺损修复方式。本文通过复习足趾侧方皮瓣相关的文献,从历史渊源、应用解剖、术式更新、血管吻合(神经缝接)方式、供区处理、术后管理、术后供区(和受区)恢复情况及展望8个方面对其进行综述,旨在全面介绍足趾侧方皮瓣的临床应用及研究进展。

关键词：足趾侧方皮瓣指腹缺损修复显微外科技术

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结构稀疏优化模型的理论与算法

中国科学：数学 2024年第7期54卷 1045-1070页

作者：胡耀华李昱帆刘艳艳覃静深圳大学数学科学学院深圳518060 中山大学理学院深圳518107 中山大学药学院(深圳) 深圳518107

结构稀疏优化在压缩感知、信号与图像处理、机器学习和生物医学等领域应用广泛,是优化领域非常热门的研究课题.本文首先介绍稀疏优化与组稀疏优化的相关模型,并概述混合稀疏优化与联合稀疏优化的相关模型及近年来的进展;其次从理论与算... 详细信息

结构稀疏优化在压缩感知、信号与图像处理、机器学习和生物医学等领域应用广泛,是优化领域非常热门的研究课题.本文首先介绍稀疏优化与组稀疏优化的相关模型,并概述混合稀疏优化与联合稀疏优化的相关模型及近年来的进展;其次从理论与算法两个方面阐述关于稀疏优化与组稀疏优化模型的研究进展,包括相合性理论与求解算法;最后提出一些结构稀疏优化领域值得深入研究的方向.总体来说,结构稀疏优化的研究虽已取得一些成果,但仍存在理论问题亟待解决.

关键词：稀疏优化组稀疏优化相合性理论一阶算法二阶算法收敛性理论

基于263 GHz回旋行波放大器的带栅Cusp电子枪研究

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真空电子技术 2024年第4期 20-25页

作者：李波高俊强高福舒国响尹华碧何文龙深圳大学射频异质异构集成国家重点实验室广东深圳518060 深圳大学电子与信息工程学院广东深圳518060 深圳大学微电子研究院广东深圳518060

基于实验室的超导磁体,为工作在263 GHz的回旋行波放大器设计了一个电子枪。通过对电子枪的理论分析以及结合MATLAB、POISSON SUPERFISH和Trak Charged Particle Toolkit进行了大量的模拟计算,讨论了不同的结构参数和磁场对电子注的横... 详细信息

基于实验室的超导磁体,为工作在263 GHz的回旋行波放大器设计了一个电子枪。通过对电子枪的理论分析以及结合MATLAB、POISSON SUPERFISH和Trak Charged Particle Toolkit进行了大量的模拟计算,讨论了不同的结构参数和磁场对电子注的横纵速度比及其零散的影响,确定了磁场和发射极的参数值并加快了大回旋电子注性能参量的优化,得到符合设计要求且具有工程实际应用的带栅电子枪。在超导磁体中主线圈、收集极线圈和阴极线圈的电流为51.253 A时产生的磁场分布中,该电子枪预计能够在偏置电压为1 kV和一定初始发射角零散的情况下产生25 kV、0.5 A、横纵速度比为1.1、横纵速度比零散为6%的大回旋电子注。当带栅电子枪处于偏置电压为-64 V以下时,电子注被完全关断。

关键词：大回旋电子注 Cusp电子枪回旋行波放大器回旋管