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灵活编组条件下城市轨道交通列车时刻表与车底运用综合优化

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铁道科学与工程学报 2025年

作者：宋展鹏田小鹏牛惠民王舒乐曹海鹏兰州交通大学交通运输学院兰州市轨道交通有限公司

在城市轨道交通系统中，灵活编组技术能够动态调整列车编组长度，有效应对客流不均衡分布以及降低企业运营成本。针对一条含有多个车场的双向城市轨道交通线路，通过考虑灵活编组条件和时变客流需求分布，允许列车在折返站进行重联和解... 详细信息

在城市轨道交通系统中，灵活编组技术能够动态调整列车编组长度，有效应对客流不均衡分布以及降低企业运营成本。针对一条含有多个车场的双向城市轨道交通线路，通过考虑灵活编组条件和时变客流需求分布，允许列车在折返站进行重联和解编作业，分析含重联和解编作业的车底运行过程，剖析列车与客流之间的非线性耦合关系，构建了以列车运行安全、车底接续、编组要求、车场能力和客流加载要求为约束条件，以最小化企业运营成本和乘客等待成本为优化目标的非线性整数规划模型。通过引入中间辅助变量，将模型等价转化为混合整数线性规划模型，并利用求解器Gurobi进行求解。以北京地铁八通线为例，将所提出方法与固定编组模式、大小编组模式和首末站编组模式进行比较分析。结果表明：相较于固定编组和大小编组模式，所提出方法使用车底数减少了33.11%和28.33%，企业运营成本降低了30.42%和26.48%，乘客等待成本均降低了78.90%；相比于首末站编组模式，使用车底数减少了23.60%，企业运营成本降低了21.15%，乘客等待成本降低了78.93%。主要原因是灵活编组模式通过动态调整列车编组数，加快了车底周转效率，提升了客流需求与列车供给的匹配度，而固定编组模式则缺乏动态调整列车供给的能力，首末站编组模式缺乏在中间车站改变列车供给的能力。研究结果为进一步优化城市轨道交通运营组织方案和提高乘客服务水平提供参考。

关键词：城市轨道交通灵活编组列车时刻表车底运用综合优化

面向水下目标搜救的潜器探测模型构建与性能分析

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控制与决策 2025年第1期40卷 170-179页

作者：于传合高卫华李树奎葛骑岐唐山港集团股份有限公司京东方科技集团股份有限公司上海交通大学电子信息与电气工程学院

水下潜器凭借其强机动性和自主性,已成为海事搜索救援中的必要设备.现有研究普遍通过随机部署潜器的方式来实现给定水域目标探测,并没有从理论上对探测航迹和队形进行建模分析.鉴于此,首先,证明随机选择起点和移动方向的潜器,直线航迹... 详细信息

水下潜器凭借其强机动性和自主性,已成为海事搜索救援中的必要设备.现有研究普遍通过随机部署潜器的方式来实现给定水域目标探测,并没有从理论上对探测航迹和队形进行建模分析.鉴于此,首先,证明随机选择起点和移动方向的潜器,直线航迹是实现最大覆盖和最大目标探测概率的最优航迹;然后,基于上述探测航迹,采用测度理论建立面向水下搜索救援的潜器探测模型;接着,考虑潜器通信损耗,证明潜器感知区域在相切时是最优的探测队形,并严格分析潜器编队夹角、间距、移动速度和采样周期对目标探测概率的影响;最后,通过仿真结果验证所构建模型和所提出方法可有效地提高目标的探测概率.

关键词：潜器搜索救援水下探测编队覆盖

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四线法弱发光样品绝对量子产率的测量

光谱学与光谱分析 2025年第1期45卷 95-100页

作者：郑永丽张晓东周永丰上海交通大学化学与化工学院上海200240 上海珩翼行科技有限公司上海200235

弱发光样品量子产率测量困难,提出了四线法的测量方法,采用荧光光谱仪和积分球附件相结合的测量方式,主要利用衰减片的添加来实现样品荧光发射信号的相对增强,较大程度提高了弱发光样品量子产率测量的准确度。采用该装置测定了标准物质Y... 详细信息

弱发光样品量子产率测量困难,提出了四线法的测量方法,采用荧光光谱仪和积分球附件相结合的测量方式,主要利用衰减片的添加来实现样品荧光发射信号的相对增强,较大程度提高了弱发光样品量子产率测量的准确度。采用该装置测定了标准物质YG晶体的绝对量子产率为42.0%,相对误差0.95%,验证了荧光分光光度计和积分球结合的方式用于绝对量子产率测量的可行性。然后介绍了四线法用于绝对量子产率测量的依据、测量过程及数据处理方法。采用四线法测量了标准样品罗丹明6G和硫酸奎宁的绝对量子产率,结果显示相对误差分别为1.3%和1.1%,远小于5.0%(量子产率允许误差),表明该方法具有较高的准确性。详细探讨了实验条件对四线法绝对量子产率测量结果的影响,发现测试的最佳条件为衰减片放于激发端、衰减后的光源强度达到荧光光谱仪检测器光强线性响应区间的上限。采用不同浓度罗丹明6G溶液模拟弱发光、中强发光以及强发光样品,分别用二线法(常规方法)和四线法测量各溶液的绝对量子产率,将测试结果与文献报导数据对比,发现四线法更适用于弱发光和中强发光样品绝对量子产率的测量,尤其用于弱发光样品测量时,相对误差由二线法的10%降至四线法的0.32%。

关键词：绝对量子产率四线法衰减片弱发光样品标准样品

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考虑被动区桩效应的滨海深基坑稳定性研究

铁道科学与工程学报 2025年

作者：门小雄姚康冷伍明任辉苏辉杨俊芳徐方梅志强廖文江中南大学土木工程学院珠海市轨道交通有限公司上海勘察设计研究院(集团)股份有限公司广州轨道交通建设监理有限公司

为阐释滨海软土深基坑被动区工程桩对基坑开挖稳定性的影响效应，基于珠海隧道车架段深基坑工程和监测数据建立基坑开挖的三维有限元仿真模型，详细分析不同坑底被动区工程桩桩径、桩长和桩间距下，基坑稳定性的演变规律，并提出基于被... 详细信息

为阐释滨海软土深基坑被动区工程桩对基坑开挖稳定性的影响效应，基于珠海隧道车架段深基坑工程和监测数据建立基坑开挖的三维有限元仿真模型，详细分析不同坑底被动区工程桩桩径、桩长和桩间距下，基坑稳定性的演变规律，并提出基于被动区工程桩作用效应的滨海软土基坑抗隆起稳定性分析方法。结果表明：采用结构单元和实体单元模拟工程桩所需的整体模型单元数量存在一定差异，进而引起仿真所得基坑的开挖变形略有不同，但二者均能较好反映基坑的开挖变形特性；坑底被动区抽条加固与地下连续墙间存在的间隙（即未得到有效加固的软土）会导致基坑的开挖变形有较为明显的增加，施工中宜采取注浆等措施，减小此类间隙的不利影响；基坑表现为典型的潜在隆起失稳型态，其抗隆起稳定安全系数随被动区工程桩直径的增加和桩间距的减小分别呈近似线性和非线性的规律增大，而随桩长增加，安全系数则呈“三折线”型规律增大，且桩长超过基坑开挖深度的2倍时，安全系数增长效应明显减小，呈现典型的边际效应；提出的基坑抗隆起稳定性分析方法，综合考量了桩体抗拉强度和有效长度的作用效应，计算所得安全系数与仿真分析结果吻合良好，论证了该方法的适用性。研究结果可为同类型软土基坑工程的稳定性分析和设计提供参考。

关键词：基坑工程桩稳定性影响效应分析方法

高光谱预处理方法与多模型在分类判别中的对比研究

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光谱学与光谱分析 2025年第1期45卷 125-132页

作者：居雷于洁吴炎淼李丽卢天丁亚萍束茹欣上海烟草集团有限责任公司技术中心上海200082 上海大学化学系上海200444 上海数之微信息科技有限公司上海200444

高光谱技术能够快速、无损地获取丰富的信息,在植物研究和监测中已成为一种广泛应用的工具。茄科植物作为一种重要的经济农作物,与高光谱技术结合进行研究具有巨大的应用潜力。本研究采用高光谱技术对茄科植物的初烤后不同部位叶片进行... 详细信息

高光谱技术能够快速、无损地获取丰富的信息,在植物研究和监测中已成为一种广泛应用的工具。茄科植物作为一种重要的经济农作物,与高光谱技术结合进行研究具有巨大的应用潜力。本研究采用高光谱技术对茄科植物的初烤后不同部位叶片进行分类研究。采用Field Spec 3光谱辐射仪对293份不同部位的茄科植物粉末样本进行高光谱采样,采用S-G平滑以及一阶导数和二阶导数的方法对数据进行预处理,用于信息增强和去除噪声,并通过偏最小二乘法对数据进行降维,以减少冗余特征。基于降维数据,采样支持向量机、逻辑回归、K近邻、决策树、随机森林和梯度提升决策树这六种机器学习算法建立分类模型。结果显示,在分类任务中,经过一阶导数处理后,支持向量机模型最佳,在训练集和测试集上分别实现了100.0%和84.7%的准确率。经网格参数优化后确定最优参数为:最大深度不限制,最小样本分割数为4,估计器数量为200。参数优化后五折交叉验证准确率为88.1%,训练集准确率为100%,测试集准确率为86.4%。研究结果表明,预处理方法结合降维方法能够增强数据信息使得分类模型能够更好地捕捉茄科植物样本的特征。该研究对于快速、准确、无损地区分茄科植物的部位具有重要意义。

关键词：高光谱部位分类机器学习

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用于动力定位船舶运动预测的混合模型算法

上海交通大学学报 2025年

作者：贾存超魏汉迪肖龙飞李琰周长根郭桦上海交通大学海洋工程国家重点实验室上海交通大学海南研究院国能远海航运有限公司国家能源集团航运有限公司

在海洋环境的动力定位场景中，准确预测船舶运动对于提供作业预警信息和运动补偿支持至关重要。针对该场景下船舶运动变化迅速且呈现强非线性的难点，本研究结合物理模型和数据驱动模型的优势，提出了一种船舶运动预测混合模型算法。该... 详细信息

在海洋环境的动力定位场景中，准确预测船舶运动对于提供作业预警信息和运动补偿支持至关重要。针对该场景下船舶运动变化迅速且呈现强非线性的难点，本研究结合物理模型和数据驱动模型的优势，提出了一种船舶运动预测混合模型算法。该混合模型采用物理模块对船舶运动进行初步预测，并通过纠偏模块修正误差。在此基础上，引入控制力预测模块实现物理模块参数的更新以提高预测精度。研究中采用动力定位模型试验数据用于混合模型的训练和测试，并针对预测时长和训练样本数量对模型性能开展深入评估。结果表明，针对纵荡、横荡、首摇运动，混合模型预测未来15 s运动的精度相比长短期记忆(LSTM)网络提高了15%～57%，在运动波峰波谷处的提升最为明显，且在处理分布不均的数据集时具有更强的预测稳定性。综上所述，混合模型具有更高的精度和稳定性，有望为海洋环境中的动力定位作业提供更准确、更稳定的预警信息和运动补偿支持。

关键词：动力定位运动预测混合模型长短期记忆

自适应增强粒子群优化的R507A/CO2复合制冷系统节能控制研究

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西安交通大学学报 2025年

作者：陈婉婷姚晔渠海燕崔波上海交通大学机械与动力工程学院济南大森制冷科技有限公司

针对冷库制冷系统中传统控制策略导致的能耗高、食品质量受损和不适应变负荷工况的问题，提出了基于自适应增强粒子群优化算法（AAPSO）的R507A/CO2复合制冷系统全局优化节能控制策略。首先，综合考虑了压缩机、冷却塔和风机的耦合关系... 详细信息

针对冷库制冷系统中传统控制策略导致的能耗高、食品质量受损和不适应变负荷工况的问题，提出了基于自适应增强粒子群优化算法（AAPSO）的R507A/CO2复合制冷系统全局优化节能控制策略。首先，综合考虑了压缩机、冷却塔和风机的耦合关系，建立了以能耗最小为目标的冷库制冷系统全局优化控制模型；然后，通过对群体学习因子和个体学习因子进行自适应改进，提出了一种具有动态调节能力的自适应增强粒子群优化算法，以应对冷库制冷系统的动态负荷变化需求；最后，将所提出的AAPSO算法应用于浙江某冷库制冷系统的节能优化控制，开展节能优化实验。结果表明：AAPSO较PSO有更高的鲁棒性、动态适应性和求解效率；与传统的规则控制策略相比，基于AAPSO优化后的冷库系统在稳定工况下负载率全段平均节能率达到3.5%，在非稳定工况下负载率全段平均节能率达到9.5%，证明了基于AAPSO的全局优化节能控制策略的有效性，为冷库系统节能运行提供了理论依据和实践参考。

关键词：冷库节能制冷系统优化控制

运行目标导向的园区综合能源系统源荷功率预测参数联合优化方法

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上海交通大学学报 2025年

作者：刘嵩源樊飞龙濮川苘窦真兰张春雁陈洪银上海交通大学国家电投智慧能源创新学院国网上海综合能源服务有限公司中国电力科学研究院有限公司

园区综合能源系统功率预测参数设计目前主要以新能源或者负荷的功率预测误差最小为目标，旨在获得最接近源荷实际运行功率的预测结果，但未考虑预测结果对运行目标的差异化影响。预测误差最小化目标与运行目标的不一致性导致预测参数应... 详细信息

园区综合能源系统功率预测参数设计目前主要以新能源或者负荷的功率预测误差最小为目标，旨在获得最接近源荷实际运行功率的预测结果，但未考虑预测结果对运行目标的差异化影响。预测误差最小化目标与运行目标的不一致性导致预测参数应用后的实际运行经济效益偏低。针对上述问题，本文提出一种运行目标导向的园区综合能源系统源荷功率预测参数联合优化方法。首先，以日前-日内两阶段运行模型为基础，构建融合日前-日内总经济运行指标的预测参数联合优化目标函数。而后，通过日前运行模型最优性条件的构建，将日前-日内运行策略嵌入预测参数联合优化环节，建立内嵌两阶段运行策略的源荷功率预测参数联合优化模型，并设计热启动方案，加速预测参数联合优化问题求解。最后，依托美国安克雷奇市的商业和居民用能数据，构建仿真模型对所提方法进行了验证。验证结果表明：所提方法可以有效降低城市园区综合能源系统运行成本，减少弃风弃光量，提高储能运行收益。

关键词：园区综合能源系统预测参数联合优化最优性条件两阶段运行热启动

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球轴承刚度斜弹簧计算方法

轴承 2025年第1期 69-75页

作者：赵联春赵纪辉晏丽明王东上海斐赛轴承科技有限公司上海201199 洛阳摩梯普润滑技术有限公司河南洛阳471611 上海斐耐润滑技术有限公司上海201612

针对传统轴承刚度计算方法计算过程复杂,计算结果正确性存疑的问题,提出了一种斜弹簧计算方法,以角接触球轴承为例,推导了受联合载荷、高速运转和仅受中心轴向载荷、中低速运转2种极端情形下的轴承刚度计算公式,斜弹簧计算方法整个过程... 详细信息

针对传统轴承刚度计算方法计算过程复杂,计算结果正确性存疑的问题,提出了一种斜弹簧计算方法,以角接触球轴承为例,推导了受联合载荷、高速运转和仅受中心轴向载荷、中低速运转2种极端情形下的轴承刚度计算公式,斜弹簧计算方法整个过程无需微分和矩阵运算,物理意义清晰,正确性能够自证,计算过程简洁,计算精度高。并与虚功原理法、刚度投影法、准静态模型的增量法进行对比,结果表明:与虚功原理法误差较小,进一步证明了斜弹簧计算方法的正确性;与刚度投影法、准静态模型的增量法误差较大,两者所依据的物理基础不实的计算结果正确性存疑。

关键词：滚动轴承角接触球轴承刚度弹簧载荷变形