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中国钢铁行业数字化碳管理发展探讨

工程科学学报 2024年第2期46卷 209-217页

作者：李涛郦秀萍上官方钦张巍周继程倪冰段志伟滕国翔中国钢研科技集团有限公司钢铁绿色化智能化技术中心北京100081 北京金自天正智能控制股份有限公司北京100070

为了缓解全球气候变暖,应对碳关税等国际贸易形式对中国钢铁行业带来的冲击和影响,助力钢铁行业早日实现“碳达峰+碳中和”的目标.基于中国钢铁行业碳排放现状与钢铁企业碳管理的痛点,本文通过深度融合数字化技术,创新提出了数字化技术... 详细信息

为了缓解全球气候变暖,应对碳关税等国际贸易形式对中国钢铁行业带来的冲击和影响,助力钢铁行业早日实现“碳达峰+碳中和”的目标.基于中国钢铁行业碳排放现状与钢铁企业碳管理的痛点,本文通过深度融合数字化技术,创新提出了数字化技术赋能钢铁行业应用架构,通过分析钢铁行业数字化碳管理的典型案例,讨论了不同阶段数字化碳管理体系建设的侧重点,并针对性地提出了相应的应对策略.本文提出的数字化碳管理的架构应该主要包括四个层次:基础设施层&数据采集层、数据运算层、业务应用层和用户层.数字化碳管理在钢铁行业的应用场景应该主要包括碳核算、碳账户、碳全景、碳结构&碳比对、碳交易、碳报告、碳咨询、能碳协同、低碳指数、供应链产品碳足迹管理,产品实时碳足迹跟踪、数字化碳标签、识别节能潜力和生态设计等.通过研究钢铁行业数字化碳管理的典型应用案例,探讨了数字化碳管理技术应用在钢铁行业的展望,按照钢铁行业是否纳入全国碳交易市场,将中国钢铁行业数字化碳管理体系的建设分为两个阶段,认为政府部门应该发挥在数字化碳管理体系建设过程中的主导作用,在健全数字化碳管理相关标准和法规体系的同时,应该注重数字化碳管理人才的培养,紧密对接企业现有的信息化系统,并提出了“六化一体+多平台”的钢铁行业数字化碳管理的发展趋势,即“一主体+多平台”的低碳产品评价认证体系,和具有标准化、国际化、一体化、安全化、资产化和本土化特点的数字化碳管理体系.将数字化碳管理技术应用到钢铁行业,能够更好地解决钢铁行业碳管理的乱象和企业碳管理的痛点,降低钢铁行业碳管理的门槛,提高钢铁行业碳管理的效率,保障碳数据在传递过程中的安全.

关键词：数字化技术碳管理碳达峰碳中和钢铁行业

基于改变控制时域时间步长的智能车轨迹跟踪控制

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吉林大学学报（工学版） 2024年第3期54卷 620-630页

作者：谢宪毅王禹涵金立生赵鑫郭柏苍廖亚萍周彬李克强燕山大学车辆与能源学院河北秦皇岛066004 清华大学汽车安全与节能国家重点实验室北京100084 中国第一汽车集团公司智能网联开发院长春130011 北京航空航天大学特种车辆无人运输技术工业和信息化部重点实验室北京100191 北京航空航天大学车路一体智能交通全国重点实验室北京100191

为了解决模型预测控制设计智能车轨迹跟踪控制器存在求解计算时间长、在线实时性低的问题,借助于矩阵分块化策略,提出了一种基于控制时域变步长的模型预测轨迹跟踪控制方法。通过矩阵分块化改变控制时域步长,并融入到二次规划的求解过程... 详细信息

为了解决模型预测控制设计智能车轨迹跟踪控制器存在求解计算时间长、在线实时性低的问题,借助于矩阵分块化策略,提出了一种基于控制时域变步长的模型预测轨迹跟踪控制方法。通过矩阵分块化改变控制时域步长,并融入到二次规划的求解过程中,重构目标函数形式和系统约束条件,以减少求解过程中最优控制序列中待求解变量的数量,降低求解计算时间。在Simulink与Carsim联合仿真平台中,将本文方法与传统模型预测控制方法进行仿真对比分析。结果表明,相比于传统模型预测控制方法,本文方法在保证轨迹跟踪精度的前提下,平均求解计算时间降低了24.39%,最大单次计算时间降低了45.05%,采用“前密后疏”的分块矩阵,其控制器性能优于“平均化”的分块矩阵。

关键词：车辆工程智能车辆控制时域变步长模型预测轨迹跟踪矩阵分块化

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CR400BF平台动车组故障预警预测研究

铁道机车车辆 2024年第2期44卷 113-118页

作者：廖小东宋文彬谢名源高原中国铁路上海局集团有限公司高铁运维技术中心上海200071 中国铁路上海局集团有限公司车辆部上海200071

根据动车组运维现场实际需求,基于动车组状态参数监控标准、车载报故障逻辑,以及现场重点故障特征等信息,建立故障预警预测模型,制定预警预测故障代码及故障处置建议措施。依托动车组故障预测与健康管理系统开展模型试用,验证了模型的... 详细信息

根据动车组运维现场实际需求,基于动车组状态参数监控标准、车载报故障逻辑,以及现场重点故障特征等信息,建立故障预警预测模型,制定预警预测故障代码及故障处置建议措施。依托动车组故障预测与健康管理系统开展模型试用,验证了模型的可行性和适用性。通过开展CR400BF平台动车组故障预警预测研究,为动车组的远程监控提供了有力的技术支撑,有效降低了动车组的运行安全风险,保障了动车组的运行秩序。

关键词：动车组故障预警预测模型验证

超快冷工艺制备的超高强度马氏体钢的显微组织和性能

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金属热处理 2024年第2期49卷 32-39页

作者：刘自权栗克建张龙柱李守华冯毅曹鹏军河钢集团邯钢公司技术中心河北邯郸056015 重庆科技大学冶金与材料工程学院重庆401331 中国汽车工程研究院股份有限公司重庆401122

利用超快冷工艺制备不同Mn添加量(1.01%、1.41%和1.74%,质量分数)的超高强度马氏体钢,采用XRD、SEM、EBSD、TEM等技术手段对比分析试验钢的原始奥氏体晶粒尺寸、高角度晶界比例、马氏体板条厚度和纳米析出相等显微组织差异,利用TDA技术... 详细信息

利用超快冷工艺制备不同Mn添加量(1.01%、1.41%和1.74%,质量分数)的超高强度马氏体钢,采用XRD、SEM、EBSD、TEM等技术手段对比分析试验钢的原始奥氏体晶粒尺寸、高角度晶界比例、马氏体板条厚度和纳米析出相等显微组织差异,利用TDA技术分析了钢的抗氢脆性能,同时利用第一性原理研究钢中Cu析出相界面处的氢陷阱。结果表明,随着Mn添加量的增加,1500 MPa级马氏体钢的原始奥氏体晶粒尺寸均约为7μm,但高Mn试样的马氏体板条更细、更密。第一性原理计算证明Cu与马氏体钢基体界面处可以形成良性氢陷阱,马氏体组织中大量的各类界面有助于在钢中形成更加分散的氢陷阱,氢在材料中就不容易局部聚集,从而降低材料氢脆断裂风险。基于超快冷工艺,Mn添加量增加可以实现1500 MPa级马氏体钢获得更多界面组织,微量的Cu析出也可以进一步提升材料的抗氢脆性能。

关键词：马氏体钢氢脆残留奥氏体氢陷阱第一性原理

考虑多台区互联的中低压交直流混合配电网双层协同优化调度方法

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电力建设 2024年第1期45卷 33-44页

作者：刘科研盛万兴詹惠瑜佟博张璐唐巍中国电力科学研究院有限公司配电技术中心北京市100192 中国农业大学信息与电气工程学院北京市100091

高比例可再生能源的大量接入和新型用电设备的增加,使得配电网逐渐向区域化、网格化转型,中低压交互、多台区互联的交直流混合配电网将成为配电网的发展趋势。鉴于此,提出了考虑多台区互联的中低压交直流混合配电网功率双层协同优化调... 详细信息

高比例可再生能源的大量接入和新型用电设备的增加,使得配电网逐渐向区域化、网格化转型,中低压交互、多台区互联的交直流混合配电网将成为配电网的发展趋势。鉴于此,提出了考虑多台区互联的中低压交直流混合配电网功率双层协同优化调度方法。以综合成本最小为目标建立交直流低压台区功率优化调度模型,得到各个台区内储能充放电策略和电动汽车V2G(vehicle to grid)策略;以系统综合电压偏差最小、综合运行成本最小为目标,建立中压优化模型,得到互联换流器的交换功率。将上下层结果互相传递迭代优化,直至中压配电网和各个低压台区全部收敛。最后,以改进的IEEE 33节点算例系统对所提方法进行了验证,算例结果表明,所提方法能够有效减小系统网络损耗,平抑电压波动。

关键词：交直流配电网多台区互联中低压协同优化储能 V2G 双层迭代优化

基于均衡性和能力利用的高速铁路标杆车运行图编制方法研究

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铁道科学与工程学报 2024年第6期21卷 2162-2171页

作者：夏铭泽李博张博张新中国铁道科学研究院研究生部北京100081 中国铁道科学研究院集团有限公司中国铁路列车运行图技术中心北京100081 中国铁道科学研究院集团有限公司运输及经济研究所北京100081 中国国家铁路集团有限公司运输部北京100844

高速铁路标杆车的服务品质对于提高铁路客运产品的竞争力具有重要意义,在现场实际编图过程中,高速铁路标杆车须优先铺画,因此标杆车运行图的编制结果决定了整个列车运行图的框架。为了提高高速铁路标杆车的服务品质,考虑标杆车区间运行... 详细信息

高速铁路标杆车的服务品质对于提高铁路客运产品的竞争力具有重要意义,在现场实际编图过程中,高速铁路标杆车须优先铺画,因此标杆车运行图的编制结果决定了整个列车运行图的框架。为了提高高速铁路标杆车的服务品质,考虑标杆车区间运行时分约束、交路接续时间约束等编图基本约束,结合标杆车始发时间约束、成组约束等特殊约束,基于事件活动网络构建以OD服务均衡性和能力利用为目标的整数线性规划模型。设计分阶段迭代求解算法框架,嵌套商业求解器进行求解,第1阶段为不考虑安全间隔时间约束的标杆车分组问题,以OD服务均衡性为目标进行求解;第2阶段以求解得到的标杆车分组为输入,增加安全间隔时间约束,以能力利用为目标进行求解。最后以京广高速铁路为案例,使用实际编图参数,运用优化求解器ILOG CPLEX进行求解,验证模型的有效性和可行性。实验结果表明:优化模型可以在较短时间内高效求解,与实际图对比,上下行OD服务均衡性分别提升38.2%和51.7%,能力损失降低50%,针对不同规模的算例,在200 s内均能得到最优解。针对不同交路接续时间,得出限制标杆车在北京西站的交路接续时间在45 min以内,不会对OD服务均衡性和能力利用造成较大影响。研究结果可为高速铁路标杆车运行图编制及优化提供参考。

关键词：铁路运输列车运行图整数规划模型标杆车多目标优化

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相干光通信消相位模糊载波同步算法

光学学报 2024年第5期44卷 77-85页

作者：李华贵李少波刘旭超马树泉中国电子科技集团公司第五十四研究所光通信研发中心河北石家庄050081 河北省光子信息技术与应用重点实验室河北石家庄050081

相针对基于相位增量的M次方载波同步算法存在的相位模糊问题,分析了相位模糊与系统调制参数之间的关系,并通过对帧同步过程进行改进,实现了载波同步相位模糊的消除。分别基于OptiSystem和集成相干光通信收发机搭建了空间相干光通信仿真... 详细信息

相针对基于相位增量的M次方载波同步算法存在的相位模糊问题,分析了相位模糊与系统调制参数之间的关系,并通过对帧同步过程进行改进,实现了载波同步相位模糊的消除。分别基于OptiSystem和集成相干光通信收发机搭建了空间相干光通信仿真系统和实验系统,并利用所提的消相位模糊载波同步算法对接收信号进行了处理。仿真和实验结果表明,所提出的消相位模糊载波同步算法频偏补偿和相差补偿范围不受系统调制速率、调制阶数的约束,具有更好的应用前景。

关键词：光通信相干光通信相干探测载波同步消相位模糊帧同步

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玄武岩纤维提升水泥土抗压性能试验研究

中国铁道科学 2024年第1期45卷 36-46页

作者：涂义亮张瑞任思雨罗樟蒋旭辉王琦王瑞琼重庆交通大学省部共建山区桥梁及隧道工程国家重点实验室重庆400074 中国电建集团昆明勘测设计研究院有限公司环境与生态工程院云南昆明650051 中国电建集团重庆工程有限公司工程技术中心重庆400060

水泥土搅拌桩常用于处治山区软弱土路基,但其抗压强度和变形性能较弱,易发生脆性破坏。为此,提出采用玄武岩纤维提升水泥土搅拌桩抗压性能的方法,并通过单轴抗压试验分析纤维掺量和长度对玄武岩纤维水泥土抗压性能的影响规律,最后通过... 详细信息

水泥土搅拌桩常用于处治山区软弱土路基,但其抗压强度和变形性能较弱,易发生脆性破坏。为此,提出采用玄武岩纤维提升水泥土搅拌桩抗压性能的方法,并通过单轴抗压试验分析纤维掺量和长度对玄武岩纤维水泥土抗压性能的影响规律,最后通过电镜扫描试验(SEM)揭示玄武岩纤维对水泥土的抗压性能提升机理。结果表明:玄武岩纤维水泥土的应力-应变曲线先后经历孔隙压密、弹性变形、弹塑性变形及破坏4个典型阶段;玄武岩纤维的掺入有效提高了水泥土的抗压性能,抗压强度、峰值应变随着纤维掺量的增加先增大后减小,弹性模量随之先减小后小幅上下波动;抗压强度随着纤维长度的增加而减小,峰值应变随之先增大后减小,而弹性模量则先减小后增大,在纤维掺量为0.6%、长度为6 mm时抗压强度最大;玄武岩纤维通过与水泥土颗粒之间的摩擦力和机械锚固力对土体进行摩擦加筋,锚固水泥土内部的裂纹增强颗粒之间的连接作用力,但当纤维过多或者较长时,会出现“堆聚”和“交叉搭接”现象,减少有效加筋纤维数量,从而降低试样的抗压性能,因此在水泥土中掺入玄武岩纤维时,纤维掺量和长度要适宜。

关键词：软弱土玄武岩纤维水泥土搅拌桩单轴抗压试验电镜扫描

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压气机叶片几何气动性能优化设计方法综述

推进技术 2024年第4期45卷 1-19页

作者：黄松王鹏汪洋冰中国航空工业集团公司金城南京机电液压工程研究中心二动力系统部江苏南京211106 中国航空工业集团公司航空机电系统综合航空科技重点实验室江苏南京211106

优化设计可有效减少对人工设计经验的依赖,改善压气机几何气动性能设计的难度,缩短压气机设计的周期。为克服压气机叶片几何气动性能优化设计中高维、耗时、黑箱三大难题,本文回顾近40年来在压气机气动外形参数化方法、数值计算技术、... 详细信息

优化设计可有效减少对人工设计经验的依赖,改善压气机几何气动性能设计的难度,缩短压气机设计的周期。为克服压气机叶片几何气动性能优化设计中高维、耗时、黑箱三大难题,本文回顾近40年来在压气机气动外形参数化方法、数值计算技术、优化算法三个方面的研究进展;总结了机器学习及数据挖掘、基于不确定性的鲁棒性优化设计理论的研究进展;指明优化设计可探索压气机几何形状最佳气动性能极限,并总结和展望了压气机叶片优化设计方法的发展方向。

关键词：压气机优化设计优化算法机器学习不确定性综述