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钢铁原料场智能化研究与工程设计

冶金自动化 2024年第S1期 231-236页

作者：路广洲中国钢研科技集团有限公司钢铁绿色化智能化技术中心

国内钢铁厂的原料场承担着焦化、烧结、球团、炼铁等用户的原燃料受卸、堆存、处理和转运的任务。作为钢铁生产的重要环节之一，综合原料场也一直存在着工作人员较多、堆取方式不科学、原料供应不及时等问题，所以原料场的自动化、智能... 详细信息

国内钢铁厂的原料场承担着焦化、烧结、球团、炼铁等用户的原燃料受卸、堆存、处理和转运的任务。作为钢铁生产的重要环节之一，综合原料场也一直存在着工作人员较多、堆取方式不科学、原料供应不及时等问题，所以原料场的自动化、智能化尤为重要。在统一的平台上可视化地将料场的计划、采购、运输、计量、取制样、检化验、卸料、供料、混匀、库存管理、成本控制等业务活动及其绩效全过程快速、及时、准确、直观地反映出来，并为生产的动态组织管理提供有效的辅助决策和智能决策。首先在整个钢铁原料场现阶段生产自动化和信息化水平的前提下，根据料场生产实际给出了皮带无人值守、作业流程及设备跟踪、流程切换与合流、流程智能决策及路径寻优等流程上智能制造元素的解决方案；再次提出了根据生产作业计划，从功能、操控系统、安全保障等方面设计了自动堆取料控制系统；最后针对场地计划、生产计划、作业调度进行了研究，实现生产过程的多目标优化。

关键词：统一平台流程控制智能决策堆取自动实时调度

基于Q学习的蜂窝车联网边缘计算系统PC-5/Uu接口联合卸载策略

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电子学报 2024年第2期52卷 385-395页

作者：冯伟杨林思雨冯婧涛李赟孔繁鹏艾渤北京交通大学电子信息工程学院北京100044 轨道交通安全协同创新中心北京100044 中国铁路信息科技集团有限公司信息调度中心北京100089 中铁信(北京)网络技术研究院有限公司信息技术研究室北京100089 智慧高铁系统前沿科学中心北京100044

智能驾驶等智能交通服务对时延要求高,在车辆本身算力不足的情况下,车辆需要周围车辆和路旁边缘计算单元帮助其一起完成任务的计算处理.本文在既有车联网边缘计算卸载策略基础上,考虑了蜂窝车联网系统5G-NR接口与PC-5接口链路的特征差异... 详细信息

智能驾驶等智能交通服务对时延要求高,在车辆本身算力不足的情况下,车辆需要周围车辆和路旁边缘计算单元帮助其一起完成任务的计算处理.本文在既有车联网边缘计算卸载策略基础上,考虑了蜂窝车联网系统5G-NR接口与PC-5接口链路的特征差异,提出了一种基于Q学习的PC-5/Uu接口联合边缘计算卸载策略.在对蜂窝车联网PC-5链路传输成功率进行建模的基础上,推导了PC-5链路的传输速率表征方法.以最小化蜂窝车联网任务处理时延为目标,以任务车辆发射功率与边缘计算车辆的计算能量损耗为约束,构建了系统时延最小化的有约束马尔科夫决策过程.通过拉格朗日方法,将有约束马尔科夫决策过程问题转化为一个等价的极小极大的无约束马尔科夫决策过程,引入Q学习设计卸载策略,进而提出基于Q学习的蜂窝车联网边缘计算系统卸载策略.仿真结果表明,与其他基线方案相比,本文提出的算法可以降低系统时延27.3%以上.

关键词：蜂窝车联网边缘计算有约束马尔科夫过程计算迁移 Q学习

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还原钒钛磁铁矿磁选尾渣钒钛分离试验

钢铁 2024年第10期 39-44页

作者：罗林根庞建明宋耀欣赵志民高延恒林银河张鹤雄郑权中国钢研科技集团有限公司资源应用与合金材料事业部长江师范学院化学化工学院湖南华菱涟源钢铁有限公司技术中心中冶华天南京工程技术有限公司钢铁设计研究总院

针对攀枝花米易某选厂钒钛磁铁矿的特点，拟采用新工艺实现钒钛磁铁矿中Fe、V、Ti高效分离和回收利用。主要工艺过程为钒钛磁铁矿采用氢气还原制备得到还原后的钒钛磁铁矿，经细磨和湿式磁选分离金属铁粉，实现Fe和V、Ti的分离；在固相... 详细信息

针对攀枝花米易某选厂钒钛磁铁矿的特点，拟采用新工艺实现钒钛磁铁矿中Fe、V、Ti高效分离和回收利用。主要工艺过程为钒钛磁铁矿采用氢气还原制备得到还原后的钒钛磁铁矿，经细磨和湿式磁选分离金属铁粉，实现Fe和V、Ti的分离；在固相条件下，经氢气还原后钒钛磁铁矿中的V、Ti大部分富集在非磁性的尾渣中。以还原钒钛磁铁矿磁选分离金属铁后的尾渣为对象，结合湿法冶金和选矿工艺实现磁选尾渣的钒钛分离，具体开展了钠化氧化焙烧的工艺分离提取钒和摇床重选提钒尾渣富集钛试验研究。试验表明，该工艺可以有效地分离提取V和Ti。在磁选尾渣加入质量分数为7%的Na2CO3添加剂，850℃温度条件下进行钠化氧化焙烧-水浸，钒收率最高可达84.12%；采用3级循环水浸，可制得钒质量浓度为22 g/L的钒溶液，经酸性铵盐沉钒工艺制得的V2O5纯度（质量分数）为98.30%。通过控制摇床冲水量5 L/min可得到产率为41.62%,TiO2品位为75.18%含钛精矿钛收率可达78.54%。磁选还原钒钛磁铁矿分离可提取金属铁粉，实现了铁的回收。提出的钒钛磁铁矿综合利用工艺方案有望实现攀西钒钛磁铁矿铁、钒、钛资源综合利用，该方案可进一步开展更大规模试验研究。

关键词：钒钛分离钠化焙烧酸性铵盐沉钒钒钛磁铁矿综合利用重选磁选

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基于复杂网络的高速铁路网络结构特征分析

中国铁路 2024年第3期 87-95页

作者：刘明玮宋锴李博李靖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京100084

便捷稳定的高速铁路运输网络是铁路客货运高效运输的保证,以复杂网络理论为基础,从铁路实际基础设施角度构建高速铁路网络,从网络拓扑性质方面分析高速铁路网络特性,了解高速铁路网现状。运用L Space方法构建高速铁路网络模型,从度与度... 详细信息

便捷稳定的高速铁路运输网络是铁路客货运高效运输的保证,以复杂网络理论为基础,从铁路实际基础设施角度构建高速铁路网络,从网络拓扑性质方面分析高速铁路网络特性,了解高速铁路网现状。运用L Space方法构建高速铁路网络模型,从度与度的分布、平均路径长度、聚集系数等复杂网络指标分析拓扑网络结构特征。研究得出,我国高速铁路网络整体上具有无标度网络特征,中东部和沿海沿江地区车站数量较多,聚集性较高;局部枢纽地区的节点连接聚集,具有小世界网络特征,主要集中在杭州南、南京南、郑州东等大型车站。此外,通过对比分析2023年高速铁路网络特性的变化情况,可以看出路网车站具有连通性不断增强、路网区域布局均衡化发展的特征。

关键词：复杂网络理论高速铁路网网络拓扑 L Space 无标度网络小世界网络

基于TOPSIS熵权法的高速铁路动车组运用水平评价方法研究

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铁道运输与经济 2024年第6期46卷 1-7页

作者：戎亚萍申宏楠昌晶周进郭一唯刘明玮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

高速铁路网规模日益扩大,动车组保有量和旅客出行需求进一步增加,对动车组运用水平提出更高的要求。以合理优化动车组交路,提高动车组效能发挥程度为目标,针对高速铁路动车组运用水平评价问题,利用层次分析法,构建了包含动车组运用效率... 详细信息

高速铁路网规模日益扩大,动车组保有量和旅客出行需求进一步增加,对动车组运用水平提出更高的要求。以合理优化动车组交路,提高动车组效能发挥程度为目标,针对高速铁路动车组运用水平评价问题,利用层次分析法,构建了包含动车组运用效率、动车组运用均衡度、动车组运用合理性3个一级指标和9个二级指标的高速铁路动车组运用水平评价指标体系,并将各指标的定性描述转化为数学表达,根据TOPSIS理论和熵权法设计动车组运用水平综合评价方法。以2022年3季度途经某高速铁路线路的所有动车组交路为例对评价方法进行验证,结果表明:提出的TOPSIS熵权法可以有效解决动车组运用水平评价问题,为动车组交路方案比选提供科学依据,对提高运力资源组织效率和铁路运营效益具有重要意义。

关键词：高速铁路动车组运用组织效率均衡度 TOPSIS熵权法

基于近红外光谱维度转换和卷积神经网络识别小产地烟叶

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烟草科技 2024年第7期57卷 8-13页

作者：居雷高扬张鑫葛炯岳宝华束茹欣上海烟草集团有限责任公司技术中心上海市201315 上海大学理学院化学系上海市200444

为了提升小产地烟叶识别的准确率,解决近红外光谱分析技术在面对样本量大、相似度高、分类数多时类别预测不佳的问题。采集4625个云南省8个小产地的烟叶样品,将一维近红外光谱数据重构为二维图像数据,采用卷积神经网络(Convolutional ne... 详细信息

为了提升小产地烟叶识别的准确率,解决近红外光谱分析技术在面对样本量大、相似度高、分类数多时类别预测不佳的问题。采集4625个云南省8个小产地的烟叶样品,将一维近红外光谱数据重构为二维图像数据,采用卷积神经网络(Convolutional neural network,CNN)建立了小产地烟叶的分类识别模型,并比较了不同机器学习算法的效果。结果表明:①主成分分析(PCA)、支持向量机(SVM)等常规的机器学习算法在处理多个相邻产地烟叶分类时效果一般,SVM算法的训练集、测试集总体准确率分别为78.86%、69.08%。②采用CNN的训练集、测试集准确率分别达97.41%、92.54%,相较于SVM算法分别高出18.55、23.46百分点。通过近红外光谱维度转换并结合CNN算法,可以提取更多的样品特征信息,有效应用于小产地烟叶的分类识别。

关键词：烟叶小产地近红外光谱光谱维度转换卷积神经网络分类识别

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侧风状态下车内气动噪声分析与优化

武汉理工大学学报 2024年第4期46卷 119-124,152页

作者：汪怡平马瑞邓峰张科峰武汉理工大学现代汽车零部件技术湖北省重点实验室武汉430070 东风汽车集团股份有限公司技术中心武汉442021

在侧风作用下,车内的气动噪声值会显著增大。为了降低侧风作用下乘用车内部的气动噪声,以某SUV为研究对象,利用计算流体力学对整车外流场进行计算得到乘用车表面压力和速度,将整车模型逆时针转动10°来模拟侧风。根据流场计算结果,基于L... 详细信息

在侧风作用下,车内的气动噪声值会显著增大。为了降低侧风作用下乘用车内部的气动噪声,以某SUV为研究对象,利用计算流体力学对整车外流场进行计算得到乘用车表面压力和速度,将整车模型逆时针转动10°来模拟侧风。根据流场计算结果,基于Lighthill声类比法有限元分析对车内气动噪声进行计算,并利用风洞试验验证计算结果的正确性。通过对A柱、底盘两处进行优化设计,将优化后车内噪声计算结果与优化前进行对比分析。分析表明:改善A柱表面曲率,使A柱表面部分结构与前风挡平行,并将其宽度设为10 mm,车内中高频段声压级降低约1.08 dB(A),语音清晰度提高1.78%;在汽车底盘处增加矩形齿气坝,中高频段的声压级降低约0.55 dB(A),语音清晰度提高0.33%。

关键词：侧风气动噪声计算流体力学噪声优化

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中国钢铁出口受碳边境调节机制影响与对策

钢铁 2024年

作者：赵禹程徐潜周为郦秀萍李昊霖冶金工业规划研究院碳资产管理中心清华大学公共经济金融与治理研究中心柏美智慧科技(上海)股份有限公司中国钢研科技集团有限公司钢铁绿色化智能化技术中心

欧盟碳边境调节机制（Carbon Border Adjustment Mechanism，CBAM）正式发布，引起了社会各界广泛而持续的关注。在其覆盖的6大类产品中，钢铁产品因碳排放量高、出口量大，受影响最大，因此，定量分析CBAM可能对中国钢材出口的影响并... 详细信息

欧盟碳边境调节机制（Carbon Border Adjustment Mechanism，CBAM）正式发布，引起了社会各界广泛而持续的关注。在其覆盖的6大类产品中，钢铁产品因碳排放量高、出口量大，受影响最大，因此，定量分析CBAM可能对中国钢材出口的影响并探讨应对策略极为迫切。2020—2023年，中国钢铁产品出口全球呈现量增价减的趋势，出口目的地主要分布在东盟、南美与欧盟。2023年中国直接出口欧盟的钢铁产品总量同比增长不如预期，表明CBAM或已对中国钢铁出口欧盟产生负面影响。中国钢铁制品有经东南亚间接出口至欧盟的情况，因此，CBAM对中国钢铁出口的综合性影响需同步考虑间接出口。中国钢材出口欧盟的主要目地国为意大利、比利时和德国，2023年，中国对三国出口总量和总额均同比大幅下跌，下降程度远超过钢材出口欧盟整体情况，表明欧盟从中国采购钢铁产品的主要进口国在逐步发生变化。此外，因中国出口德国与法国的钢铁产品单价高，整体出口额稳定，表明高附加值钢铁产品在欧盟具有很强的竞争力。最后，分析了CBAM实施对中国钢铁出口的影响，提出从积极适应碳市场、紧跟国际涉碳政策、持续工艺优化减碳、构建全流程绿色供应链这4个方向开展应对工作，旨在助力中国钢铁行业全面应对国际涉碳贸易壁垒，为行业高质量和可持续发展提供参考和支撑。

关键词：欧盟碳边境调节机制钢铁行业碳排放出口

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机械刻划层分结构铝膜刀具磨损研究

制造技术与机床 2024年第2期 111-116页

作者：张宝庆马群安阳杰吉日嘎兰图石广丰吴铁华长春理工大学机电工程学院吉林长春130022 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所国家光栅制造与应用工程技术研究中心吉林长春130022 中国第一汽车集团有限公司质量保证部新能源及动力总成质量部吉林长春130022

掌握机刻光栅刀具磨损机理是稳定制备大面积光栅的关键,由镀制工艺决定的具有层分结构铝膜是机刻光栅的首选膜坯。为获取光栅机械刻划过程中层分构铝膜对金刚石刻划刀具磨损影响规律,首次开展层分构铝膜力学性能测试与刀具刻划磨损规律... 详细信息

掌握机刻光栅刀具磨损机理是稳定制备大面积光栅的关键,由镀制工艺决定的具有层分结构铝膜是机刻光栅的首选膜坯。为获取光栅机械刻划过程中层分构铝膜对金刚石刻划刀具磨损影响规律,首次开展层分构铝膜力学性能测试与刀具刻划磨损规律研究,采用纳米压痕实验测得层分构铝膜硬度与弹性模量分别为0.48 GPa与65.2 GPa,满足Hall-Petch强化理论。据此,首次运用Deform 3D有限元分析软件建立层分构铝膜模型,将刻深位置设置在铝膜层分界面位置,分别对刻深在2μm与4μm的单层与4层铝膜进行刻划仿真后发现,分层膜界面对于其应力传递影响作用明显,且刻深突破第一、二层铝膜界面时,该界面对于应力传递的阻碍作用消失;不同刻深刻划单层和4层铝膜时刀具磨损形式与磨损部位大体相同,但刻划4层铝膜时刀具磨损较小,与后续机刻试验结果相符。

关键词：中阶梯光栅机械刻划层分结构铝膜刀具磨损