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考虑耦合特性的港口AGV横纵向分层控制

机械工程学报 2024年

作者：李文锋张强钟志航郭龙武汉理工大学水路交通控制全国重点实验室武汉理工大学交通与物流工程学院

为提升港口自动导引车辆(Automated Guided Vehicle, AGV)路径追踪精度和稳定性，改善转弯时轮胎受侧向冲击较大的状况，提出一种考虑AGV横纵向运动耦合的分层控制策略。基于AGV二自由度动力学模型构建横向模型预测控制(Model Predictiv... 详细信息

为提升港口自动导引车辆(Automated Guided Vehicle, AGV)路径追踪精度和稳定性，改善转弯时轮胎受侧向冲击较大的状况，提出一种考虑AGV横纵向运动耦合的分层控制策略。基于AGV二自由度动力学模型构建横向模型预测控制(Model Predictive Control, MPC)器，采用遗传算法离线优化MPC权重矩阵并根据运输工况设计权值选择机制，求解最佳前轮转角控制量。基于道路工况、转向机构约束，AGV横纵向耦合特性等因素设计纵向梯形速度规划器，采用分层控制方法设计上位滑模控制器和下位比例-积分控制器，实时求解AGV期望加速度并将其转化成油门/刹车控制量。最后，在Matlab/Simulink和Trucksim联合仿真平台与自研港口平台下，针对空/负载AGV的典型作业工况进行了仿真和实物测试验证。试验结果表明：所提控制策略能够显著提高AGV停车精度和弯道稳定性，改善转弯时轮胎受力情况。为解决港口AGV转向稳定性差，轮胎损耗量大等问题提供了新思路。

关键词：横纵向耦合分层控制遗传算法速度规划器滑模控制器

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基于贝叶斯最大熵分析的高维多目标优化方法

控制理论与应用 2024年

作者：陈帅杰李文锋贺利军张煜谷健水路交通控制全国重点实验室武汉理工大学武汉理工大学交通与物流工程学院

实现收敛性和多样性之间的平衡是高维多目标优化面临的挑战之一。本文提出一种基于贝叶斯最大熵分析的高维多目标优化方法，并通过与参考点策略和进化算法搜索操作相结合，实现了理想参考点和最差参考点的互补协同。其主要思想是将高维... 详细信息

实现收敛性和多样性之间的平衡是高维多目标优化面临的挑战之一。本文提出一种基于贝叶斯最大熵分析的高维多目标优化方法，并通过与参考点策略和进化算法搜索操作相结合，实现了理想参考点和最差参考点的互补协同。其主要思想是将高维目标空间中的解映射到空间随机场中，在硬数据和软数据参考序列的引导下，通过推断和评估随机场中解的点位来应对不同Pareto前沿的优化问题。本文在基准DTLZ和WaF上将所提出的方法与其他四种高维多目标优化方法进行了比较，验证了所提出方法的可行性和有效性。

关键词：高维多目标优化贝叶斯最大熵参考点空间随机场

两阶段BSO-SA算法求解带单边软时间窗的多车型VRP问题

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武汉理工大学学报（交通科学与工程版） 2024年第1期48卷 19-24页

作者：梁学恒杨家其向子权武汉理工大学交通与物流工程学院武汉430063

在标准头脑风暴算法(BSO)的基础上,提出了一种新的两阶段头脑风暴退火算法(BSO-SA).根据多车型问题,设计了基于贪婪算法的编解码形式.使用K-medoids聚类代替BSO算法中的Kmeans聚类,以提高算法聚类性能.同时,采用了四种局部搜索算子,提... 详细信息

在标准头脑风暴算法(BSO)的基础上,提出了一种新的两阶段头脑风暴退火算法(BSO-SA).根据多车型问题,设计了基于贪婪算法的编解码形式.使用K-medoids聚类代替BSO算法中的Kmeans聚类,以提高算法聚类性能.同时,采用了四种局部搜索算子,提高新解的产生效率.两阶段求解思路,解决了BSO算法容易陷入局部最优值和SA算法收敛较慢的问题.使用三个不同规模的算例用于验证,并与模拟退火、遗传算法、头脑风暴算法进行对比,结果验证了该算法的有效性.

关键词：车辆路径优化头脑风暴算法两阶段单边软时间窗

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碳交易机制下双渠道供应链定价与协调研究

武汉理工大学学报（交通科学与工程版） 2024年第1期48卷 196-204页

作者：王长琼田仁久武汉理工大学交通与物流工程学院武汉430063

文中运用博弈论求得了集中决策和分散决策下双渠道供应链最优定价决策和单位碳减排决策,分析了碳交易价格、消费者渠道偏好和低碳偏好对最优决策的影响,采用了收益共享-成本分担契约协调供应链,并通过数值算例验证了模型和结论的有效性... 详细信息

文中运用博弈论求得了集中决策和分散决策下双渠道供应链最优定价决策和单位碳减排决策,分析了碳交易价格、消费者渠道偏好和低碳偏好对最优决策的影响,采用了收益共享-成本分担契约协调供应链,并通过数值算例验证了模型和结论的有效性.结果表明:在一定的条件下,两种渠道的定价均随碳交易价格的增加而降低;线上直销渠道价格与线上渠道偏好成正相关,线下零售渠道价格则相反;合理的碳交易价格、渠道偏好和低碳偏好有助于碳减排和供应链整体利润的提高;集中决策下单位产品碳减排量和供应链整体利润均高于分散决策时;收益共享-成本分担契约能使供应链成员的利润实现Pareto改进.

关键词：碳交易机制消费者偏好双渠道供应链定价协调

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集配协同下多产品越库配送车辆路径问题研究

武汉理工大学学报（交通科学与工程版） 2024年第2期48卷 385-391页

作者：王长琼杨畅武汉理工大学交通与物流工程学院武汉430063

文中基于实际越库配送中零售商的多样化需求和集配过程的连续型,针对集配协同下的多产品车辆路径问题,构建以车辆固定成本、运输成本、时间窗惩罚成本和库存持有成本最小化为目标的带越库配送的车辆路径优化模型.根据问题的阶段性特征,... 详细信息

文中基于实际越库配送中零售商的多样化需求和集配过程的连续型,针对集配协同下的多产品车辆路径问题,构建以车辆固定成本、运输成本、时间窗惩罚成本和库存持有成本最小化为目标的带越库配送的车辆路径优化模型.根据问题的阶段性特征,提出一种改进的遗传算法对问题进行求解,并以车辆等待时间最小为准则设计解码方案.通过算例的对比分析,验证了改进的遗传算法有更强的寻优能力.结果表明:建立的模型能够有效降低总成本,提高运输效率.

关键词：越库配送集配协同车辆路径问题改进遗传算法

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深基坑三排桩支护结构被动区力学特性研究

武汉理工大学学报（交通科学与工程版） 2024年第2期48卷 347-352页

作者：董必昌王雅新陈世龙巨斌斌杨涛武汉理工大学交通与物流工程学院武汉430063

文中以某船坞工程采用的新型三排桩支护结构作为依托工程,结合地质勘察报告,运用有限元分析法和弹性支点法对其典型断面的桩前被动土压力计算公式参数进行了反演分析.通过改变土体参数、开挖深度,以及前排桩桩径等影响因素,对比分析计... 详细信息

文中以某船坞工程采用的新型三排桩支护结构作为依托工程,结合地质勘察报告,运用有限元分析法和弹性支点法对其典型断面的桩前被动土压力计算公式参数进行了反演分析.通过改变土体参数、开挖深度,以及前排桩桩径等影响因素,对比分析计算得到桩前土压力有限元计算值与弹性支点法计算值的比值变化规律.结果表明:被动土压力合力的模型计算结果E_(p模型)与理论公式计算结果E_(p理论)的比值约为0.4~0.7.在此基础上,对三排桩支护结构桩前土压力的弹性支点法公式进行了改进,为修正系数提出了合理建议,改进后公式为:p_(s)=(0.4~0.7)(k_(s)v+p_(s0)),并研究了各系数的分布规律.

关键词：基坑支护三排桩弹性支点法有限元计算

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斜拉桥施工阶段π型混凝土梁翼缘板裂缝成因分析与防裂措施研究

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桥梁建设 2024年第2期54卷 31-38页

作者：杨吉新石旷喻桥武汉理工大学交通与物流工程学院湖北武汉430063 中冶南方工程技术有限公司湖北武汉430223

为了解斜拉桥施工阶段π型混凝土梁翼缘板斜向裂缝成因并制定合理的防裂措施,以某主跨120 m的π型预应力混凝土梁斜拉桥为背景,针对其悬臂施工阶段主梁翼缘板下表面出现斜向裂缝的现象进行分析。采用ANSYS软件建立该桥施工阶段杆系模型... 详细信息

为了解斜拉桥施工阶段π型混凝土梁翼缘板斜向裂缝成因并制定合理的防裂措施,以某主跨120 m的π型预应力混凝土梁斜拉桥为背景,针对其悬臂施工阶段主梁翼缘板下表面出现斜向裂缝的现象进行分析。采用ANSYS软件建立该桥施工阶段杆系模型与混凝土梁实体模型,分析梁体自重、斜拉索张拉、预应力张拉、混凝土收缩、混凝土水化热作用下主梁翼缘板下表面应力情况。结果表明:梁体自重及斜拉索张拉作用下,翼缘板下表面未出现拉应力;横向及纵向预应力张拉作用下,翼缘板下表面产生一定的拉应力,但未超过混凝土抗拉强度标准值;混凝土收缩作用下,翼缘板下表面产生极小的拉应力,不会引起裂缝;混凝土养护过程中水化热作用下,翼缘板下表面混凝土与周边混凝土存在一定温差,部分测点第一主应力超过混凝土抗拉强度标准值,是开裂的主要原因。针对混凝土水化热作用影响,提出主肋布置冷却水管与翼缘板下方火炉加热并用的防裂措施,建立热流耦合模型分析防裂效果。结果表明:所采用的措施能够改善主梁养护过程中水化热温度场分布,各测点第一主应力均未超过混凝土抗拉强度标准值。

关键词：斜拉桥 π型混凝土梁裂缝施工阶段水化热应力有限元法防裂措施

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多指标耦合学习的LNG贸易网络链路预测方法

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复杂系统与复杂性科学 2024年

作者：余红楚陈丰张平武汉理工大学航运学院武汉理工大学三亚科教创新园武汉理工大学水路交通控制全国重点实验室

聚焦2013-2022年全球LNG贸易网络，旨在通过改进的链路预测算法识别潜在的LNG贸易关系，以帮助LNG消费国寻找潜在的合作商并保障能源供应安全。为充分考虑节点之间的地理距离、贸易量、国家政治稳定性等外部因素的影响构建外部指标，结... 详细信息

聚焦2013-2022年全球LNG贸易网络，旨在通过改进的链路预测算法识别潜在的LNG贸易关系，以帮助LNG消费国寻找潜在的合作商并保障能源供应安全。为充分考虑节点之间的地理距离、贸易量、国家政治稳定性等外部因素的影响构建外部指标，结合网络内部指标进行多指标耦合，并使用随机森林进行链路预测。结果表明，该方法的平均预测AUC可达97.55%，成功识别出120条潜在链路，其中99条在2022年前转变为真实链路，且有94条链路在三年内转变为真实链路。这不仅验证了该算法在预测未知链路方面的高准确性，也显示出其对未来潜在链路的高效识别能力。

关键词：复杂网络 LNG贸易贸易网络链路预测随机森林

基于AE和DIC的超高性能湿喷混凝土轴压和劈拉破坏特性

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工程科学与技术 2024年

作者：刘振威魏凯石丹丹张国志陈飞翔陈徐东河海大学土木与交通学院中交第二航务工程局有限公司武汉理工大学

为研究钢纤维掺量对超高性能湿喷混凝土(UHPSC)力学性能的影响，对四种不同体积掺量的(0%、0.5%、1.0%、1.5%)UHPSC立方体试件开展了轴压和劈拉试验。结合声发射(AE)和数字图像相关(DIC)技术，探究了UHPSC试件在压缩和拉伸静载工况下的... 详细信息

为研究钢纤维掺量对超高性能湿喷混凝土(UHPSC)力学性能的影响，对四种不同体积掺量的(0%、0.5%、1.0%、1.5%)UHPSC立方体试件开展了轴压和劈拉试验。结合声发射(AE)和数字图像相关(DIC)技术，探究了UHPSC试件在压缩和拉伸静载工况下的破坏特征。结果表明：UHPSC试件的抗压强度和劈裂抗拉强度均随钢纤维掺量的增加而增大，最大分别提高了77.0%和63.8%；钢纤维的掺入会延后试件局部应变集中带的形成，同时也会改变裂缝的扩展路径，使试件在受压过程中裂缝由边缘向内部扩展，劈拉过程中裂缝从上侧向中部扩展；最大主应变均在试件表面裂缝处，以局部应变集中带的形式出现；试件在压缩和劈拉过程中的声发射振铃计数分别呈现出四阶段和三阶段的变化规律；试件在破坏时，累计振铃计数和累计能量急剧增长，b值显著降低至1.0以下；随着钢纤维掺量的增加，剪切裂纹占比增大；基于声发射累积振铃计数定义的峰前损伤变量，所建立的损伤演化模型能够实现对不同钢纤维掺量UHPSC损伤的定量分析。

关键词：超高性能湿喷混凝土(UHPSC) 钢纤维抗压劈裂抗拉声发射数字图像相关