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基于正态变换的变样本容量Shewhart比例控制图设计

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计算机集成制造系统 2024年第2期30卷 610-622页

作者：周思阳张莹柯楚贤交通运输部水运科学研究所北京100088 武汉理工大学交通与物流工程学院湖北武汉430063

为了提高Shewhart型比例控制图的监控效率,将其与变样本容量策略结合,提出一种新的比例控制图(VSS Shewhart-RZ*控制图)来监控二元正态变量之比。基于正态变换方法设计了新的比例统计量Z*,以消除样本容量变化对比例控制图设计及使用的... 详细信息

为了提高Shewhart型比例控制图的监控效率,将其与变样本容量策略结合,提出一种新的比例控制图(VSS Shewhart-RZ*控制图)来监控二元正态变量之比。基于正态变换方法设计了新的比例统计量Z*,以消除样本容量变化对比例控制图设计及使用的不利影响。采用马尔科夫链方法计算了该控制图的平均运行长度和平均样本容量,给出该控制图的参数优化算法。通过仿真分析研究了该控制图的统计性能,并与Shewhart比例控制图进行比较,结果表明VSS Shewhart-RZ*控制图的性能明显优于传统固定样本容量Shewhart比例控制图。

关键词：变样本容量比例分布平均运行链长正态变换

面向船舶大型化的渤海湾适航客滚船船型尺度研究

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水利水运工程学报 2024年第3期 108-117页

作者：高嵩李响刘文迪交通运输部水运科学研究院北京100088

为科学指导渤海湾客滚运输船舶合理大型化,统筹过海运输发展与安全,厘清客滚船大型化发展历程,研判市场需求、企业运营、行业管理等影响因素与供需矛盾。系统梳理客滚运输航线及港口布局特征,分析客滚运输企业及船舶运力结构分布,找准... 详细信息

为科学指导渤海湾客滚运输船舶合理大型化,统筹过海运输发展与安全,厘清客滚船大型化发展历程,研判市场需求、企业运营、行业管理等影响因素与供需矛盾。系统梳理客滚运输航线及港口布局特征,分析客滚运输企业及船舶运力结构分布,找准船港航一体化发展需求导向。基于海港总体设计规范中通航基础设施尺度的计算方法,采用逆向工程思维推导船型计算式,匹配调整理论结果、归并数值,提出渤海湾4种客滚船大型化标准船型,确定船舶总长、型宽、满载吃水、吨级等主要参数,研判提出渤海湾30个客滚泊位的大型化船型并开展适用性评价。对引导渤海湾新建省际客滚船标准化、序列化发展,强化船舶适港、适航安全保障性具有技术支撑作用。

关键词：渤海湾客滚运输标准船型大型化主尺度

交通运输行业碳排放自然达峰特征与峰值预测研究

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交通运输系统工程与信息 2024年第2期24卷 34-44页

作者：杨东李艳红田春林交通运输部科学研究院综合运输研究中心北京100029

交通运输行业碳排放达峰是一项长期的自然演变过程。为研究中国交通运输行业碳达峰进程,本文首先采用国际类比法,选取国外典型国家,对比国家总体碳排放量、交通运输行业碳排放量以及换算周转量三者峰值出现的时间,分析交通运输行业碳排... 详细信息

交通运输行业碳排放达峰是一项长期的自然演变过程。为研究中国交通运输行业碳达峰进程,本文首先采用国际类比法,选取国外典型国家,对比国家总体碳排放量、交通运输行业碳排放量以及换算周转量三者峰值出现的时间,分析交通运输行业碳排放的自然达峰特征,结合交通需求预测,预判中国交通运输行业碳排放自然达峰时间。然后,引入单位换算周转量碳排放量、铁路公路货运比等核心影响因素,构建交通运输碳排放STIRPAT(Stochastic Impacts by Regression on Population, Affluence, and Technology)预测模型。最后,通过类比分析与模型预测,得到中国交通运输行业碳达峰时间及峰值排放量。国际类比结果表明:交通运输行业碳达峰与国家碳达峰之间没有明确的因果关系,但与换算周转量达峰紧密相关,交通运输行业碳排放达峰时换算周转量达峰或接近峰值;预测中国换算周转量在2048年左右达到26万亿吨公里的平台期,从国际类比的角度判断,中国交通运输行业实现碳排放自然达峰时间约在2040—2043年。STIRPAT模型显示:城镇化率、人均GDP、单位换算周转量碳排放量、铁路公路货运比每增加1%,中国交通运输行业碳排放量将分别增加1.201%、0.259%、0.454%、-0.389%。基于国际类比与STIRPAT模型组合预测判断,中国交通运输行业将在2038—2040年实现碳排放达峰,峰值排放量约为13亿t。

关键词：综合运输碳达峰国际类比 STIRPAT模型峰值预测

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单组分湿固化型聚氨酯混合料的体积膨胀特性

东南大学学报（自然科学版） 2024年第1期54卷 200-207页

作者：徐剑王杰王鹏交通运输部公路科学研究院道路研究中心北京100088

为研究单组分湿固化型聚氨酯混合料的体积膨胀特性,提出了基于游标卡尺的体积膨胀特性表征方法,分析了体积膨胀后的宏微观形貌,研究了不同因素作用下体积膨胀的变化规律,以及体积膨胀对空隙率的影响,并提出了抑制体积膨胀的方法.结果表... 详细信息

为研究单组分湿固化型聚氨酯混合料的体积膨胀特性,提出了基于游标卡尺的体积膨胀特性表征方法,分析了体积膨胀后的宏微观形貌,研究了不同因素作用下体积膨胀的变化规律,以及体积膨胀对空隙率的影响,并提出了抑制体积膨胀的方法.结果表明:聚氨酯混合料会因空隙率较小,致使固化反应产生的二氧化碳气体难以完全逸出,在混合料内部会产生数量较多的宏微观气孔结构,1个马歇尔试样可产生高达1.5 mm的膨胀变形;提高压实温度、采用二次压实或添加氢氧化钙,均会显著降低混合料的体积膨胀,且对路用性能也有一定提升;增大胶石比,混合料的体积膨胀单调递增,空隙率则先减小后增大.为控制体积膨胀,建议压实温度为45~65℃,且胶石比不宜过大,添加氢氧化钙时,其质量分数不宜超过1%.

关键词：聚氨酯混合料体积膨胀压实温度二次压实胶石比氢氧化钙

基于混沌云量子蝙蝠CNN-GRU大坝变形智能预报方法研究

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哈尔滨工程大学学报 2024年第1期45卷 110-118页

作者：陈以浩李明伟安小刚王宇田徐瑞喆交通运输部水运科学研究院北京100088 哈尔滨工程大学船舶工程学院黑龙江哈尔滨150001

针对大坝变形影响因素复杂、精准预报难度较大问题,为了提高在大坝安全管理过程中大坝变形的预报精度,本文从大坝变形非线性动力系统时间序列的强非线性出发,引入深度卷积神经网络,对大坝变形及其空间影响特性进行挖掘,引入门控循环单元... 详细信息

针对大坝变形影响因素复杂、精准预报难度较大问题,为了提高在大坝安全管理过程中大坝变形的预报精度,本文从大坝变形非线性动力系统时间序列的强非线性出发,引入深度卷积神经网络,对大坝变形及其空间影响特性进行挖掘,引入门控循环单元,对大坝变形的时域特性进行挖掘,构建应用于大坝变形预报的深度卷积神经网络-门控循环单元大坝变形组合深度学习网络;同时,为了获取深度卷积神经网络-门控循环单元组合网络的最佳超参,引入了混沌云量子蝙蝠算法,建立了基于混沌云量子蝙蝠算法算法的深度卷积神经网络-门控循环单元组合网络超参优选方法;最后,提出了深度卷积神经网络-门控循环单元-混沌云量子蝙蝠算法大坝变形组合深度学习智能预报方法。基于实测数据开展预报研究,对比结果表明:与对比模型相比,提出的深度卷积神经网络-门控循环单元-混沌云量子蝙蝠算法预报方法取得了更精确的预报结果,混沌云量子蝙蝠算法算法用于超参优选获得了更佳的超参组合。

关键词：大坝变形预测卷积神经网络门控循环单元蝙蝠算法量子力学混沌理论非线性动力系统模拟与预测深度学习

臂架起重机标准体系分析及标准国际化实施策略研究

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机械设计与制造 2024年第3期 349-352页

作者：赵溦交通运输部水运科学研究院北京100088

臂架起重机是起重机分类中最重要的类型之一,被广泛应用于港口装卸、水利水电建设、核电建设、设备制造、造船、铁路、建筑、冶金等行业的大型物件吊装作业。我国是臂架起重机制造大国、使用大国和出口大国,了解和掌握中外臂架起重机技... 详细信息

臂架起重机是起重机分类中最重要的类型之一,被广泛应用于港口装卸、水利水电建设、核电建设、设备制造、造船、铁路、建筑、冶金等行业的大型物件吊装作业。我国是臂架起重机制造大国、使用大国和出口大国,了解和掌握中外臂架起重机技术要求和标准体系差异十分重要。在差异分析的基础上,重点梳理与研究了国际标准体系的缺失项,并结合臂架起重机标准化工作实际情况,提出了包含开展系统性调研、持续跟踪中外标准技术内容、建立标准研究平台、推进重点项目国家标准制定和国家标准英文版翻译工作、加强专业人才培养、增强国际合作在内的六项标准国际化实施策略。

关键词：臂架起重机技术要求标准体系国际化

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狭长型港池低频波浪分布数值研究

中国航海 2024年第2期47卷 72-78页

作者：薛智博吕靖刘远超唐硕交通运输部水运科学研究院交通运输部科学研究院中国港湾工程有限责任公司中海石油(中国)有限公司天津分公司

本文依托港池物理模型试验结果，采用MIKE21-BW数值模型进行港池长周期波浪产生机制研究。对比分析物理模型试验和BW数值模型，二者吻合度较高。将192 s的长周期波浪作为入射波，港域发生长周期波浪振荡，最大波高可达到入射波的3.7倍... 详细信息

本文依托港池物理模型试验结果，采用MIKE21-BW数值模型进行港池长周期波浪产生机制研究。对比分析物理模型试验和BW数值模型，二者吻合度较高。将192 s的长周期波浪作为入射波，港域发生长周期波浪振荡，最大波高可达到入射波的3.7倍。在入射波频率分别为f1和f2的双色波作用下，由于波浪间的非线性作用，产生了频率为Δf、2f1-f2、2f2-f1、3f2-2f1、f1+f2等波浪成分，当低频波浪趋于港池固有频率时，在港池内发生长波振荡。在谱峰周期为10.2 s的波群作用下，波浪之间非线性作用产生长周期波浪，长波波高与入射波陡H0/L成正比，与波浪方向分布范围大小成反比，且单向不规则波产生的长波振荡最为剧烈。

关键词：长周期波浪数值模型双色波非线性作用波群波浪方向分布

TA/SiO_(2)疏水涂层及其对混凝土抗侵蚀性能的影响

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建筑材料学报 2024年第1期27卷 30-36页

作者：来晓鹏王元战王禹迟孙煕平天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室天津300072 交通运输部天津水运工程科学研究所天津300456

基于贻贝仿生原理,成功制备了单宁酸(TA)/SiO_(2)疏水涂层,通过设置22组工艺组合,综合水接触角、电通量和表面微观结构,得到了涂层的最优制备工艺.针对最优制备工艺涂层,通过自然扩散试验研究了其对混凝土抗离子渗透性能的影响,并采用... 详细信息

基于贻贝仿生原理,成功制备了单宁酸(TA)/SiO_(2)疏水涂层,通过设置22组工艺组合,综合水接触角、电通量和表面微观结构,得到了涂层的最优制备工艺.针对最优制备工艺涂层,通过自然扩散试验研究了其对混凝土抗离子渗透性能的影响,并采用磨耗和酸碱腐蚀试验研究了涂层稳定性.结果表明,TA/SiO_(2)疏水涂层表面具有丰富的微纳米结构,水接触角达148.1°,至少能够减少75.31%的离子渗透进入混凝土,且稳定性优良.

关键词：疏水涂层混凝土离子渗透贻贝仿生

基于RF建立的双层桥墩矢量式损伤极限状态能力模型

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东南大学学报（自然科学版） 2024年第3期54卷 658-667页

作者：郭威佐王克海东南大学交通学院南京211189 交通运输部公路科学研究院北京100088

为了确定双层桥墩的抗震能力,基于随机森林(RF)算法构建了双层桥墩的矢量式损伤极限状态能力模型.将地震动激励角视作为一个符合均匀分布的随机变量,通过大量推倒(Pushover)分析构建双层桥墩的能力样本数据库,以训练其能力值预测模型,... 详细信息

为了确定双层桥墩的抗震能力,基于随机森林(RF)算法构建了双层桥墩的矢量式损伤极限状态能力模型.将地震动激励角视作为一个符合均匀分布的随机变量,通过大量推倒(Pushover)分析构建双层桥墩的能力样本数据库,以训练其能力值预测模型,并利用SHAP进行特征重要性分析.结果表明:双层桥墩的能力阈值不服从对数正态分布,且分布参数明显不同于以往研究的建议值;矢量式损伤极限状态能力模型能有效识别双层桥墩能力的分层现象,决定系数R^(2)>0.95,具有良好的预测性;地震动激励角显著影响双层桥墩的抗震能力.相比于上层墩柱,双层桥墩严重损伤极限状态的目标值更容易受到下层墩柱特征参数的影响,可适当关注下层墩柱属性以增强双层桥墩整体的抗震性能.

关键词：桥梁工程双层桥墩地震动激励角随机森林(RF) 可解释性