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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

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

针对高速列车受电弓气动特性仿真的不同湍流模型适用性研究

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中国铁道科学 2024年第2期45卷 164-174页

作者：宋诗扬韩通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机车车辆研究所北京100081

为探究高速受电弓气动特性仿真时不同湍流模型在不同运行环境中的适用性,基于k-ε,SST k-ω和Spalart-Allmaras 3个湍流模型的理论基础和计算流体力学仿真方法,通过线路试验对仿真结果进行验证后,对比不同模型在开阔环境和隧道环境中的... 详细信息

为探究高速受电弓气动特性仿真时不同湍流模型在不同运行环境中的适用性,基于k-ε,SST k-ω和Spalart-Allmaras 3个湍流模型的理论基础和计算流体力学仿真方法,通过线路试验对仿真结果进行验证后,对比不同模型在开阔环境和隧道环境中的精确度和计算效率。结果表明:在300 km·h^(-1)速度下,SST k-ω与k-ε模型在开阔环境中的闭口和开口方向气动抬升力计算结果差异分别为0.7%和1.5%,与Spalart-Allmaras模型计算结果差异分别为7.1%和5.5%;SST k-ω和k-ε模型在边界层预测均匀,Spalart-Allmaras模型在边界层分离区的预测准确性较低,但在隧道环境中它的精确度高于k-ε模型;在计算效率方面,Spalart-Allmaras模型的迭代次数和收敛速度优于SST k-ω模型;在适用性方面,开阔环境中k-ε模型的精确度和计算效率表现优异,更为适用,而在隧道环境中Spalart-Allmaras模型具有较高的精确度和计算效率,更为适用,但在对精确度要求高且可忽略计算效率因素的情况下SST k-ω模型具有较好适用性和高精确度,更为适用。

关键词：高速列车受电弓气动特性湍流模型适用性气动抬升力计算流体力学仿真

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

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基于GPU加速的投影后变分壳模型计算

原子能科学技术 2024年第2期58卷 272-278页

作者：陆晓连占江高早春中国原子能科学研究院核物理研究所北京102413

为进一步拓展投影后变分(VAP)壳模型计算应用核区范围,需提升VAP的计算效率。为此,利用OpenACC并行编程指令,首次将VAP程序从传统的CPU平台移植到了高性能GPU计算平台上。在角动量投影的每个积分格点上实现了数目庞大的各独立转动矩阵元... 详细信息

为进一步拓展投影后变分(VAP)壳模型计算应用核区范围,需提升VAP的计算效率。为此,利用OpenACC并行编程指令,首次将VAP程序从传统的CPU平台移植到了高性能GPU计算平台上。在角动量投影的每个积分格点上实现了数目庞大的各独立转动矩阵元的GPU并行化计算。经验证,采用GPU加速后的VAP程序计算得到的结果与原来的OpenMP并行化程序计算得到的结果完全相同,而计算效率得到了数倍的提升。借助于GPU加速技术,首次计算了变形重核^(178)Hf的基带能谱,打开了VAP壳模型方法应用于变形稀土重核之门。

关键词：壳模型投影后变分 GPU OpenACC

基于PSO-GA的ZPW-2000A型轨道电路调谐区性能感知方法

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铁道学报 2024年第8期46卷 89-95页

作者：罗泽霖孟景辉罗依梦刘金朝孙善超许庆阳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基础设施检测研究所北京100081

针对现有ZPW-2000A型轨道电路故障诊断方法不能动态感知调谐区工作性能变化的问题,结合粒子群算法(PSO)与遗传算法(GA),提出一种基于综合检测列车动态检测数据的调谐区性能感知方法。首先根据传输线理论,对调谐区邻区段干扰信号进行建模... 详细信息

针对现有ZPW-2000A型轨道电路故障诊断方法不能动态感知调谐区工作性能变化的问题,结合粒子群算法(PSO)与遗传算法(GA),提出一种基于综合检测列车动态检测数据的调谐区性能感知方法。首先根据传输线理论,对调谐区邻区段干扰信号进行建模;然后结合动态检测数据,构造多目标优化模型,并以PSO-GA作为寻优策略,对优化模型进行求解;最后通过所得参数结果计算设备阻抗,以此判断调谐区性能下降原因与隐患点位。结果表明,本文方法能有效进行调谐区性能的动态感知,并且针对感知到的隐患原因,能准确找出调谐区异态设备位置,为ZPW-2000A型轨道电路预防修和状态修提供新方法。

关键词：轨道电路动态检测调谐区性能感知粒子群算法遗传算法

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基于学习机制的多智能体强化学习综述

工程科学学报 2024年第7期46卷 1251-1268页

作者：王若男董琦中国电子科学研究院北京100041

强化学习作为人工智能领域的重要分支,以其在多智能体系统决策中的卓越表现,成为当前主流方法.然而,传统的多智能体强化学习算法在面对维度爆炸、训练样本稀缺和难以迁移等方面仍然存在困难.为了克服这些挑战并提升算法性能,本文从学习... 详细信息

强化学习作为人工智能领域的重要分支,以其在多智能体系统决策中的卓越表现,成为当前主流方法.然而,传统的多智能体强化学习算法在面对维度爆炸、训练样本稀缺和难以迁移等方面仍然存在困难.为了克服这些挑战并提升算法性能,本文从学习机制的角度入手,深入研究学习机制与强化学习的深度融合,以推动多智能体强化学习算法的发展.首先,介绍了多智能体强化学习算法的基本原理、发展历程以及算法所面临的难点.随后,引入了基于学习机制的多智能体强化学习方法这一种新兴方向.这些学习机制,如元学习和迁移学习,被证明可以有效提升多智能体的学习速度,并缓解维度爆炸等问题.按照课程学习、演化博弈、元学习、分层学习、迁移学习等学习机制在多智能体强化学习中的应用进行了综述,通过罗列这些方法的研究成果,论述了各种方法的局限性,并提出了未来改进的方向.总结了这类融合算法在实际应用中取得的提升成果和实际应用,具体列举了基于学习机制的多智能体强化学习算法在交通控制、游戏领域的实际应用案例.同时,对这类融合算法未来在理论、算法和应用方面的发展方向进行了深入分析.这涵盖了对新颖理论的探索、算法性能的进一步优化,以及在更广泛领域中的推广应用.通过这样的综述和分析,为未来多智能体强化学习算法的研究方向和实际应用提供了有益的参考.

关键词：强化学习多智能体博弈学习机制课程学习演化强化学习

基于主客观赋权-TOPSIS法的县域指引信息重要度评估方法

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公路交通科技 2024年第9期41卷 28-35页

作者：卫雨桐周荣贵张巍汉冯移冬交通运输部公路科学研究院

目前仅参考行政等级的指路标志指引信息分层原则不能客观地反映县级行政区的交通需求。为了优化县级行政区指路标志指引信息设置策略,增强路网功能,提出了一种基于主客观赋权-TOPSIS法的县域指引信息重要度评估方法。首先,结合中国县级... 详细信息

目前仅参考行政等级的指路标志指引信息分层原则不能客观地反映县级行政区的交通需求。为了优化县级行政区指路标志指引信息设置策略,增强路网功能,提出了一种基于主客观赋权-TOPSIS法的县域指引信息重要度评估方法。首先,结合中国县级行政区特点细化评价颗粒度,构建了涵盖人口、面积、经济、旅游景区数量、路网规模等11项指标的评价体系;其次,采用量表分析法对主观指引信息重要度进行统计学分析得到主观权重;然后,采用主成分分析法基于指标内部客观特性进行赋权,将累计解释方差率达到85%的主成分按照对应特征值加权求得重要度客观得分,并采用TOPSIS法对主客观得分进行综合评价,得到每个样本在主客观2项指标下的相对贴近度;最后,根据县级行政区相对贴近度在本省对应的z分数得到高指引信息重要度的县级行政区清单,作为指引信息选取的决策依据。以2组高速枢纽立交为例,根据主客观赋权-TOPSIS法的评估结果,提出了对应转换节点处县级行政区的指路标志指引信息选取方案,并结合实地调研结果验证了本研究提出的评估方法的合理性。结果表明:所提出的方法优化了指路标志指引信息设置策略,可为指路标志版面信息选取提供参考。

关键词：智能交通指引信息重要度主成分分析 TOPSIS 指路标志

高速铁路无砟道床真空脱水机制砂混凝土抗冻性能

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铁道学报 2024年第9期46卷 148-155页

作者：杨志强董昊良李化建温家馨黄法礼王振中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所中国铁道科学研究院集团有限公司高速铁路轨道技术国家重点实验室中国铁道科学研究院研究生部

冻融损伤是严寒地区高速铁路无砟道床机制砂混凝土耐久性下降的主要原因，提升无砟道床机制砂混凝土抗冻性对于保障道床板的长期服役性能有重要的意义。采用0.06、0.08 MPa的真空度对C40现浇道床机制砂混凝土分别真空脱水1、3、5、10 m... 详细信息

冻融损伤是严寒地区高速铁路无砟道床机制砂混凝土耐久性下降的主要原因，提升无砟道床机制砂混凝土抗冻性对于保障道床板的长期服役性能有重要的意义。采用0.06、0.08 MPa的真空度对C40现浇道床机制砂混凝土分别真空脱水1、3、5、10 min,研究真空脱水处理后机制砂混凝土的单面抗冻性，通过真空脱水率、表面回弹值和孔隙结构等方法分析真空脱水处理对机制砂混凝土的影响。结果表明：与未处理的机制砂混凝土相比，真空脱水机制砂混凝土在单面冻融循环12次后单位面积冻融剥落物质量降低25.8%～95.5%,单面吸水率降低7.9%～77.0%;真空脱水处理降低表层混凝土的实际水胶比，改善表层混凝土的孔隙结构，增加混凝土密实度。以真空度和真空脱水时间作为真空脱水处理指标，建立机制砂混凝土单位面积剥落物质量与真空度、真空脱水时间之间的关系模型。混凝土表层真空脱水技术为严寒地区现浇机制砂混凝土抗冻性能提升提供了技术方案。

关键词：无砟道床真空脱水机制砂混凝土单面冻融