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基于改进遗传算法的家电回收车辆路径规划方法

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同济大学学报（自然科学版） 2024年第1期52卷 27-34页

作者：黄新林张隆飛唐小伟同济大学电子与信息工程学院上海201804

为了提高家电回收效率以及降低回收成本,提出了一种基于改进遗传算法(GA)的家电回收车辆路径优化方法。将家电回收车辆路径规划问题建模为一个变体的旅行商问题(TSP)以最小化运输成本,但该问题难以在多项式时间内进行求解。提出了一种... 详细信息

为了提高家电回收效率以及降低回收成本,提出了一种基于改进遗传算法(GA)的家电回收车辆路径优化方法。将家电回收车辆路径规划问题建模为一个变体的旅行商问题(TSP)以最小化运输成本,但该问题难以在多项式时间内进行求解。提出了一种基于高斯矩阵变异(GMM)算子的改进遗传算法,利用原始站点数据信息中隐含的站点位序分布特性建立高斯概率矩阵,并采用轮盘赌选择法将高斯概率矩阵作用于个体基因突变,在保证种群基因多样性的同时,引导种群向高适应度方向进化。最后,采用上海地区的家电回收点实际数据开展实验仿真以验证所提出算法的有效性,并与其他算法进行对比。结果表明,与传统遗传算法相比,在将求解精度差保持在1%以内的情况下,所提出改进遗传算法的平均收敛速度可以提升50%~60%,算法耗时降低48%。

关键词：家电回收旅行商问题(TSP) 遗传算法(GA) 高斯矩阵变异(GMM)算子

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数字化技术在建筑工程施工中的应用与前瞻

同济大学学报（自然科学版） 2024年第7期52卷 1068-1078页

作者：王璞瑾肖建庄肖绪文朱合华同济大学土木工程学院上海200092

近年来快速发展的数字化感知、分析与决策服务技术,可使建筑施工行业向技术密集型产业转型升级,为建筑工程施工的发展带来新的机遇。以搭载最新数字化技术的软硬件载体应用为主线,从施工信息的数字流视角,按照数字信息采集与处理‒施工... 详细信息

近年来快速发展的数字化感知、分析与决策服务技术,可使建筑施工行业向技术密集型产业转型升级,为建筑工程施工的发展带来新的机遇。以搭载最新数字化技术的软硬件载体应用为主线,从施工信息的数字流视角,按照数字信息采集与处理‒施工组织数字化重建与推演‒工程要素管控与执行的流程,介绍了建筑工程施工中最新的数字化技术,涵盖了施工中人员、设备、物料与工程进度相关的信息采集、处理、分析与决策服务的主要方面。指出了随着工程进度变换的建筑时空信息数字模型是施工的数字基础设施,未来的数字化建筑工程施工也将具备智能化、平台化、产业化的基本特征。

关键词：建筑工程施工数字化人工智能应用

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FRP箍筋强度保留率分布模型与可靠性分析

建筑材料学报 2024年第6期27卷 496-502页

作者：江佳斐吕佳豪薛伟辰同济大学土木工程学院上海200092

基于文献数据,采用假设检验法,开展纤维增强复合材料(FRP)箍筋强度保留率分布规律研究.通过Kolmogorov-Smirnov(K-S)检验对比了Weibull分布、正态分布及对数正态分布这3种模型对FRP箍筋强度保留率的拟合优度.结果表明:当FRP箍筋弯折半径... 详细信息

基于文献数据,采用假设检验法,开展纤维增强复合材料(FRP)箍筋强度保留率分布规律研究.通过Kolmogorov-Smirnov(K-S)检验对比了Weibull分布、正态分布及对数正态分布这3种模型对FRP箍筋强度保留率的拟合优度.结果表明:当FRP箍筋弯折半径(R)与箍筋直径(D)之比(R/D)在常规范围内(3~5)时,对数正态分布为最优分布模型,据此得到95%和50%保证率下FRP箍筋强度保留率分别不小于32.46%和43.79%;中国、美国、日本和加拿大四国规范保留率预测公式计算结果的保证率仅为24.1%~40.3%,偏于不安全.根据中国FRP纵筋与箍筋的强度保证率要求,当R/D=3、4、5时玻璃纤维增强复合材料(GFRP)箍筋强度保留率不小于38.86%、35.68%、46.09%.

关键词： FRP箍筋强度保留率分布规律 K-S检验可靠性

高压控制策略对CO_(2)热泵热水器长期能效影响

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工程热物理学报 2024年第2期45卷 324-327页

作者：赵晓璇何宇佳成家豪张春路同济大学机械与能源工程学院上海201804

CO_(2)热泵热水器的高压控制策略在部件性能长期衰减影响下会造成额外的性能损失。本文对CO_(2)热泵热水器进行了系统仿真计算,引入部件衰减因子来模拟长期运行影响,对不同的典型离线控制策略进行了COP和APF损失率的对比研究,以此评估... 详细信息

CO_(2)热泵热水器的高压控制策略在部件性能长期衰减影响下会造成额外的性能损失。本文对CO_(2)热泵热水器进行了系统仿真计算,引入部件衰减因子来模拟长期运行影响,对不同的典型离线控制策略进行了COP和APF损失率的对比研究,以此评估各方法应对长期部件性能衰减的鲁棒性。结果表明,在名义工况下,面向换热器性能衰减,控制参数为环境温度和气冷器出口温度的策略COP平均损失率最小,而控制环境温度和出水温度的策略则更适于压缩机衰减显著的情景。控制蒸发温度和气冷器出口温度的方法应对全年性能衰减时鲁棒性较好,APF平均损失率可降至2.52%。

关键词： CO_(2)热泵控制策略长期能效评估 APF

可恢复功能复合结构体系基于层间位移角谱的抗震设计方法

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建筑结构学报 2024年第10期45卷 67-77页

作者：武大洋赵斌杨国涛邢丽丽青岛理工大学土木工程学院同济大学结构防灾减灾工程系

针对可恢复功能结构的抗震韧性设计，需解决震后功能恢复需求与抗震韧性能力之间的量化问题。为此，以层间位移角为主要设计指标，采用拓展弯剪双梁模型初步建立了可恢复功能复合结构体系基于层间位移角谱的抗震设计方法。在设防和罕遇... 详细信息

针对可恢复功能结构的抗震韧性设计，需解决震后功能恢复需求与抗震韧性能力之间的量化问题。为此，以层间位移角为主要设计指标，采用拓展弯剪双梁模型初步建立了可恢复功能复合结构体系基于层间位移角谱的抗震设计方法。在设防和罕遇两水准地震作用下，采用弹性设计计算和弹塑性响应估算的两阶段设计框架和流程。弹性阶段采用由层间位移角谱建立的震后功能恢复需求与抗震韧性能力之间的量化关系完成参数计算，弹塑性阶段进行响应估算完成位移与层间位移角的验算。基于概率考虑残余位移的性能评估表明：据此方法设计的复合体系可以实现两水准地震作用下的设计目标；相比无控结构，复合体系不仅在两水准地震作用下的层间位移角均值降幅达到50%和60%,而且在增量地震作用下残余变形和损伤分布均得到有效控制。

关键词：可恢复功能结构复合结构体系抗震设计方法层间位移角谱分布参数模型性能评估

O_(2)在金团簇阳离子上的吸附:键合强度和活化程度的分析

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Chinese Journal of Chemical Physics 2024年第2期37卷 351-360,I0040-I0052,I0104页

作者：胡瑾黄璐璐刘文金正千王雪峰邢小鹏同济大学化学科学与工程学院上海200092

本文结合团簇反应动力学实验和量子化学计算,研究了O_(2)在金团簇阳离子上的吸附与活化.实验发现,在温和条件下,Au_(10)^(+)能快速吸附单个O_(2)分子形成Au_(10)O_(2)^(+);Au_(2)^(+)和Au_(4)^(+)的反应性则较低,但相应的氩络合物Au_(2)... 详细信息

本文结合团簇反应动力学实验和量子化学计算,研究了O_(2)在金团簇阳离子上的吸附与活化.实验发现,在温和条件下,Au_(10)^(+)能快速吸附单个O_(2)分子形成Au_(10)O_(2)^(+);Au_(2)^(+)和Au_(4)^(+)的反应性则较低,但相应的氩络合物Au_(2)ArO_(2)^(+)和Au_(4)Ar_(1,2)O_(2)^(+)很容易形成;除此之外,其他尺寸的团簇都表现出反应惰性.理论计算表明,O_(2)倾向于以端接的方式吸附在具有线型或平面型结构的Au_(n)^(+)(n=2~7)簇和Au_(8)^(+)的平面异构体上,并表现出极低的活化程度吸附在具有三维结构的Au_(n)^(+)(n=9,11,13)簇上的O_(2)也呈现出类似的特征。与此形成鲜明对比的是,在Au_(8)^(+)的三维异构体和n=10,12,14的偶数大尺寸Au_(n)^(+)上,O_(2)倾向于以侧向桥接的方式吸附并被高度活化.理论预测的O_(2)在团簇上的键合强度结合动力学因素影响,合理地解释了实验中观察到的反应产物Au_(2,4,10)O_(2)^(+),Au_(2)ArO_(2)^(+)和Au_(4)ArO_(2)^(+).

关键词：金簇阳离子飞行时间质谱仪密度泛函理论 O_(2)活化

饮水系统中抗生素抗性基因赋存特征及健康风险评估

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同济大学学报（自然科学版） 2024年第5期52卷 788-795页

作者：代朝猛万罗超游学极赖小莹刘曙光张亚雷同济大学土木工程学院上海200092 天津大学管理与经济学部天津300072 同济大学环境科学与工程学院上海200092

近几年抗生素抗性基因(ARGs)作为一种新型污染物在世界各地的水体、土壤中被频繁检出,其在环境中大量扩散和增殖十分容易导致微生物获得抗生素抗性,对人体健康产生潜在威胁。结合国内外文献报道数据,介绍了ARGs在城市饮水系统中污染现状... 详细信息

近几年抗生素抗性基因(ARGs)作为一种新型污染物在世界各地的水体、土壤中被频繁检出,其在环境中大量扩散和增殖十分容易导致微生物获得抗生素抗性,对人体健康产生潜在威胁。结合国内外文献报道数据,介绍了ARGs在城市饮水系统中污染现状,描述了其赋存特征,发现在国内外城市饮水系统中ARGs的数量不容小觑,数量最高可达1.38×105 copies·ml-1。其次对城市饮水系统中常用工艺对ARGs的赋存与传播影响因素进行了总结,发现城市常用水处理工艺对ARGs的灭杀效果差,甚至对其富集和繁殖往往起着促进作用;在不同的环境影响因素中,微生物群落结构是影响ARGs的主要驱动力,其次是重金属。最后提出ARGs对人体可能造成的健康威胁以及现有健康风险评估方法的局限性,并对未来ARGs的研究进行了展望。

关键词：抗生素抗性基因(ARGs) 饮水系统赋存特征影响因素健康风险

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市场渗透率约束下的拼车奖励方案优化模型

华南理工大学学报（自然科学版） 2024年第6期52卷 12-23页

作者：孙剑吴纪䶮李政田野同济大学交通运输工程学院上海201804

目前,我国拼车出行交通模式的市场份额相对较低,在缓解交通拥堵、节能减排方面仍有巨大潜力未被充分挖掘。基于奖励的交通需求管理策略可以提高民众拼车出行意愿,但奖励方案的设置与拼车出行的市场渗透率高度相关,不合理的奖励方案容易... 详细信息

目前,我国拼车出行交通模式的市场份额相对较低,在缓解交通拥堵、节能减排方面仍有巨大潜力未被充分挖掘。基于奖励的交通需求管理策略可以提高民众拼车出行意愿,但奖励方案的设置与拼车出行的市场渗透率高度相关,不合理的奖励方案容易导致成本增加,甚至项目破产。为进一步激发拼车需求,合理利用交通资源,文中提出一种基于路段的拼车奖励方案优化模型,以拼车为支点,以奖励为杠杆,实现社会出行总成本的降低。其中,上层模型旨在寻找最优拼车奖励方案以最小化社会出行总成本,下层模型为相应奖励方案下的拼车出行车辆和单人驾驶车辆用户均衡流量分配模型。采用嵌套Frank-Wolfe算法的遗传算法求解该模型,并以Sioux Falls路网和Nguyen Dupuis路网为算例对模型的可行性及有效性进行了验证。结果表明:不符合市场渗透率的预算投入会导致社会总成本大幅上涨;在最优拼车奖励方案下,社会出行总成本降低约24.53%,50%的拥堵路段的拥堵得到缓解,出行公平性问题得到缓和。文中提出的模型可为道路管理者设置科学、合理的拼车奖励方案提供理论基础。

关键词：拼车交通需求管理奖励方案市场渗透率预算网络建模

基于功能基元序构策略提升Ag_(2)Se基柔性热电薄膜的性能

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硅酸盐学报 2024年第1期52卷 218-228页

作者：王子兴李佳佳刘莹蔡克峰同济大学材料科学与工程学院上海201804

热电材料是一种能够实现热能和电能相互转换的清洁能源材料。近年来,随着可穿戴电子设备的蓬勃发展,柔性热电材料成为研究热点。热电材料中载流子和声子传输表现出强耦合特性,严重制约热电性能的提升。功能基元序构是一种优化材料性能... 详细信息

热电材料是一种能够实现热能和电能相互转换的清洁能源材料。近年来,随着可穿戴电子设备的蓬勃发展,柔性热电材料成为研究热点。热电材料中载流子和声子传输表现出强耦合特性,严重制约热电性能的提升。功能基元序构是一种优化材料性能的有效策略。在材料中构筑不同作用机制的功能基元,并将功能基元进行序构,同时增强功能基元间的协同效应,可以有效地提升材料的性能。本工作主要以硒化银基柔性热电薄膜为例,介绍功能基元序构和功能基元间协同效应对电、声输运性能和柔性的作用机制。

关键词：热电薄膜硒化银功能基元序构柔性