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基于机器学习预测磷的吸附量和吸附容量

环境科学与技术 2024年第5期47卷 77-89页

作者：蒋佰果李惠平周佰勤庞维海潍坊市市政工程设计研究院有限公司山东潍坊261000 长江水环境教育部重点实验室上海200092 同济大学环境科学与工程学院上海200092 哈尔滨工业大学(深圳)土木与环境工程学院广东深圳518055

利用机器学习对已发表文献中的数据进行训练,可以精确且迅速地预测特定吸附剂对水中磷的吸附,避免耗时的测试。文章采集吸附剂的8个物化特征以及4个环境因素,训练所得模型可以精确预测吸附量和吸附容量,R2最大分别为0.997和0.999,RMSE和... 详细信息

利用机器学习对已发表文献中的数据进行训练,可以精确且迅速地预测特定吸附剂对水中磷的吸附,避免耗时的测试。文章采集吸附剂的8个物化特征以及4个环境因素,训练所得模型可以精确预测吸附量和吸附容量,R2最大分别为0.997和0.999,RMSE和MAE最小仅为0.001。吸附量主要受制于吸附剂的物理特性,环境因素次之。吸附容量主要受制于吸附剂的物化特性。与现有研究对比发现,将磷在多数吸附剂上的吸附归因于化学因素有待商榷。从模型解释的结果而言应是以物理吸附为主。提高磷的吸附量可从改变环境因素着手,而吸附容量的提升应对吸附剂物理特性的改善予以更多考虑。依据特征重要性排序简化特征输入对吸附量和吸附容量预测效果仍然优异,尤其是对低吸附量和吸附容量的预测精准,R2最大分别为0.970和0.974。该研究以机器学习方法创建和简化了特定吸附剂对磷的吸附量和吸附容量的预测,并解释了不同变量的重要性以及影响,对于快速预测磷的吸附提供了必要补充。

关键词：磷吸附机器学习模型解释模型简化

再生砖混材料力学和耐久特性及其在机场道面垫层的应用

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同济大学学报（自然科学版） 2024年第9期52卷 1374-1383页

作者：吴杰赵咨沣姜昌山曹正龙徐西永袁捷同济大学道路与交通工程教育部重点实验室上海201804 民航机场规划设计研究总院有限公司北京100029 山东省机场管理集团有限公司山东济南250107

利用回收砖混材料设计了骨架密实型再生砖混混合料(RBCM);结合多种试验综合表征了RBCM在抗压、抗拉、贯入受力状态下的力学特征;考虑实际工况设计了试件循环和粒料循环两类耐久环境,并通过无侧限抗压强度试验量化了RBCM的耐久性能演变;... 详细信息

利用回收砖混材料设计了骨架密实型再生砖混混合料(RBCM);结合多种试验综合表征了RBCM在抗压、抗拉、贯入受力状态下的力学特征;考虑实际工况设计了试件循环和粒料循环两类耐久环境,并通过无侧限抗压强度试验量化了RBCM的耐久性能演变;依据现场试验段验证RBCM垫层的工程应用性能。结果表明,RBCM垫层的渗透性较差,宜在其上部设置透水垫层;水泥用量增加对RBCM抗压能力和破坏形态改善明显,其抗压和贯入强度较高,抗拉能力较差;少量水泥掺入使RBCM经过30次循环后的耐久系数仍大于50%;即使不掺水泥,再生砖混垫层的密实度和力学性能仍满足现行垫层设计指标的要求。

关键词：机场改扩建工程骨架密实型再生砖混材料垫层耐久性能

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高铁酸盐及其联用工艺在水处理中应用综述

应用化工 2024年第3期53卷 628-634页

作者：王希诚候玉栋潘章斌李辉宋武昌杜振齐贾瑞宝同济大学环境科学与工程学院上海200092 山东远方规划设计有限公司山东济南250000 山东省城市供排水水质监测中心山东济南250000

综述了高铁酸钾的相关特性以及其在水处理应用中的研究现状,并对其在应用中所展现的优缺点进行解析,重点介绍为克服高铁酸钾单独应用中所出现的缺陷,高铁酸钾与其他技术联用的研究进展。分析了各种高铁酸钾联用技术对于水中污染物的降... 详细信息

综述了高铁酸钾的相关特性以及其在水处理应用中的研究现状,并对其在应用中所展现的优缺点进行解析,重点介绍为克服高铁酸钾单独应用中所出现的缺陷,高铁酸钾与其他技术联用的研究进展。分析了各种高铁酸钾联用技术对于水中污染物的降解原理,并对于国内外水中污染物的研究报道进行了系统的梳理,最后对高铁酸钾联用技术在未来水环境治理中的发展进行展望。

关键词：高铁酸钾联用工艺水污染治理

基于机器学习的碳基材料对水中四环素吸附预测研究

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环境科学与管理 2024年第2期49卷 75-80页

作者：董晓冬陈丽红林芙李惠平黄慧深圳市环境工程科学技术中心有限公司广东深圳518000 同济大学环境科学与工程学院上海200092 甘肃省生态环境科学设计研究院甘肃兰州730030

利用现有文献中的碳基材料对水中四环素的吸附量的数据,以机器学习为方法准确地预测了不同碳基材料在不同环境条件下对水中四环素的吸附量。其中梯度提升树(GBDT)对四环素的吸附量预测效果最好(R^( 2)>0.99)。比表面积和孔容积是决定碳... 详细信息

利用现有文献中的碳基材料对水中四环素的吸附量的数据,以机器学习为方法准确地预测了不同碳基材料在不同环境条件下对水中四环素的吸附量。其中梯度提升树(GBDT)对四环素的吸附量预测效果最好(R^( 2)>0.99)。比表面积和孔容积是决定碳基材料对四环素吸附量的最主要的特征。除pH与pH_( pzc)对吸附量的贡献为负外,其余变量对吸附量均为正贡献,即特征重要性越明显时,对吸附量的提升越有利。整体而言,四环素在碳基材料上的吸附是一个物理过程,受吸附剂的物理特性和环境因素影响较大,而受碳基材料的化学特性的影响较小。

关键词：四环素吸附机器学习碳基材料模型解释

静压群桩挤土效应对邻近既有码头桩基影响数值分析

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中国海洋大学学报（自然科学版） 2024年第9期54卷 141-147页

作者：杜文博谢伟王滨倪卫达沈侃敏高广运中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司浙江杭州310030 中国海洋大学工程学院山东青岛266100 中国海洋大学环境科学与工程学院山东青岛266100 同济大学土木工程学院上海200092

为研究软土地区静压群桩对周边建构筑物的不利影响,本文以浙江某近海光伏发电项目为背景,利用圆孔扩张法模拟沉桩挤土效应,基于硬化土(Hardening soil,HS)本构模型,建立了桩-土、桩-桩相互作用三维有限元模型,据此分析并探讨了沉桩顺序... 详细信息

为研究软土地区静压群桩对周边建构筑物的不利影响,本文以浙江某近海光伏发电项目为背景,利用圆孔扩张法模拟沉桩挤土效应,基于硬化土(Hardening soil,HS)本构模型,建立了桩-土、桩-桩相互作用三维有限元模型,据此分析并探讨了沉桩顺序及遮栏效应对邻近既有桩基础的影响。结果表明,当不考虑沉桩顺序及遮拦效应时,既有桩基础最大变形为6.09 mm,桩基均处于弹性状态;当考虑沉桩顺序及遮栏效应后,群桩左侧土体位移有所减小。既有桩变形和内力均易受沉桩顺序和沉桩相对位置关系因素的影响,工程设计和施工应对沉桩顺序给予足够重视,对于本项目建议以沉桩顺序为逐排压桩顺序。

关键词：静压沉桩圆孔扩张法硬化土模型沉桩顺序遮拦效应

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条件自动驾驶接管与高速公路出口小半径匝道平面线形匹配性研究

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中国公路学报 2024年第9期37卷 236-249页

作者：林子鉴陈丰马小翔潘晓东陈培焱袁华智同济大学道路与交通工程教育部重点实验室上海201804 西南交通大学交通运输与物流学院四川成都611756 上海市园林设计研究总院有限公司建筑环境院上海200030 兰州理工大学土木工程学院甘肃兰州730050

为了解自动驾驶接管后驾驶人行为与现有高速公路出口小半径匝道平面线形的匹配性,基于驾驶模拟仿真平台构建高速公路出口接管场景并进行驾驶模拟试验。以驾驶模式(手动驾驶,接管)、匝道圆曲线半径(50、70、90 m)与匝道交通流密度(每车道... 详细信息

为了解自动驾驶接管后驾驶人行为与现有高速公路出口小半径匝道平面线形的匹配性,基于驾驶模拟仿真平台构建高速公路出口接管场景并进行驾驶模拟试验。以驾驶模式(手动驾驶,接管)、匝道圆曲线半径(50、70、90 m)与匝道交通流密度(每车道5、45 pcu·km^(-1))作为自变量,构建12种驾驶模拟场景。招募30名被试进行驾驶模拟试验,记录试验过程中驾驶人的眼动特征及车辆运动状态。选取瞳孔直径、水平视角分布标准差、垂向视角分布标准差、平均纵向速度变化率、横向偏移量标准差、最小碰撞时间(TTC)共6项指标,分析检验不同因素对各指标影响的显著性。依据检验结果选取指标构建匹配性模糊综合评价模型,对不同匝道半径与交通流密度组合下的接管匹配性进行评估。研究结果表明:相比手动驾驶场景,接管场景中驾驶人瞳孔直径变大,视点水平方向离散程度增加,车辆纵、横向行驶稳定性降低;随匝道半径增加、交通流密度减小,驾驶人瞳孔直径减小,车辆纵向行驶稳定性增加,匝道半径的变化对车辆运动状态的影响比对驾驶人视觉行为的影响更大。在交通流密度为每车道45 pcu·km^(-1)的场景中,增加匝道半径对接管匹配性的提升存在边际递减效应,且较小匝道半径与较高交通流密度的组合会放大各自对接管匹配性的不利影响。当交通流密度较低(每车道5 pcu·km^(-1))时,即使匝道半径取设计极限值,接管匹配性也可达到“高”;而当交通流密度较高(每车道45 pcu·km^(-1))时,匝道半径需接近目前实际工程应用中的最高标准,方可使接管匹配性达到“高”。基于接管匹配性分级,从人、车、路多角度进行考虑提出接管策略优化建议,以提升驾驶人的接管绩效。研究结果对于提升高速公路出口段自动驾驶车辆接管过程的安全性具有指导作用。

关键词：交通工程接管绩效驾驶模拟试验自动驾驶道路线形

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面向车载激光点云的道路杆状物实例化提取

测绘通报 2024年第S2期 160-166页

作者：刘晓露马超群李金涛吴杭彬杨欢庆余祖锋上海市城市建设设计研究总院(集团)有限公司山东理工大学建筑工程与空间信息学院同济大学测绘与地理信息学院

随着自动驾驶技术、智能交通系统和智慧城市管理系统的发展，道路环境的精确感知变得越来越重要。路灯、交通信号灯、交通标志牌等杆状物作为道路环境的重要组成部分，其自动实例化提取对道路的精细化智慧管理具有重要作用。面向车载激... 详细信息

随着自动驾驶技术、智能交通系统和智慧城市管理系统的发展，道路环境的精确感知变得越来越重要。路灯、交通信号灯、交通标志牌等杆状物作为道路环境的重要组成部分，其自动实例化提取对道路的精细化智慧管理具有重要作用。面向车载激光扫描系统获取的道路点云数据，本文实现了道路环境中杆状物的实例化提取。首先，基于超体素区域生长的方式识别提取了杆状物中的垂直杆部分；然后，通过聚类的方式对垂直杆的附属物实现了实例化分割；最后，基于空间位置匹配实现了道路环境中杆状物的实例化提取。在长度为6.375 km的路段上测试了本文方法的有效性，试验结果表明，道路环境中的路灯、交通标志牌、交通信号灯、行道树等杆状物可以被有效实例化提取。

关键词：杆状物提取超体素区域生长聚类车载激光点云

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钢弹簧浮置板浸水条件下的减振效果

城市轨道交通研究 2024年

作者：袁德浩张宏亮杨林周宇牛晓莉青岛地铁集团有限公司北京城建设计发展集团股份有限公司同济大学道路与交通工程教育部重点实验室

[目的]针对浮置板浸水后的减振效果问题,有必要研究运营条件下列车运行速度、钢弹簧隔振器刚度对减振效果的影响。[方法]基于流固耦合理论,建立了包含浸水钢弹簧浮置板与隧道在内的浮置板-浸水-隧道流固耦合振动模型,通过实测数据验证... 详细信息

[目的]针对浮置板浸水后的减振效果问题,有必要研究运营条件下列车运行速度、钢弹簧隔振器刚度对减振效果的影响。[方法]基于流固耦合理论,建立了包含浸水钢弹簧浮置板与隧道在内的浮置板-浸水-隧道流固耦合振动模型,通过实测数据验证了所提模型的准确性;分析浸水浮置板在列车荷载作用下,隔振器刚度和列车运行速度对其减振效果的影响。[结果及结论]钢弹簧浮置板浸水工况下,隔振器刚度和列车运行速度的变化主要影响隧道壁振动级的幅值,对主频分布影响较小。当钢弹簧隔振器刚度越大或列车运行速度越高时,浮置板在发生浸水时的减振效果降低越明显。当浸水深度从80 mm增加至160 mm以上(即浸水达到浮置板板侧空间高度的1/4～1/2)时,隧道壁最大Z振级幅值会增大10%以上。在浸水浮置板工况下,列车运行速度从80 km/h降低至40 km/h时,隧道壁振动级最大降低约8%,但仍大于无浸水工况时的隧道壁振动级。当浸水高度超过板侧空间高度1/2以上时,无论是降低隔振器刚度或降低列车运行速度,均对减振效果的提升作用有限。

关键词：轨道交通浮置板轨道减振效果

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精制棉废水处理工程实例

工业水处理 2008年第6期28卷 72-74页

作者：邱庆奎冯文俊山东同济环境工程设计院有限公司山东淄博255090

精制棉生产因其传统的高温高碱蒸煮工艺,产生的蒸煮黑液含有大量的棉短绒等杂质,COD>40000mg/L,色度>20000倍,可生化性差,较难处理。工程将蒸煮黑液加盐酸预处理,再与洗涤废水混合经厌氧、好氧、混凝处理后,出水水质能够达到《污水综合... 详细信息

精制棉生产因其传统的高温高碱蒸煮工艺,产生的蒸煮黑液含有大量的棉短绒等杂质,COD>40000mg/L,色度>20000倍,可生化性差,较难处理。工程将蒸煮黑液加盐酸预处理,再与洗涤废水混合经厌氧、好氧、混凝处理后,出水水质能够达到《污水综合排放标准》(GB8978—1996)二级标准。通过对蒸煮黑液进行预处理,很大程度上降低了投资和运行费用。

关键词：精制棉蒸煮黑液厌氧好氧