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NH_(3)/H_(2)掺混MILD燃烧及NO_(x)排放特性的数值模拟

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洁净煤技术 2024年第8期30卷 107-116页

作者：刘祥涛王国昌司济沧李鹏飞米建春北京大学工学院北京100871 太原理工大学省部共建煤基能源清洁高效利用国家重点实验室太原030024 大连海事大学轮机工程学院大连116026 华中科技大学能源与动力工程学院武汉430074

化石能源的利用推动了人类社会的进步,但也造成了全球气候变化,威胁人类的生存与发展。在此背景下,氨和氢作为零碳燃料引起了人们的重视,但其燃烧利用面临诸多问题。MILD燃烧是一种新型燃烧方式,有望实现氨/氢混合燃料的清洁高效燃烧,... 详细信息

化石能源的利用推动了人类社会的进步,但也造成了全球气候变化,威胁人类的生存与发展。在此背景下,氨和氢作为零碳燃料引起了人们的重视,但其燃烧利用面临诸多问题。MILD燃烧是一种新型燃烧方式,有望实现氨/氢混合燃料的清洁高效燃烧,但目前研究非常有限。采用数值模拟方法对预混NH_(3)/H_(2)射流火焰的MILD燃烧和排放特性进行研究。改变了射流中的氢气比例(X(H_(2))F)和当量比(Φ_(J)),并详细分析了温升、反应域、抬升高度、自由基浓度以及氮氧化物(NO_(x))排放等。结果表明,添加少量H_(2)可显著增强NH_(3)火焰的稳定性,降低自着火温度并消除火焰抬升。此外,X(H_(2))_(F)的增加能提高燃烧温度,加快H、O和OH自由基的产生,并使燃烧模式由MILD燃烧转变为高温燃烧。富燃料且氢气比例较低时,NH_(3)在燃烧前大量分解为H_(2),导致燃烧温度较高。关于NO_(x)排放,N_(2)O和NO是最主要来源,NO_(2)可忽略不计。整体上,N_(2)O和NO的排放随X(H_(2))_(F)的增加先升高再降低。当X(H_(2))_(F)较低时,N_(2)O的浓度峰值与排放量和NO相当。提高X(H_(2))_(F),温度升高,导致N_(2)O转化为NO和N_(2),因此NO变为主要的NO_(x)排放源。此外,富燃工况中,燃烧温度、OH浓度及射流对伴流中氧气的卷吸共同影响NO排放。

关键词：氨/氢混合燃料 MILD燃烧当量比燃烧特性 NO_(x)排放

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考虑岸桥作业的集装箱船配载多目标优化

上海海事大学学报 2024年第2期45卷 35-45页

作者：李俊赵雅洁肖笛温想天津港(集团)有限公司天津300461 武汉科技大学汽车与交通工程学院湖北武汉430070

为进一步提高集装箱码头作业效率,降低船舶在港停留时间,将码头前沿负责装卸作业的岸桥设备纳入集装箱船配载决策考虑范围内,通过降低航线上各港口的岸桥作业不均衡量保证船舶在港作业效率。考虑船舶运输安全性、经济性、适航性等需求,... 详细信息

为进一步提高集装箱码头作业效率,降低船舶在港停留时间,将码头前沿负责装卸作业的岸桥设备纳入集装箱船配载决策考虑范围内,通过降低航线上各港口的岸桥作业不均衡量保证船舶在港作业效率。考虑船舶运输安全性、经济性、适航性等需求,以岸桥作业不均衡量、船舶阻塞箱数量、稳心高度、横倾角和纵倾值为目标,构建集装箱船配载多目标优化模型。为有效求解多目标优化问题,采用灰熵并行分析法改进第三代非支配排序遗传算法(non-dominated sorting genetic algorithmⅢ,NSGA-Ⅲ)。实验结果表明:改进算法在求解性能上优于一般的带精英选择策略的算法,对算例参数设置变化具有较好鲁棒性,可为制订岸桥作业量均衡的集装箱船配载计划提供一定决策支持。

关键词：船舶配载多目标优化第三代非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅲ) 岸桥作业量均衡

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基于强度信息特征滤波的激光SLAM算法

系统仿真学报 2024年

作者：李维刚邹少峰王永强余楚翔武汉科技大学冶金自动化与检测技术教育部工程研究中心武汉科技大学信息科学与工程学院

激光SLAM具有低成本、高效率和抗干扰能力强等优点，近年来被广泛应用于自主导航、环境感知与建模、智能交通等领域。点云配准是激光SLAM中的关键步骤，其精确性直接影响算法的地图构建性能。然而，过多的特征点参与点云配准可能导致算... 详细信息

激光SLAM具有低成本、高效率和抗干扰能力强等优点，近年来被广泛应用于自主导航、环境感知与建模、智能交通等领域。点云配准是激光SLAM中的关键步骤，其精确性直接影响算法的地图构建性能。然而，过多的特征点参与点云配准可能导致算法精度下降和建图效果不佳。为了解决上述问题，提出了一种基于强度信息特征滤波的激光SLAM算法。在特征点筛选环节，根据点云强度信息计算局部地图中特征点附近的强度分布情况，并为局部地图中的每个特征点赋予一个强度分布指标。通过设定强度阈值，滤除在连续帧中强度信息变化较大的无效特征点，从而筛选出适于将扫描帧与局部地图进行配准的有效特征点。在位姿估计环节，提出了一种强度加权代价函数，以获取机器人当前帧在全局地图中更准确的位姿。在开源KITTI数据集上进行多组实验，结果表明，相较于PFilter算法，所提算法在每一扫描帧中的特征点数量平均减少了13.8%，局部地图中的特征点数量平均减少了17.3%；同时，该算法的配准精度也提高了5.7%。

关键词：同步定位与建图激光雷达强度信息特征滤波点云配准

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强化坏路工况下冷却模块的加速耐久试验研究

中国测试 2024年第3期50卷 45-51页

作者：魏峰胡溧杨啟梁李兴山许晶武汉科技大学汽车与交通工程学院湖北武汉430081 东风马勒热系统有限公司湖北武汉430056

提出一种加速疲劳试验功率谱编辑法。以某款商用车道路试验载荷谱为基础,通过分析各路况下的频域特征,结合冷却模块的计算模态结果,确认导致冷却模块失效的风险路况。基于采集的载荷信号计算得到各路况疲劳损伤谱分量,应用Miner线性叠... 详细信息

提出一种加速疲劳试验功率谱编辑法。以某款商用车道路试验载荷谱为基础,通过分析各路况下的频域特征,结合冷却模块的计算模态结果,确认导致冷却模块失效的风险路况。基于采集的载荷信号计算得到各路况疲劳损伤谱分量,应用Miner线性叠理论获得总疲劳损伤,最终编辑生成台架加速试验用功率谱。通过对加速谱时域、幅值域和频域角度的对比,验证加速谱台架响应统计特征与原始谱的一致性。冷却模块的台架耐久试验表明,将振动量级提高1.85倍,通过57 h的台架试验模拟完成三种风险路段数百小时的道路试验。并复现道路试验的失效故障,验证其有效性。

关键词：疲劳试验冷却模块模拟试验疲劳损伤谱载荷谱编制

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智能网联环境下无信控交叉口冲突避碰模型研究

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武汉理工大学学报(交通科学与工程版) 2024年

作者：柳祖鹏舒玉娇何雅琴武汉科技大学汽车与交通工程学院

目前智能网联汽车发展迅速，在自动驾驶和智能交通等领域取得了重要进展。为实现智能网联车辆在交叉口的智能化冲突避碰，基于最优控制理论和合作博弈提出了一种智能决策方法。在保证车辆安全和舒适性的条件下计算车辆的预估到达时间，... 详细信息

目前智能网联汽车发展迅速，在自动驾驶和智能交通等领域取得了重要进展。为实现智能网联车辆在交叉口的智能化冲突避碰，基于最优控制理论和合作博弈提出了一种智能决策方法。在保证车辆安全和舒适性的条件下计算车辆的预估到达时间，利用最优控制理论求解车辆起始状态和终端状态固定的车辆最优轨迹方案，然后以交叉口处冲突的车队为整体研究对象，基于车辆的油耗和舒适性建立合作博弈代价函数，利用合作博弈求解冲突车队的最优策略集。运用SUMO和MATLAB对避碰模型的有效性和可靠性进行了仿真验证。结果表明：与无控制模型相比，该模型不仅能够在保证安全性和舒适性的基础上实现智能网联车辆在交叉口的冲突避碰，并且提高交叉口的通行效率40%以上，加速度变化明显和缓，对乘坐舒适性有了明显的改善。

关键词：车路协同智能网联汽车冲突避碰最优控制合作博弈

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基于激光点云的矿用无人运输车路径规划研究

矿山机械 2024年第10期52卷 10-15页

作者：王维强孟世华严运兵武汉科技大学汽车与交通工程学院

随着无人驾驶技术应用于矿山运输车，其作业的安全问题得到不断改善。由于地下矿道道路复杂，需进行巷道感知和路径规划，在使用激光雷达扫描区域地形的基础上，设计了地下矿车的路径规划算法，来确保无人运输车的安全运行。仿真试验中... 详细信息

随着无人驾驶技术应用于矿山运输车，其作业的安全问题得到不断改善。由于地下矿道道路复杂，需进行巷道感知和路径规划，在使用激光雷达扫描区域地形的基础上，设计了地下矿车的路径规划算法，来确保无人运输车的安全运行。仿真试验中，在确定激光点云形成的巷道边界线后，通过算法得出规划路径，随后通过计算预瞄点与原点之间的横向位移误差与航向角误差来控制车辆。数据结论表明，该算法可将最大横向位移误差控制在0.30m内，最大航向角误差控制在0.03rad，满足平滑行驶的要求。

关键词：矿用无人运输车地下矿道激光点云路径规划巷道边界线

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设置左弯待转区的干线协调系统通行速度分析

武汉理工大学学报(交通科学与工程版) 2024年

作者：郭静王道斌武汉科技大学汽车与交通工程学院

车辆在实际运行中通行速度会存在一定波动，进而影响干线协调控制效果，本文针对这一问题研究在设置左弯待转区的干线协调系统中车辆通行速度的适用范围。本文基于MAXBAND模型分析了车辆通行速度对绿波带宽的影响，并通过遍历算法得到... 详细信息

车辆在实际运行中通行速度会存在一定波动，进而影响干线协调控制效果，本文针对这一问题研究在设置左弯待转区的干线协调系统中车辆通行速度的适用范围。本文基于MAXBAND模型分析了车辆通行速度对绿波带宽的影响，并通过遍历算法得到不同速度下的绿波带宽，进而明确在设置左弯待转区的干线协调系统中车辆通行速度的适用范围。最后通过仿真实验发现，在设置左弯待转区的干线协调控制系统中，当车辆通行速度控制在求解范围内时，其平均行程时间、车均延误时间和平均停车次数相比于求解范围之外分别降低了20%、18%，16%。结果表明所提速度范围可有效应用于设置左弯待转区的干线协调系统，能够为设置左弯待转区的干线协调系统中的车辆提供速度参考。

关键词：车辆通行速度干线协调系统左弯待转区 MAXBAND模型

基于学科交叉的桥梁养护管理人才培养模式探索

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现代管理 2024年第7期14卷 1565-1570页

作者：邓小康陈海锋武汉科技大学汽车与交通工程学院湖北武汉武汉交通职业学院交通工程学院湖北武汉

随着社会经济的不断发展,我国建成的桥梁尤其是超大跨度桥梁越来越多,对桥梁养护管理方面的人才需求越来越大。针对当前我国桥梁生命周期中存在的重建设、轻养护的情况,提出今后的桥梁建设人才培养应往建设和养护并重方向发展。基于当... 详细信息

随着社会经济的不断发展,我国建成的桥梁尤其是超大跨度桥梁越来越多,对桥梁养护管理方面的人才需求越来越大。针对当前我国桥梁生命周期中存在的重建设、轻养护的情况,提出今后的桥梁建设人才培养应往建设和养护并重方向发展。基于当前桥梁专业的人才培养主要围绕建设过程展开,分析了桥梁养护和桥梁建设对知识体系需求的异同点,提出桥梁养护更需要学科交叉的知识体系。最后,提炼总结出行之有效的新型桥梁养护管理人才培养教学方案,确保在实施教学过程中能够做到有的放矢,提高课程的质量及课程的内涵,为培养新时代高素质高技术桥梁养护管理人才奠定理论基础。

关键词：桥梁养护管理人才培养学科交叉教育改革

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低碳视角下多式联运网络设计优化问题研究

铁道科学与工程学报 2024年第5期21卷 1793-1804页

作者：张得志万卓群李双艳周赛琦宾松中南大学交通运输工程学院湖南长沙410075 中南林业科技大学物流与交通学院湖南长沙410004 中铁大桥勘测设计院集团有限公司武汉分公司湖北武汉430074

网络设计与低碳补贴激励措施,是推进多式联运可持续发展的重要途径。基于此,从低碳视角研究水陆联运网络设计优化与补贴模式问题,考虑政府管理部门与物流用户的互动博弈行为,构建基于双层规划的水陆联运物流网络优化模型。该模型中上层... 详细信息

网络设计与低碳补贴激励措施,是推进多式联运可持续发展的重要途径。基于此,从低碳视角研究水陆联运网络设计优化与补贴模式问题,考虑政府管理部门与物流用户的互动博弈行为,构建基于双层规划的水陆联运物流网络优化模型。该模型中上层规划(政府层)确定网络扩容投资决策及其补贴方案,从而最小化扩容投资与低碳补贴总成本,以及系统中碳排放量;下层模型(物流用户)则是基于广义费用的用户均衡分配模型。针对上述双层优化模型的特点,设计了基于相继平均配流算法(MSA)的改进快速非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)。以长江经济带中游地区的水陆联运物流网络为例,进行相应的实证研究,验证上述优化模型及算法的有效性;并且,在对网络进行扩容投资的情况下,对比4种补贴方案,即1)对铁路及水运弧段按固定值进行补贴;2)不进行补贴;3)不同地区的铁路及水运弧段的补贴不同;4)补贴值随机连续。研究结果表明:扩容投资可以减少网络中的超载弧段数量,同时提升网络性能;对铁路及水运弧段进行运输补贴能有效降低碳排放量;若政府关注预算限制,则倾向于按固定值补贴的方案;若更重视碳减排效果,则倾向于采取不同地区不同补贴值的方案。

关键词：多式联运物流网络设计双层规划模型改进非支配排序遗传算法实证研究

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