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基于同态加密和K-means聚类算法的用户充电模式聚类和需求响应潜力评估

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电力自动化设备 2025年

作者：杨景旭郑楷洪周尚礼曾璐琨南方电网数字电网集团有限公司

为解决利用单充电站数据进行用户充电模式提取不准确、不全面的问题，提出在保证用户隐私安全的前提下充分利用区域内多个充电站充电数据来提取用户的充电模式，基于同态加密和K-means聚类算法提出用户充电模式聚类模型和需求响应潜力... 详细信息

为解决利用单充电站数据进行用户充电模式提取不准确、不全面的问题，提出在保证用户隐私安全的前提下充分利用区域内多个充电站充电数据来提取用户的充电模式，基于同态加密和K-means聚类算法提出用户充电模式聚类模型和需求响应潜力评估方法。综合考虑不同充电模式在起始充电时间、充电时长和充电功率方面的差异，提出充电模式综合误差作为新的充电模式聚类标准，基于此提出基于手肘法的最优聚类数确定方法。提出了基于同态加密算法的用户充电模式提取方案，阐述了方案的参与主体、密钥和随机数管理、数据链式加密操作、算法步骤。提出了综合考虑用户日充电频率、充电模式的需求响应时段重合度、充电功率以及充电概率的用户需求响应潜力评估和排序方法，基于此提出充电站充电负荷需求响应潜力计算方法。通过算例验证了所提方法的有效性。

关键词：电动汽车同态加密充电模式需求响应充电站聚类 K-means聚类算法

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多行业综合交通体验工计价管理模型应用研究

铁道工程学报 2025年第1期42卷 110-118页

作者：杨斌杨威赵东波解亚龙尹逊霄索宁中国国家铁路集团有限公司北京100844 中国铁道科学研究院集团有限公司北京100081

研究目的:国内大型综合交通体工程具有涉及行业多、技术体系复杂、施工组织难度大等特点,验工计价作为工程建设管理的关键环节,面临着建造数据繁杂、追溯难度大,数据链条长、计价效率要求高,计价方式多元、一体化管理挑战大等难题,研究... 详细信息

研究目的:国内大型综合交通体工程具有涉及行业多、技术体系复杂、施工组织难度大等特点,验工计价作为工程建设管理的关键环节,面临着建造数据繁杂、追溯难度大,数据链条长、计价效率要求高,计价方式多元、一体化管理挑战大等难题,研究并提出进度、质量与投资控制基线,构建适用于多行业工程数字化验工计价管理模型,全面支撑复杂工程数字化验工计价管理。研究结论:(1)分析总结多行业工程验工计价影响因素,创建适用于精细化管理的工程实体结构(EBS)、工作任务结构(WBS)和工程量清单(QList)标准化数据模板,建立具有唯一身份标识的实体工程最小建造单元孪生对象,实现EBS、WBS与QList关联映射关系;(2)提出了进度、质量、投资“三位一体”总体控制基线,并构建了基于工程量与质量双重认定的多行业工程数字化验工计价管理模型;(3)在雄安新区综合交通体工程项目开展应用实践,实现了多行业工程验工计价的实时交互与数字化管理;(4)本研究成果可为类似工程验工计价管理提供参考和借鉴。

关键词：综合交通体工程最小建造单元验工计价控制基线数字化管理

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津潍高速铁路东营黄河公铁大桥主桥设计

桥梁建设 2025年第1期55卷 117-124页

作者：张雷马广季伟强李永兴中国铁路设计集团有限公司天津300308

津潍高速铁路东营黄河公铁大桥主桥采用(90+210+600+255+105)m双塔双索面钢桁梁斜拉桥,采用半飘浮体系。主梁采用N形钢桁梁,桁高12.8 m;下层运行双线高速铁路,桥面采用正交异性钢桥面板,上层运行双向6车道一级公路,桥面以正交异性钢桥... 详细信息

津潍高速铁路东营黄河公铁大桥主桥采用(90+210+600+255+105)m双塔双索面钢桁梁斜拉桥,采用半飘浮体系。主梁采用N形钢桁梁,桁高12.8 m;下层运行双线高速铁路,桥面采用正交异性钢桥面板,上层运行双向6车道一级公路,桥面以正交异性钢桥面板为主,局部采用混凝土桥面板。桥塔采用无下横梁的新型H形钢筋混凝土结构,塔高203.6 m。全桥共布置144根斜拉索,斜拉索采用标准抗拉强度1770 MPa的锌铝合金镀层平行钢丝索。索梁锚固采用锚拉板结构,索塔锚固采用混凝土内核交叉索锚固结构。进行桥梁静力分析、抗风性能分析、风-车-桥系统耦合振动分析和抗震性能分析,结果表明:该桥结构性能均满足规范要求。桥塔基础为梭形承台+钻孔灌注群桩基础,并采用后压浆技术控制桩长。钢梁架设采用边跨及辅助跨支架散拼、主跨单悬臂散拼施工方案。

关键词：公路铁路两用桥斜拉桥钢桁梁桥塔索塔锚固后压浆桥梁设计

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岩溶山区某隧道工程突涌水风险分析

现代隧道技术 2025年第1期62卷 48-55页

作者：尚海敏崔庆国于进庆王钦刚中国铁路设计集团有限公司天津300251

为精准预测岩溶山区隧道施工过程中的突涌水风险,以某在建铁路黄木尖隧道为例,通过物探综合解译与富水性指数模型相互验证的方式,分析洞身富水空间分布特征,在此基础上,建立隧址区多重介质等效连续模型,进行涌水动态精细化模拟,实现隧... 详细信息

为精准预测岩溶山区隧道施工过程中的突涌水风险,以某在建铁路黄木尖隧道为例,通过物探综合解译与富水性指数模型相互验证的方式,分析洞身富水空间分布特征,在此基础上,建立隧址区多重介质等效连续模型,进行涌水动态精细化模拟,实现隧道突涌水风险定性与定量的融合分析。研究表明:(1)黄木尖隧道隧址区地下水系统以近南北向展布的地表分水岭为界,东西两侧地下水具有相对独立的水力联系,隧道开挖将截断从补给到沟谷排泄的地下水流,洞身附近等水位线分布密集,水位下降速率随着远离洞身而减小。(2)洞身富水性具有很强的不均匀性,强富水区主要位于洞身中部的断裂及褶皱等构造部位,洞身强富水区占隧道总里程的3.9%。(3)根据洞身富水分区结果进行模型水文地质参数分区及赋值,可以避免参数分区主观性的影响,提高突涌水风险预测精度。(4)隧道DK199+400~DK199+760段是隧道突涌水极高风险区,涌水量随时间呈现对数递减的趋势,毛洞单宽涌水量刚开始下降很快,随后逐渐趋于平稳。

关键词：岩溶隧道地下水系统富水性指数模型多重介质等效连续模型突涌水

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高速磁浮道岔结构选型研究与设计

铁道工程学报 2025年第1期42卷 37-41页

作者：余锋李利军中铁宝桥集团有限公司宝鸡721006

研究目的:高速磁悬浮系统是一种采用无接触电磁悬浮驱动和导向的系统,是当今世界速度最快的地面交通工具,具有能耗低、噪声小、安全舒适、低污染等优点;时速600 km高速磁浮可以填补高铁和飞机之间的速度空白,使人们的出行方式更加多元化... 详细信息

研究目的:高速磁悬浮系统是一种采用无接触电磁悬浮驱动和导向的系统,是当今世界速度最快的地面交通工具,具有能耗低、噪声小、安全舒适、低污染等优点;时速600 km高速磁浮可以填补高铁和飞机之间的速度空白,使人们的出行方式更加多元化,出行时间和成本也将更加缩减。从时速600 km高速磁浮系统需求出发,结合车辆运行换线功能要求,提出四种道岔结构形式进行对比分析,确定了一种满足高速度、舒适度的高速磁浮道岔结构,并以此进行系统设计研究。研究结论:(1)经分析对比,道岔采用整体挠曲的结构形式可满足车辆过岔需求;(2)道岔在线形上采用了“直线+缓和曲线+圆曲线+缓和曲线+直线”的线形组合形式;(3)基于时速600 km高速磁浮系统要求,道岔梁体支撑形式设计了八跨连续梁体结构;(4)为了实现道岔的线形连续和转辙功能,道岔主梁设计成一根弹性可挠柔性构件,功能件设计成模块化的刚性构件;(5)经过对样机的成功研制和试验验证,表明了设计的合理可行性,其研究成果可为新型城市轨道交通道岔研究提供参考。

关键词：高速磁浮道岔线形梁体结构接口

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中国钢铁工业演化和铁矿石供需展望

中国矿业 2025年

作者：张松波张磊蔡启端孙鹏郭晓霜王舒然万磊胡毓茜中国矿产资源集团有限公司

在世界百年未有之大变局下，各国对铁矿石等战略性矿产资源愈加重视。中国钢铁工业在建设和改革过程中逐步形成了以长流程为主、冶炼装备大型化的技术特征，以及沿海沿江的市场指向型工业布局，铁矿石成为中国钢铁工业的最重要原料之一... 详细信息

在世界百年未有之大变局下，各国对铁矿石等战略性矿产资源愈加重视。中国钢铁工业在建设和改革过程中逐步形成了以长流程为主、冶炼装备大型化的技术特征，以及沿海沿江的市场指向型工业布局，铁矿石成为中国钢铁工业的最重要原料之一。在新的历史背景下，综合考虑经济增长动能和结构、城镇化和工业化、人口及产业政策等因素，总体判断，中国钢铁的生产与需求已进入峰值平台期，呈缓慢下降趋势，将进入“减量发展、存量竞争”的高质量发展时代。结合人均粗钢消费“S”形规律和基于下游行业需求等方法，预测2030年和2035年粗钢产量分别为8.98亿t和8.25亿t，铁矿石需求量（折合TFe：62%）将下降至9.96亿t和8.14亿t。根据国内铁矿规划预计2030年和2035年国产精矿产能将分别提升至3.44亿t/年和3.79亿t/年。中国铁矿石需求将随钢铁消费下降和废钢供应上升而下降，而由于国产矿产能提升，进口铁矿石总量和比例将有所下降。在行业发展趋势下，建议一是在减量发展背景下，中国钢铁工业引导钢铁企业优化产品结构和产能“走出去”；二是钢铁企业需推动技术革新，顺应供需变化，促进供需平衡，调整原料结构；三是完善铁矿石的探产供储销统筹和衔接体系，确保钢铁及铁矿石产业链供应链安全。

关键词：钢铁工业铁矿石需求预测战略性矿产资源钢铁消费

基于GEP的螺旋肋FRP筋与混凝土间黏结强度预测

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复合材料科学与工程 2025年

作者：胡聪杨浪绍兴轨道交通集团有限公司

黏结强度是评价纤维增强树脂复合材料（FRP）与混凝土黏结性能的重要指标。由于影响因素过多，相关规范及研究人员建立的数学模型黏结强度预测精度较低。为解决上述问题，搜集相关参考文献建立包含81组螺旋肋FRP筋与混凝土间黏结强度的... 详细信息

黏结强度是评价纤维增强树脂复合材料（FRP）与混凝土黏结性能的重要指标。由于影响因素过多，相关规范及研究人员建立的数学模型黏结强度预测精度较低。为解决上述问题，搜集相关参考文献建立包含81组螺旋肋FRP筋与混凝土间黏结强度的数据库，并基于基因表达式编程（GEP）算法建立数学预测模型。将GEP模型与基于试验数据拟合得到的数学公式进行了横向对比，评估指标包括决定系数(R2)、平均绝对误差（MAE）与均方误差（RMSE）。研究结果表明：基于GEP的黏结强度预测模型的R2、MAE与RMSE分别为0.867、1.510与1.853。相比于现有的精度最高的预测模型，基于GEP的预测模型R2提高了39.39%，MAE减少了31.79%，RMSE减少了27.48%。

关键词：螺旋肋FRP筋基因表达式编程黏结强度预测模型混凝土

玄武岩纤维复合材料波纹板力学性能及其套衬结构性能分析

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河海大学学报(自然科学版) 2025年第1期53卷 87-94页

作者：吴小波中铁第五勘察设计院集团有限公司北京102600

为了解玄武岩纤维复合材料(BFRP)波纹板各向异性对波纹板套衬性能的影响,开展了BFRP波纹板的多轴向拉伸、弯曲和剪切性能试验研究,并通过有限元模型模拟分析了波纹板波高、波距、壁厚、材料等参数对波纹板套衬在正常使用状态和极端情况... 详细信息

为了解玄武岩纤维复合材料(BFRP)波纹板各向异性对波纹板套衬性能的影响,开展了BFRP波纹板的多轴向拉伸、弯曲和剪切性能试验研究,并通过有限元模型模拟分析了波纹板波高、波距、壁厚、材料等参数对波纹板套衬在正常使用状态和极端情况下挠度、应力峰值的影响。结果表明:纤维方向对BFRP波纹板的拉伸、弯曲和剪切强度和模量有显著影响,垂直纤维方向的弯曲强度比平行纤维方向的弯曲强度低90%以上,最大变形降低68%;在挠度相近的条件下BFRP波纹板套衬比波纹钢板套衬质量减轻40%~60%,结构安全系数提高1.7~1.9倍,结构的弹性变形能力大大提升。

关键词：玄武岩纤维复合材料隧道衬砌波纹板套衬结构有限元分析

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铁路后张法预应力混凝土梁管道摩阻系数算法优化与智能摩阻测试系统研究

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铁道标准设计 2025年第2期69卷 82-88页

作者：高峰中国铁路设计集团有限公司

对于铁路后张法预应力混凝土梁，准确、高效地测试计算管道摩阻损失十分重要，直接影响梁体抗裂性能与徐变上拱的控制，而目前常用的管道摩阻系数拟合算法面临摩阻系数结果离散性较大的问题，且摩阻测试手段与方法的智能化、自动化与信... 详细信息

对于铁路后张法预应力混凝土梁，准确、高效地测试计算管道摩阻损失十分重要，直接影响梁体抗裂性能与徐变上拱的控制，而目前常用的管道摩阻系数拟合算法面临摩阻系数结果离散性较大的问题，且摩阻测试手段与方法的智能化、自动化与信息化不足。针对这一现状，以一孔跨径32 m铁路预应力混凝土简支箱梁为研究对象，分析不同管道数据组合计算得到的摩阻系数结果的离散性，基于公式推导提出一种改进的管道摩阻系数拟合优化算法，并通过Python语言编写相应的计算程序，开发一套智能摩阻测试系统，并基于该算法与系统进行工程实际应用。结果表明：改进后的管道摩阻系数拟合优化算法与相应的计算程序能够有效提高管道摩阻系数的拟合准确性与计算效率；智能张拉与摩阻测试的一体化实施，实现了自动分级加载、多孔道摩阻参数的同步自动化测试与计算，有效提高了摩阻测试效率；该系统实现了现场管道摩阻测试数据的自动采集与记录、测试过程及结果的可视化展示、测试报告的自动生成以及试验数据的上传下载与信息交互，有效提高了摩阻测试的准确性、真实性、效率及智能化信息化水平。研究成果在广湛铁路、连乐铁路等项目中的实践应用有效促进了摩阻测试质量、效率和信息化水平的提升。

关键词：铁路桥预应力混凝土梁后张法摩阻系数离散性算法优化摩阻测试系统智能化