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人口-土地协调视角下的湖南省主体功能区优化探索

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资源科学 2024年第2期46卷 421-433页

作者：周恺张旭阳夏依宁张瑞霞曾鹏湖南大学建筑与规划学院长沙410000 湖南省国土资源规划院长沙410000

【目的】主体功能区对促进人口、经济、社会、资源、环境协调发展具有战略引领作用,为了应对人口和用地的紧缩发展新趋势,有必要对主体功能区实施进行回顾评价,并针对问题提出优化建议。【方法】本文运用人口普查和土地调查数据,探究湖... 详细信息

【目的】主体功能区对促进人口、经济、社会、资源、环境协调发展具有战略引领作用,为了应对人口和用地的紧缩发展新趋势,有必要对主体功能区实施进行回顾评价,并针对问题提出优化建议。【方法】本文运用人口普查和土地调查数据,探究湖南省区县人口-土地的增长/收缩时空演变规律,定量分析2010—2020年区县人口-土地的协调关系,结合《湖南省主体功能区规划》(2012年)总结主体功能区框架下的人地变化特征,并对比规划实现情况,探讨未来主体功能区的优化发展方向。【结果】研究发现:①2010—2020年,湖南省各区县城镇常住人口增长/收缩差异化发展特征明显,全省城镇建设用地总体呈增长趋势,但增长速率呈下降趋势;②2010—2020年区县人口和土地不平衡现象普遍,大量的区县存在人多地少(集约型发展)与人少地多(宽松型发展)两种不匹配趋势,既存在城镇常住人口增长滞后于城镇建设用地增长的区县,也存在城镇常住人口增长略快于城镇建设用地增长的区县。③《湖南省主体功能区规划》自2012年实施以来,虽然体现出引导人口和土地协调发展的作用,但各区县城镇人口和土地发展仍然存在与所属主体功能区发展目标相违背的情况。【结论】基于以上分析,本文对主体功能区进行优化方案探索。一方面,人口-土地协调视角下,各类主体功能区(城市化地区、农产品主产区和重点生态功能区)都可能存在多种发展情景,有必要进一步细化类型划分,提出湖南省各区县多类型发展方向;另一方面,主体功能区类型与城镇建设用地、城镇常住人口之间存在双向作用机制,未来的主体功能区规划需要结合数据分析得出人口和土地增长关系,从人地协调发展视角对主体功能区提出优化路径。

关键词：主体功能区人地协调人口城镇化土地城镇化收缩城市湖南省

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创坊聚落——湖南广电芒果马栏山广场设计

建筑学报 2024年第3期 71-73页

作者：魏春雨蒋康宁许昊皓湖南大学建筑与规划学院长沙410082

芒果马栏山广场(图1)位于长沙马栏山视频文创产业园规划用地东南角,未来将作为湖南广电旗下大量媒体人创作视频节目的聚集地。通过调研,我们观察到媒体人在办公时间、地点、人员等方面都具有明显的不确定性,其特征表现为“随机”和“灵... 详细信息

芒果马栏山广场(图1)位于长沙马栏山视频文创产业园规划用地东南角,未来将作为湖南广电旗下大量媒体人创作视频节目的聚集地。通过调研,我们观察到媒体人在办公时间、地点、人员等方面都具有明显的不确定性,其特征表现为“随机”和“灵活”~([1])。基于这些行为模式的特点,设计聚焦于多义空间下人的行为,试图去构建一种“创坊聚落”的空间体系,即在满足办公功能的前提下,让建筑物呈现出聚落般的丰富度、弹性与空间张力。而“创坊聚落”的空间,旨在提供某种迥异于常规、静态的办公模式,让空间和行为更加契合,使其空间生产模式回归于媒体人真实的日常行为(图2)。

关键词：空间体系多义空间规划用地办公模式视频节目办公时间日常行为广场

基于多目标协调的混合储能功率自适应分配方法

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湖南大学学报（自然科学版） 2024年第2期51卷 1-11页

作者：陈燕东刘燕军张松谢志为王自力桑勇张龙湖南大学电气与信息工程学院湖南长沙410082 湖南大学深圳研究院广东深圳518000

混合储能具有良好的功率可控特性,在孤岛微网中常被用作功率缓冲器,补偿分布式电源和负荷多变的功率潮流.围绕储能的功率响应问题,本文设计了混合储能的功率控制方案,并提出了一种基于多目标协调的子单元功率自适应分配方法.首先基于对... 详细信息

混合储能具有良好的功率可控特性,在孤岛微网中常被用作功率缓冲器,补偿分布式电源和负荷多变的功率潮流.围绕储能的功率响应问题,本文设计了混合储能的功率控制方案,并提出了一种基于多目标协调的子单元功率自适应分配方法.首先基于对母线功率供求平衡关系的分析,设计了主从并联型储能功率控制方案.其次利用积分器的“时空调零”特性,实现了子单元的功率自主分配;基于此,考虑了不同荷电状态(SOC)下储能最大充放电功率的差异,设计了子单元的SOC分层管理和多目标功率协调策略.仿真结果表明,所提策略实现的功率分配效果满足子单元的功率响应特性;随着超级电容SOCscn偏移加深,所提策略对SOCscn的优化能力越强,初始SOCscn为97%时能提高10.10%的优化性能,这保障了超级电容作为电压源的功率输出能力;所提策略降低了超级电容常态下的蓄电池的输出深度,蓄电池的最大功率深度降低了46.70%,这提高了蓄电池的使用寿命.

关键词：孤岛微电网混合储能功率控制 SOC分层管理多目标协调功率自适应分配

生成式人工智能在鸡叫城木构建筑复原中的探索

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室内设计与装修 2024年第8期 115-117页

作者：朱玄戈赖子凌郭伟民陈翚湖南大学建筑与规划学院长沙410082 湖南省地方建筑科学与技术国际科技创新合作基地长沙410082 湖南大学岳麓书院长沙410082

利用生成式人工智能,探索复原鸡叫城遗址中出土的新石器时代大型木构建筑F63。本文全面分析了F63的建筑遗存,并结合考古发现,对建筑本体进行详尽的复原推导,借助近年来快速发展的生成式人工智能技术,尝试复原了F63木构建筑的全貌,进而... 详细信息

利用生成式人工智能,探索复原鸡叫城遗址中出土的新石器时代大型木构建筑F63。本文全面分析了F63的建筑遗存,并结合考古发现,对建筑本体进行详尽的复原推导,借助近年来快速发展的生成式人工智能技术,尝试复原了F63木构建筑的全貌,进而为建筑遗迹的复原提供新的协同研究路径,藉此探讨人工智能在建筑遗产研究领域中的应用潜力。

关键词：生成式人工智能鸡叫城遗址木构建筑复原研究

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考虑拆解故障的退役产品人机混流线插单调度

湖南大学学报（自然科学版） 2024年第4期51卷 153-160页

作者：任莹晖万家伟匡增彧谢晖湖南大学机械与运载工程学院湖南长沙410082

多源异构退役3C产品服役阶段产生的结构变形可能引发自动拆解设备故障,性能漂移失效会扰动拆解工艺规划和生产调度.以退役3C产品人机混流拆解线为研究对象,研究退役产品拆解故障导致的插单调度问题.构建量化不确定性拆解序列和拆解深度... 详细信息

多源异构退役3C产品服役阶段产生的结构变形可能引发自动拆解设备故障,性能漂移失效会扰动拆解工艺规划和生产调度.以退役3C产品人机混流拆解线为研究对象,研究退役产品拆解故障导致的插单调度问题.构建量化不确定性拆解序列和拆解深度的AND/OR节点网络模型.以最大化工位利用率为优化目标,拆解故障产品缓存搬运阈值为变量,建立人机混流线插单调度模型.采用二维实数编码方式编码,选用遗传算法求解.选取58种品系退役智能手机的人机混流聚类拆解产线数据实例验证.结果表明,构建的人机混流线插单调度模型能有效制定工位利用率最大的阈值插单调度方案.实例聚类的3类混流拆解线优化后的最大工位利用率分别为80.3%、73.2%、81.3%.

关键词：回收利用退役产品拆解故障插单调度 AND/OR节点模型

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大规模图神经网络研究综述

计算机学报 2024年第1期47卷 148-171页

作者：肖国庆李雪琪陈玥丹唐卓姜文君李肯立湖南大学信息科学与工程学院长沙410082 湖南大学深圳研究院广东深圳518000

图神经网络凭借其处理非欧氏空间数据及其复杂特征方面的优越性受到了大量的关注,并且被广泛应用于推荐系统、知识图谱、交通道路分析等场景中.面对大规模数据,图结构的不规则性、节点特征的复杂性以及训练样本之间的依赖性对图神经网... 详细信息

图神经网络凭借其处理非欧氏空间数据及其复杂特征方面的优越性受到了大量的关注,并且被广泛应用于推荐系统、知识图谱、交通道路分析等场景中.面对大规模数据,图结构的不规则性、节点特征的复杂性以及训练样本之间的依赖性对图神经网络模型的计算效率、内存管理以及分布式系统中的通信开销造成了巨大的压力.为应对和缓解以上问题,研究者从应用场景、算法模型、编程框架和硬件结构等多个层面对其进行了优化.本文主要回顾和总结了算法模型及编程框架方面的优化,为读者了解面向大规模数据的图神经网络采样算法以及框架优化相关工作提供帮助,为未来算法-框架协同优化奠定基础.具体来说,本文首先简要介绍图神经网络模型中的消息传递机制,分类介绍常见的图神经网络模型,并分析其在大规模数据训练中面临的困难和挑战;然后对面向大规模数据的图神经网络算法模型进行分类总结和分析,包括基于节点、边和子图的采样算法;接着介绍图神经网络编程框架加速的相关进展,主要包括主流框架的介绍以及优化技术的分类总结和分析;最后对未来面向大规模数据的图神经网络研究进行展望.

关键词：图神经网络大规模数据算法优化框架加速

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四轮转向干预下电动助力转向控制策略研究

湖南大学学报（自然科学版） 2024年第2期51卷 144-150页

作者：许艳刘阳毅湖南大学机械与运载工程学院湖南长沙410082

四轮转向(4WS)车辆相较于前轮转向(FWS)车辆具有更高的灵活性,其后轮转向在提高车辆操稳性的同时转向阻力矩也发生变化,使得原电动助力转向系统助力策略与四轮转向车辆不匹配,对行车安全产生影响.本文以线性二自由度车辆模型为基础,对... 详细信息

四轮转向(4WS)车辆相较于前轮转向(FWS)车辆具有更高的灵活性,其后轮转向在提高车辆操稳性的同时转向阻力矩也发生变化,使得原电动助力转向系统助力策略与四轮转向车辆不匹配,对行车安全产生影响.本文以线性二自由度车辆模型为基础,对比分析了前轮转向车辆与四轮转向车辆的转向特性,提出电动助力转向修正控制策略.仿真结果表明,角阶跃工况下,有助力修正的四轮转向车辆,驾驶员操纵方向盘力矩与驾驶前轮转向车辆基本一致,既保证了四轮转向车辆低速时的操纵轻便性,也兼顾了高速时的操纵稳定性.

关键词：车辆工程四轮转向电动助力转向转向干预

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非规则子阵阵列天线仿真与性能分析

电波科学学报 2024年第2期39卷 345-354页

作者：陈松旻刘萌瑶赵梓彤褚宏波李高升湖南大学长沙410082

文中设计了一种超宽带Vivaldi天线,并对其组成的16×16阵列按照划分设计的最优子阵方案进行仿真。通过均匀加权与低副瓣加权对天线阵列进行了波束偏转分析,从不同频点和偏转角度对波束扫描进行了分析,并仿真分析了天线的差波束及赋形波... 详细信息

文中设计了一种超宽带Vivaldi天线,并对其组成的16×16阵列按照划分设计的最优子阵方案进行仿真。通过均匀加权与低副瓣加权对天线阵列进行了波束偏转分析,从不同频点和偏转角度对波束扫描进行了分析,并仿真分析了天线的差波束及赋形波束,结果良好;同时对子阵级别的扰动进行了敏感度分析,发现在不同相位干扰下,干扰范围越大相位干扰对主瓣波束影响越大,主瓣增益降低和副瓣电平升高越明显,幅度干扰和幅相干扰也有同样结论。实际非规则子阵阵列天线在应用时,子阵级的相位误差在一定范围内对天线的影响不大,幅度误差对天线的整体影响也不大,即子阵级干扰对非规则子阵阵列天线扫描角度的影响不大,但对主波束的影响随干扰范围的增大而增大。本文的仿真分析可为非规则子阵阵列天线的设计和加工提供参考,丰富和拓展非规则子阵阵列天线设计仿真和性能分析领域,节省实际加工和应用的成本。

关键词：非规则 Vivaldi天线子阵级扰动最优子阵低副瓣阵列天线

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干湿循环下花岗岩残积土胶结物溶蚀-微结构演化规律与力学行为

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湖南大学学报（自然科学版） 2024年第1期51卷 159-169页

作者：康馨赵士成刘鹏湖南大学地下空间先进技术研究中心湖南长沙410082 建筑安全与节能教育部重点实验室(湖南大学) 湖南长沙410082 湖南大学土木工程学院湖南长沙410082

花岗岩残积土中的游离氧化铁粒间胶结作用使其具有高结构性和水敏性.因此,在干湿循环过程中,粒间胶结氧化物被溶蚀,残积土表现出结构崩解重组和复杂的剪切变形特性.为进一步研究干湿循环过程中花岗岩残积土中游离氧化铁溶蚀造成的土体... 详细信息

花岗岩残积土中的游离氧化铁粒间胶结作用使其具有高结构性和水敏性.因此,在干湿循环过程中,粒间胶结氧化物被溶蚀,残积土表现出结构崩解重组和复杂的剪切变形特性.为进一步研究干湿循环过程中花岗岩残积土中游离氧化铁溶蚀造成的土体组构变化及其对力学性能弱化的影响,进行一系列的宏微观试验以揭示不同干湿循环次数(0、1、2、4)下残积土的复杂力学特性.研究结果表明,随着干湿循环次数的增加,花岗岩残积土的应力-应变关系将由弱应变硬化型逐渐转变为应变软化状态.微观分析表明游离氧化铁会促使黏土颗粒胶结形成团聚体,随着干湿循环的进行其含量逐渐降低最终趋于稳定.此外,原状残积土粒度分布(PSD)曲线呈现明显的双峰,然后在干湿循环或去除氧化铁后转变为单峰曲线.反复干湿循环会削弱残积土的胶结结构特性,进而导致土体出现明显的软化特征.在剪切过程中,残积土首先表现出剪切收缩特性,随后出现明显的扩张趋势.随着干湿循环次数增加,残积土的有效黏聚力逐渐减小,但有效内摩擦角呈现逐渐增加的趋势.干湿循环过程中花岗岩残积土复杂的力学性能特点是不可逆的体积收缩和胶粒含量的变化以及微裂缝发展之间的耦合效应.

关键词：花岗岩残积土干湿循环结构特性游离氧化铁剪切行为