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供应链中断和需求不确定下的制造业多级供应链决策优化

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工业工程 2025年

作者：赵楠冯春西南交通大学交通运输与物流学院

在全球经济一体化的背景下，优化多级供应链网络以减少运营延迟并应对中断和需求不确定性至关重要。传统方法往往分别处理供应链中断和需求不确定性这两类问题，导致解决方案的碎片化。本文提出一种多目标决策模型，构建一个三级供应链... 详细信息

在全球经济一体化的背景下，优化多级供应链网络以减少运营延迟并应对中断和需求不确定性至关重要。传统方法往往分别处理供应链中断和需求不确定性这两类问题，导致解决方案的碎片化。本文提出一种多目标决策模型，构建一个三级供应链网络模型，并采用实数编码遗传算法进行优化。该算法结合了微观精准与宏观灵活性，能够在多目标优化中实现成本最小化和服务水平最大化。模型考虑供应链中断的随机性，采用几何分布模拟中断间隔时间，并通过遗传算法进行动态优化，以适应市场和供应条件的变化。实验结果表明，经过多次仿真验证，该模型平均在4.9 s内能够实现高效决策，展示了强大的鲁棒性和适应性。即使在各种参数变化的情况下，模型依然能够维持优化性能。与传统的线性规划、混合整数规划和动态规划模型相比，该模型在决策速度、成本控制和服务水平方面均表现优异，尤其在应对供应链中断和需求不确定性方面，提供了更为灵活和高效的解决方案。

关键词：多级供应链优化供应链中断需求不确定性多目标决策模型实数编码遗传算法

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可变形超材料技术发展现状及应用综述

中国科学:物理学力学天文学 2025年

作者：王惠添王铖玉陈卓殷莎北京航空航天大学航空科学与工程学院北京航空航天大学交通科学与工程学院

未来智能飞行器将向跨速域、跨介质、多种应用场景自由切换的需求方向发展,对其外形结构设计提出了严苛的挑战.飞行器的可变形能力可以大幅提高其环境适应性,是该领域未来的重要发展方向.可变形超材料具有独特的多功能特性和不依赖机械... 详细信息

未来智能飞行器将向跨速域、跨介质、多种应用场景自由切换的需求方向发展,对其外形结构设计提出了严苛的挑战.飞行器的可变形能力可以大幅提高其环境适应性,是该领域未来的重要发展方向.可变形超材料具有独特的多功能特性和不依赖机械机构的可变形能力,展现出巨大的应用潜力.本文对可变形超材料的发展现状及其在载运工具领域的应用进行综述,为进一步研究提供参考和指导,有望推动包括先进飞行器在内的载运工具的创新设计.

关键词：智能飞行器智能材料可变形超材料微结构设计

花卉大棚喷药机器人远程控制系统设计——基于互联网

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农机化研究 2025年第2期47卷 61-67页

作者：陈可飞王铁广李文勤邢凯方赛银李明西南林业大学机械与交通学院昆明650224 安徽工程大学电气工程学院安徽芜湖241000

针对花卉薄膜大棚传统人工施药效率低、喷洒不均匀且漂浮药物对人体健康造成伤害等问题,设计了一种可实现远程手机控制的悬挂式喷药机器人系统。首先,根据花卉的生长特点和大棚空间结构,在不改变现有大棚结构的前提下,通过增设导轨的方... 详细信息

针对花卉薄膜大棚传统人工施药效率低、喷洒不均匀且漂浮药物对人体健康造成伤害等问题,设计了一种可实现远程手机控制的悬挂式喷药机器人系统。首先,根据花卉的生长特点和大棚空间结构,在不改变现有大棚结构的前提下,通过增设导轨的方式引入喷药机器人,并依据花卉精准施药的基本要求,在SolidWorks中建模并优化喷药机器人的机械结构;其次,以MCU esp8266模块作为核心控制单元,对继电器、电机、电磁阀和药液泵等硬件进行控制,采用PWM方式调节继电器的导通时间,进而实现喷药机器人根据不同行进速度作业;最后,通过WiFi无线通信模块结合物联网平台设计远程控制APP端,实现喷药机器人启停和环境数据采集等功能。系统测试表明:在无遮挡和有遮挡物环境中,数据传输的成功率分别约为98%和93%,丢包率分别约为1.98%和7%,且喷药机器人在不同的速度下运行稳定。测试结果能够为喷药机器人在大棚内行走稳定性和对花卉自动施药提供技术参考。

关键词：花卉大棚喷药机器人远程控制物联网手机APP

考虑充电场站可调度潜力的配电网两阶段优化调度策略

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西南交通大学学报 2025年

作者：姜晓锋潘鹏宇周波贾世成唐淳徐韵扬魏巍杨健维国网四川省电力公司电力科学研究院电力物联网四川省重点实验室西南交通大学电气工程学院

针对电动汽车与风电光伏大规模接入对配电网的安全经济运行所带来的挑战，以及传统单一长时间尺度的优化调度方法准确度低的问题，首先，提出一种基于闵可夫斯基和的充电场站可调度容量评估方法，并计算各充电场站的实时可调度潜力；然... 详细信息

针对电动汽车与风电光伏大规模接入对配电网的安全经济运行所带来的挑战，以及传统单一长时间尺度的优化调度方法准确度低的问题，首先，提出一种基于闵可夫斯基和的充电场站可调度容量评估方法，并计算各充电场站的实时可调度潜力；然后，提出基于模型预测控制的配电网日前-日内两阶段优化调度策略，通过全局优化日前调度阶段的购售电计划和可调度设备的出力计划，并结合日内滚动修正出力计划以应对日内的出力波动，保障系统状态量在日内扰动输入下的稳定运行；最后，分析所提策略在不确定扰动下对日前调度指令的完成情况。仿真结果表明：所提策略的运行成本相比日前优化调度策略下降13.66%，并且保证了与日前联络线功率的偏差仅1.77%，从而实现配电网的分布式优化调度，提升不确定扰动下配电网运行的经济性与鲁棒性。

关键词：电动汽车优化调度配电网有序充放电

基于多尺度融合金字塔焦点网络的接触网零部件检测

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工程科学学报 2025年第2期47卷 315-327页

作者：朱新宇崔浩锐宋洋中国民用航空飞行学院航空电子电气学院广汉618307 西南交通大学利兹学院成都611756

作为高铁牵引供电系统的重要组成部分,接触网系统承担着向动车组传输电能的重要功能.实际工程运营表明,受弓网交互产生的持续冲击以及外部环境的影响,接触网支撑部件可能会出现“松、脱、断、裂”等缺陷,导致接触网结构可靠性下降,严重... 详细信息

作为高铁牵引供电系统的重要组成部分,接触网系统承担着向动车组传输电能的重要功能.实际工程运营表明,受弓网交互产生的持续冲击以及外部环境的影响,接触网支撑部件可能会出现“松、脱、断、裂”等缺陷,导致接触网结构可靠性下降,严重影响接触网系统稳定运行.因此,及时精确定位接触网支撑部件(CSCs),对保障高铁安全运行和完善接触网检修维护策略具有重大意义.然而,CSCs的检测通常面临着零部件种类多、尺度差异大、部分零部件微小的问题.针对以上问题,本文提出一种基于多尺度融合金字塔焦点网络的接触网零部件检测算法,将平衡模块和特征金字塔模块相结合,提高对小目标的检测性能.首先,设计了可分离残差金字塔聚合模块(SRPAM),用于优化模型多尺度特征提取能力、扩大感受野,缓解CSCs检测的多尺度问题;其次,设计了一种基于平衡特征金字塔的路径聚合网络(PA-BFPN),用于提升跨层特征融合效率和小目标检测性能.最后,通过对比试验、可视化实验和消融实验证明了所提方法的有效性和优越性.其中,所提的MFPFCOS在CSCs数据集上的检测精度(mAP)能够在达到48.6%的同时,实现30的FLOPs(Floating point operations per second),表明所提方法能够在检测精度和检测速度之间保持良好的平衡.

关键词：深度学习目标检测接触网支撑组件(CSCs) 路径聚合特征金字塔(PA-FPN) 空洞空间卷积池化金字塔(ASPP)

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试样构形和裂纹取向对Zr-2.5Nb合金压力管断裂韧性的影响研究

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机械工程学报 2025年

作者：吴志懿曹昱澎赵冠楠徐习凯包陈西南交通大学应用力学与结构安全四川省重点实验室上海核工程研究设计院股份有限公司

断裂韧性是评估重水堆用Zr-2.5Nb合金压力管安全性的必要力学参数之一。采用小试样开展压力管的断裂韧性研究具有用料少、试验流程简单、试验成本低等优势，特别对于辐照后压力管的断裂韧性评估，小试样相比原管内压爆破试验测得断裂韧... 详细信息

断裂韧性是评估重水堆用Zr-2.5Nb合金压力管安全性的必要力学参数之一。采用小试样开展压力管的断裂韧性研究具有用料少、试验流程简单、试验成本低等优势，特别对于辐照后压力管的断裂韧性评估，小试样相比原管内压爆破试验测得断裂韧性的优势更加突出。使用不同裂纹取向的单边裂纹弯曲(Singleedged-notchedbending,SEB)和紧凑拉伸(Compact tension,CT)试样开展了国产Zr-2.5Nb合金压力管的室温断裂试验，研究了试样构形和裂纹取向对其断裂韧性的影响规律。结果表明，国产Zr-2.5Nb合金压力管的环向屈服和抗拉强度明显高于轴向性能。轴向裂纹CT试样获得的压力管断裂韧性最大，环向裂纹SEB试样的断裂韧性最低，裂纹取向对SEB试样的断裂韧性影响较小。CT试样的扩展裂纹受曲面结构影响显著，呈现“山”字型特征，而SEB试样的扩展裂纹前沿平直度较好。相比轴向裂纹CT试样，采用环向裂纹SEB试样进行Zr-2.5Nb合金压力管的断裂安全评估将更加保守安全。

关键词：国产Zr-2.5Nb合金压力管断裂韧性 SEB试样 CT试样裂纹取向

城际铁路列车开行方案与运行图编制一体化研究

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铁道运输与经济 2025年

作者：吴智翁明桤刘承希潘金山耿敬春中国铁路成都局集团有限公司运输部西南交通大学交通运输与物流学院西南交通大学综合交通运输智能化国家地方联合工程实验室西南交通大学综合交通大数据应用技术国家工程实验室中国铁路经济规划研究院有限公司线路站场咨询部

随着城际铁路交通运输网日趋完善与客流量的日益增长，采用列车开行方案和运行图一体化编制可以充分发挥沿线及车站设备能力，提高列车运输计划编制的效率与质量。以旅客出行成本与列车开行成本最小、客流需求与列车匹配度最大为目标，... 详细信息

随着城际铁路交通运输网日趋完善与客流量的日益增长，采用列车开行方案和运行图一体化编制可以充分发挥沿线及车站设备能力，提高列车运输计划编制的效率与质量。以旅客出行成本与列车开行成本最小、客流需求与列车匹配度最大为目标，构建一体化编制多目标优化模型，采用改进的免疫克隆算法进行求解。针对一体化模型求解困难的问题，构建列车交路优化模型确定各时段内的列车交路与各交路上的列车开行频率，构造一体化模型的初始解，提高算法的求解效率。以长株潭城际铁路为实例进行验证，结果表明：与原始运营方案相比，旅客出行总成本节约7.7%，铁路运营成本节约10.5%，列车总运行时间减少了0.6 h。在客流高峰时段内，长沙至株洲方向与长沙至湘潭方向列车发车间隔均在12 min内。实例分析验证了模型的科学性与合理性，为实现城际铁路运输组织的协同优化提供理论依据。

关键词：城际铁路列车开行方案列车运行图一体化编制改进的免疫克隆算法

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电解水制氢技术:进展、挑战与未来展望

工程科学学报 2025年第2期47卷 282-295页

作者：张正宋凌珺北京航空航天大学交通科学与工程学院北京102200

实现全球碳中和是各国在2050年制定的重要目标之一,旨在减缓气候变化的不良影响.氢能作为一种极具潜力的清洁能源,凭借其高能量密度、零碳排放、可再生性强等特性,被视为实现能源转型与应对气候变化的重要载体.为了实现这些目标,利用电... 详细信息

实现全球碳中和是各国在2050年制定的重要目标之一,旨在减缓气候变化的不良影响.氢能作为一种极具潜力的清洁能源,凭借其高能量密度、零碳排放、可再生性强等特性,被视为实现能源转型与应对气候变化的重要载体.为了实现这些目标,利用电解水制取氢气已经成为解决全球碳中和问题的重要关键方案之一.本文综述了碱性电解水、质子交换膜电解水、阴离子交换膜电解水和固体氧化物电解水制氢技术的最新进展,并对这四种电解水技术的工作原理、结构特点以及优缺点进行了详尽比较.此外,总结了电解水制氢催化剂材料的研究进展,尤其是新型材料的开发与结构优化,旨在提升材料的催化活性与稳定性.讨论了海水电解制氢和耦合制氢等新兴技术,强调通过电解质组成优化、高效双功能催化剂开发及利用小分子氧化反应热力学优势,可有效提升电解水制氢效率和系统稳定性.最后,提出了电解水制氢技术的发展趋势与未来研究方向,包括提升催化剂性能、降低电解过程能耗、开发新型电解设备等,旨在促进电解水制氢技术的进步,助力全球碳中和目标的实现,并为未来的研究提供参考与指导.

关键词：碳中和氢能电解水制氢催化剂电极材料

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新型黏弹性自复位耗能支撑力学特性及减震性能研究

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土木工程学报 2025年

作者：付兴郭代恩瑞王德斌王英豪冷迅大连理工大学建设工程学部大连交通大学土木工程学院水发规划设计有限公司

为解决传统自复位支撑难以充分发挥其耗能性能的问题，基于桥式放大工作机理提出了一种具有旋转位移放大功能的黏弹性自复位耗能支撑(RVSEB)。首先介绍了其基本构造和受力、位移及速度放大机理，对RVSEB试件进行低周往复加载试验，探讨... 详细信息

为解决传统自复位支撑难以充分发挥其耗能性能的问题，基于桥式放大工作机理提出了一种具有旋转位移放大功能的黏弹性自复位耗能支撑(RVSEB)。首先介绍了其基本构造和受力、位移及速度放大机理，对RVSEB试件进行低周往复加载试验，探讨了支撑试件的支撑能力、耗能性能、复位性能及频率相关性；同时建立其精细化有限元模型，数值模拟结果与试验结果基本吻合，验证了有限元模型的准确性；最后对附加RVSEB的双柱式桥墩结构进行了非线性动力时程分析。结果表明：RVSEB支撑滞回曲线具有明显的旗帜型特征和良好的自复位性能，随着初始放大角度的减小其耗能能力和支撑能力均成倍增加；与无控结构相比，附加RVSEB双柱式桥墩结构墩顶位移、残余位移和墩底剪力均得到有效控制，罕遇地震作用下，初始放大角度为30°时，结构最大墩顶位移、墩底剪力和残余位移分别降低56.0%、87.1%和4.8%，RVSEB呈现出明显的支撑轴力放大效应，其耗能系统的变形、速度均迅速增加，支撑耗散的地震能量得到明显提高。

关键词：自复位位移放大耗能支撑减震控制残余变形