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碳配额交易机制下竞争企业低碳技术扩散——基于复杂网络的演化博弈分析

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系统工程理论与实践 2024年第2期44卷 684-699页

作者：刘培德李西娜李佳路山东财经大学管理科学与工程学院济南250000

碳配额交易机制被认为是应对全球气候变化最有效的碳减排市场激励手段.为了探究此机制下企业生产、减排和碳交易的最优决策以及低碳技术的扩散度,构建了低碳技术-传统技术两种减排博弈模型,分析各参数对最优决策的影响;同时,以WS小世界... 详细信息

碳配额交易机制被认为是应对全球气候变化最有效的碳减排市场激励手段.为了探究此机制下企业生产、减排和碳交易的最优决策以及低碳技术的扩散度,构建了低碳技术-传统技术两种减排博弈模型,分析各参数对最优决策的影响;同时,以WS小世界网络为载体,设计演化规则,利用数值仿真探索各要素对低碳技术扩散的驱动效应.结果表明:微观层面,碳配额和竞争强度升高对减排水平、碳价格和碳交易量提升无益,但产量与碳配额正相关,与竞争强度负相关.宏观层面,低碳技术的扩散程度取决于企业间竞争强度以及碳配额水平,碳配额的降低以及企业竞争强度的减弱都能够促进低碳技术的扩散.与补贴机制相比,碳配额交易机制可实现经济效益与环境效益的“双赢”,即碳配额交易机制能够促进低碳技术扩散程度并令企业获得更高利润.

关键词：碳配额交易低碳技术扩散复杂网络演化博弈

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电动公交车队置换与充电设施布局协同优化

中国公路学报 2024年第4期37卷 72-83页

作者：王玉生罗欣欣单香琦南京信息工程大学管理工程学院江苏南京210044

城市公交电动化可以有效缓解燃油车带来的空气污染和对化石能源的依赖,是公交行业发展的必然趋势。为此,将电动公交车队置换与充电设施布局进行统筹优化,以公交车队全生命周期成本和充电设施布局成本之和最小化为目标,基于时间和空间维... 详细信息

城市公交电动化可以有效缓解燃油车带来的空气污染和对化石能源的依赖,是公交行业发展的必然趋势。为此,将电动公交车队置换与充电设施布局进行统筹优化,以公交车队全生命周期成本和充电设施布局成本之和最小化为目标,基于时间和空间维度,构建电动公交车队置换与充电设施布局协同优化模型。根据模型特点,通过等价线性变换,将协同优化模型转换为混合整数线性规划模型。为验证协同优化模型的有效性,以江苏省江阴市公交网络为例,设计不同参数值情形下的数值试验。研究结果表明:在本案例参数设置下,协同优化决策获得的公交车队置换方案和充电设施布局方案比单独优化方案的总成本减少467 044.3元,具有较好的成本效益。在预算有限且排放限制要求不严格的情况下,公交运营商通常会购买更有价格优势的燃油公交车。随着电池技术的进步,电动公交车的采购价格有望下降,公交运营商会逐渐减少燃油车和混合动力车的购买,转而选择更环保的电动公交车。此外,公交车队的电动化进程需要与充电设施的建设相协调匹配,确保充电设施能够满足电动公交车的充电需求。政府可以通过增加CO_(2)的社会成本,促使运营商加速公交车队的电动化进程。研究成果为城市公交车队运营管理和充电基础设施建设提供了决策支持,为推进城市公交电动化进程提供了政策建议。

关键词：交通工程公交电动化协同优化模型公交车队置换充电设施布局

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融合熵聚类和增广变邻策略的蚁群优化算法

计算机集成制造系统 2024年第6期30卷 2115-2129页

作者：李晗珂游晓明刘升上海工程技术大学电子电气工程学院上海201620 上海工程技术大学管理学院上海201620

针对蚁群算法求解大规模旅行商问题时存在收敛速度慢、易陷入局部最优的问题,提出一种融合熵聚类和增广变邻策略的蚁群优化算法。首先提出融合信息熵的聚类策略,利用熵确定最佳截断距离对数据集进行合理划分;通过求解每个子簇形成初始路... 详细信息

针对蚁群算法求解大规模旅行商问题时存在收敛速度慢、易陷入局部最优的问题,提出一种融合熵聚类和增广变邻策略的蚁群优化算法。首先提出融合信息熵的聚类策略,利用熵确定最佳截断距离对数据集进行合理划分;通过求解每个子簇形成初始路径,并为全局寻优提供导向信息素,从而提升收敛速度。其次提出增广变邻策略,将蚂蚁分为爬行蚁和滑翔蚁,滑翔蚁引入的增广变邻策略在迭代后更新节点和邻居信息素,而且通过邻居数量随最优解质量动态匹配,来强化邻居节点探索,以平衡收敛速度与解的质量。当算法陷入停滞时,利用路径相似性机制平滑非公共路径信息素,帮助算法跳出局部最优。通过对旅行商问题数据集进行实验仿真表明,所提算法有效平衡了收敛速度与解的精度,尤其对于大规模问题,显著提高了解的质量。

关键词：蚁群算法旅行商问题熵聚类增广变邻路径相似性

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大坝位移性态的多模型联合预警方法

武汉大学学报（信息科学版） 2024年第2期49卷 280-290页

作者：姜振翔陈辉陈鲁皖南昌工程学院水利与生态工程学院江西南昌330099

传统方法采用单一的模型开展大坝位移性态预警,虚假警报频次较高。为提升预警结果的可靠性,提出多模型联合预警方法。以水位-温度-时效模型(hydraulic-season-time,HST)、自回归滑动平均模型(autoregressive moving average,ARMA)为研... 详细信息

传统方法采用单一的模型开展大坝位移性态预警,虚假警报频次较高。为提升预警结果的可靠性,提出多模型联合预警方法。以水位-温度-时效模型(hydraulic-season-time,HST)、自回归滑动平均模型(autoregressive moving average,ARMA)为研究对象,采用核密度估计探讨了两类模型残差的一维分布规律。在此基础上,对两类模型的联合残差进行了频率分析,发现了联合残差非尾部弱相关、尾部强相关的分布特征。采用Copula函数对HST-ARMA联合残差进行拟合,得到了联合分布函数,实现了大坝位移性态的多模型联合预警。算例表明,采用单一的HST模型或ARMA模型预警,受建模序列特征以及模型结构特征的影响,虚假警报发生率高达23.17%~27.94%。而采用HST-ARMA联合预警,能够充分结合各模型的优势,虚假警报发生率可降至0.00%~0.63%。多模型联合预警能够有效降低虚假警报的发生频次,预警结果能够更加真实地反映大坝位移性态,可为提升大坝安全管理水平提供参考。

关键词：大坝位移监控模型分布分析连接函数联合预警

考虑容量优化的光伏制氢盐穴储氢系统经济性分析

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电力建设 2024年第4期45卷 26-36页

作者：朱振涛吴丘驰张焱王海荣徐浩谭文轶袁梓南京工程学院经济与管理学院南京市211167 南京工程学院电力工程学院南京市211167 南京工程学院环境工程学院南京市211167

文章对采用盐穴储氢的光伏制氢模型进行构建并研究其经济性。首先,对盐穴进行物理建模计算其储氢能力,并构建光伏制氢系统,针对压力容器储氢方案与盐穴储氢方案进行对照分析。然后,以成本最小化为目标,利用混合整数规划模型优化各方案容... 详细信息

文章对采用盐穴储氢的光伏制氢模型进行构建并研究其经济性。首先,对盐穴进行物理建模计算其储氢能力,并构建光伏制氢系统,针对压力容器储氢方案与盐穴储氢方案进行对照分析。然后,以成本最小化为目标,利用混合整数规划模型优化各方案容量,并对优化结果进行技术经济性分析。最后,选取4种因素对采用盐穴储氢方案进行敏感性分析。结果表明,采用盐穴储氢的光伏制氢系统的氢气平准化成本为32.18元/kg,相较于压力容器储氢方案成本减少8.73%,盐穴方案的最终净现值高于压力容器方案20.65%,投资回收期缩短10.14%,内部收益率更高。对光伏制氢盐穴储氢方案经济性的影响由大到小依次为太阳辐照量、光伏与电解槽资本成本和盐穴埋深,因此,在未来光伏与电解槽成本下降趋势下,在西部辐照量资源丰富的区域进行光伏制氢盐穴储氢将更具经济可行性。

关键词：光伏制氢盐穴储氢容量优化平准化氢气成本混合整数规划

基于ICEEMDAN的近断层地震动识别方法改进

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工程科学与技术 2024年第2期56卷 217-227页

作者：刘震吕均琳马兴亮山东工商学院管理学科与工程学院山东烟台264005 常州工学院土木建筑工程学院江苏常州213032

近断层地震动严重威胁重要结构的安全,然而地震动波形复杂导致近断层地震动识别困难,经典Baker识别方法因采用小波技术,而存在母小波与潜在脉冲差异过大,致使识别产生误差。针对该问题,利用具有自适应噪声的完全集成经验模式分解(ICEEMD... 详细信息

近断层地震动严重威胁重要结构的安全,然而地震动波形复杂导致近断层地震动识别困难,经典Baker识别方法因采用小波技术,而存在母小波与潜在脉冲差异过大,致使识别产生误差。针对该问题,利用具有自适应噪声的完全集成经验模式分解(ICEEMDAN)对Baker方法进行改进,改进方法利用白噪声对信号分解过程进行辅助,从而增强了信号分析方法对地震动这类复杂信号的应对能力。为提高改进方法的识别效率和质量,对太平洋工程抗震中心数据库中的3 655条地震动进行识别。结果表明,由于ICEEMDAN技术的加入改进后的地震动识别方法共识别出192条近断层地震动,比经典Baker方法则识别出的163条近断层地震动多识别出17.79%的近断层地震动。为进一步探讨识别出的近断层地震动的近断层特性,从地震反应谱和地震损伤入手进行分析,两种方式获得近断层地震动反应谱长周期反应剧烈、峰值周期高,有明显的近断层特征;在地震损伤方面,以一典型钢管混凝土拱桥为案例,对两种方式识别出的近断层地震动及远场地震动进行地震响应计算。结果表明,两种方法获得的近断层地震动有着极为相似的地震损伤规律,且均较远场地震动的损伤有明显的增加。综上,两种方法识别出的近断层地震动均有明显的近断层特性,而基于ICEEMDAN技术的改进方法增加了17.79%的近断层地震动数量,将ICEEMDAN技术引入可以利用该技术较强的鲁棒性,从而对波形较为复杂的速度脉冲进行识别,进而在不降低近断层地震动识别质量的前提下,提升Baker识别方法的识别效率和准确性。

关键词：近断层地震动识别方法经验模态分解小波分解地震损伤

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电场调控激光诱导石墨烯基重金属电化学检测装置的研制

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农业工程学报 2024年第4期40卷 215-223页

作者：刘畅王园袁修华刘东陈祚由天艳江苏大学农业工程学院镇江212013 聊城大学机械与汽车工程学院聊城252059 江苏大学应急管理学院镇江212013

为了快速、精准分析农田重金属,该文设计了一款基于施加电场与激光诱导石墨烯(laser-inducedgraphene,LIG)电极阵列的功能核酸比率电化学检测装置,用于农田中典型重金属离子Hg^(2+)、Pb^(2+)的分析。该装置主要包括电场施加模块与LIG电... 详细信息

为了快速、精准分析农田重金属,该文设计了一款基于施加电场与激光诱导石墨烯(laser-inducedgraphene,LIG)电极阵列的功能核酸比率电化学检测装置,用于农田中典型重金属离子Hg^(2+)、Pb^(2+)的分析。该装置主要包括电场施加模块与LIG电极阵列传感器两个部分,前者以AT89S52单片机作为主控芯片、DAC0832作为电压输出端口,设计单片机控制电压输出的电场施加装置,实现了可编程电压的稳定输出;后者则通过结合CO_(2)激光直写和环氧树脂转印技术,提出了LIG电极阵列的快速制备方法,并进一步构建了LIG基功能核酸比率电化学传感器。在检测过程中,通过调控施加电场的性质,该装置实现了Hg^(2+)、Pb^(2+)在传感器表面的快速特异性富集以及响应信号的稳定获取,其对Hg^(2+)、Pb^(2+)检测限分别低至8.5×10^(-12)mol/L(4.25×10^(-11)mg/L)和4.6×10^(-13)mol/L(2.22×10^(-12)mg/L),实现了农田灌溉用水中Hg^(2+)、Pb^(2+)的现场精准检测。该装置利用施加电场与LIG阵列传感器,实现了重金属离子的快速、精准、现场分析需求,对于农田环境重金属污染的监测及治理具有重要意义。

关键词：重金属污染检测便携式装置电化学传感器电场调控汞、铅离子

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教学楼弧形出口安全通行等级区域划分

安全与环境学报 2024年第1期24卷 244-249页

作者：贺飞王继仁郝朝瑜张春华王旭于治国山东管理学院智能工程学院济南250357 辽宁工程技术大学安全科学与工程学院辽宁阜新123000 太原理工大学安全与应急管理工程学院太原030024

为有效提升教学楼弧形出口学生通行的安全性,通过现场数据测定并借助Pathfinder数值模拟软件,对出口不同区域内学生的疏散时间、路线等情况进行仿真模拟,掌握出口人员疏散的规律与特点,结合仿真模拟及现场拥堵人群的分布情况划分安全通... 详细信息

为有效提升教学楼弧形出口学生通行的安全性,通过现场数据测定并借助Pathfinder数值模拟软件,对出口不同区域内学生的疏散时间、路线等情况进行仿真模拟,掌握出口人员疏散的规律与特点,结合仿真模拟及现场拥堵人群的分布情况划分安全通行等级区域、制定疏导管理方案。结果表明:在疏散过程中,拥堵人群后方的人员会选择出口两侧的路线进行疏散,并非紧跟在人群的后方;出口大厅有效通行区域的学生密度达0.56人/m2(约25人)时,若后续学生继续增加,将使出口逐渐拥堵;将出口扇形区划分为3个安全通行等级区域,并提出了相应的疏导与管理方案,提升了出口拥堵时通行的安全性。

关键词：公共安全高校教学楼弧形出口安全通行等级区域划分

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煤矸石在土木工程材料中的应用研究进展

材料导报 2024年第10期38卷 84-95页

作者：刘泽段开瑞周梅张海波罗树琼房奎圳王栋民中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院北京100083 辽宁工程技术大学土木工程学院辽宁阜新123000 河南理工大学材料科学与工程学院河南焦作454000

煤矸石作为煤基固废系列的重要成员,其资源化利用一直是煤基固废的热点研究方向。多年来,在研究人员和工程技术人员的共同努力下,我国煤矸石资源化利用技术水平与利用效率均得到大幅提升,在多个领域(能源、化工、土木工程)成功实现了煤... 详细信息

煤矸石作为煤基固废系列的重要成员,其资源化利用一直是煤基固废的热点研究方向。多年来,在研究人员和工程技术人员的共同努力下,我国煤矸石资源化利用技术水平与利用效率均得到大幅提升,在多个领域(能源、化工、土木工程)成功实现了煤矸石“由废变宝”的转化过程。特别地,土木工程材料领域兼具“大体量”特点和“多元固废协同处置”等技术优势,成为大宗消纳煤矸石的中坚领域。本文综述了煤矸石作为胶凝材料/辅助胶凝材料和骨料在水泥混凝土、地质聚合物、道路工程及地下工程等方向的最新研究进展,总结并对比了煤矸石用作不同组分时的技术要点、难点及对应的质量控制措施和改性增强手段等。然而,矸石建材化的同时也容易导致矸石内部的“有价资源”未得到充分利用;矸石构筑物的长期耐久性和环境影响监测等工作也亟待补充。综上,受煤矸石理化性质、矸石资源化利用技术水平、经验及政策扶持力度等区域化差异因素的影响,煤矸石原料在用于多类型建材制品的生产过程中依然缺少因地制宜、明确且规范的分类管理和分级处置方法,“多领域技术-规范-政策”的逐步发展、完善和有机结合是今后建立高效有序的矸石建材市场及产业链的关键所在。

关键词：煤矸石胶凝材料骨料混凝土地质聚合物