• 2023年第0卷第1期文章目次
    全 选
    显示方式: |
    • >国家青年/地区科学基金项目专栏
    • 自动共享电动汽车的云-边协调优化模型与控制策略

      2023, 44(1):1-11. DOI: 10.7535/hbkd.2023yx01001

      摘要 (441) HTML (0) PDF 1.97 M (2675) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对自动共享电动汽车(shared autonomous electric vehicles,SAEV)运行出现的车辆分配不平衡以及充电优化问题,提出了一种基于云-边协调计算的SAEV优化控制策略。首先,给出SAEV再平衡优化模型以及再平衡任务分配算法;其次,考虑使用V2G和动态电价进行SAEV车队的充放电优化,给出SAEV车队能量交换模型以及出行订单分配算法,以减少整个SAEV车队系统的充电成本;再次,利用云-边协调通信将这些优化结果信息在不同平台间进行互动传输,实现电动汽车的最优充电与迁移策略;最后,通过MATLAB使用真实的深圳出租车数据对该优化控制方法进行验证。结果表明,该框架可降低充电成本,提高交通效率,有望扩展应用到更大规模的系统中。所提云-边协调控制策略将复杂的SAEV优化问题分解成3个子问题进行求解,为SAEV的最优运行提供了一种新的方法。

    • >机械、电子与信息科学
    • 基于自适应虚拟阻抗的逆变器并联控制策略

      2023, 44(1):12-19. DOI: 10.7535/hbkd.2023yx01002

      摘要 (512) HTML (0) PDF 1.33 M (2288) 评论 (0) 收藏

      摘要:低压微网中,各并联逆变器之间的连接线路因长度、损耗等不同导致各逆变器并联线路阻抗存在明显差异,在常规下垂控制下,各并联逆变器间有功功率存在无法均分的问题。针对上述问题,提出了一种基于虚拟阻抗的自适应控制策略。首先,以逆变器功率传输特性与阻性下垂控制方程为基础,分析并联逆变器在线路呈阻性时有功功率分配不均的原因;其次,在传统定值虚拟阻抗基础上,通过引入并联逆变器的输出功率差构造虚拟阻抗,自适应地补偿线路阻抗差异,在不获取本地线路阻抗参数的情况下实现功率均分;最后,在MATLAB/Simulink仿真平台上建立逆变器并联系统的仿真模型,进行验证和分析。结果表明,所提方法能有效实现逆变器间有功和无功功率的均匀分配,且适用于本地负载不同的情形。基于自适应虚拟阻抗的控制策略改善了并联逆变器间功率的均分水平,可为低压微网中并联逆变器功率控制的优化设计提供参考。

    • 联合实体边界检测的命名实体识别方法

      2023, 44(1):20-28. DOI: 10.7535/hbkd.2023yx01003

      摘要 (462) HTML (0) PDF 2.20 M (1985) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对传统命名实体识别方法无法有效利用实体边界信息的问题,提出一种联合实体边界检测的命名实体识别方法,即将实体边界检测作为辅助任务,增强模型对实体边界的判断能力,进而提升模型对实体的识别效果。首先,利用Bert预训练语言模型对原始文本进行特征嵌入获取词向量,并引入自注意力机制增强词对上下文信息的利用;其次,在命名实体识别任务的基础上,添加实体边界检测辅助任务,增强模型对实体边界的识别能力;再次,对比联合实体边界检测的命名实体识别方法与基线方法的有效性,并对测试结果进行消融实验;最后,进行样例分析,分析损失权重β对实体边界检测的影响。实验结果表明,在英文社交媒体数据集Twitter-2015上,联合实体边界检测的命名实体识别方法相较于基线模型取得了更高的精准率、召回率和F1值,其中F1值达到了73.57%;并且,边界检测辅助任务提升了基线方法的检测效果。所提方法能有效利用实体边界信息,从而获得更好的实体识别效果,促进了人机交互系统的发展,对自然语言处理下游任务有重要意义。

    • 自然对流对套管式相变蓄热器蓄热性能的影响

      2023, 44(1):29-36. DOI: 10.7535/hbkd.2023yx01004

      摘要 (356) HTML (0) PDF 2.61 M (1843) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对蓄热器内相变材料融化、相变区域自然对流换热过程中蓄热效率不确定问题,以套管式相变蓄热器为基本结构,以添加质量分数为10%膨胀石墨的石蜡作为相变蓄热材料,采用数值模拟的方法研究由重力引起的自然对流对相变蓄热器蓄热性能的影响。结果表明,固液相密度差引起的自然对流对相变蓄热过程有明显的促进作用,数值模拟过程中,考虑与不考虑自然对流时,蓄热器的蓄热时间相差近2倍;不同区域相变材料受自然对流的影响不同,在相变材料融化前期,套管上方由于液相自然对流的影响,融化速率更快。根据蓄热器融化速率和融化状态的特点,通过传热过程理论分析,将融化过程进行分段,可以更加深入地了解蓄热器蓄热过程的机理和规律,为优化蓄热器结构提供理论依据。

    • >化学与化工
    • 高载药量硫酸钡微丸的制备研究

      2023, 44(1):37-45. DOI: 10.7535/hbkd.2023yx01005

      摘要 (1030) HTML (0) PDF 930.63 K (1775) 评论 (0) 收藏

      摘要:为进一步提高标志物在消化道的显影清晰度,对高载药量硫酸钡微丸处方及制备工艺进行了优化研究。首先,以硫酸钡为模型药物,采用挤出滚圆法制备硫酸钡微丸丸芯;其次,通过粉末层积法在丸芯外包裹硫酸钡药物层,得到硫酸钡微丸;最后,以丸芯或微丸的圆整度、脆碎度、收率等为质量评价指标,通过单因素试验和正交试验,考察处方及工艺因素对丸芯和微丸性能的影响,优化处方和工艺参数。 结果表明,所得硫酸钡微丸丸芯圆整度好,制备工艺可靠,载药量为80%,550~700 μm(24~30目)收率可达85.33%;粉末层积法供粉中硫酸钡质量分数为90%,830~1 180 μm(14~20目)收率可达90.33%;硫酸钡微丸呈白色球形,粒径分布均匀,脆碎度低,密度高,表面光滑,具有一定的强度,可作为中间产品用于下一步包衣过程。所研制的硫酸钡微丸达到预期设计目的,载药量高,可为硫酸钡微丸的深入研究和开发提供依据,为不透X线标志物的设计提供新思路。

    • 分子尺度下的水损沥青静态裂缝自愈合

      2023, 44(1):46-57. DOI: 10.7535/hbkd.2023yx01006

      摘要 (937) HTML (0) PDF 5.43 M (1674) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探寻水分对沥青自愈合的影响机理,采用分子动力学方法从分子角度对比分析常规沥青、水损沥青的自愈合过程,并通过宏观试验进行验证。首先,结合沥青体系能量变化,将愈合状态分为3个阶段:分子迁移低密度阶段、裂纹愈合及修复阶段、分子自由运动阶段;然后,运用径向分布函数和均方位移函数分析2种沥青在裂纹宽度、含水率、沥青组分的扩散机理和聚集状态,解释沥青的自愈合及水对沥青自愈合的影响机理;最后,进行宏观试验验证。结果表明:在裂缝自愈合过程中,水分将阻碍沥青分子间的作用力,削弱沥青体系能量,导致沥青扩散力降低,且含水量越多,扩散力下降越明显;裂缝减弱了沥青各组分的关联性,破坏了沥青质胶团和胶质过渡相的稳定性,且裂缝处的分子数目随着裂缝尺寸的增加而减少,促使沥青自愈合能力降低。采用分子动力学从分子角度解释沥青愈合机理的可靠性,有助于了解沥青分子在水损过程中结构形态和扩散行为的变化特征,为未来水损沥青自愈合的研究提供参考。

    • >材料科学
    • 石墨烯增强铜基复合材料强度及机理研究

      2023, 44(1):58-66. DOI: 10.7535/hbkd.2023yx01007

      摘要 (456) HTML (0) PDF 18.09 M (1691) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了提升金属基复合材料的力学性能,采用FSP(friction stir processing)方法制备铜/石墨烯复合材料,通过金属显微组织观察试验和力学试验对试样进行分析,探究搅拌工具转速和石墨烯添加量对复合材料微观组织特征、抗拉强度的影响规律,并对复合材料的强化机理进行研究。结果表明,石墨烯对铜基体的作用主要体现在载荷传递和阻碍铜基体中的位错运动和晶界长大方面,随着石墨烯的引入,焊核区晶粒发生了明显细化;晶粒细化的原因是搅拌工具的机械搅拌作用和晶粒再结晶过程中石墨烯对晶粒长大产生了阻碍作用;与母材相比,铜/石墨烯复合材料的抗拉强度提升了5%,最高可达277.49 MPa。因此,采用FSP方法可制备性能良好、石墨烯分布均匀的铜/石墨烯复合材料,新方法有效提升了铜合金材料的力学性能,可为复合材料的广泛应用提供理论基础和技术参考。

    • >数据分析与计算
    • 基于改进RPN的孪生小样本电力目标检测

      2023, 44(1):67-73. DOI: 10.7535/hbkd.2023yx01008

      摘要 (358) HTML (0) PDF 2.77 M (1801) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了解决当前电力系统巡检难度大、效率低、数据不足以支撑大规模训练的问题,提出一种基于孪生网络的小样本检测方法。首先,在Faster RCNN(faster region convolutional neural network)目标识别算法的框架下,搭建支持图片和查询图片共享的孪生网络模型;然后,利用改进的RPN(region proposal network)模块产生更高质量的proposals;最后,在检测头上对支持图片和查询图片的RoI(region of interest)进行关联匹配。结果表明,将算法应用于自主构建的EPD(electric power detection)数据集,在仅利用10张支持图片的情况下,就能实现对电力背景下鸟巢异物和绝缘子相关类别的检测,检测指标mAP达到18.92%。与其他算法相比,应用于电力行业目标检测的孪生网络小样本模型,在极端小样本情况下性能优良,同时具有更加轻量化的优势,可为电力检测新方法研究提供参考。

    • >新能源与节能环保
    • 炭基微生物菌剂促进牛粪好氧堆肥腐熟过程研究

      2023, 44(1):74-82. DOI: 10.7535/hbkd.2023yx01009

      摘要 (372) HTML (0) PDF 1.47 M (1729) 评论 (0) 收藏

      摘要:为评估炭基微生物菌剂促进牛粪好氧堆肥的腐熟效果,以牛粪为原料加入自制炭基微生物菌剂进行为期34 d的堆肥试验,并以纯牛粪为空白对照,研究堆肥过程中理化指标和微生物群落的变化。结果表明,添加炭基微生物菌剂后,1 d内可使堆温达到53 ℃,堆体最高温度为71.7 ℃,较对照组最高温度高出4.6 ℃,且高温期延长3 d。至堆肥结束时,处理组和对照组的含水率、E4/E6,GI分别为29%和33%,1.5和1.9,145.5%和127.6%。通过相关性分析得出,累计温度、含水率、pH值等理化指标相关性数值增大为67%,与细菌门水平间相关性数值增加了56%。添加0.1%(w/w)的炭基微生物菌剂可加快腐熟过程,提高微生物多样性,加快微生物群落的演替和对物料的分解代谢,促进腐熟进程,为炭基微生物菌剂在好氧堆肥中的应用提供了理论依据。

    • >雄安绿色创新
    • 智慧高速公路收费站潮汐车道的开放数量研究

      2023, 44(1):83-92. DOI: 10.7535/hbkd.2023yx01010

      摘要 (315) HTML (0) PDF 1.84 M (1932) 评论 (0) 收藏

      摘要:为解决智慧高速公路收费广场交通分布不均衡、拥堵的问题,在空间资源一定的前提下,提出开放潮汐车道的措施,探讨最佳开放数量。首先,以京雄智慧高速雄安北主线收费站为研究对象,分析车道的潮汐交通流特性,论证设置潮汐车道的可行性;其次,选定潮汐系数分别为0.6,0.7,0.8,0.9,将交通量划分为A-F共6个等级,建立VISSIM收费站仿真模型;最后,以收费站工作日早高峰为例,分析各方案的交通量等仿真结果,确定不同交通流状态下潮汐车道的开放数量。结果表明,收费站出口为主要车流方向时,潮汐系数为0.7且交通量为C-F级,以及潮汐系数为0.9且交通量为B级时,宜开放1条潮汐车道;潮汐系数为0.8和0.9时,C-F级交通量下分别开放2条、3条潮汐车道;其他情况下不开放潮汐车道。依托具有通勤功能的京雄智慧高速公路雄安北主线收费站,研究潮汐车道的最佳开放数量,可为智慧高速公路出入口车道的调控提供参考,对提高高速公路通行能力和通行效率具有现实意义。

    • 沥青路面绿色缓释微胶囊自融冰剂的研究与测试

      2023, 44(1):93-102. DOI: 10.7535/hbkd.2023yx01011

      摘要 (316) HTML (0) PDF 2.99 M (1773) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了解决传统氯盐类道路融雪剂存在对道路腐蚀和环境危害的问题,开发一种绿色环保的缓释微胶囊自融冰剂。利用从糠醛生物质内提取的有机物质制作自融冰剂芯材,利用固废载体将融雪盐芯材吸附至孔隙内,再在吸附芯材的载体表面进行高分子囊壁改性处理,形成微胶囊结构,以冰点和相对融冰化雪能力等为评价指标,开展室内性能试验,并在京雄高速(K64+992)~(K65+193.641)路段进行现场中试试验。结果表明,微胶囊掺入路面材料比例为4%时,室内融冰率达到46.9%,远超规范要求;在5.5%缓释微胶囊自融冰剂替代等量矿粉中试试验中,路面的落雪完全融化,融冰效果良好。利用糠醛热解废液提取物研发的融冰剂芯材缓释效果显著,避免了传统氯化物添加剂的腐蚀性,减少了对路面的腐蚀和环境污染,达到了绿色环保效果。

主编:李铁军

创刊:1980

国际标准刊号:ISSN 1008-1542

国内统一刊号:CN 13-1225/TS

国内邮发代号:

  • 浏览排行
  • 引用排行
  • 下载排行
按检索
检索词