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期刊信息/Journal information
科学技术与工程
科学技术与工程

明廷华

旬刊

1671-1815

ste@periodicals.net.cn

010-62103284

100081

北京市海淀区学院南路86号

科学技术与工程/Journal Science Technology and Engineering北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊向社会介绍科技界、工程界进展情况和为科学家、工程技术专家开展学术交流服务的一份学术性、知识性和动态性杂志。主要内容包括科学技术发展前景和重大建设工程进展情况，科学技术与工程方面的新成果、新知识、科技界和工程界的热点问题等。适合科技工作者、工程技术专家、领导同志、管理干部和图书资料馆（室）订阅。
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    斯里兰卡极端降水时空演变特征及趋势预测

    尤立齐天杰胡春明
    5152-5161页
    查看更多>>摘要：斯里兰卡是中国"一带一路"倡议的重要节点国家,极端降水对当地社会经济威胁较大,极易引发灾害.选取当地10个气象站2008-2020年的逐日降水资料,基于RClimDex模型计算斯里兰卡6个极端降水指标,利用经验正交函数分析、Morlet小波分析和重标极差法(R/S分析)等,分析极端降水事件的时空演变特征.结果表明:极端降水指数在时间分布上,除持续干旱指数(CDD)呈减少趋势外,其他各指数均为上升趋势;极端降水指数空间差异表现为北部沿海平原地带的极端降水强度高于南部沿海平原,拉特纳普勒市以西地区为斯里兰卡降水事件的多发区;极端降水指数周期性明显,绝大多数极端降水指数以6～7 a为第一主周期.R/S分析表明当地极端降水事件未来持续可能性较大.研究成果可为斯里兰卡极端气候预测、生态环境保护、防灾减灾工作等提供决策支持.

    极端降水斯里兰卡时空演变经验正交函数(EOF)小波分析Hurst指数

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    闸片摩擦块排列方式对高速列车制动盘磨损深度的影响

    周素霞王君艳巴馨悦李光...
    5162-5169页
    查看更多>>摘要：制动盘的摩擦磨损是高速列车盘式制动工作失效的重要原因,且摩擦块的排列方式是影响制动盘最大磨损深度的重要因素.为研究摩擦块排列方式对制动盘最大磨损深度的影响,考虑摩擦温度、接触应力和相对滑移速度在制动过程发生变化,基于Archard磨损模型进行修正,利用ANSYS有限元仿真软件,建立制动盘-闸片三维瞬态模型,采用列车在通过42号道岔紧急制动时的工况,仿真计算不同摩擦块排列方式下制动盘摩擦面的最大磨损深度.分析最大接触应力,提出"应力磨损因子"参数,用来表征应力对最大磨损深度的影响.提取径向节点磨损深度,分析摩擦表面的磨损形貌,给出摩擦块不同排列方式对制动盘磨损深度的影响规律.研究成果为改善制动盘磨损提供理论依据和新的思路,为今后铁路制动系统闸片结构的设计提供借鉴.

    摩擦磨损修正的Archard磨损模型摩擦块排列方式最大磨损深度最大接触应力

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    非均布压力作用下纯弯曲孔道预应力摩阻损失

    杨雅勋刘寒柴文浩吴富勇...
    5170-5178页
    查看更多>>摘要：为获得更准确的孔道预应力摩阻损失计算方法,保证桥梁结构设计的有效预应力和桥梁结构的安全运行.根据赫兹接触理论,综合考虑摩擦力、接触压力与张拉力间的相互作用,导出了纯弯曲孔道在非均匀压力作用下摩阻损失公式.通过有限元软件分析不同参数对摩阻损失计算值的影响.通过实际工程的摩阻试验探究纯弯曲孔道在非均匀压力下预应力摩阻损失的具体分布规律,并通过规范公式、推导公式的理论计算值与现场实测数据的偏差,验证公式的合理性.结果表明:弯曲角度小于120°、摩擦系数为0.2～0.4范围内,推导公式计算值更接近实际情况;随着张拉应力和弯曲角度的增加,利用推导公式计算得到的摩阻损失值更接近实测结果.

    预应力摩阻损失弯曲孔道有限元模拟接触压力

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    瓦斯隧道压入式通风风管漏风对瓦斯分布的影响

    安俊杰黄飞王少龙黄小亮...
    5179-5184页
    查看更多>>摘要：压入式通风风管漏风对瓦斯隧道施工中的瓦斯分布规律影响颇大.以何家坡高瓦斯隧道通风为工程背景,采用计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)方法模拟风管漏风工况下的瓦斯隧道通风案例,分析漏风面积与漏风位置对隧道瓦斯分布的影响规律.结果表明:风管出风口的射流作用导致掌子面靠近风管一侧无瓦斯聚集,而掌子面与出风口之间的涡流作用导致该区域出现大量瓦斯聚集;风管漏风面积越大,漏风处上游涡流强度和下游射流强度越大,因此上游瓦斯聚集程度与下游瓦斯稀释程度越明显,两者均随着漏风面积的增加呈线性增加;风管漏风位置越靠近掌子面漏风处上游瓦斯聚集的程度越明显,瓦斯聚集的增量随轴向距离呈指数减小的关系,风管位置越远离掌子面漏风处下游瓦斯的稀释与扩散程度越显著,瓦斯浓度减小的程度随轴向距离呈指数增大的关系.研究成果可为瓦斯隧道施工中的瓦斯监测及传感器布置提供一定的理论借鉴.

    瓦斯隧道漏风数值模拟瓦斯分布

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    基于改进灰靶的山区隧道施工场地布置方案优选

    王景春王屹李永昊刘凯林...
    5185-5193页
    查看更多>>摘要：为提高山区隧道施工场地布置方案决策的准确性,以牛栾村隧道六种施工场地布置方案为例,提出了基于改进灰靶的方案优选模型.首先,通过分析场地布置方案影响因素,构建了以方案可行性、方案经济性、环境影响和社会效益影响为核心的评价指标体系;其次,采用云模型将定性指标定量描述,并运用CRITIC(criteria importance though intercriteria correlation)确定指标权重;最后以灰色关联差异信息值为基础,结合欧几里得理论计算修正的加权靶心距,通过对比靶心距实现方案优选,并采用单因素轮换法(one-at-a-time,OAT)进行了指标敏感性分析.结果表明:最优方案的加权靶心距为0.610,评选出的方案与实际一致,并分析出"地形地貌改变"为对方案评选影响最大的指标.可见,该方法呈现了各方案的优劣,使山区隧道施工场地布置方案评选更科学、合理.

    山区隧道场地布置方案评选改进灰靶决策指标敏感性分析

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    基于深度强化学习的智能车辆行为决策研究

    周恒恒高松王鹏伟崔凯晨...
    5194-5203页
    查看更多>>摘要：自动驾驶车辆决策系统直接影响车辆综合行驶性能,是实现自动驾驶技术需要解决的关键难题之一.基于深度强化学习算法DDPG(deep deterministic policy gradient),针对此问题提出了一种端到端驾驶行为决策模型.首先,结合驾驶员模型选取自车、道路、干扰车辆等共64维度状态空间信息作为输入数据集对决策模型进行训练,决策模型输出合理的驾驶行为以及控制量,为解决训练测试中的奖励和控制量突变问题,改进DDPG决策模型对决策控制效果进行优化,并在TORCS(the open racing car simulator)平台进行仿真实验验证.结果表明:所提出的决策模型可以根据车辆和环境实时状态信息输出合理的驾驶行为以及控制量,与DDPG模型相比,改进的模型具有更好的控制精度,且车辆横向速度显著减小,车辆舒适性以及车辆稳定性明显改善.

    自动驾驶行为决策深度强化学习深度确定性策略梯度算法

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    基于安全裕度的网联自主汽车换道行为风险量化及动态平衡模型

    陈意成曲大义邵德栋杨子奕...
    5204-5211页
    查看更多>>摘要：伴随车联网技术的发展,道路交通流呈现智能网联自动驾驶汽车与传统人工驾驶车辆混合共存发展态势,研究网联新型混合车流换道驾驶行为的风险特性极其重要.基于安全裕度理论,建立了换道行为风险量化模型,采用故障树分析法,推导换道的时间和空间风险,进行时空融合的风险评定量化,以判断车辆是否处于安全变道状态,并动态平衡车辆换道行为可能存在的风险.运用SUMO软件对建立的量化模型进行仿真验证分析,碰撞时间倒数与瞬时风险系数均值分别下降0.1与0.05,同时变化趋势趋于稳定.安全裕度风险量化模型使换道风险得到了有效控制的同时,交通流的稳定性得到了较大提高,可保障未来网联环境中自主驾驶车辆队列的稳态运行,从而提高交通容量和交通效率.

    网联自主车辆安全裕度风险平衡理论故障树分析法换道风险量化

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    京津多机场系统容量损失影响分析

    韩红蓉黄婕赵嶷飞
    5212-5219页
    查看更多>>摘要：全球范围内多机场系统数量和规模都在不断增长.由于终端区内有限资源的限制,邻近机场的运行存在一定的相关性,这导致多机场系统运行效率低下.为了估计多机场运行产生的限制,以北京终端区为例提出一种统计分析框架对多机场系统的容量损失进行整体分析.首先,根据理论容量模型分别计算出北京终端区各机场的理论容量,并进一步确定各机场独立运行下的实际容量;其次,以北京终端区的历史运行数据为基础,估计出3个机场及终端区系统的具有鲁棒性的Pareto容量包络曲线;最后,基于独立运行容量与相关运行容量量化出终端区各机场及多机场系统的实际容量损失.为进一步提高多机场终端区的运行效率提供建议与参考.

    多机场系统终端区相关性容量损失

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    基于多机场终端区交通态势的航班延误预测

    张兆宁查子奇
    5220-5226页
    查看更多>>摘要：为了针对性地制定后续优化措施,以降低多机场终端区内航班延误所带来的不利影响,并提高多机场系统内各机场的运营效率,进行多机场终端区航班延误的预测研究.首先,考虑多机场终端区交通态势对航班延误的影响,在对多机场终端区交通态势进行分析的基础上,建立6个描述终端区交通态势的指标.接着,构建反向传播(back propagation,BP)神经网络航班延误预测模型,将终端区交通态势指标、航班信息和天气环境数据等作为输入,航班延误时间作为输出,并利用粒子群优化算法(particle swarm optimization,PSO)优化BP神经网络进行训练.通过实例验证和分析,基于多机场终端区交通态势的航班延误预测能够有效提高预测准确率,同时,通过粒子群优化BP神经网络的预测模型预测准确率均高于一般的考虑交通态势的BP和遗传算法优化的BP神经网络模型(genetic algorithm and back propagation,GA-BP).

    多机场航班延误预测终端区交通态势反向传播(BP)神经网络粒子群优化算法(PSO)

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    基于Landsat 8的漓江流域生态环境质量及其影响因素分析

    倪春雨何文姚月锋
    5227-5238页
    查看更多>>摘要：漓江流域生态环境质量时空变化及其影响因素的精准评价对桂林国际旅游胜地与国家可持续发展议程创新示范区建设具有重要的现实意义.通过谷歌地球引擎(Google Earth Engine,GEE),融合Landsat 8遥感影像构建遥感生态指数(re-mote sensing ecological index,RSEI),探讨自2012年桂林国际旅游胜地建设以来漓江流域生态环境质量的时空变化格局及其主要影响因素.结果表明:漓江流域生态环境质量呈现上升趋势且总体处于中上等水平,其中,流域林地和草地生态环境质量等级主要为优和良,而建设用地和耕地等区域主要为差和较差;流域的生态环境质量具有较强的空间自相关性,呈聚集性分布格局,主要表现为高-高聚类、低-低聚类和不显著聚类;绿度和湿度指标对RSEI指数有正向影响,而干度和热度指标则为反向影响;由人为因素引起的流域土地利用和植被覆盖度变化对漓江流域生态环境质量的影响要远远大于自然因素.在国际旅游胜地建设过程中,要坚持生态保护优先发展战略,注重保护和恢复漓江流域的生态环境,以促进桂林市国家可持续发展议程创新示范区建设.

    遥感生态指数谷歌地球引擎(GEE)主成分分析(PCA)地理探测器漓江流域

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