基于生长曲线函数的货车运营环节碳达峰研究

货车是我国大气环境污染的重要来源之一，也是影响我国碳达峰总体目标实现的重要因 素。本文从货车运营环节入手，在运用生长曲线函数对货车保有量进行预测的基础上，对不同类 型货车的保有量和单车碳排放变化进行研究，并从货车节能技术发展、新能源货车推广和应用进 程两方面入手，分3种情景对货车运营环节中产生的碳排放总量趋势进行预判，推演货车运营环 节的碳达峰时间。研究结果表明，只有同时加快货车节能技术发展以及新能源货车推广和应用 进程，货车运营环节中产生的碳排放总量规模才能得到有效抑制并逐渐减少。若到 2030 年货 车单车燃料消耗水平较 2019 年降低 20%以上，新能源货车在货车整体保有量中的占比达到 20%，到 2060 年货车单车燃料消耗水平较 2019 年降低 50%，新能源货车占比达到 50%，则货车 运营环节碳达峰时间将缩短至2030年左右实现，2030年后货车运营环节产生的碳排放总量规 模将逐渐减少。     

25t轴重荷载作用下隧底脱空区域受力特性分析

为了研究在役铁路隧道在通车之后隧底脱空病害的问题,采用有限元理论,建立隧道脱空区域在围岩压力与25 t轴重列车动载作用下的数值计算模型,主要研究80 cm与40 cm脱空宽度分别距隧道中心线0,80 cm与160 cm时脱空区域的受力特性。结果表明:在围岩压力下,脱空区域中线上壁和外侧顶角混凝土中产生拉应力及内侧顶角中产生压应力,其中压应力对脱空的宽度更为敏感;同时施加列车动载作用时,脱空区域上壁出现了竖向动应力与横向拉应力,得到了脱空区域力学指标的最大响应值及其出现的具体位置,宽度的增加对脱空区上壁横向拉应力更为显著,上壁横向拉应力增幅超过200%,竖向动应力增幅达50%。因此,隧底脱空区周围应力分布复杂,拉应力与压应力在脱空区域同时存在,应力突变严重,对脱空现象应及时组织处理。     

典型航线船舶排放清单及排放特征研究

文章分析了我国典型航线典型船舶排放特征,以船舶自动识别系统数据为基础,收集整理所选研究船舶排放参数,结合船舶实际航行资料,采用动力法估算了秦皇岛港—广州港航线某散货船一个航行周期的排放清单,并分析了靠港、停泊、港内机动、巡航4个船舶状态下的排放特征,绘制了2 km×2 km分辨率的空间排放特征图。结果表明,该典型航线上典型散货船舶一个航行周期排放的SOx、NOx、PM10、PM2.5总量分别为18.88吨、30.87吨、1.85吨和1.69吨。排放源分析表明从在船舶的主机、辅机和锅炉3种排放源中,主机是主要排放源。航行状态上巡航工况排放量最大;船舶排放污染物的空间分析表明,船舶在进出港口区域是污染物排放最密集的区域。     

内孤立波作用下水下潜器的载荷特性数值分析

为了研究海洋内孤立波作用下潜器的载荷特性,以RANS方程为控制方程,依据Kdv,eKdv和mKdv三类内孤立波理论计算速度入口,建立两层流体中内孤立波与水下潜器相互作用的数值模拟方法,计算分析内孤立波作用下潜器的水平力、垂向力和力矩的变化规律.结果表明,数值模拟得到的内孤立波波形及振幅与其对应理论解和文献中实验结果吻合良好.潜器的受力变化规律与内孤立波波幅、上下层水深比和潜器潜深有关.     

A comparative life-cycle energy and emissions analysis for intercity passenger transportation in the U.S. by aviation,intercity bus,and automobile

Intercity passenger trips constitute a significant source of energy consumption, greenhouse gas emissions, and criteria pollutant emissions. The most commonly used city-to-city modes in the United States include aircraft, intercity bus, and automobile. This study applies state-of-the-practice models to assess life-cycle fuel consumption and pollutant emissions for intercity trips via aircraft, intercity bus, and automobile. The analyses compare the fuel and emissions impacts of different travel mode scenarios for intercity trips ranging from 200 to 1600 km. Because these modes operate differently with respect to engine technology, fuel type, and vehicle capacity, the modeling techniques and modeling boundaries vary significantly across modes. For aviation systems, much of the energy and emissions are associated with auxiliary equipment activities, infrastructure power supply, and terminal activities, in addition to the vehicle operations between origin/destination. Furthermore, one should not ignore the embodied energy and initial emissions from the manufacturing of the vehicles, and the construction of airports, bus stations, highways and parking lots. Passenger loading factors and travel distances also significantly influence fuel and emissions results on a per-traveler basis. The results show intercity bus is generally the most fuel-efficient mode and produced the lowest per-passenger-trip emissions for the entire range of trip distances examined. Aviation is not a fuel-efficient mode for short trips (<500 km), primarily due to the large energy impacts associated with takeoff and landing, and to some extent from the emissions of ground support equipment associated with any trip distance. However, aviation is more energy efficient and produces less emissions per-passenger-trip than low-occupancy automobiles for trip distances longer than 700–800 km. This study will help inform policy makers and transportation system operators about how differently each intercity system perform across all activities, and provides a basis for future policies designed to encourage mode shifts by range of service. The estimation procedures used in this study can serve as a reference for future analyses of transportation scenarios.     

Layout optimization of an inertial energy harvester for miniature underwater mooring platforms

Comprehensive analyses of the layout influence on power performance of a low-frequency miniature horizontal-pendulum-type inertial energy harvester for underwater mooring platforms are presented in this article. The mathematical models are obtained utilizing the Newton-Euler method. The power performance is evaluated by simulations over different parameters, such as damping, excitation frequency, and layout position. Simulation results indicate that the harvester can extract energy from low-frequency excitations over the range of 0.1 Hz–0.4 Hz, and maximum output power can reach to 0.7 W under excitation frequency f = 0.4 Hz. Different layout positions influence the energy harvesting performance of the harvester dramatically. Changing the layout position to positive value can enhance and broaden the power performance. The amplitude responses with different layout positions do not show resonant characteristics, even near the natural frequency of the harvester, due to large amplitude vibrations and strong nonlinear characteristic. As excitation frequency f = 0.4 Hz, there is a zero output power point appears at layout position d = −1.3 m. Moreover, the harnessed power has a quadratic relationship with the layout position value.     

一种新的碰撞耗散能快速估算方法及其在船—平台碰撞事故中的应用研究

海洋平台在作业过程中存在遭受船舶碰撞的潜在危险,一旦事故发生将可能导致结构严重损伤从而影响平台的作业安全,因此在平台结构设计阶段需要考虑其抗撞性能.文章以海洋供应船撞击半潜式钻井平台为研究对象,基于碰撞外部动力学理论和DNV规范计算方法,计及平台艏摇运动响应的影响,提出了一种新的耗散能估算方法-DNV`R解析法.以非线性有限元船-平台碰撞数值仿真结果为参考,将该解析法与规范法、Zhang解析法及Liu解析法计算结果进行对比,研究得出:文中所提出的DNV`R解析法弥补了规范法较为保守且仅适用于对心碰撞场景的不足,计算过程简单、便捷,且计算精度与Zhang解析法和Liu解析法基本接近,能够满足船-平台碰撞耗散能快速估算的精度要求.     

考虑游览船运营特征的航道通过能力评价方法

为构建客货船舶协同动态运行控制技术体系，以经典航道通过能力模型为基础，构建基于游览船运营特征(发船高峰性和航线集中度)的航道通过能力模型.根据黄浦江游览核心区船舶自动识别系统(AIS)数据，对所提出的航道通过能力模型进行实证分析.研究结果表明，本文航道通过能力模型能够较为准确地评价研究区域的实际航道通过能力.游览船发船高峰时期与现有航线规划条件下，黄浦江游览核心区航道通过能力(76艘/h)趋近饱和状态；当过境船到达超过69艘/h时，建议海事相关部门采取“错峰”航行等相关政策.     

台风"莎莉嘉"过境期间某泻湖内波浪特征分析

通过在某岛礁泻湖内布置ADCP波流测量仪器,采集到2016年21号台风"莎莉嘉"期间的波浪数据.结合布置在泻湖口处风速仪的风实测数据,本文对该时间段内的波浪特征进行分析.由波浪统计数据分析发现有义波高随时间的变化趋势与风速的变化趋势高度重合;谱峰周期的变化则要晚于风速的变化;谱峰方向在台风起主导作用期间与风向高度一致.通过分析多个无因次参数以及对风浪和涌浪进行分离发现测点与台风中心距离开始变大的这个时间点有着重要的意义.在该时间点,波长开始变长,波浪由无限水深波浪转变为有限水深波浪.一些波浪特征值,比如谱峰周期、a/L,也发生比较大的变化.此后在七级风半径不再覆盖测点时,该处波浪由风浪转变为涌浪.对波浪谱进行分析发现,在台风主导期间,其谱为单峰谱,其余时间则为双峰谱.     

基于云平台的城市轨道交通能源管理系统

阐述了基于云平台的城市轨道交通能源管理系统架构和建设方式。该系统利用云计算的高效和弹性来部署建设,采用线网-车站二层管理模式,降低了线网和线路服务器等的硬件部署成本和维护成本。通过将能源管理系统内部使用的业务应用转换为基于云平台的能源管理应用软件,能源管理系统可获取云平台提供的共享数据,并将经过业务处理后的数据存储到云平台中,以服务于云平台上其他业务,实现了数据资源的逻辑统一和高效利用。