船舶智能设计浅析

随着《中国制造2025》提出综合实力进入世界制造强国前列的制造强国战略目标,基于新一代信息技术产业的智能制造工程正在各个产业迅速推进。但作为制造强国基础的智能工厂并不仅仅局限于智能制造,还应该包括智能设计、全范围的智能物流和智能管控等。其中智能设计是缩短产品研制周期的关键,通过智能设计产生最优化的数据、高正确率数据是缩减制造周期降低制造成本的关键。文章简要剖析智能设计在船舶行业的应用,基于现状展望智能设计的发展方向,并分析了发展智能设计所需的数据系统建设。     

FPSO内孤立波载荷实验观测及理论预报模型研究

利用大型密度分层水槽开展了下凹型内孤立波作用在FPSO上的载荷特性系列实验;并依据实验工况,考虑KdV、eKdV和MCC内孤立波理论的适用性条件,数值研究了FPSO内孤立波载荷成分构成;基于实验结果和载荷成分构成,建立了FPSO内孤立波载荷的理论预报模型.研究表明:FPSO内孤立波水平载荷由粘性力和Froude-Krylov力组成,而垂向载荷主要为垂向Froude-Krylov力;Froude-Krylov力可通过动压力沿FPSO浮体湿表面积分得到,粘性力则通过经实验回归的摩擦系数Cf、形状修正因数K乘以内孤立波诱导水质点切向速度沿FPSO浮体湿表面积分得到.系列实验结果得出:摩擦系数Cf和形状修正因数K与雷诺数Re、KC数和流体层深度比h1/h有关;摩擦系数与Re呈自然对数关系;而形状修正因数K与KC数呈幂函数关系.理论预报模型预报的水平载荷、垂向载荷结果均与系列实验和数值结果吻合较好,并且发现随着内孤立波振幅的增加,载荷幅值近乎线性增加,而且上层流体深度对水平力幅值有明显的影响.     

Integrated planning of static and dynamic charging infrastructure for electric vehicles

This paper investigates the optimal deployment of static and dynamic charging infrastructure considering the interdependency between transportation and power networks. Static infrastructure means plug-in charging stations, while the dynamic counterpart refers to electrified roads or charging lanes enabled by charging-while-driving technology. A network equilibrium model is first developed to capture the interactions among battery electric vehicles’ (BEVs) route choices, charging plans, and the prices of electricity. A mixed-integer bi-level program is then formulated to determine the deployment plan of charging infrastructure to minimize the total social cost of the coupled networks. Numerical examples are provided to demonstrate travel and charging plans of BEV drivers and the competitiveness of static and dynamic charging infrastructure. The numerical results on three networks suggest that (1) for individual BEV drivers, the choice between using charging lanes and charging stations is more sensitive to parameters including value of travel time, service fee markup, and battery size, but less sensitive to the charging rates and travel demand; (2) deploying more charging lanes is favorable for transportation networks with sparser topology while more charging stations can be more preferable for those denser networks.     

面向调移车辆数优化的摘挂列车调车作业计划编制方法

调车作业计划是规定车辆如何调移及其作业程序的具体行动计划。提出了在调车钩数最优前提下以减少调移车辆数为目标的摘挂列车调车作业计划编制方法,构建了摘挂列车调车作业计划编制0-1线性优化模型,并设计了基于消逆规则的启发式分支定界算法对模型进行求解。算例表明,所提出的方法能够求解出调车钩数不劣于统筹对口法且调移车辆数更少的调车作业计划,在给出的算例中总调移车辆数减少了约20%。所提出的方法能够对调移车辆数进行优化,对调车作业计划编制质量的进一步提高、调车过程能耗降低等方面有积极意义。     

高速铁路枢纽站技术作业计划与动车所调车作业计划协同编制研究

分析高速铁路枢纽站技术作业计划与动车所调车作业计划的协同编制过程,提出了将两个计划一体化编制的思想。以需安排作业效益最大化为优化目标,构建基于动车组车底的高速铁路枢纽站与动车所作业计划协同编制模型。针对模型特点,提出瓶颈工序、启发式分配规则及粗粒度主从进程模式的并行禁忌搜索策略(PTS)相结合的混合优化算法,首先确定作业安排瓶颈工序,然后启动主进程和若干从进程,主进程运用启发式分配规则快速生成初始解分配给从进程,从进程运用与瓶颈工序相关的禁忌算法搜索优化解,并反馈给主进程,主进程记录全局最优解并根据交叉策略生成新的初始解,重新分配给从进程进行TS搜索。最后,用实例验证了模型和算法的有效性。     

聚焦“专业岗位职务能力”背景下的课程改革与实践——以“建筑结构基础与钢筋算量”课程为例

建筑结构识图和钢筋算量是高职土建类专业学生的核心技能之一。通过聚焦"专业岗位职务能力",对课程重新定位,结合工作岗位任务进行教学内容选取并实施综合考核方式,使学生的知识技能更加贴合专业岗位需求,并实现学生学习热情的长效性,让学生更加适应市场需求,取得了较好的教学效果。     

艰险山区铁路施工营地建设关键技术问题研究

艰险山区铁路工程沿线地区一般具有自然灾害频发、高原高寒缺氧、建设条件极为困难、施工周期超长等复杂的外部环境。为满足艰险山区铁路施工营地建设“以人文本”需求,给参建人员生活提供适宜安全的环境,基于艰险山区铁路工程施工营地建设的外部环境分析,从房屋材质备选方案比选、营地建设需解决的关键技术问题、节能环保等方面对施工营地建设关键技术问题进行研究,并提出具体的方案与建议。研究成果可为山区铁路及类似工程的施工营地建设提供参考借鉴。     

铁路货车制动梁对车轮磨耗影响的调查分析

铁路货车提速后车轮磨耗加剧,把握磨耗规律,采取有效减磨措施是亟待解决的课题。通过对铁路货车中拉杆式制动梁在缓解状态的理论受力分析及制动状态横移的调研统计,发现制动时固定杠杆与游动杠杆侧制动梁反向横移,1、4、6、7位轮瓦磨耗位置贴近轮缘;通过车轮磨耗调研发现,车轮踏面先于轮缘磨耗,且支点侧的2、4、6、8位车轮磨耗量偏大;固定杠杆侧轮对因制动梁横移引起轮瓦磨耗区域不对称,加剧支点侧车轮磨耗,形成轮径差后影响游动杠杆侧轮对横移,导致支点侧车轮磨耗偏重。从结构上消除制动梁未平衡横向力,并在运用中监控轮径差可减缓车轮磨耗的发展。     

基于电解海水法的船舶废气脱硫脱硝装置设计

设计一种利用海水淡化的生成物浓缩海水作为电解海水的原料,通过隔膜电解海水生成强氧化性溶液和强碱性溶液,利用强氧化性溶液与船舶废气中的SOX进行反应,强碱性溶液与船舶废气的NOX进行反应,从而达到废气的脱硫脱硝。为此,设计一套完整的基于电解海水的脱硫脱硝方案,将强氧化性溶液与强碱性溶液通过喷淋雾化的形式喷射出来,与船舶废气发生反应,从而达到废气脱硫脱硝的目的。     

冰雪条件下中国驾驶员跟驰行为及模型研究

分析驾驶员在冰雪条件下的驾驶行为特性，建立考虑驾驶员行为特性的跟驰模型，有助于丰富现有交通流理论.通过招募驾驶员开展实车跟驰试验，对比分析正常条件与冰雪条件下的驾驶行为差异.进而基于任务难度均衡理论构建包含人类因素参数的任务难度模块，引入改进后的智能驾驶员模型，并采用车辆轨迹数据对模型进行标定和有效性验证.研究表明：驾驶员在跟驰行驶过程中受外界刺激及自身驾驶能力影响时会对车辆行驶状态进行动态调整，试图保持期望间距，且速度与前车一致的状态；冰雪条件下驾驶员采取风险补偿行为，其车头时距波动幅度较正常条件收窄，模型引入人类因素参数可以较好地描述其差异性. 模型有效性验证表明，新模型在6个仿真场景中的表现都优于传统智能驾驶员模型，且表现出更好的鲁棒性.研究结果可为冰雪条件下的交通管理措施制定提供理论支持.