质子交换膜燃料电池系统仿真研究

本文搭建PEMFC系统仿真模型，将空压机、电堆等部件按照物理特性进行抽象化，通过自定义工况进行拉载仿真。研究发现，该模型能够较好地反映出PEMFC系统的动态响应特性，具有较高的准确性，对PEMFC系统控制策略研究以及掌握其中机理有积极推动的作用，有助于改善PEMFC的设计。     

质子交换膜燃料电池气体扩散层测评技术研究

以质子交换膜燃料电池为代表的氢能利用技术为实现“双碳”目标提供了重要解决方案，气体扩散层作为燃料电池的核心组件之一，承担了传输反应物及反应产物、导电、导热等具体功能，在工作过程中蕴含着“气—水—热—电—力”复杂多物理场的共同作用，其性能直接影响到燃料电池整体输出特性。因此，开展燃料电池气体扩散层测评技术研究对于提供气体扩散层的设计选型，支撑行业产品横向对比，指导产品正向开发具有十分重要的实践意义。     

质子交换膜燃料电池阴阳极恒压差控制策略研究

阴阳极压力控制对提高燃料电池系统性能至关重要。本文阳极侧使用自适应神经模糊推理系统(ANFIS)作为其控制策略，实现对阴极压力的跟随；阴极侧使用RBF-PID控制器作为其过氧比控制策略。仿真结果表明，ANFIS可迅速将阴阳极压力差稳定在需求值并显著降低流量波动。     

考虑车流径路选择的分组-单组货物列车混合编组优化策略

统筹考虑车流径路选择与编组方案制定，研究带路网干线大运转车流径路选择的分组-单组货物列车混合编组优化问题，构建具有2阶递进结构的模型及求解策略。在构建嵌入车流径路选择的单组列车编组优化模型基础上，以分组列车开行方案替代原单组列车开行方案所带来的车小时节省最大为目标，进一步构建基于单组列车方案组合排序的分组列车编组优化模型。求解时先通过3次更新，完成单组列车开行方案优化；再通过组合排序，分别生成合并式分组列车和衔接式分组列车的开行方案；最后利用车组唯一与车小时节省原则，筛选出最优分组列车开行方案。依托我国中部路网主通道设计实验场景，验证模型及求解策略的有效性。结果表明：考虑车流径路选择后，最优单组列车开行方案共开行17列列车，产生11 560车小时消耗；进一步优化得到的分组-单组货物列车混合编组方案能够减少1列列车，节省582.5车小时消耗。该模型及求解策略能有效求解车流径路选择下的分组-单组列车混合编组优化问题。     

基于燃料电池船舶混合电力推进系统的功率追踪控制策略

为提升混合电力推进船舶的续航能力，针对小型船舶巡航负荷的特点，组建以锂电池为动力源、燃料电池为增程单元的混合电力推进系统。选取典型船舶确定试验平台运行工况，设计与其相匹配的增程式燃料电池混合动力系统，并搭建质子交换膜燃料电池与锂电池混合电力推进系统的试验台架。以适配巡航工况为目的，基于锂电池荷电状态（SOC）调节功率追踪，获取燃料电池与锂电池间的能量分配策略。研究结果表明，该功率追踪控制策略能实现母线功率输出与模拟船舶工况间的适配。当将锂电池作为主要动力源时，系统发电单元的转换效率可维持在85%左右；当将燃料电池作为主要动力源时，系统发电单元的转换效率仅维持在75%左右。由此说明，以锂电池为动力源、燃料电池为增程单元的混合电力推进系统的设计是合理的。     

铁路工程技术接口工序工期缓冲管理研究

研究目的:为减少铁路工程进度管理中技术接口工序返工造成的工期延误，提出一种考虑不同重叠关系的关键技术接口工序的缓冲管理方法。研究结论:(1)基于技术接口交换概念，结合PDCA循环理论，构建铁路工程技术接口交换全寿命周期模型，通过分析不同重叠关系下的接口信息交换过程，发现信息传输是影响工期的根本原因；(2)运用DSM矩阵对技术接口信息交互所造成的返工风险与概率进行量化，确定返工时间和资源紧密性，并以拉林铁路巴玉隧道和巴玉雅鲁藏布江三线大桥为例，计算技术接口的缓冲大小与工期；(3)研究结果表明：运用该方法所得工期缓冲为18.56 d,总工期为112.63 d,对比于不考虑接口不同重叠关系的方法，接口总工期缩减5.23%,即该方法能有效缩短工期，促进工程按时完工率；(4)本文方法可为铁路工程技术接口进度优化与控制提供参考。     

生态优先下某机场水道工程技术方案优化

近年来随着国家经济快速发展，人们越来越重视对海洋的生态保护，可海洋生态常受到围填海工程用海面积、施工工艺等影响。本文以某机场围填海预留水道工程为例，通过对环境条件、施工条件、环保要求、使用条件等多方面分析，以及对周边环境水体交换的数值模拟，指出原技术方案的不足，并提出在满足工程陆域使用要求的前提下将水道增加18.75%宽度和水道护岸施工方案由“先填后挖”的封闭式施工工艺改为开放式施工工艺。结果表明：生态优先的条件下，优化后的水道技术方案不仅有效保障了湾内水体交换及污染物扩散，而且进一步降低了工程实施对潮间带生物、游泳动物等周边海洋生物资源的影响，生态经济综合效益更优，其成果可为类似工程提供借鉴。     

基于异质集成学习方法的城轨列车客流智能分析系统研究

为解决当前城市轨道交通（简称：城轨）列车客流分析存在的检测精度不高和适用场景单一等问题，设计了一种基于异质集成学习方法的城轨列车智能客流分析系统。该系统基于云边协同架构，采用分组Voting方法，将YOLOv5s(You Only Look Once v5s)、FCHD(Fully Convolutional Head Detector)、CSRNet(Network for Congested Scene Recognition)模型作为基模型进行集成，最终实现客流统计、拥挤度分析和辅助清客等功能。利用北京城轨某线路列车的监控图像数据进行实验，结果表明，与其他各基模型相比，该系统采用的模型检测效果更佳，有效提升了检测精度，丰富了可适用的检测场景。     

近岸滩涂区海堤口门尺寸优化数值分析

针对近岸滩涂区建设海堤过程中需进行海堤口门设置，建立近岸滩涂区数学模型作为研究手段，应用水动力和水质模型模拟海堤所在滩涂区的水动力条件和海堤所围水体与外海交换情况，研究海堤口门尺寸大小与口门处水流流速、所围水体的交换时间、交换率的关系。计算结果表明：近岸滩涂区受地形高程的影响，在落潮阶段大部分滩涂区均有露滩现象，在该区域建设海堤时，当口门设计尺寸超过100 m时，可保证通过口门处的水流最大流速控制在1 m·s以下，也可实现在1个潮周期海堤内部的水体全部下泄至外海，与外海的水体实现100%交换率，为后期海堤口门设置提供决策依据。     

铁路车站咽喉区道岔自动分组方法研究

咽喉区道岔分组不仅是运用利用率计算法查定铁路车站咽喉通过能力的必要步骤，还是车站进路选择、股道运用等行车技术作业的关键环节。为解决当前自动分组方法不能有效解决复杂咽喉区非水平方向布置道岔的分组问题，将咽喉区道岔分组问题抽象为有向图中点的归属问题，构建咽喉有向图模型和道岔分组有向图模型，设计二阶段法对模型求解。第一阶段识别平行进路，目标是基于咽喉有向图运用DFS算法识别并生成平行进路对全集；第二阶段为判断道岔归属，目标是基于进路判断法及道岔坐标设计初分、调整、检验等计算步骤判断道岔归属并生成道岔组。以某个布置复杂的技术站咽喉为例，对本文所提出方法进行检验，结果表明该方法能够快速准确地实现咽喉道岔自动分组，有利于铁路数字化设计和智能化生产管理。