围绕数据采集、交通冲突相关指标及冲突风险预警方法, 从适用范围、工作原理及优缺点方面, 介绍风险冲突识别与预警技术的各个环节及国内外相关研究成果。基于实时多传感器数据融合及路侧预警方式, 对城市互通式立交风险冲突识别与预警技术的未来发展趋势及实际应用做出展望。
以我国主要代表性城市为研究对象, 分析高速铁路网络特性与拓扑特征, 识别高铁网络中的节点城市及其功能作用。运用Space-P方法构建高铁网络模型, 利用复杂网络理论及Pajek分析软件, 从度值、平均路径长度、聚集系数及节点城市中心性等方面研究我国高铁网络的拓扑结构及节点中心性, 结果表明: 我国高铁网络整体聚集性较高、连通性较强, 东中部及沿海城市表现出高聚集性, 西部城市高铁网络连通性低, 聚集性较弱; 高铁网络具有小世界特征, 任意两节点之间通过较少的中转次数即可连通, 少数城市间需中转三次才能连通; 在高铁网络中, 度值较大的城市主要集中在我国东中部及沿海地区, 西部及东北地区城市度值较小且度中心性较大, 其接近中心性也较大; 而度值较小且介数中心性较大的城市具有较强的中转能力。
针对非饱和城乡交通干道上存在通行能力余量和高燃油消耗的问题, 提出一种利用通行能力余量的智能网联车队生态驾驶模型, 该模型兼顾燃油经济性和通行能力两个目标, 通过优化求解获取最优速度曲线, 引导一系列小型车队平滑地通过非饱和城乡交通干道。提出近似的速度优化模型并采用遗传算法对其求解。定义3种控制方案对模型进行测试, 仿真结果表明: 与方案1相比, 方案2燃油消耗量减少49.4%, 通行能力增加200%, 绿灯剩余时间减少14.7%;方案3燃油消耗量减少59.5%, 通行能力增加200%, 绿灯剩余时间减少23.5%。与方案2相比, 方案3可以在不影响通行能力的前提下, 通过绿灯剩余时间缩短10.3%和平均速度降低5.2%, 燃油消耗量可以减少20%。结果表明, 当信号交叉口存在通行能力余量时, 可以通过调整车辆的行驶速度曲线以充分利用通行能力余量, 明显改善燃油经济性。
对近年来提出的多场耦合数值方法展开梳理与总结，从简单的热-力两场弱耦合到复杂的热-水-气-化学多场强耦合，从连续体的多场耦合作用到连续-非连续体的多场耦合计算。按照场数量增多、耦合作用增强、连续到非连续的逻辑逐渐深入讨论。本研究对多场耦合数值计算今后的发展作了展望。
在碳达峰和碳中和目标的推动下, 高比例可再生能源接入导致新型电力系统的低惯量特征突出。为保障电网安全稳定运行、支撑可再生能源消纳, 对电力系统惯量相关领域的研究进行综述与展望。阐述电力系统惯量的内涵, 探讨传统惯量、虚拟惯量和等效惯量间的关系, 剖析虚拟惯量控制的物理意义。从惯量来源的角度总结风机、光伏和储能等虚拟惯量控制技术的研究动态及成果, 并对电力系统惯量评估方法进行归纳梳理。总结电力系统惯量相关领域中亟待研究的重点内容并给出建议。
随着纳米技术和生物化学领域的发展, 对微观粒子的粒径和制造工艺提出更高的要求。气溶胶作为常见的工程纳米材料颗粒物, 在社会各行各业应用广泛。从气溶胶制备方法出发, 通过对大量相关文献的系统梳理, 综述气溶胶常用制备方法的研究进展, 对比分析不同气溶胶制备方法的适用场景, 明确不同气溶胶制备方法的使用要求, 归纳概述不同气溶胶制备方法的优缺点。在此基础上, 进一步综述不同时期国内外学者对各类方法的优化和完善, 深入剖析国内外学者的试验和研究成果, 对超临界流体技术在气溶胶制备中的应用进行分析与展望。
为解决长期往复车辆荷载作用下道路结构易产生弹塑性变形的问题, 基于静力安定定理研究Hertz荷载作用下半无限空间Mohr-Coulomb结构的安定行为, 引入遗传算法构建往复车辆荷载作用下道路结构安定极限下限值的高效计算方法。通过与现有求解方法进行对比和参数分析, 验证了新方法的准确性，计算过程在10 s内完成。
为研究砂颗粒尺寸效应对桩侧摩阻力的影响, 开展理论分析和室内模型试验研究桩侧摩阻力随桩径、桩表面粗糙度和砂土中值粒径的变化规律, 建立考虑尺寸效应的桩侧摩阻力修正计算方法。考虑尺寸效应后, 通过拟合试验数据得到桩-土界面极限摩擦角与相对粗糙度的关系。为反映尺寸效应对桩侧法向应力增量的影响, 将桩-土界面剪切带视作弹性空心圆柱, 基于小孔扩张理论建立桩侧法向应力增量的改进计算方法, 并通过与模型试验结果对比验证该方法的可靠性。研究表明, 在一定范围内桩侧摩阻力主要受桩-土界面相对粗糙度和桩基与砂土中值粒径的比值两个参数影响, 其中界面相对粗糙度和桩基与砂土中值粒径比值分别通过影响桩-土界面极限摩擦角和法向应力增量进而影响桩侧摩阻力。研究结果可为微型桩等小直径桩基承载力设计提供相应的理论依据。
同步定位与建图(simultaneous localization and mapping, SLAM)技术作为智慧交通领域研究的热点, 是无人驾驶车辆自主规划路径的关键。围绕SLAM技术相关传感器类型、定位、制图、多传感器融合四方面, 从优缺点、适用范围、概率算法、地图类型及融合方式出发, 介绍SLAM技术实现过程中的各个环节, 系统阐述了国内外相关的研究成果。基于多传感器融合SLAM, 分析了目前常见的融合SLAM技术难题, 对SLAM技术的未来发展趋势及实际工程应用做出展望。
介绍国内外对建筑结构抗下击暴流研究的主要科研成果, 从现场实测、解析模型、数值模拟、风洞试验和结构的风振响应分析5个方面展开论述, 关注与人民生产生活息息相关的各类建筑结构, 系统总结现阶段国内外对结构抗下击暴流的研究进展和存在的问题。对建筑结构抗下击暴流的研究方向进行了展望。
低惯量可再生能源发展导致电力系统运行形态发生变化, 频率动态行为愈加复杂, 频率安全稳定面临新的挑战。阐述频率动态响应过程, 综述频率动态行为量化特征和分析方法, 强调基于人工智能分析方法的优势和前景。从可再生能源发电强波动、电源非同步并网低惯量及大功率缺额与连锁故障高风险三个角度, 分析电力系统运行形态变化, 探讨对频率分析与控制的新要求。剖析可再生能源快速发展背景下电力系统等效惯量的内涵, 综述可再生能源虚拟惯量控制方法, 强调多类型虚拟惯量协调控制的优势和前景。总结频率分析与控制领域中亟待研究的重点内容, 给出后续研究建议。
从爬坡的定义方式、预测方法、控制策略三个层面出发, 对以风电、光伏为代表的新能源爬坡事件进行概述。列举爬坡事件常用的定义并分析其优劣性; 总结爬坡事件目前主流的预测方法，根据是否利用功率预测结果分为直接法和间接法, 并对常用的评价指标进行介绍; 阐述目前爬坡控制策略常用的方法, 按照有无储能参与分为无储能参与的有限度控制策略和有储能参与的联合控制; 对目前研究仍存在的问题和未来重点研究方向进行总结。
为准确把握海洋波浪能利用技术的发展情况, 以海洋波浪能发电装置为出发点, 综述当前的重要研究进展。波浪能装置形式尚未收敛, 以不同的能量捕获方式为分类原则, 介绍振荡水柱式、越浪式和振荡体式3类主流装置的工作原理及其能量转换系统。分析每类装置的优缺点，选取典型工程装置展开详细的介绍。对我国已经完成海试的工程装置情况进行整理, 发现振荡体式是我国当前最主流的装置形式。总结波浪能发电装置性能评价的研究进展, 目前尚未形成统一的评价标准。分别从高效性与稳定性、可靠性与成本和多元化综合平台建设3个方面探讨波浪能发电装置发展所面临的困难及主要的突破方向。
主要介绍换热器200余年的发展历程，对不同结构换热器的产生及典型应用进行综述。重点阐述管壳式换热器、板式换热器、微结构换热器和印刷电路板换热器四种不同结构的换热器，及其为了实现强化传热所开展的相关几何参数优化和结构改进的发展工作。分析现有换热器结构设计中存在的问题与限制，总结换热器结构更新的具体建议和发展趋势。
基于缩尺模拟试验, 通过改变涵洞两侧地基压缩模量用于模拟堤-涵差异沉降, 揭示涵顶加筋作用机理, 确定路堤堆载条件下涵顶土压力分布规律, 并推导建立土压力计算公式。研究结果表明: 同等地基模量条件下, 加筋路堤下的涵顶土压力明显高于普通路堤, 且随格栅层数增加, 堤-涵相对位移减少; 同等加筋条件下, 地基压缩模量越小, 堤-涵相对位移及涵顶土压力均越大; 综合土拱效应与加筋作用机理, 建立加筋路堤下涵顶土压力计算公式, 并与模型试验结果进行可靠性验证。研究结果可为加筋路堤下涵洞结构设计提供依据。
多运动视觉里程计(multi-motion visual odometry, MVO)是在动态场景中估计动态物体位姿变化的算法，对于移动机器人和自动驾驶汽车等自主化设备(autonomous things, AuT)的研发具有重要的理论意义和较大的实用价值。综述机器人领域多运动视觉里程计的发展过程及最新研究进展，根据特征点聚类方法的不同，从特征点几何聚类和语义几何聚类两个方面介绍多运动视觉里程计融合特征点及语义信息求解空间内多运动视觉里程计的重要研究成果。基于相同的评价指标及数据集对几种常用方法进行深入的对比研究，展望未来多运动视觉里程计的发展方向。
研究砂土中浅埋竖向锚定板的极限承载力。采用粒子图像测速法(particle image velocimetry, PIV)开展模型试验研究, 得到砂土中竖向锚定板在水平拉拔过程中的土体变形和破坏机理。采用有限元极限分析给出不同土体参数和埋深比时砂土中浅埋竖向锚定板承载力上下限解。基于观测到的土体破坏形式, 依据极限平衡理论构建浅埋竖向锚定板极限承载力计算模型, 推导条形锚定板极限承载力计算公式, 进而通过引入形状系数建立矩形锚定板承载力计算方法。与极限分析上下限解对比显示, 该解接近于锚定板承载力下限解。采用51组模型试验数据, 对新建计算方法进行验证分析。对比结果显示, 理论预估高于试验数据约5%, 与试验数据吻合较好。研究结果的取得可对锚定板类支撑结构承载力设计计算提供一定的理论参考依据。
为明确振荡浮子式波浪能装置浮体形状参数对俘能性能与工作稳定性的影响, 建立线性能量输出系统作用下的浮体频域计算模型, 推导俘能功率与俘能宽度比的计算公式, 介绍浮体频域数值模拟步骤, 运用ANSYS-AQWA软件开展研究, 计算并对比不同底面形状和圆台半顶角下浮体的俘能功率与俘能宽度比, 探讨浮体形状参数对其俘能性能的影响规律, 为适用于锚泊浮台的波浪能供电装置浮体形状参数优化提供理论基础。研究结果表明:相对于圆锥和圆球底面, 圆台底面的实际制作可行性高, 且在中频波段的俘能性能与俘能稳定性均优于一般圆柱浮体; 上大下小型圆台浮体的俘能性能和工作稳定性较好, 半顶角增加时, 浮体的俘能性能增加且可改善浮体的中频俘能性能, 可根据工作波况合理选择最佳的半顶角, 使得浮体具有最佳的俘能性能与工作稳定性。
高氯酸盐具有高稳定性、高水溶性、强氧化性和低挥发性，广泛应用于军工制造、航空航天与工业生产等领域。伴随着空气流动和水体迁移，越来越严重的高氯酸盐水体污染现象已在全球范围内引起广泛关注。有关高氯酸盐的来源、水体污染现状和治理工艺，国外已开展了较为全面的研究与调查，我国仍处于起步阶段，严重忽视高氯酸盐的环境污染问题，缺乏对其系统深入的处理工艺研究，更缺少相关环境质量标准与安全浓度限值。综述了高氯酸盐的来源、危害和水污染现状，分析了世界已有的高氯酸盐浓度限值标准，并重点总结了高氯酸盐处理工艺的研究进展，以期为我国高氯酸盐污染问题的深入研究和相关法律法规的制定提供借鉴与参考。
赋予公路工程以智慧，建立智慧公路等新一代“互联网+”设计、建造、管理、监测和运营五位一体系统，是当下土木工程、控制工程、机械工程、交通运输工程和计算机等交叉学科的研究热点问题。围绕智慧公路，针对交通“设、建、管、监、运”环节的关键技术，面向智慧公路全寿命周期，从多功能路面材料、智慧建造与智能监测、无人驾驶、车路协同、物联网技术等5个方面入手，系统阐述国内外相关的研究成果、关键共性技术及未来发展趋势。
针对能源规划、发展对能源需求预测依赖度的增加和能源需求预测难度上升的问题，对各种能源预测方法与能源发展方向进行了探讨。从近年来全球能源需求发展的方向入手分析当前能源发展格局对能源预测方法的需求现状；对现有的主要能源预测方法进行归纳、对比，总结现有研究方法的利弊和适用场合；结合能源发展的新方向，对未来的能源预测发展方向进行探讨与展望，并应用LEAP模型对非洲地区进行能源需求预测分析，分析区域互补效应以及“电能替代”对能源需求发展的作用。
对钛盐混凝剂的发展历程及其在水处理中的应用研究进行了综合评述，包括简单的低分子钛盐混凝剂及高分子聚合钛盐混凝剂的研究、单一的钛盐混凝剂及复合钛盐混凝剂的研究以及钛盐混凝剂的研究现状与其未来发展趋势，为其在水处理领域的进一步研究发展提供了指导和参考。
基于动态路由规则的胶囊网络模型是近年来新提出的神经网络模型，被认为可能成为下一代重要的神经网络模型。近年来，众多研究表明胶囊网络具备更好地拟合特征的能力，但是由于计算开销巨大，网络模型始终无法适应大数据集的要求。减少计算开销成为了胶囊网络的研究热点。减少胶囊网络的计算开销通常有两种方式，即优化胶囊法和优化路由法。优化胶囊法通常以应用目的为驱动，设计专门针对某种分类任务的网络模型；优化路由法则更具一般性，从算法角度提升胶囊网络的性能。
归纳总结专家系统、模糊数学、进化计算以及机器学习等人工智能方法应用于电力系统恢复的研究成果,指出现有研究仍以离线恢复方法为主,处于在线决策研究起步阶段,并展望人工智能技术在系统恢复中的应用潜力。
针对异步电网发生全网大停电后的恢复问题,提出一种并行协调恢复策略的优化制定方法。采用串并行思想,通过高压直流协调送、受端电网,并最终实现全网恢复。基于各交流子网的送、受端角色定位,分析各换流站的电源、负荷特性。建立异步电网并行协调恢复的优化模型,重点研究直流与送、受端电网的协调恢复过程。采用多种群遗传算法求解,得到最优恢复方案并确定直流的最佳启动时机。基于IEEE 39节点系统构建异步电网算例,对所提方法进行验证。结果表明,该优化方法具有可行性,适用于异步电网恢复方案的制定。
山东大学
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