基于混合蚁群算法的异质车队低碳VRP研究

针对货运车辆在配送调度过程中产生大量碳排放的问题，建立模型将多种影响碳排放量的因素协同优化。模型中考虑了不同载重量的异质车队，两个节点之间有多条道路的柔性路径，以及车辆重量随卸货而减少的动态负载等因素，以碳排放量、行驶时间和行驶路程为优化目标，并加入了节点需求时间窗、根据速度变化划分路段、交接和卸货时间的约束。提出了一种混合蚁群算法，利用蚁群算法信息素强度更新方式保持群体记忆性，利用粒子群算法的快速收敛特性增加计算效率。通过随机数值算例的仿真优化与对比分析，验证了算法和模型的有效性。     

[学科发展]机构学中机构重构的理论难点与研究进展——变胞机构演变内涵、分岔机理、设计综合及其应用

生产力发展与工程技术革新要求机构具备可自重组与可重构及“一机多用”的功能，以满足复杂工况需求。可重构机构具有可变活动度和可变构态，可以满足多任务、多工况与多功能的要求，然而，决定其设计方法的演变内涵与分岔机理的研究目前仍不为学者们充分了解。从变胞机构的演变与分岔机理的角度，以旋量理论、李群与李代数及微分流形为主要工具，揭示了机构演变内涵及运动与约束空间的内在关联关系；探究了机构演变中的分岔机理与可控奇异位形，回顾了变胞机构与折纸及折展机构的历史渊源，综述了变胞机构的构型设计、性能综合与新型设计理念及其创新应用。     

凌庄子水厂保水堰流量系数试验

凌庄子水厂蓄水池进水口处有一保水堰,为非标准薄壁堰,不能使用已有堰流公式对其过流量进行准确计算。为了得出较为精确的过流流量,按照重力相似准则制作几何比尺为1∶5的模型进行试验研究。在已有自由出流公式的基础上,对自由出流流量系数进行修正并对淹没情况下流量变化过程进行研究。对该非标准堰自由出流流量系数的实测值与经验值进行分析比较,发现堰板槽降低了实际自由出流过流能力。淹没出流的流量系数主要与下游尾水位有关,试验中形成的淹没式堰流受实际堰型尺寸影响,下游尾水位和堰上水位近似相等,不完全适用已有淹没出流流量公式,通过试验给出了修正淹没系数随h/p的变化关系。结果表明利用堰前、堰后水位初步计算过流流量是可行的,可为该工程提供参考,也可为实际工程中非标准矩形堰的流量计算提供思路。     

基于VMD与KFCM的柴油机故障诊断算法

针对柴油机的故障诊断问题，提出了一种基于变分模态分解（variational mode decomposition，简称VMD）与核模糊C均值聚类算法（kernel fuzzy C-means clustering，简称KFCM）联合的故障诊断方法。首先，针对VMD算法中分解层数K的选择问题进行了自适应优化；然后，从优化VMD算法的分解结果中选取3个关键分量计算最大奇异值，并将其作为3维的特征向量输入KFCM算法中进行分类识别；最后，对仿真信号以及某型柴油机的模拟故障实验信号使用优化VMD、传统VMD和经验模态分解（empirical mode decomposition，简称EMD）方法分别进行分解与识别。结果表明，笔者提出的方法明显改善了模态混叠现象，提高了模式识别的诊断正确率，提出的联合算法具有更好的应用前景。     

长螺旋钻孔灌注桩在护岸工程中的应用

长螺旋钻孔灌注桩广泛应用于水工建筑物桩基础施工。文章主要介绍了在软土条件下应用长螺旋钻孔灌注桩技术原理和特点、施工工艺流程、施工的关键点,探讨这种工法在护岸工程中应用效果。     

五塔精馏技术在甲醇精馏装置扩能改造中的应用

在甲醇装置扩能改造实施中,针对常规四塔甲醇精馏装置的产能瓶颈,提出了在原流程加压塔之前增加一个中压塔的五塔精馏方案。新增甲醇产能通过中压塔实现,中压塔塔顶蒸汽作为预精馏塔再沸器的热源,实现两塔之间双效精馏操作。通过工艺模拟计算及有效能分析,对比了五塔流程与原四塔流程,结果表明:增加中压塔后,原四塔操作参数及控制模式变化很小;在实现扩能改造的同时,进一步降低了装置能耗。五塔精馏流程可以为同类装置扩能改造提供参考。     

龙溪塔带基础移位过程中防倾覆系统分析

龙溪塔为7层六边形砖木混合结构,高22 m,占地面积20 m2,建于公元1259年,因河道拓宽,现需将古塔平移到新的塔址。古塔年代久远,塔身材料处于松散状态;平移路线所处地基为软土地基,平移古塔用的轨道梁发生不均匀性沉降的可能性大;启动或者制动所产生的惯性力会增大古塔移位的风险。这些不利因素都有可能导致古塔塔身的损伤或者倾覆破坏,通过有限元软件ANSYS对古塔进行了抗倾覆分析,结果表明:在防倾覆系统保护下,古塔塔身基本没有出现拉应力,抗倾覆能力大大增强。     

新型硫酸法C_4烷基化工艺的模拟

提出了一种新型硫酸法C4烷基化生产工艺,丁烯原料在气相状态下进入反应器,与液相异丁烷、浓硫酸混合后,部分丁烯溶于液相,在液相中进行反应;通过控制反应器的压力,部分液相吸收反应热而汽化,使反应温度基本稳定;经气液分离、酸烃分离及产品分馏后,气相丁烯、异丁烷、浓硫酸分别构成循环。采用Aspen Plus过程模拟软件对新工艺过程进行模拟计算的结果表明,在反应器进口压力0.2 MPa、压降4.5 k Pa的条件下,反应器进出口温度均在7.2℃左右,可通过调节反应器压力实现温度的控制;反应器进口液相中烷烯质量比为145∶1,可减少副反应的发生;与传统硫酸法C4烷基化工艺相比,新工艺耗电量可降低30%。     

对数变换下非平稳时间序列预测误差的解析分析

对数变换不仅能消除非平稳时间序列中的"长期趋势",还能明显降低"季节性"和"剩余的随机波动"的波动范围,从而降低预测的均方误差。但是高斯白噪声经过对数变换会形成一个小的非0数学期望,使得预测的平均误差略微增加。为弥补这个数学期望引起的预测平均误差,需要在预测前给出该数学期望足够准确的估计。将对数变换进行泰勒级数展开,并采用前四项进行解析分析,得出高斯白噪声经过对数变换后的数学期望和方差。这些结果明显改进了2008年Cryer和Chan使用前两项的结果。数值实验证实了该数学期望和方差计算式的准确性。采用五种模型对公路交通流预测时,可以有效解释对数变换形成的平均误差-0.5570。     

利用MPI构建柔性数据处理系统

为了提升在线应用程序进行大数据量统计时的速度,设计独立的基于消息传递接口MPI(Message Passing Interface)的并行数据处理服务模型,与客户应用程序一同建立了柔性数据处理系统。阐述客户程序和并行服务系统的互联结构和工作方式,按照"先判断后处理"的工作思想,客户程序根据运算规模确定是否调用并行服务程序。并行服务程序由监听程序、临时工作程序和一组用于服务的并行程序组成,设计了基于可扩展标记语言的通信协议,实现了并行服务系统与客户程序之间的数据交换。实验比较了串行、MPI并行和Java多线程程序的耗时,结果表明MPI并行程序比其他两种方式具有明显的优势。