摘要：针对一类广泛存在的分布式生产-运输-装配集成调度问题(Integrated scheduling problem of distributed production,transportation and assembly,ISPDPTA),建立问题模型并提出一种增强三维分布估计算法(Enhanced three-dimensional estimation of distribution algorithm,E3DEDA)进行求解。在E3DEDA的全局搜索部分,先根据ISPDPTA的问题特性,对包含工厂信息的工件与产品进行多段编码,并依据最短路径规则获得各车辆路径;再采用双三维概率模型分别学习和积累种群中较优个体的工件块与产品块结构及其位置信息,并采样生成新个体,从而增强算法发现优质解空间区域的能力。在E3DEDA的局部搜索部分,设计自适应变邻域局部搜索来增强算法的局部搜索能力。具体而言,针对问题各阶段特性,设计10种有效的邻域操作组成备选集合,并采用二维概率模型学习由不同邻域操作所构成的优质邻域结构信息,进而采样生成合理的邻域操作排列并依次执行,以实现对全局搜索所发现优质区域的深入搜索。此外,设计块结构概率评价更新机制,可提升算法执行效率。最后,通过仿真试验与算法对比验证E3DEDA可有效求解ISPDPTA。

摘要：沙漠环境中易出现的极端风载对设备的安全性能提出极高要求,现有高空升降框架的设计主要依靠工程经验,存在用料多、自重大、安全余量高等不足。针对此,采用CREO软件建立高空升降框架的三维实体模型,根据国标规定将风载等效为静载荷,采用ANSYS软件对极端风载作用下高空升降框架力学特性进行仿真计算。结果表明:系统与风载不存在共振风险,极限风载作用下系统最大应力幅值为166 MPa。进一步提出设计精细、造价经济的高空升降框架优化设计方案,在极限风载作用下,优化框架静力学计算结果表明:优化后系统的最大应力幅值在降低约35%的同时,可实现整体减重约17%。

摘要：本文针对动态流水车间调度问题(DFSP),以最小化最大完工时间为优化目标,提出一种自适应深度强化学习算法(ADRLA)进行求解.首先,将DFSP的新工件动态到达过程模拟为泊松过程,进而采用马尔科夫决策过程(MDP)对DFSP的求解过程进行描述,将DFSP转化为可由强化学习求解的序贯决策问题.然后,根据DFSP的排序模型特点,设计具有较好状态特征区分度和泛化性的状态特征向量,并依此提出5种特定动作(即调度规则)来选择当前需加工的工件,同时构造基于问题特性的奖励函数以获取动作执行效果的评价值(即奖励值),从而确定ADRLA的3类基本要素.进而,以深度双Q网络(DDQN)作为ADRLA中的智能体,用于进行调度决策.该智能体采用由少量小规模DFSP确定的数据集(即3类基本要素在不同问题上的数据)训练后,可较准确刻画不同规模DFSP的状态特征向量与Q值向量(由各动作的Q值组成)间的非线性关系,从而能对各种规模DFSP进行自适应实时调度.最后,通过在不同测试问题上的仿真实验和与算法比较,验证了所提ADRLA求解DFSP的有效性和实时性.

摘要：上海硬X射线自由电子激光装置(Shanghai High Repetition rate XFEL(X-ray Free Electron Laser)and Extreme light facility,SHINE)是一个高重频XFEL装置,束线站定时系统需要为设备提供基于硬件的精确的X射线束团编号和定时触发。对于SHINE束线站单脉冲工作模式的设备,采集数据包以及对应时刻的束团编号信息,便于后续实验数据分析。设计了一个束团编号采集的测试系统,它基于Zynq-UltraScale+型片上系统(System-On-Chip,SOC)搭建,采用了白兔协议(White Rabbit)协议的定时系统环境。该测试系统通过FPGA夹层卡(FPGA Mezzanine Card,FMC)获取嵌入型从节点的束团编号,使用LwIP(Light weight Internet Protocol)协议搭建的TCP协议栈实现束团编号的采集。采用Basler相机对该系统进行了实验测试,并使用pypylon库来采集相机的数据。实验测试结果表明:该束团采集测试系统获得的束团编号数量和图像帧数相同,可以满足SHINE束线站对于束团编号采集的需求。

摘要：针对深空探测器执行附着任务时各子系统协同规划自主性、快速性和自适应性的要求,提出一种基于近端策略优化方法的多智能体强化学习协同规划,将单智能体近端策略优化算法与多智能体混合式协作机制相融合,设计了一种多智能体自主任务规划模型,并引入噪声正则化优势值解决多智能体集中训练中协同策略过拟合的问题。仿真结果表明,多智能体强化学习自主任务规划方法能根据实时环境变化,对智能自主优化小天体附着任务的协作策略适时调整,与改进前的算法相比提高了任务规划成功率和规划解的质量,缩短了任务规划的时间。

摘要：伴随隧道的不断建设,我国隧道施工技术飞速发展,自“一带一路”启动,国内越来越多的企业向海外拓展,走上国际舞台。以阿联酋为代表的中东地区国家,缺乏大断面隧道关键技术施工经验,国内的隧道施工经验仅能提供参考借鉴,给隧道施工安全、质量及进度带来了极大的挑战。依托阿联酋联邦铁路大断面隧道,对中东地区复杂地质条件下大断面隧道施工关键技术进行研究,明确了复杂地质条件下阿联酋铁路大断面隧道快速施工专用设备,提出了大断面隧道空孔直线掏槽爆破及振动控制技术、石棉隧道施工防控技术及混凝土裂缝控制技术。可为今后中东地区大断面隧道设计施工提供相应参考。

摘要：[目的]基于长期定位试验,研究长期有机无机肥配施下褐土有机碳含量及其组分构成的演变特征,以深入了解有机肥对土壤碳固存能力的影响机制,为通过科学养分管理实现褐土生态环境稳定和提高生产力提供理论依据。[方法]有机无机肥配施试验于1992年在山西寿阳旱地农业生态系统国家野外科学观测研究站进行,种植制度为一年一季玉米。试验采用氮、磷、有机肥三因素四水平正交设计,共18个处理,本研究选择其中的9个处理:N_(0)P_(0)M_(0)、N_(1)P_(1)M_(0)、N_(2)P_(2)M_(0)、N_(3)P_(3)M_(0)、N_(4)P_(4)M_(0)、N_(2)P_(1)M_(1)、N_(3)P_(2)M_(3)、N_(4)P_(2)M_(2)、N_(0)P_(0)M_(6)。N_(0)、N_(1)、N_(2)、N_(3)、N_(4)的施N量分别为0、60、120、180、240 kg/hm^(2),P_(0)、P_(1)、P_(2)、P_(3)、P_(4)的施P_(2)O_(5)量分别为0、37.5、75、112.5、150 kg/hm^(2),M_(0)、M_(1)、M_(2)、M_(3)、M_(6)的有机肥用量分别为0、22.5、45、67.5、135 t/hm^(2)。以5年为1个周期,分别在1996、2001、2006、2011、2016、2020年玉米收获后,采集0-20 cm土层土壤样品,测定土壤有机质含量,以及有机碳各组分含量,分析碳投入与土壤有机碳及其各碳组分含量之间的关系,探讨固碳速率和固碳效率在不同碳投入下的响应。[结果]连续试验29年后,与不施肥处理N_(0)P_(0)M_(0)相比,化肥有机肥配合处理N_(2)P_(1)M_(1)、N_(3)P_(2)M_(3)、N_(4)P_(2)M_(2)和N_(0)P_(0)M_(6)的土壤有机碳含量分别提高了25.7%、72.4%、30.3%和220%,各项碳组分含量均显著增加。与初始值相比,化肥处理N1P1M0、N3P3M0、N4P4M0的土壤颗粒有机碳含量分别降低了0.41、0.89和0.41 g/kg,易氧化有机碳含量分别大幅降低了40.3%、26.4%和9.6%。各处理土壤碳库管理指数的年际变化总体表现为先大幅降低再逐渐上升的趋势,其中N0P0M6处理碳库管理指数最高,较N0P0M0处理提高了6.6倍。长期施肥定位试验中,化肥配施有机肥处理N_(2)P_(1)M_(1)、N_(3)P_(2)M_(3)、N_(4)P_(2)M_(2)的土壤总有机碳固定速率在0.22~0.58 t/(hm^(2)∙a),远高于化肥处理N_(1)P_(1)M_(0)、N_(2)P_(2)M_(0)、N_(3)P_(3)M_(0)、N_(4)P_(4)M_(0),土壤有机碳各组分的固持速率变化趋势与总有机碳基本一致。现阶段土壤各组分有机碳储量和增加量与累积碳投入间呈显著正线性相关关系(P<0.01),且仍未出现饱和现象。[结论]长期有机无机肥配合施用显著增加了褐土有机碳及其组分含量,提高了土壤固碳速率和固碳潜力,且施用高量有机肥最有利于农田土壤碳固持和维持土壤肥力。因此,长期有机培肥是有效提高褐土土壤质量和增强土壤碳“汇”功能的农田施肥措施。

摘要：金简仁快速路沱江特大桥全长963m,主桥采用空间曲线独塔扭索面斜拉桥。桥址区域覆盖层为卵石薄层,下卧层为高强度中风化粉砂岩和砂质泥岩。主墩承台为大体积混凝土结构,埋置于河床面以下。为克服传统围堰在此类工程条件下的施工难题,提出“钢板桩+岩壁”新型组合围堰的解决方案。为确保钢板桩嵌岩深度>10m且垂直度偏差≤0.5%,采用“全护筒跟进引孔”工艺;同时,为确保围堰锚固稳定性和不透水性,采用“回填砂注浆止水”工艺。主墩承台施工过程中采取综合温控技术措施保证了大体积混凝土浇筑质量。监测结果表明,围堰变形、内支撑应力、混凝土温差等控制指标均在合理范围内,实现了特大型桥梁基础施工安全、效率与质量保障。

摘要：单片机原理及应用是培养电子类工科学生掌握单片机应用技术的重要载体,课堂教学是落实教学任务的主要渠道。该文针对传统教学存在的以教师为中心、以教材为内容、以知识传授为目标的“灌输式”教学导致学习驱动不足、教学产出较低等问题,结合当前工程教育专业认证,引入BOPPPS教学模式,利用“学习通”网络教学平台,整合优化教学资源,构建及时有效的闭环教学反馈,探索单片机课堂教学实施策略。教学实践表明:BOPPPS教学模式强调以学生为主体,提高了学生对教学活动的参与度,具有更清晰的即时学情分析功能,能帮助教师即时反思教学,调整教学内容,因此,更能激发学生的学习热情,有效提高了单片机课堂教学质量。

摘要：薄膜太阳电池技术中研究的热点之一是寻找能够替代碲化镉和铜铟镓硒的吸收层材料,近来具有优异材料和光电特性的硒化亚锗(germanium selenide,GeSe)进入了科研人员的视野.影响异质结太阳电池性能的主要是各功能层材料的材料特性和构筑的器件结构以及结构中异质结界面处的界面特性.本文以GeSe为吸收层,配备了性能稳定的无机材料TiO_(2)和Cu_(2)O分别作为太阳电池的电子输运层和空穴输运层,构筑了结构为FTO/TiO_(2)/GeSe/Cu_(2)O/Metal的异质结太阳电池.选用TiO_(2)和Cu_(2)O作为载流子输运层是因为两者分别与吸收层GeSe形成小的尖峰状的导带带阶和价带带阶,不会妨碍多子输运的同时能有效抑制界面处载流子的复合.接着利用wxAMPS软件模拟分析了有关功能层材料参数和异质结界面特性以及工作温度对太阳电池性能参数的影响,结合实际应用选定相关材料参数,优化后300 K温度下GeSe异质结太阳电池的开路电压Voc为0.752 V,短路电流Jsc为40.71 mA·cm^(-2),填充因子FF为82.89%,转换效率η为25.39%.研究结果表明结构为FTO/TiO_(2)/GeSe/Cu_(2)O/Au的太阳电池有成为高效、低毒和低成本的太阳电池的潜力,同时模拟分析也为设计和制备异质结太阳电池提供一定借鉴.