摘要：为解决四旋翼无人机姿态控制中不平衡负载及控制系统非线性问题,采用长短期记忆(long short-term memory,LSTM)神经网络与模型预测控制(model predictive control,MPC)优势互补方法,提出LSTM-MPC策略.通过LSTM神经网络预测姿态变化,增强无人机姿态控制系统对误差的预判能力;将MPC作为前馈控制,动态优化控制输入,二者结合显著提高系统控制精度.采用MATLAB对四旋翼无人机不平衡负载姿态控制进行仿真试验,仿真结果表明:采用LSTM-MPC策略对四旋翼无人机滚转角、俯仰角和偏航角期望值跟踪效果的均方根误差比采用 MPC 策略分别减小 13.33%、12.31%和 11.11%,比采用模糊比例-积分-微分(proportional-integral-derivative,PID)策略分别减小 14.05%、25.33%、23.81%.采用某品牌 F450 四旋翼无人机平台搭载0.6 kg负载开展不平衡负载姿态控制飞行测试,测试结果表明:采用LSTM-MPC策略的四旋翼无人机滚转角、俯仰角和偏航角实际输出结果与期望值的平均误差分别为 3.91%、5.31%和 1.10%,表明LSTM-MPC策略能有效提高四旋翼无人机不平衡负载姿态控制的飞行稳定性.

摘要：为提高就地热再生沥青混合料的综合路用性能,基于车辙因子、蠕变劲度、蠕变速率和临界温差等流变性能参数,研究再生剂用量对再生沥青性能的影响,提出根据不同再生剂与回收沥青的质量比下再生沥青连续高温等级和连续低温等级的关系,综合平衡再生沥青高温、低温性能确定再生剂与回收沥青的质量比;根据确定的再生剂与回收沥青的质量比制备沥青混合料,与基于针入度方法确定的再生剂与回收沥青的质量比下沥青混合料的高温、低温性能对比.结果表明:随再生剂与回收沥青的质量比增大,动态剪切流变试验测得的再生沥青车辙因子逐渐减小,弯曲梁流变试验测得的蠕变劲度减小,蠕变速率增大,柔韧性增强.基于连续高温等级和连续低温等级确定再生剂与回收沥青的质量比,以此得到的再生沥青混合料高温性能略降,但浸水马歇尔残留稳定度增大 9.4%,冻融劈裂强度比增大7.9%,小梁弯曲破坏应变增大5.5%,能更有效地平衡再生沥青混合料高温和低温性能.

摘要：为分析山东省低碳物流与区域经济的耦合协调发展水平,构建低碳物流与区域经济评价指标体系,采用熵权法和耦合协调度模型分析山东省2014-2023年低碳物流和区域经济综合发展水平的耦合协调度,分析影响二者协调发展的主要因素.结果表明:山东省2014-2023年低碳物流和区域经济综合发展水平均持续增长,低碳物流综合发展水平得分由0.066 3增至0.912 6,区域经济综合发展水平得分由0.032 1增至0.994 6;二者的耦合协调度不断增大,由0.215增至0.976,耦合协调水平经历了由中度失调转为初级协调再到优质协调的变化过程;区域经济有序度和低碳物流有序度显著正相关,二者呈高度协同的交互机制,未来协调发展趋势持续向好;制约低碳物流与区域经济协调发展主要因素分别为生态水平和产业结构.可通过优化运输网络、推动能源结构转型、推广绿色物流技术应用、发展低碳农业等措施,实现山东省物流的低碳化转型和区域经济的高质量发展.

摘要：为研究水下爆炸气泡在圆柱壳结构下的动力学特征,设计一种圆柱壳下气泡脉动与射流试验系统.通过电火花生成装置产生气泡,采用高速摄影机捕捉气泡动力学特征图像,采用压力传感器采集圆柱壳底部壁面压力载荷变化数据,分析无量纲参数γ对气泡载荷峰值压力及持续时间的影响.试验结果表明:1)当γ为 0.25、0.50 时,气泡外形为倒蘑菇状-云团状;当γ为 0.75、1.00 时,气泡外形为柱状-云团状;当γ为 1.25、1.50 时,气泡外形表现为鸡蛋状-扇状.2)0.25≤γ≤1.50 时,气泡冲击波载荷峰值压力随γ的增大而减小,冲击波载荷峰值压力持续时间随γ的增大而增大;气泡第一周期脉动和射流载荷峰值压力持续时间大于第二周期.3)0.25≤γ≤0.75 时,气泡第一周期和第二周期脉动和射流载荷峰值压力均随γ的增大而减小.4)0.75<γ≤1.00 时,气泡第一周期和第二周期脉动和射流载荷峰值压力均随γ的增大而增大.5)1.00<γ≤1.50 时,气泡第一周期脉动和射流载荷峰值压力随γ的增大而减小,第二周期脉动和射流载荷峰值压力随γ的增大而缓慢增大.

摘要：为解决直投高模量沥青混合料技术存在的添加剂利用率低、混合料低温性能和疲劳性能差等问题,采用低密度乙烯-苯乙烯共聚物类高模量剂制备自反应型高模量沥青及其沥青混合料并评价其技术性能,在纯搅拌工艺下制备 3 种自反应型高模量沥青HMB6、HMB7 和HMB8,高模量剂在自反应型高模量沥青中的质量分数分别为 6%、7%、8%,基于微观和理化特性分析高模量剂的分散状态及改性机理,结合宏观性能测试优选高模量剂的合理质量分数,以优选的自反应型高模量沥青HMB7 制备并评价高模量沥青混合料的路用性能.结果表明:自反应型高模量沥青的改性过程为高模量剂的物理作用和其与沥青组分化学反应的综合结果;优选的高模量剂在沥青混合料中的质量分数为 7%,为干法高模量剂用量的 50%～80%,此时高模量剂的微观分散效果及低温性能较理想,且高温等级比采用传统高模量剂时提高 1 个等级;相应的高模量沥青混合料除高温性能优势外,其低温破坏应变比传统的干法高模量沥青混合料增大 18%,疲劳寿命为后者的 2～3 倍.

摘要：为充分发挥铁尾矿的吸波发热特性,实现矿山固废资源高值化利用,将铁尾矿以粗骨料形式掺入水泥混凝土中,分析微波辐照作用下铁尾矿水泥混凝土的损伤规律,对铁尾矿石粒料进行X射线衍射物相分析,研究铁尾矿吸波升温机理,分析微波辐照下铁尾矿石粒料和铁尾矿水泥混凝土的温度变化,以及铁尾矿水泥混凝土在微波辐照前后下的超声波声速变化规律;采用扫描电子显微镜观察微波辐照前后铁尾矿混凝土试块的表面形貌及微观结构,研究内部微观损伤.研究结果表明:铁尾矿石中的含铁氧化物吸波能力较好,铁尾矿石和石灰石的温度均随微波辐照时间的增加而升高,升温速率随辐照时间的增加而减小,铁尾矿石的温度增幅比石灰石大;微波辐照时间相同时,铁尾矿水泥混凝土试块的温度随辐照功率的增大而升高,辐照功率为 6kW时吸波效率最高,试块辐照前后的温差随辐照时间的增加先线性升高后增速放缓;铁尾矿水泥混凝土试块的超声波声速均随辐照时间和辐照功率的增大而减小,辐照功率相同时,试块的超声波声速衰减率随辐照时间的增加先快速增大后增速放缓,辐照功率为 0、2、4、6、8 kW、辐照 0～5 min时,超声波声速衰减率最高可达 35.29%;经微波辐照处理后,试块铁尾矿与砂浆界面过渡区产生 1～3 μm的热应力裂纹并沿界面扩展.

摘要：为预测支架稳定状况,实现有效预警,采用有限元软件MIDAS CIVIL对桥梁承插形盘扣支架进行建模,模拟单点沉降与区域性沉降工况下支架结构的响应特征.采用现场桥梁原位试验法,将模拟数据与实际测量的支架变形数据进行对比分析,论证采用角度变化阈值进行预压和浇筑过程监控的可行性,并获得支架关键位置的变形规律.结果表明:陀螺仪实际测量的支架变形接近模拟数据,施工过程监控角度变化阈值可行.地基承载力不足导致 3 种不同的沉降工况:一是单点地基承载力不足时,对支架结构中间部分底部平面的四顶角支撑杆实施节点强制位移,4 个测点角度变化明显但未超预警阈值,沉降发生在支座底部受支座反力最大的位置;二是部分区域地基承载力不足时,对支架结构的中间部分、左侧部分和右侧部分实施节点强制位移,对关键监测断面产生显著影响,局部结构位移变化明显,角度变化均在允许阈值内,浇筑工况下部分区域地基承载力不足时的位移折减率和角度递减率变化较小;三是各测点所在杆件底部地基承载力不足时,对监测断面底部节点同步施加节点位移,主要沉降发生在测点底部和周边底部区域,角度阈值随荷载增大而增大,验证了基于角度阈值的沉降识别与预警方法的有效性.

摘要：为分析钢箱梁不同加劲肋形式的桥面板受力情况,采用软件ANSYS对上部结构跨径为(32+40+32)m的单箱双室连续钢箱梁建立整体模型及空间全板壳局部模型,获取主梁体系和桥面体系效应,对比分析常用的开口截面(倒T型)加劲肋和闭口截面(U型)加劲肋桥面板结构效应.结果表明:1)由整体模型得到钢箱梁主梁体系受力情况,基本组合作用和疲劳荷载作用下,倒T型加劲肋和U型加劲肋模型的桥面板位移和所受应力相差不大.2)在车辆局部荷载作用下,倒T型加劲肋桥面板纵、横向应力是U型加劲肋桥面板的 2 倍多;倒T型加劲肋的最大纵向应力比U型加劲肋大,竖向剪应力比U型加劲肋小,比桥面板小;U型加劲肋钢箱梁横隔板横向及竖向应力比倒T型加劲肋显著增大,最大约 3.5 倍,设计中应通过调整纵向、横向加劲肋刚度使各构件受力均衡;倒T型加劲肋和U型加劲肋模型的桥面板局部变形趋势相同,倒T型加劲肋模型下桥面板局部变形较U型加劲肋模型大,前者位移约为后者的 1.2 倍.

摘要：为解决地铁车站隔栏递物异常行为检测中场景复杂度高、识别难度大和误检率高等问题,本文提出一种基于激光雷达和相机传感器数据融合的检测方法.采用体素差分算法处理激光雷达点云数据,划分检测区域体素单元并建立递物触发机制.采用目标锁定算法融合激光雷达与相机采集的数据,补充人体关键点的深度信息,锁定隔栏递物行为目标物.对时空图卷积网络(spatial-temporal graph convolutional network,STGCN)进行轻量化改造,降低模型复杂度,减少计算时间;引入时间趋势注意力(temporal trend attention,TTA)模型,增强隔栏递物行为姿态时空变化特征的提取能力,形成TTA-STGCN模型,计算隔栏递物行为发生的置信度.通过实验室模拟和地铁车站现场采集隔栏递物数据并制定检测效果评价指标,进行STGCN模型、STGCN-MIN模型、TTA-STGCN模型的训练、验证和测试,在训练阶段,TTA-STGCN模型的准确率比前二者均增大 3.73%,整体损失比前二者均减小66.00%;在验证阶段,TTA-STGCN模型的准确率比前二者分别增大3.89%、0.68%,整体损失比前二者分别减小 58.95%、58.48%;在测试阶段,TTA-STGCN模型的准确率比前两者均增大 3.15%,整体损失比前二者分别减小 42.85%、44.40%.进行现场试验,相比 STGCN 模型、STGCN-MIN 模型,TTA-STGCN模型的准确率分别增大 2.99%、3.49%;精确率分别增大 2.28%、1.31%;召回率分别增大 4.30%、6.45%;F1 分数分别增大0.033 5、0.040 4,表明TTA-STGCN模型显著提高地铁车站特定场景下隔栏递物行为的检测精度.

摘要：为解决爬壁机器人永磁轮体积较大、质量较大、吸附力较小等问题,以减小永磁轮质量并增大吸附力为设计目标,结合轻量化设计方法,对永磁轮两侧的导磁盘进行结构优化设计.采用电磁场仿真软件ANSYS Maxwell对永磁轮进行建模仿真分析,获取磁力线分布情况,通过减少磁力线稀疏区域或对永磁轮吸附铁磁壁面无直接作用区域的导磁材料,增加磁力线密集区域的导磁材料,增大永磁轮的吸附力.通过调整导磁盘的主要结构参数,仿真分析永磁轮与铁磁壁面间吸附力的变化规律,得到吸附力最大时导磁盘的结构参数,对优化后导磁盘的吸附力进行仿真和实物测试验证.结果表明:优化后导磁盘质量为232.54 g,比优化前减小 16.24%;优化后永磁轮与铁磁壁面间吸附力仿真结果为487.65 N,比优化前增大20.74%;50次永磁轮拉力测试结果均大于吸附力仿真结果,测试平均拉力为493.83 N,表明优化结构后永磁轮质量和吸附力指标达到设计目标.

摘要：为解决城市道路交叉口交通流饱和及过饱和引发的拥堵难题,提高交叉口交通流组织效率,提出一种预信号控制交叉口交通流组织优化方法,基于交叉口进口道渠化设计和主信号、预信号相位相序协同,提高交叉口进口方向左转与直行交通流通行效率及交叉口时空资源利用率,设计进口方向左转与直行相位连续放行模式和分开放行模式,并进行试验验证.结果表明:交叉口进口道在不同流量下,采用预信号控制交叉口的信号周期、车辆平均延误随进口道流量增大的速率均小于传统单停车线交叉口,采用预信号控制交叉口进口方向左转与直行相位分开放行模式的信号周期、车辆平均延误随进口道流量增大的速率均小于采用预信号控制交叉口进口方向左转与直行相位连续放行模式;在交叉口进口道流量饱和及过饱和时,采用预信号控制交叉口进口方向左转与直行相位分开放行模式的车辆平均延误最短.

摘要：针对传统人工势场(traditional artificial potential field,T-APF)算法在自主船舶应急避碰场景中存在的局部最优问题和动态障碍物避碰局限性问题,提出一种基于最近会遇时间(time to closest point of approach,TCPA)和最近会遇距离(distance to closest point of approach,DCPA)的优化人工势场(enhanced artificial potential field,E-APF)算法,通过重构斥力势场函数,引入动态权重调整机制,并结合相对运动态势设计自适应斥力方向策略.仿真结果表明:在静态障碍物场景中,E-APF算法比T-APF算法能更早识别碰撞风险并规划更优路径;在动态障碍物场景中,可有效增大安全距离并减小转向幅度,显著提高障碍物风险评估和避碰决策的准确性.

摘要：为准确模拟微型电动车再生制动工况,采用软件MATLAB/Simulink搭建微型电动车再生制动试验系统模型,进行再生制动仿真分析,计算驱动电机在强制动和弱制动模式下微型电动车的再生制动效率.仿真结果表明:该微型电动车加速踏板开度为 95%时,驱动电机在强、弱制动模式下的再生制动效率分别为 60.3%和14.6%,期望强、弱再生制动效率分别为 60.0%、15.0%,二者基本吻合;制动减速度越大、再生制动时间越长,再生制动能量越大,驱动电机强制动模式可增大制动再生能量,延长微型电动汽车的续驶里程.

摘要：为反应路基非饱和三相介质的实际状态,将路基视为固相与液相不可压缩、气相可压缩的非饱和多孔介质,基于非饱和多孔介质表述方法,考虑惯性、黏滞和机械耦合作用,建立无量纲化的非饱和路基一维波动方程,以一类非齐次边界为例,通过边界齐次化和特征函数法将问题转化为二阶常微分方程初值问题,并用状态空间法求解,获得单层非饱和路基一维瞬态响应的精确解,通过算例验证结果的正确性.分析单层非饱和路基在阶跃荷载和正弦荷载下一维瞬态响应的特点,结果表明,与可压缩的饱和土和非饱和土不同,不可压缩非饱和路基中只存在 1 种压缩波,液相饱和度增大,压缩波波速和振动幅值减小.结论可为复杂环境荷载作用下非饱和路基的优化设计和灾害防控提供参考.

摘要：为评价京津冀区域的智慧物流效率,基于京津冀区域 2013-2022 年智慧物流的投入指标、产出指标和影响因素数据,采用数据包络分析(data envelopment analysis,DEA)模型测算京津冀区域智慧物流的技术效率、纯技术效率和规模效率,通过截断回归模型(Tobin's probit model,Tobit模型)分析经济发展水平、行业因素、能源利用率、数字化销售收入和互联网发展水平等影响因素对京津冀区域智慧物流效率的影响程度.结果表明:2013-2022 年北京市智慧物流技术效率呈阶段性跃升,2013-2015 年不断增大,2016 年后持续保持有效(仅2021 年无效);2013-2022 年天津市智慧物流技术效率仅 2015、2019 年无效,河北省仅 2015、2016、2020 年无效;北京市、天津市智慧物流技术效率无效的主要原因是纯技术效率低,河北省是规模效率低;经济发展水平、行业因素与数字化销售收入显著正向影响智慧物流效率,能源利用率和移动互联网发展水平未达显著水平.建议京津冀区域进一步优化产业结构并强化经济发展动能,推动智慧物流不断发展.

摘要：为解决两轮自平衡机器人(two-wheeled self-balancing robot,TWSBR)在实际运行中稳定性差、轨迹跟踪误差大、控制策略复杂等问题,对 TWSBR进行动力学和运动学分析并建立数学模型,基于线性二次型调节器(linear quadratic regulator,LQR)设计前向控制系统,基于滑模变结构控制(sliding mode variable structure controller,SMVSC)设计转向控制系统,对LQR前向控制系统和SMVSC转向控制系统进行仿真试验.仿真试验表明:TWSBR实际转向角在试验开始后 1.2s达到期望转向角,实际车身倾角在试验开始后 2s达到期望车身倾角,实际车速在试验开始后 3s达到期望车速.设计跟踪轨迹生成器,构建TWSBR轨迹跟踪控制系统,搭建TWSBR试验平台,进行TWSBR轨迹跟踪试验.试验结果表明:TWSBR车身倾角误差、车身倾角速度误差、转向角误差、转向角速度误差在试验开始后 1s稳定在 0 附近,位移误差、车速误差在试验开始后 2s稳定在 0附近,TWSBR各状态变量稳定后波动范围较小,考虑到传感器采集误差、电机驱动精度等因素,表明TWSBR轨迹跟踪效果较好,可实现位移跟踪、车速跟踪、车身倾角跟踪和转向角跟踪.

摘要：王宝义,管理学博士,教授,硕士研究生导师,流通新质生产力创新团队带头人,济南市"海右计划"哲学社会科学领域中青年学术骨干,山东省智库专家,中国物流学会特约研究员,教育部物流教指委青年工作组成员,山东省城市经济学会决策咨询委员会委员,山东省可持续发展研究会理事,入选首批山东交通学院"1251"人才培育工程,兼任山东交通学院现代物流研究中心主任,《山东交通学院学报》编委、《长安大学学报(社会科学版)》青年编委等.