Abstract:

基于嵌入式创新生态系统平台赋能特征，根据物理学中的熵增定律与耗散结构理论，构建核心企业对成员企业的平台赋能作用模型并进行仿真。总结了嵌入式创新生态系统平台赋能的基本特征和独特性，并进一步揭示了其赋能的内在规律，有助于丰富相关研究并为企业创新绩效提升以及赋能策略提供参考。

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利用隐含狄利克雷分布（Latent Dirichlet Allocation，LDA）模型对全球人工智能伦理准则体系进行内容分析，通过对准则关键词的阶段差异对比、核心主题的聚合体系分析，总结出世界范围内人工智能治理共识的6大演变趋势，均表明实践导向已成为核心共识。但人工智能伦理准则存在“可操作性受限、考量要素不同质、伦理洗白、法律转化难”等实践适用性困境，亟须在技术、组织及制度层面弥补实践缺口。

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为促进汽车生产商积极主动投资区块链技术，基于演化博弈理论，构建电池生产商、整车生产商和政府的三方演化博弈模型，探讨政府参与下汽车生产商区块链技术投资行为，分析三类参与主体之间的行为选择及演化均衡状态，并通过仿真模拟区块链技术特征参数和政府参与行为对于系统稳态的影响。研究表明汽车生产商在区块链技术投资系统中的策略选择与区块链技术所带来的额外收益有关；区块链技术带来的优势、政府所提供的间接收益率都能促进区块链技术投资系统较快地趋向理想均衡状态，而技术引进奖励的波动则对这一速度影响较小。研究结果可以为促进区块链技术引入到动力电池回收行业提供一定的理论指导。

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为解决质量视角下企业专利组合的评价问题，结合三角模糊数、多目标优化法和两阶段优化法提出了一个企业专利组合质量评价模型。从规模性、创新性、稳定性、经济性和战略性5个方面选取企业专利组合质量的评价指标，采用三角模糊数和多目标优化方法计算指标的主观权重，采用两阶段优化方法计算指标的客观权重，通过主客观赋权确定指标的综合权重。随后根据指标评价值和指标权重对专利组合质量进行排序，并将提出的模型应用于动力电池企业的专利组合评估。研究结果表明：该方法综合了专家决策信息和客观数据，可对企业专利组合进行有效评估。

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遴选和学习适合的相对科研标杆，有利于研究机构弥补因现行定量科研评价引发的负面效应。借鉴标杆管理、质量评价、数据包络分析法，从效率与质量视角，构建了一套基于相对标杆的科研质量评价体系（评价目标、准则、思路与方法）。以中国大陆31所典型985高校为对象，在科研效率评价的基础上，诊断和分析某高校的科研质量问题，遴选了可供学习的相对科研标杆，给出了科研质量提升建议。研究发现：学习相对标杆，有利于克服了传统标杆管理的局限性；基于相对标杆的科研质量评价方法，为高校有效识别和改进科研质量问题提供了有益启示。

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结合数据包络分析（DEA）方法，提出了一种用于评价环高校知识经济圈创新绩效的指标体系模型。分析了环同济知识经济圈（下文称“环同济”）的创新发展情况和演化特征，结合“环同济”的特点构建了创新绩效投入产出框架。以“环同济”的历史数据为实证对象，对其创新绩效情况进行评价，发现“环同济”整体资源配置较为合理，规模效益逐年扩大；政策支持和高校创新要素得到有效的利用，对创新系统规模的扩张有明显的推动作用；同时“环同济”的创新成果转化效益有待提高。据此提出了提升环高校知识经济圈创新绩效和推动协同创新发展的建议。

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桥梁车辆效应包括加载长度较长的整体效应和较短的局部效应，效应极值可能受到多个加载事件的影响，目前多采用组合广义极值法和组合广义帕累托分布法推定其效应极值。组合极值方法能够很好地解决传统极值理论不适用于非同一底分布样本的问题。为了进一步明确两种组合极值方法在各种车流场景中的适用范围，结合不同交通状态下的模拟车流以及某大跨径悬索桥中的主缆轴力和跨中吊杆轴力两种效应，在分析两种方法假定和算法的基础上，计算了不同加载长度下的效应极值推定结果，并对其影响因素、适用范围以及规律进行了讨论。结果表明：组合广义极值方法对样本量变化与底分布拟合较敏感，在样本量有限的情况下采用组合广义帕累托分布法更合适，在样本量充分的情况下采用组合广义极值方法计算更简便。当样本量充足时，长加载长度效应极值推定中各事件单独作用下的分布拟合曲线不存在交叉区域，其在多事件混合情况下的组合外推极值直接由控制性事件（高峰状态）产生的效应决定。

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通过建立微膨胀混凝土水泥浆体早期收缩以及膨胀剂膨胀效应机理参数模型，引入在混凝土材料细观模拟，实现微膨胀混凝土早期收缩行为的细观场域仿真分析。基于材料试验监测结果进行模型参数修正，校验模拟方法的准确性，并探讨材料细观变异性以及骨料颗粒类型对于材料收缩应变分布的影响。研究结果表明，微膨胀混凝土收缩细观模型能够精准便捷地描述材料应变随时间变化规律；骨料颗粒空间随机分布对材料内部收缩应变场域分布影响显著，受拉应力峰值出现于细长骨料棱角位置以及骨料间隙位置水泥浆体，该膨胀剂效应能够降低材料内部受拉应力水平至普通混凝土20%左右，有效缓解材料收缩微观开裂损伤的潜在风险，保障工程结构应用中材料内部应力储备。基于研究模拟结果，结合具体结构性能需求仍有必要对骨料颗粒种类、形状进行优化控制，以实现材料内部较低且均匀的初始收缩应力场域分布。

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纤维网格增强混凝土（TRC）是以纤维编织网格为加强材料，以聚合物砂浆为基体的新型复合材料，其力学性能受到不同纤维网格股数和层数的明显影响。为研究这种新型复合材料的力学性能和与其所加固混凝土间的黏结滑移性能，进行了不同股数和不同层数的纤维网格拉伸试验和TRC复合材拉伸试验，以及不同网格层数的TRC?混凝土界面黏结滑移试验，建立了随层数和股数变化的纤维网格拉伸本构模型、TRC复合材拉伸本构模型、TRC?混凝土界面黏结滑移本构模型，为后续研究和工程应用提供理论依据。

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对研发的铁基形状记忆合金（Fe-based shape memory alloys，Fe-SMA）热轧板和冷轧板的力学性能和激活回复性能进行试验研究，得到了材料的力学性能基本参数和不同激活条件下的回复应力水平。研究发现，Fe-SMA材料具有很高的强度和优异的延展性。Fe-SMA热轧板的弹性模量均值为182GPa，抗拉强度1 136MPa，总延伸率45.0%。Fe-SMA冷轧板的弹性模量与热轧板相差不大，但冷轧板抗拉强度和总延伸率有所降低。在不同预拉伸应变与激活温度组合下，Fe-SMA的回复应力水平为165MPa~366MPa，可以满足目前工程应用中针对钢板裂纹修复和梁式结构承载能力提升的加固需求。与热轧板相比，Fe-SMA冷轧板在冷轧处理过程中形状记忆性能变差，反复升温激活过程中累积效应降低，因而热轧Fe-SMA更适用于需要多次激活补偿预应力损失的结构加固应用。Fe-SMA的基本材性指标和激活回复应力水平可以达到国际水准，但造价更低，适合于土木工程领域的加固应用。

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在河口地区，由密度梯度驱动而产生的异重流是影响航道内泥沙输移的重要因素之一。作为航道整治中常见的建筑物，丁坝群可以缓解航道的泥沙淤积问题、提高通航能力。为探究双丁坝对异重流运动特性的影响，运用粒子图像测速系统（PIV）开展了开闸式异重流实验，研究了在不同束窄系数情况下，航道异重流稳定阶段内的流场及湍流特性，并对比分析了异重流在两个丁坝位置特征断面处的单宽流量及总流量。结果表明，双丁坝改变了航道内的流场，异重流在经过束窄断面后会向第二个丁坝后部区域横向扩散，进而使得流速加大、高度降低；异重流在两个丁坝束窄断面的单宽流量近似相同，且与束窄系数无关；异重流在束窄断面的总流量与断面宽度成正比，在实际工程中可以通过适当调整丁坝长度来控制侵入航道的异重流总量。

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提出了一种新型高精度基于模型的积分算法，该算法采用了半显式Chang算法的速度、位移表达式，但是具有不同的积分参数。采用离散控制理论中“零极点匹配”和二阶Pade近似推导出新算法的积分参数。对算法的精度、稳定性、周期延长和振幅衰减等数值特性进行分析。与Newmark族积分算法和两种典型的基于模型的积分算法相比，新算法具备四阶精度，并且有非常小的周期误差。最后，通过三个数值算例验证了新算法的高精度特性。

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车辆轨迹地图匹配异常指轨迹被匹配到不合理的地图路段，其主要成因可归纳为物理遮挡、地图路段缺失和复杂路网。针对这一现象，提出一种数据驱动的匹配异常轨迹段快速识别和成因归类方法。首先归纳不同成因导致的地图匹配异常数据特征，并构建表征指标；其次提出车辆轨迹分段方法，区分正常和异常的地图匹配轨迹段；进而建立基于随机森林的地图匹配异常轨迹段成因分类方法；最后通过上海市地图路网和出租车营运轨迹数据验证方法的有效性。验证表明，提出的方法准确率达93.5%，可有效辨识物理遮挡、社区路段缺失和复杂路网三种成因，同时具有较好的区域可迁移性。

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集装箱码头岸边装卸桥同贝同步装卸船模式下，岸桥装卸作业序列决策和集卡调度协同优化是保障同步装卸率的关键，属NP难问题。考虑集卡和岸桥作业之间的紧密衔接、堆场翻箱影响、船舶舱盖等空间约束，构建以岸桥装卸总次数及堆场翻箱次数最小化、岸桥最大完工时间最小化、集卡等待时间最小化为目标的岸桥装卸序列决策与集卡调度联合优化数学模型。设计改进遗传算法?改进非支配排序多目标遗传算法（IGA-INSGA-II）两阶段算法，利用IGA求解船舶贝位内岸桥装卸集装箱作业序列；基于装卸作业序列优化方案和INSGA-II，提出岸桥最早可作业时间优先的集卡任务指派策略，设计分段式编码及解码方法，求解集卡任务分配与指派问题。通过算例，将设计的算法与常见智能算法进行对比分析，验证了模型与算法的有效性。

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将系统有效产出与能源消耗结合起来，提出了能源效率指标（energy efficiency indicator， EEI），构建了联合维修模型。以多设备串联系统为研究对象，令各设备退化服从Tweedie指数散布过程，考虑了生产过程中的产出损失，用基于节能延迟窗口的机会维修策略，令传统时间窗中最早到达最优维修时刻决策点成为维修组合窗决策点，以最小化系统在规划期内的能源效率（energy efficiency， EE）为目标构建机会维修模型。最后通过蒙特卡洛仿真实验进行算例分析，结果表明在减少系统总能源消耗和提高系统有效产出方面，该机会维修模型切实可行。

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为了降低飞机移动装配线物料供给成本，构建了考虑转移策略的物料配送和空箱回收集成决策模型并设计了求解算法。在配送和回收任务调度的基础上引入了转移任务和线边物料存放的决策，以最小化小车出行成本为目标建立了数学模型并设计了一种以混沌差分进化算法为框架的双层迭代算法。算法上层对配送物料的分批进行搜索，综合考虑小车装载能力和线边空间约束，通过启发式算法对配送小车的发车时间和线边存储位置进行决策，结合转移小车的线边循环运作方式，设计了修复算子对调度和存储方案进行再优化；算法下层对无法即时装载的空箱组批进行搜索，使用转移调度算法进行解码。通过数值实验验证了该模型和算法的有效性。

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针对激光雷达在降雨条件下的性能局限性问题，基于封闭场地中的降雨模拟设施，分别选取一款机械旋转雷达和混合固态激光雷达采集不同降雨条件下的点云数据，通过构建包括5项客观指标的指标集，对两类激光雷达受降雨条件影响的程度进行了对比分析。试验结果表明，降雨会在一定程度上减少点云的数量，降低点云的反射率，增加反射率信息熵，降低反射率信噪比；降雨的雾化现象会大幅恶化激光雷达的表现，在20m~40m内，对机械旋转雷达造成91.49%的平均点云数量削减和82.98%的平均反射率削减；而波长较长、非重复扫描的混合固态雷达在降雨下具有更好的穿透性，点云数量较为稳定；但混合固态雷达在降雨环境下的点云会包含更多反射率较低的雨滴回波，因此需要采用更有效地噪声滤除算法。

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针对目前促成滴状冷凝换热的超疏水表面造价昂贵、热导率低和综合性能差等问题，以可溶性聚四氟乙烯、改性石墨烯（C）、气相二氧化硅等为原料，通过共混法在不锈钢基材上制备了用于冷凝传热表面的高导热超疏水复合涂层，并对其耐腐蚀能力、导热系数、强度和蒸汽冷凝传热性能进行测试分析。结果表明，涂层的耐酸腐蚀性能、导热性能强于304不锈钢，当含3%的C时，导热系数为18.188W·（m·K）^-1，在20%硫酸浓度恒温30℃条件下腐蚀速率为0.201mg·（cm²·h）^-1，和基材结合强度达38MPa。SEM分析表明，涂层疏水性能与气相二氧化硅含量有关，且质量分数为10%时接触角达155°。冷凝实验表明常压蒸汽在涂层表面冷凝时传热系数达120kW·（m²·K）^-1，大于不锈钢表面近10倍，并得出其滴状冷凝不持久的原因。