Abstract:

提出一种基于高斯过程潜在力模型（Gaussian process latent force model，GPLFM）的结构参数?输入荷载?系统状态联合识别方法。将结构参数识别融入GPLFM的超参数优化过程，避免了额外的模型修正步骤，荷载识别精度显著优于主流贝叶斯滤波方法。未知荷载时程被建模为高斯过程，通过高斯过程回归向线性状态空间模型的转换，实现数值模型、测量数据、输入荷载先验信息的有机整合。采用贝叶斯滤波器估计输入荷载和系统状态，并将结构参数视为超参数，在高斯过程框架内基于能量函数和马尔科夫链蒙特卡罗（MCMC）采样技术对超参数进行优化，实现结构参数识别。通过10层剪切框架的数值模拟案例和3层框架的振动试验，以及与增广卡尔曼滤波器（AKF）和双重滤波器（DKF）的对比，验证了该方法在结构参数?输入荷载?系统状态识别上的有效性。

Abstract:

针对盛泽龙卷风灾害中受到严重破坏的多跨轻钢厂房，开展现场灾害调查、龙卷风模拟试验和有限元建模分析。选择涡流比、模拟龙卷风至建筑模型的距离和建筑方位角作为试验参数，采用有限元模型着重关注轻钢厂房上部结构，最后通过详细的参数分析系统性地展示了EF3级龙卷风下轻钢厂房风荷载特性及结构响应，并给出了轻钢厂房在龙卷风致荷载下的最薄弱部位。结果表明，在龙卷风作用下，多跨轻钢厂房不同跨的屋面受损程度不同，边跨迎风屋面边缘处受损最严重；有限元分析也验证了该部位所受的龙卷风致风压达到最大值，继而产生最不利响应。

Abstract:

引入Hansbo非达西渗流模型和非线性压缩关系，建立了线性荷载作用下、考虑连续排水边界条件的双层软土地基一维非线性固结模型，并采用隐式有限差分法进行数值求解。数值分析表明，双层地基中Hansbo渗流参数取值越大，土体的沉降速率就越慢；当下层土与上层土的初始压缩系数比值较大时，孔压消散速率减慢，导致地基沉降速率降低；当下层土和上层土的初始渗透系数比值增大时，上层土的孔压消散速率减慢。此外，尽管较大的初始渗透系数比值会增大土体沉降速率，但对最终沉降量无明显影响。

Abstract:

提出了贝叶斯优化?双向长短期记忆?注意力机制（BO-BiLSTM-Att）代理模型，用于基坑分步开挖变形计算。融合BiLSTM网络和Att，挖掘输入输出的时序映射关系，并通过BO寻找最优超参数，进一步提高计算精度。通过数值算例验证了BO相较于粒子群优化（PSO）、遗传算法（GA）等在超参数优化上的适用性和高效性，并使用由BO得到的超参数训练代理模型。将代理模型在测试集上的计算结果与真实值进行比较，评估该方法在基坑分阶段变形计算中的适用性。同时，对比了相同超参数下BiLSTM网络和BiLSTM-Att在测试集上的计算精度。结果表明，Att可提高代理模型精度。所提代理模型在测试集上的决定系数均值约为0.967，平均绝对误差均值约为0.875 mm。

Abstract:

针对施工过程中班组任务分配能力差、协调性不足的问题，提出了基于多智能体近端策略优化（MAPPO）的施工班组协同任务分配方法。首先，采用Unity 3D仿真引擎搭建多智能体施工过程仿真环境；其次，建立任务分配马尔科夫决策过程，并设计了基于MAPPO的多班组协同决策和分布式执行框架；最后，提出了施工任务有效动作筛选（VAF）机制和基于进度势函数的奖励设计（PBRS）方法，实现了智能体对环境的高效探索，解决了任务分配的可变动作空间和稀疏奖励问题。案例仿真结果表明，本文方法相比于传统多智能体方法工期缩短14.8%，工时利用率提升9.7%。进一步地，将MAPPO与独立近端策略优化（IPPO）进行对比，验证了协同决策对于任务分配的必要性。

Abstract:

为解决智能网联汽车在高速路换道场景下，因两车预设意图时空重叠而引发的决策冲突与轨迹规划耦合问题，提出一种考虑3次筛选的协同轨迹规划方法。首先，基于五次多项式生成两车轨迹组合解空间；其次，利用双曲正切函数建立椭圆安全边界模型以完成轨迹组合初筛；然后，融合风险场理论与横纵向冲击度构建总风险函数以进行二次轨迹筛选；最后，结合车辆动力学约束与多目标换道成本函数，对轨迹组合整体进行评价，筛选出最优轨迹组合。双车道仿真结果表明，在正常与紧急换道场景下，所提算法较传统风险评估方法换道成本均有所降低，能够有效协调安全性与舒适性，为网联车协同决策算法的开发提供参考。

Abstract:

针对区域铁路通道内多条高速铁路的列车开行方案优化问题，构建列车开行方案与客流分配的双层规划模型。上层以铁路运营企业收益最大为目标，下层以旅客广义出行费用最小为目标，将各起终点（OD）需求视为不同商品，采用多商品流整数规划进行客流分配。设计嵌套启发式求解算法，上层采用模拟退火算法结合基于客座率反馈的邻域搜索策略，下层模型利用GUROBI求解。算例计算结果表明，优化后的列车开行方案与客流需求更加匹配，平均客座率约97%；整体优化与各线路独立优化相比，客票收入差异较小，可变成本减少18.4%。

Abstract:

针对双“Y”型带共线段结构的市域线路系统，制定列车径路备选集编制原则，并根据途经列车的种类将线路划分为5个区段。基于乘客选择行为分析，将不同区段间的乘客划分为3类；以企业运营成本和乘客出行时间成本最小为目标，建立市域线路跨线列车开行方案优化模型，并通过遗传算法求解。以广州市的广花、芳白线为案例，验证模型的有效性和算法的适用性。结果表明，2线均开行跨线列车的方案总体而言更优。

Abstract:

针对目前铁水联运港口因码头与铁路衔接不畅而造成的“港强铁弱”问题，提出一种基于空轨接驳的自动化集装箱码头运输体系（ACTAR）。通过引入单线、双向运行的空轨集疏运作业系统，研究多式联运集装箱转运作业流程及效率。结合集装箱水平运输作业特性，进行空轨货运动车（TGV）与自动导引运输车（AGV）的联合调度优化。构建以运输体系最大完工时间和总延误时间最小化为目标的多目标线性整数规划模型，采用非支配排序遗传算法Ⅱ（NSGA-Ⅱ）进行仿真系统求解。结果表明，提出的模型和算法能够使TGV与AGV之间实现并行与无缝协同作业，TGV与AGV的配置数量均存在最优阈值，超限将导致运输体系作业效率提升幅度较低甚至劣化，两者的数量匹配是影响水平运输设备联合调度优化结果的关键因素。

Abstract:

为解决交通监测设备对市电依赖强、布设灵活性差等问题，基于摩擦电纳米发电原理，设计了一种面向低频、瞬时、间歇激励的自驱动传感装置（LDR-TENG）。以转盘式摩擦电结构为核心，构建齿条?齿轮?发条?弹簧复合传动系统，将短时竖直载荷转化为持续旋转激励，实现能量高效转换与信号稳定输出。实验结果表明，LDR-TENG在5 mm·min^-1加载下仍可产生稳定周期信号，电压频率特征与加载速度线性相关（R2=0.998 87）。将LDR-TENG集成于智能道钉并开展实车测试，电压频率特征参数与车速相关性达到97.92%，单车道阵列方案触发覆盖率为76.47%。

Abstract:

受轮轨反复作用，钢轨滚动接触疲劳裂纹沿轨面发展，呈现物理萌生、随机扩散和扩展的分布过程。为预测裂纹发展随机过程，提出一种物理模型与数据驱动混合的裂纹发展预测方法。将裂纹发展过程的萌生、扩散中的随机参数引入裂纹发展物理模型，采用近似贝叶斯推断算法估计上述参数，并结合神经网络进行数据训练，最后通过物理机制与随机数据驱动的融合建立裂纹扩散与线路和运营条件的关系。结果表明，在曲线半径R一定时，裂纹扩散率λ与日通过总重G_d呈正相关，且R<650 m时G_d对λ影响显著；G_d对初始裂纹倾角θ影响微弱，而R与θ呈负相关；R减小或G_d增大均会显著提前钢轨裂纹扩散起始时间T₀。

Abstract:

基于高性能地下水动力模型SERGHEI-RE和作物生长模型WOFOST，构建了作物生长?土壤水运动动态耦合模型，并利用田间观测数据完成模型率定与验证。借助该模型，通过构建土壤水力性质数据集和未来气候变化情景，探究土壤水力性质和气温变化对水分利用效率（WUE）的影响机制。模拟结果表明，气温升高加快了作物发育进程，但总体上气温每升高1 °C，作物产量减少0.88%~2.92%，水分利用效率减少7.75%~7.96%。沙壤土可调节蒸腾作用，缓解因气温上升而导致的水分利用效率下降，展现出更强的高温适应潜力。时间滞后交叉相关性分析表明，叶面积指数（LAI）与土壤水分（SM）存在非对称滞后效应，叶面积指数变化驱动土壤水分下降的响应较快（滞后约10~25 d），而土壤水分变化调控叶面积指数生长的响应较慢（滞后约40~60 d），且该效应因土壤类型与气温升高而异。随机森林模型结合SHAP分析进一步揭示了气温与土壤孔隙直径分布是水分利用效率的关键影响因子。

Abstract:

针对雨洪模型（SWMM）处理明渠溢流时无法正确计算侧向溢流流量的问题，提出一种明渠侧向溢流流量计算方法。基于改进SWMM，将一维明渠与二维地表间的侧向流量交换过程纳入耦合范围，从而建立同时考虑垂向、侧向流量交换的一维?二维耦合模型。将改进SWMM与二维浅水方程求解模块组成耦合模拟平台，以河流分析系统（HEC-RAS）作为对比软件，通过实际内涝耦合模拟案例对耦合模型进行验证。结果表明，耦合模型计算结果与HEC-RAS软件计算结果吻合较好，水量平衡相对误差小于0.5%，地表积水量误差小于5%，河道水位误差小于0.03 m。

Abstract:

基于2023年上海市临海、近海及中心城区的监测站点数据，利用Pearson相关系数和极限梯度提升树（XGBoost）模型，分析气象特征和海陆风对颗粒物（PM_2.5、PM₁₀）和臭氧（O₃）的影响。结果表明，污染物呈明显的季节性差异，各站点PM_2.5浓度冬季最高，O₃浓度高值集中在5月至8月，滨海区域PM₁₀浓度在4月最高，中心城区的PM₁₀浓度则在12月最高；海陆风日天数呈中心城区（17 d）<近海（47 d）<临海（73 d）的变化趋势，近海与临海的海陆风日集中在夏季，中心城区无明显季节性变化，海陆风日发生时，近海与临海区域颗粒物浓度降低，同时O₃浓度升高，对中心城区污染物的影响较小；气象特征对不同季节污染物影响显著，春、冬季降水与PM_2.5、PM₁₀浓度呈显著负相关，温度和日照时间与O₃浓度呈显著正相关，湿度则与O₃浓度呈显著负相关。XGBoost模型特征重要性分析表明，风速、近地面气压和温度是PM_2.5浓度的主导气象特征，近地面气压对PM₁₀浓度贡献最大，对中心城区的贡献程度最高为74.7%，温度对各站点的O₃浓度影响程度最为显著。模型的模拟结果显示，PM_2.5和O₃模拟结果较优，整体预测精度呈现中心城区<近海<临海的变化趋势。

Abstract:

转子初始位置估计是车用双三相永磁同步电动机无位置控制起动与高性能运行的关键。构建脉冲电压注入数学模型，利用谐波平面漏电感凸极性，提出谐波平面电压脉冲序列注入的转子初始位置估计方法。在谐波平面注入脉冲以抑制转矩扰动，并采用超定拟合算法，从电流响应中提取转子位置信息。台架试验验证了该方法的有效性，该方法可实现高精度转子初始位置辨识并显著降低转矩扰动，解决了传统方法中转子初始位置估计精度与低噪声振动难以兼顾的难题。