• 山東科技大學學報(自然科學版)

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    地球科學

    • 基于地表水地下水耦合模型的白馬河傍河水源地開采量評價

      董杰;付佳妮;滕飛達;

      目前基于數值模型的傍河水源地開采量評價中,常把河水作為第一類定水頭邊界,本質上是把河流當成無限水源,在理論上存在一定缺陷。以河流擴散波方程作為模型中的河流邊界,取代傳統模型中的水位和流量邊界。通過模擬河水流量和水位變化模擬地下水與河水之間水量交換,評價地下水開采量。為驗證方法合理性,將第一類定水頭邊界模型和擴散波方程邊界耦合模型的評價結果進行對比。結果表明,按耦合模型和第一類定水頭邊界模型評價本區地下水可開采量分別為2 733萬m~3/a、3 942萬m~3/a,而本區的年徑流總量為3 120萬m~3/a;傳統的第一類定水頭邊界模型評價的地下水可開采量超過了流域年徑流量,而耦合模型評價的結論更為合理。

      2020年05期 v.39;No.190 1-9頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 255K]
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    • 拉薩河流域中下游地區水化學及地表水-地下水轉化關系研究

      劉久潭;李穎智;高宗軍;王敏;劉曼茜;王姝;王貞巖;

      為研究拉薩河流域中下游地區水化學及地表水地下水轉化關系,利用水化學資料分析了不同水體水化學和穩定同位素特征,并探討了地表水-地下水之間的轉化關系。結果表明:拉薩河流域中下游地區不同水體中主要離子含量均較低,礦化度較低,呈弱堿性,水化學類型均以HCO_3·SO_4(SO_4·HCO_3)-Ca·Mg(Mg·Ca)型為主。不同水體的水化學組成主要受巖石風化作用控制,且以碳酸鹽巖和硅酸鹽巖的溶解風化為主。水化學及同位素分析表明:水樣點可分為地表水、地下水以及混合區三個區域,說明研究區地表水和地下水水力聯系密切,存在明顯的轉化關系;地表水、地下水、泉水的主要來源均為大氣降水,不同水體均受到不同程度的蒸發作用影響;支流地表水主要受地下水補給,拉薩河中下游地表水和地下水存在地段性互補關系,拉薩河是區域地下水的主要排泄通道。

      2020年05期 v.39;No.190 10-20頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 873K]
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    • 基于寧波大榭島熔結凝灰巖地區的壓水試驗改進

      李健;于開寧;梁釗;沈振;王曉明;

      壓水試驗是測試深部巖體滲透性的重要方法之一。通過改進壓水試驗,如安裝推拉閥門精簡設備,在試段內安裝探頭直接測取試段壓力,在壓水泵和壓力計之間安裝水閥將壓水試驗轉為脈沖試驗等,在寧波大榭島致密凝灰巖地區進行試驗,對比分析了改進前后的測試效果。結果表明,理論計算的試段壓力與實際存在一定差異,使用探頭獲取的試段壓力排除了管損壓力、孔內水位變化等因素的干擾,使得滲透系數的計算更準確;在低滲透性試段內,脈沖試驗能測得小于1.0×10~(-5) m/d的滲透系數,更加精確。這些改進提高了壓水試驗的效率和精度,并拓展了試驗設備的應用范圍,對于巖體滲透性評價具有一定參考價值。

      2020年05期 v.39;No.190 21-29頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 573K]
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    • 不同工程情景和降雨頻率工況下白龍江流域泥石流危險性評價

      王高峰;陳宗良;毛佳睿;田運濤;高幼龍;鄧兵;

      為深入認識不同工況下泥石流災害的堆積特征及潛在危害,采用FLO-2D模型對白龍江流域泥灣溝在有無治理情景不同降雨頻率條件下泥石流堆積特征及危險區進行模型分析。結果顯示在有工程治理情景下,泥灣溝危險區面積相對無工程時減少29.71%~52.06%;無工程治理情景下1%、2%、5%等3種降雨重現期工況的沖出固體物質量是有工程治理同等條件下的1.55~2.99倍。結合構建的泥石流一次最大沖出量模型對模擬結果進行誤差分析,結果顯示在有無工程治理情景下泥石流最大堆積厚度及沖出固體物質總量相對誤差分別在0.74%~28.48%、2.03%~14.97%范圍內,模擬效果較好,可為今后白龍江流域降雨型泥石流工程防治提供技術參考。

      2020年05期 v.39;No.190 30-40頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 2779K]
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    土木工程

    • 鋼箱梁斜拉橋結構參數敏感性分析

      張憲堂;余輝;秦文彬;申彥兵;孫國富;聶瑞鋒;

      為保證鋼箱梁斜拉橋成橋后的線形和內力滿足設計要求,以某跨海斜拉橋為工程依托,采用MIDAS/Civil有限元軟件建立全橋空間桿系模型對相關設計參數進行敏感性分析,研究主梁自重、斜拉索索力、施工臨時荷載等結構參數對成橋狀態的主梁應力、主梁線形和拉索索力的敏感程度。結果表明:主梁自重和斜拉索二次張拉索力對成橋狀態的結構行為有顯著影響,屬于敏感性因素;主梁應力和斜拉索索力對結構參數的敏感程度低于主梁線形。研究結果可為確定監控關鍵控制量、結構參數識別以及誤差修正提供科學依據,也對其他類似橋梁工程具有借鑒意義。

      2020年05期 v.39;No.190 41-47+55頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 1679K]
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    能源與環境材料

    • 動物骨源灰分摻雜Na_2O-CaO-SiO_2系硅灰石微晶玻璃結構與性能研究

      王智悅;姚樹玉;

      采用燒結法制備了鈉鈣硅系硅灰石微晶玻璃,利用動物骨源灰分(骨灰)引入羥基磷灰石進行摻雜,研究了不同骨灰摻雜量對硅灰石微晶玻璃的燒結工藝、物相組成、微觀結構和性能的影響。結果表明:隨著骨灰質量分數的增加,玻璃軟化溫度逐漸升高,氣孔率增加,顯微硬度、抗壓強度、收縮率、體積密度均逐漸降低,硅灰石的晶相含量逐漸減少,羥基磷灰石晶相含量增多;骨灰質量分數為40%時,樣品中硅灰石為主晶相、羥基磷灰石為次晶相,顯微硬度為484.5Hv0.1,抗壓強度為221MPa,滿足骨修復材料的需要。當摻雜60%和80%骨灰時,主晶相為磷酸三鈣,次晶相為少量的硅灰石和羥基磷灰石。

      2020年05期 v.39;No.190 48-55頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 2354K]
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    數學·計算機·系統科學

    • 基于小批量梯度下降的布谷鳥搜索算法

      田媛;梁永全;

      布谷鳥搜索算法是一種解決函數目標優化問題的全局搜索算法,具有選用參數少、容易實現、搜索路徑優、尋優能力強等特點。為了提高布谷鳥搜索算法的求精能力和收斂速度,改善后期收斂慢和搜索精度不穩定的問題,提出了一種基于小批量梯度下降的布谷鳥搜索算法。引入小批量梯度下降,優化尋找最優解的過程,加快局部最優的搜索,從而提高算法的求精能力和收斂速度。仿真實驗結果表明,基于小批量梯度下降的布谷鳥搜索算法簡單高效,在保持標準布谷鳥搜索算法優點的基礎上提高了算法的收斂速度和尋優精度,具有較強的穩定性和魯棒性。

      2020年05期 v.39;No.190 56-67頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 1113K]
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    • 基于矩陣分解的小計算代價RPCA模型及應用

      王永麗;苑慶美;陳勇勇;孫志鵬;徐菲;鐘勇;

      魯棒主成分分析(RPCA)是處理前景-背景分離問題的常用模型,然而原始RPCA模型及多數改進模型直接使用核范數來近似矩陣秩函數,常導致求解效率低且分離效果不理想等問題,尤其是當背景動態變化時。為降低計算代價,改善分離效果,引入矩陣分解技巧,同時在模型中加入二值模板和置信圖等時空約束信息,對基于核范數的RPCA模型進行改進,提出一種新的小計算代價RPCA模型。運用增廣拉格朗日乘子法求解改進后的模型,并在大量真實數據集上進行數值實驗。實驗結果表明,與現有的模型相比,新模型的召回率、準確率及相似度等評價指標都有明顯的改善,且分離精度和求解效率也顯著提高。

      2020年05期 v.39;No.190 68-78頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 1983K]
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    • 基于注意力機制的特征融合序列標注模型

      王旭強;岳順民;張亞行;劉杰;王揚;楊青;

      序列標注任務是自然語言處理領域的重要問題,包括命名實體識別、詞性標注、意見抽取等具有重要應用價值的子任務。目前,長短期記憶網絡-條件隨機場模型(LSTM-CRF)作為序列標注任務的主流框架,雖然取得了很好的性能并被廣泛使用,但仍存在局部依賴性以及受限于序列化特征學習的缺點。為了同步建模句子中每個詞的局部上下文語義與全局語義,并將兩部分語義進行有效融合,提出基于注意力機制的特征融合序列標注模型。具體地,本模型利用多頭注意力機制建模句子中任意兩個詞之間的語義關系,得到每個詞應關注的全局語義??紤]到LSTM學習的局部上下文信息和注意力機制學習的全局語義具有互補性,進一步設計了三種特征融合方法將兩部分語義深度融合以得到更豐富的語義依賴信息。為驗證模型的有效性,在四個數據集上進行了大量的實驗,實驗結果表明本模型達到較優的性能。

      2020年05期 v.39;No.190 79-88頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 1106K]
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    • 基于邏輯工作流網的有限無死鎖組合

      陳金棟;劉偉;馮新;劉雷;

      以邏輯工作流網作為描述過程模型的方法,提出了邏輯工作流網的有限組合,以狀態轉換圖來描述工作流網的可達邏輯活動序列。根據死鎖的充分條件,提出狀態映射用以判斷兩個工作流網組合后出現的死鎖。通過刪除進入死鎖的邏輯活動序列,提出標準伙伴狀態轉換圖用以表述無死鎖組合的活動序列。最后提出判斷有限組合是否存在死鎖的方法,并用一個簡單的電子商務實例說明了方法的有效性。

      2020年05期 v.39;No.190 89-97頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 1408K]
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    交通工程與自動化

    • 基于MFD的城市路網運行狀態分析及關鍵路段辨識——以青島市為例

      孫秋霞;趙術蘭;孫璐;張玉;

      宏觀基本圖(MFD)是刻畫路網平均流量和平均密度的關系模型,對路網運行狀態分析、出行者路徑選擇和宏觀交通控制有重要的作用。以青島市臺東商圈交通流檢測器數據為基礎,分析城市路網運行狀態,并提出一種基于MFD的關鍵路段辨識的重要度指標,進一步識別路網中的關鍵路段。結果表明:青島市臺東商圈路網宏觀基本圖存在"磁滯現象",且在時間序列上呈現"M"狀分布;據對其工作日、周末和節假日的宏觀基本圖分析,發現不同時段的路網運行狀態存在差異;在關鍵路段的識別中,采用了MFD對比與重要度指標測算相結合的方法,驗證了指標模型的合理性和準確性。

      2020年05期 v.39;No.190 98-105頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 2644K]
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    • 基于IC卡和GPS數據的城市公交系統評價及優化——以淄博市中心城區為例

      郭聰;王曉琳;張榮基;孫鋒;

      城市道路網絡的擁堵與環境污染是我國城市空間治理中亟待解決的問題,對公交系統進行科學評價是進行城市空間治理規劃的重要組成部分。本研究從城市常規公交系統的基礎設施和服務質量兩方面入手,建立基于層次分析法的評價指標體系模型。以淄博市中心城區常規公交系統為例,調取為期一周的共計230萬條公交IC卡和車載GPS數據,通過Python編程進行數據挖掘計算得出不同評價指標的具體數值,結合市民日常出行的問卷調研,對中型城市公交系統發展模式與城市空間形態協調程度進行綜合評價,結果顯示該城市公交服務水平為中等,并從線網優化、公交優先措施、實時調度等7個方面提出了具體問題和解決對策,這對于提升公交服務水平和優化城市空間布局具有較好的指導意義。

      2020年05期 v.39;No.190 106-114頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 1477K]
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    • 混有自適應巡航控制汽車的交通流通行能力分析

      秦嚴嚴;宋永朝;何兆益;

      應用交通流基本圖模型,研究不同自適應巡航控制(adaptive cruise control,ACC)汽車比例下混合交通流通行能力。針對現有ACC跟馳模型存在的不足,考慮車頭間距-速度函數關系構建新的ACC跟馳模型,推導不同ACC比例下的混合交通流基本圖模型,計算混合交通流的流量-密度解析曲線,分析ACC跟馳模型改進前后對混合交通流通行能力的影響作用,并針對性地進行參數敏感性分析。研究結果表明,改進后的ACC跟馳模型可克服原模型通行能力受限的缺陷,將常規駕駛交通流最大通行能力提升近2倍且不受道路最大限速值的影響。

      2020年05期 v.39;No.190 115-121頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 1231K]
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    • 基于壓縮感知和約束隨機線陣的聲源方位估計

      李賀;劉志紅;儀垂杰;

      為解決聲源方位估計中因陣元個數受限導致角度分辨率低的問題,提出以多約束均勻分布線性隨機陣列為基礎的隨機線陣壓縮感知(MC-Uni-RLA+CS)聲源方位估計方法。研究了在不同信噪比、不同入射信號個數情況下本方法的識別精度,比較了均勻線陣壓縮感知(ULA+CS)方法和MC-Uni-RLA+CS方法在不同入射角度范圍內的識別精度。通過數值仿真與同類方法對比驗證了該方法的有效性和優越性。結果表明:相同麥克風數量條件下,與CBF、MVDR、MUSIC和ULA+CS方法相比,MC-Uni-RLA+CS方法在低信噪比情況下分辨率更高,完全正確角度識別范圍拓寬為[-50°,50°],且低噪比時魯棒性好。

      2020年05期 v.39;No.190 122-130頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 2933K]
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