Most Download

  • Published in last 1 year
  • In last 2 years
  • In last 3 years
  • All

Please wait a minute...
  • Select all
    |
  • Journal of Lanzhou Jiaotong University. 2025, 44(03): 139-146.
    城市复杂环境中地物类型的多样性增加了城市植被遥感影像高精度提取的难度,但是深度学习理论的提出和方法的应用,给遥感影像植被信息提取带来了全新的视野。针对传统的U-Net神经网络模型对空间上下文信息利用不充分的问题,对其进行了改进,在模型中加入注意力机制以减少复杂背景的干扰,同时加入多尺度空洞空间金字塔池化结构(ASPP),以更好地结合上下文信息,在卷积模块加入残差连接有效缓解了多次卷积带来的梯度消失、信息损失等问题。基于ISPRS(Potsdam)数据集,进行实验以及精度评估,结果表明,改进后U-Net模型相比传统U-Net模型的准确率、交并比、F1分数、Kappa系数分别得到提升,改进后的U-Net模型能够以更高的精度从高分辨率遥感影像中进行像素级城市植被分割。
  • Journal of Lanzhou Jiaotong University. 2025, 44(01): 137-146.
    电动汽车(electric vehicle, EV)充电行为存在强随机性与高波动性,使其充电站短期充电负荷预测精度较低,作为移动电力存储和负载资源参与车到网(vehicle-to-grid, V2G)服务中,其调度中心需要在短时间内预测EV的充电负荷来改善其对电网负荷的影响。为了提高EV充电站短期充电负荷预测精度,提出一种冠豪猪优化器-变分模态分解-双向长短期记忆神经网络(crested porcupine optimizer-variational mode decomposition-bidirectional long short-term memory, CPO-VMD-BiLSTM)组合模型进行EV充电站短期充电负荷预测的方法。首先,考虑影响EV充电负荷的多种因素和历史充电站充电负荷共同构成输入特征矩阵。然后利用CPO算法对VMD其核心参数进行优化搜索,实现参数自适应优化设置。之后采用CPO-VMD对历史充电负荷数据进行分解,弱化负荷的非平稳性,捕捉其局部特征。最后在BiLSTM模型中输入分解后的特征矩阵来实现充电站短期充电负荷的预测目标。以美国ANN-DATA公开数据集中位于加州理工大学校园内EV充电站的历史充电负荷数据作为实际算例,与独立模型、未优化组合模型、优化组合模型进行对比,均方根误差(root mean squared error, RMSE)和平均绝对误差(mean absolute error, MAE)平均降低了41.23%和59.04%。因此,验证了提出方法在充电站充电负荷短期预测中精度的提高和实用性。
  • Journal of Lanzhou Jiaotong University. 2025, 44(01): 10-18.
    以污水处理厂市政污泥为研究对象,考察了污泥厌氧处理过程中不同铁源,无定形铁(γ-FeOOH)、赤铁矿(Fe2O3)及针铁矿(α-FeOOH),被异化金属还原菌(DMRB)还原的难易及酸碱+超声联合预处理对污泥释磷乃至蓝铁矿生成的提升影响。结果表明:不同铁源体系铁还原率分别为γ-FeOOH(68.28%)、α-FeOOH(20.92%)、Fe2O3(5.32%),铁被还原的难易受铁源结晶度的影响最大,结晶度越低,越易被微生物利用。酸/碱+超声预处理均能有效促进磷的释放,且超声条件相同,碱性环境的释磷性能显著优于酸性环境,初始pH=9和11条件下PO43-释出量相较中性条件分别提高了68%和80%。另外,中性偏碱环境也有利于DMRB的异化铁还原过程,有利于系统内释出的磷和还原态铁结合,从而促进蓝铁矿的生成。相较于单独厌氧发酵体系,预处理联合厌氧发酵系统的PO43-释放量增加94%,蓝铁矿产量提升至110%。
  • Journal of Lanzhou Jiaotong University. 2025, 44(01): 157.
    <正>学校初建,正值全国高举三面红旗,积极贯彻执行多、快、好、省建设社会主义总路线的时代。学院教职工队伍主要来自京、唐两院,以及铁道部、各铁路局和其他单位,他们都是怀着热爱党、热爱社会主义、为支援西北教育事业、建设兰州铁道学院的共同目标而来,他们带来了老校和铁路单位丰富的教学经验、管理经验、严谨治学的作风和艰苦创业的优良传统。
  • Journal of Lanzhou Jiaotong University. 2025, 44(01): 28-38.
    DDoS攻击会对SDN造成毁灭性的打击,如何高效精准地检测出DDoS攻击就显得尤为重要。针对该问题,提出了一种在SDN环境下基于Rényi-RF-XGBoost的DDoS攻击检测方案。使用Rényi熵提取特征并对随机森林进行改进,通过集成学习将其与XGBoost进行融合,对网络流量进行分类预测,从而实现针对DDoS攻击的检测。此外,采用交叉熵损失和袋外误差对所提模型进行评价,通过相关检测指标对实验结果进行实时观察验证。结果表明,所提出的方法不仅有较低的交叉熵损失和袋外误差,相比于其他方法还提高了检测精度、精确率和召回率,缩短了检测时间,降低了误报率。
  • Journal of Lanzhou Jiaotong University. 2025, 44(02): 155.
    <正>1958年5月,铁道部决定从北京、唐山两所铁道学院成建制建立兰州铁道学院。以孟华、林达美、沈智扬、胡春农、孙祺荫、张殿执、赵桢为代表的第一批交大人,或只身西行,或挈妇携幼,离开繁华的京都,来到荒凉的西北内陆腹地——兰州。他们来自铁道部、北京大学、唐山铁道学院、北京铁道学院、交通大学西安分部、天津工程学校、锦州运输学校、成都工程学校、齐齐哈尔工程学校、上海电信信号学校等几十家单位。
  • Journal of Lanzhou Jiaotong University. 2025, 44(02): 147-154.
    掌握长时间尺度上植被变化驱动力的演变,对于实施生态治理工程至关重要。基于GIMMS NDVI3g数据和ERA5-Land的气温、降水和太阳辐射数据,采用PolyTrend算法和改进的RESTREND方法分析1983-2022年中国植被变化时空特征及其驱动力演变。结果表明:近40年中国植被整体增长显著;气候变化和人类活动的共同作用是中国植被增加的主要驱动力,单独的人类活动是中国植被减少的主要驱动力;植被呈非线性变化的像元占总植被像元的50.6%,主要集中在东北地区、青藏高原、黄土高原、四川盆地及云贵高原;植被ID、DI、IDI和DID变化区域上占比最多的驱动力变化类型分别为DH、HD、DHD和HDH,可见气候变化和人类活动的共同作用主要影响着植被非线性变化中的增加阶段,单独的人类活动主要影响着植被非线性变化中的减少阶段。研究结果建议应更加重视人类活动在植被改善中的作用。
  • Journal of Lanzhou Jiaotong University. 2025, 44(02): 136-146.
    针对地铁站内不同季节对于电能消耗的经济性和供电系统稳定性存在的问题,提出了一种新的解决方案。首先,通过充分考虑不同季节和时间段的特点,设计了六种不同的供电模式,并在实际供电过程中根据时间段的变化进行切换。这种灵活的供电模式设计能够有效应对不同季节下地铁站的电能消耗需求,提高供电系统的经济性。其次为了降低不同模式切换过程中可能出现的电压波动,引入了混合储能容量分配机制。通过优化系统参数和调整供电模式切换策略,使得系统在切换过程中能够保证功率的平稳,从而提高供电系统的稳定性和电能质量。最后通过对比,得出优化调度方案的有效性和可行性,为地铁站供电系统的经济性和可靠性提供了新的解决思路和方法。
  • Journal of Lanzhou Jiaotong University. 2025, 44(02): 86-96.
    基于收益管理理论,提出了一种新的高速铁路运输网络抗毁性评估方法。通过构建收益管理优化模型,量化了不同攻击策略下的运力损失,并采用复杂网络理论分析了关键节点和线路的重要性。为增强评估的科学性,在上述研究基础上补充了现有抗毁性研究方法的对比分析,包括基于拓扑结构分析、鲁棒性评估及优化调度的方法。数值模拟结果表明,在随机攻击和蓄意攻击情境下,网络的抗毁性呈现不同特征,关键枢纽节点的损失对整体网络影响显著。此外,结合京沪高铁的实际数据进行验证,结果表明所建模型能够有效预测突发事件下的运力损失,并为应急调度提供决策支持。进一步可为高速铁路网络的规划、调度优化及应急管理提供重要理论依据。
  • Journal of Lanzhou Jiaotong University. 2025, 44(02): 53-58.
    城市轨道交通是现代城市交通体系的重要支柱,其安全稳定运行对提升城市交通效率和改善居民生活质量具有至关重要的作用。传统的运维模式主要依赖人工经验,难以实现对设备状态的全面监测和精准评估,已无法满足轨道交通日益复杂的运维需求。智慧运维通过智能化手段有效弥补了传统运维的不足。从智慧运维系统构造出发,按专业分类对各子系统的功能进行详细分析,从智慧网络基础设施技术和具体应用技术两个方面梳理智慧运维的关键运维技术及其工程实践。最后从系统构造,运维模式及产业化发展的角度,对智慧运维的研究现状进行总结,探讨其未来的发展方向。
  • Journal of Lanzhou Jiaotong University. 2025, 44(02): 45-52.
    地铁车站是城市重要生命线工程,但其运营阶段突发灾害事件数量不断增多,应急决策的复杂性及难度也逐渐增加。为提升地铁车站面对突发火灾事件时应急决策科学性和针对性不强等突出问题。本文基于本体论和知识推理提出一种地铁车站火灾应急决策方法。利用本体论分析并构建应急案例本体模型;基于随机森林计算地铁火灾特征属性权重;基于SWRL规则建立应急预案规则库,通过案例推理、规则及本体推理机方法实现应急决策方案的智能生成。最后,以某地铁车站为例,验证了该方法的可行性。结果表明:案例#5相似度最大,相似值为0.85,利用SWRL规则实现了地铁车站人员应急措施推理。基于本体论和知识推理的方法可以科学、快速、有效生成地铁车站火灾应急决策方案,增强了地铁运营领域知识的重用,为突发事件的科学应急和智慧应急提供技术支撑。
  • Journal of Lanzhou Jiaotong University. 2025, 44(02): 30-35+44.
    运用构造染色法和组合分析法,研究了简单连通图G中任意两点之间的距离β不超过2时,其子图与母图G的D(β)-点和可区别边色数之间的大小关系。结果表明:图G的D(β)-点和可区别边色数不全都大于其子图的色数,存在子图的D(β)-点和可区别边色数大于母图色数的情形。
  • Journal of Lanzhou Jiaotong University. 2025, 44(03): 39-50.
    在全球化背景下,新质生产力成为推动城市高质量发展的关键因素。在分析2023年9座GDP超两万亿、17座GDP超万亿城市GDP发展、人口变动以及从业人员结构的基础上,重点关注广州、重庆、苏州、杭州、武汉、南京、宁波、长沙和合肥等9座城市。通过构建23个指标的新制造、新服务、新业态、综合指标的城市新质生产力评价指标体系,采用熵权法对9座城市2013-2022年的面板数据进行量化分析。评价结果显示:新质生产力水平与城市发展存在正相关关系,各城市的发展差异也从不同角度影响新质生产力水平。提出强化科研投入创新、加强专业人才培养、扩大市场准入范围以及完善相关政策法规等对策建议。在一定程度上丰富了新质生产力水平测度理论,进一步促进新质生产力在城市高质量发展中持续发挥作用。
  • Journal of Lanzhou Jiaotong University. 2025, 44(03): 121-131.
    为合理解决低碳物流运输网络系统中的配送中心选址及货物分配问题,首先,通过模糊变量及正态分布描述货物供需的不确定性,并采用综合油耗模型量化运输配送过程中的碳排放,提出覆盖集聚指数以反映物流配送中心物理位置分布的均衡性,进而构建不确定环境下多目标低碳物流配送中心选址优化模型;其次,考虑NSGA-Ⅱ算法在求解该类问题时求解精度较低和Pareto前沿分布不均匀的缺点,利用混沌Tent映射改善初始解在解空间分布的均匀性,并引入免疫选择算子以提高算法搜索能力,提出非支配排序免疫算法;最后,通过虚拟算例验证了模型和算法的有效性,研究结果表明:构建的模型可对决策者在不同的背景下选择合理的选址方案提供参考,提出的算法在求解该类问题中表现出较好的性能。
  • Journal of Lanzhou Jiaotong University. 2025, 44(03): 62-69.
    以破碎球拆楼机为工程模型,分析其工作原理,将其工作进程的最后一段等效为一个弹簧刚性杆模型。对等效模型进行动力学分析,推导出含有周期时变系数的Mathieu方程并研究其中的参数共振问题。应用摄动法给出在双参激励频率平面上,方程的稳态周期解过渡到不稳定周期解的临界动力学产生的机制。详细讨论了不同关联参数下过渡曲线的近似解析表达式,给出了系统由稳定到不稳定转迁的临界曲线的仿真结果。继而利用谐波平衡法求解出稳定边界,得到弹簧上的小物块在垂直方向上的振荡频率与单摆摆动的角频率之间的比率。建立了Hill无穷行列式给出不同比率值下的稳定性图,以此确定在双参数平面上发生参数共振的区域。最后利用相图和时间序列图数值验证了方法的有效性与正确性。
  • Journal of Lanzhou Jiaotong University. 2025, 44(03): 20-28.
    为研究硫酸盐侵蚀环境对麻刀黏土灰浆青砖砌体抗剪性能的影响,以实际砖质文物建筑灰缝中的盐浓度为试验背景,通过半浸泡-干湿循环试验,模拟硫酸盐的毛细迁移路线,研究了青砖砌体的抗剪性能、破坏形态和荷载-位移曲线。结果表明:随着循环次数的增加,青砖和灰缝边缘处分别出现片状和块状的剥落现象;硫酸盐环境下青砖砌体的抗剪强度呈现出先增加后降低的趋势,抗剪强度在循环9次时达到最大值,在循环15次时抗剪强度降低到最小值0.032 MPa,相较于去离子水组下降了33.33%;青砖砌体试件破坏均表现为脆性破坏,粘结界面破坏形态主要表现为界面粘结滑移破坏和灰浆破坏。循环前后试件微观结构揭示了硫酸盐在循环前期的积累使得试件孔隙闭塞,可以提升麻刀黏土灰浆青砖砌体的抗剪性能;在循环后期会对试件孔隙造成破坏,导致其抗剪性能有所下降。
  • Journal of Lanzhou Jiaotong University. 2025, 44(01): 114-120.
    为全面分析偏载对薄壁箱梁的应力放大效应,给出一种考虑畸变及其与扭转耦合变形的应力放大系数计算方法。基于广义坐标法的变形假设,根据虚位移原理推导复合变形控制微分方程组,给出变形状态向量的初参数解与应力放大系数计算式。采用简支钢箱梁算例验证理论方法的正确性。结果表明:简支钢箱梁承受车道偏载时,顶板正应力和腹板剪应力的应力放大系数沿纵向从支座到跨中先衰减后增大,扭转、畸变耦合变形应力对弯曲应力的放大效应在跨中最明显,跨中腹板中点的剪应力放大系数为2.00。顶板翘曲正应力对弯曲正应力的放大效应与该点至顶板中点的距离正相关。薄壁箱梁的偏载效应分析应考虑畸变的应力放大效应也不可忽视其与扭转的耦合影响。
  • Journal of Lanzhou Jiaotong University. 2025, 44(01): 49-54.
    在实际的阻尼弹性系统的应用中,研究的模型受到白噪声或周围环境的影响而产生一些变化,这些随机因素会影响模型的运行结果。相较于传统的阻尼弹性系统,这类系统因融入了随机项而显得更为复杂,给理论研究带来了极大的困难。为了攻克这一难题,本文将采用随机分析这一工具,在Hilbert空间中对具有阻尼的随机弹性系统mild解的存在性结果进行深入探讨。在具体的研究过程中,我们首先巧妙地运用了单调迭代技巧和算子半群理论,成功构建了所研究系统的mild解。这一步骤为后续的深入分析奠定了坚实的理论基础。随后,在非线性项非Lipschitz连续的情况下,进一步利用随机分析理论、H9lder不等式和不动点定理,经过一系列严谨的推导和论证,最终得出了所研究系统mild解的存在性结果。这一成果,是对阻尼弹性系统现有理论的重要补充与拓展。
  • Journal of Lanzhou Jiaotong University. 2025, 44(01): 1-9+38.
    煤矸石作为煤炭开采过程中产生的主要固体废弃物,其质地疏松,易受风蚀影响,产生大量粉尘,导致严重的环境污染。研究采用胶质芽孢杆菌对煤矸石颗粒进行胶结固化处理,改良煤矸石的抗风蚀能力,降低其对环境以及大气的污染。通过响应面法优化胶质芽孢杆菌产碳酸酐酶的培养条件,确定最优参数为温度31.2℃、培养时间48 h、装液量114.7 mL及接种量14%,酶活性达0.012 26 U。实验结果表明,温度、装液量、培养时间和接种量对酶活性具有显著影响,且温度与装液量、接种量与装液量之间存在显著的交互作用。在4~6级风速的模拟测试下微生物处理组质量损失量明显小于对照组质量损失量,在12 m/s的风速下,胶质芽孢杆菌处理后的煤矸石试样质量损失仅在2.0~7.5 g之间。研究表明,微生物固结层显著增强了煤矸石的抗风蚀性能,具备在实际工程中有效抑制风蚀和扬尘的应用潜力。
  • Journal of Lanzhou Jiaotong University. 2025, 44(01): 19-27.
    探明黑河中游不同混交灌木根区土壤水分及其影响因素之间的关系,为今后研究区防风固沙工程中植物合理配置提供参考依据。在黑河中游荒漠-绿洲过渡带选取混交灌木梭梭×泡泡刺、沙拐枣×梭梭、沙拐枣×泡泡刺为研究对象,对三种混交灌木根区0~120 cm土层土壤进行采样并测定分析土壤含水率与主要理化指标。结果显示:灌木根区的土壤含水率在5-8月随土层深度增加先增大后减小,而9-10月随土层深度增加呈现逐渐增大的趋势。月际间梭梭×泡泡刺根区土壤含水率总体上高于其他两种混交灌木。三种不同类型的混交灌木根区土壤含水率表现出显著的种间差异,月际间同类型混交灌木土壤含水率亦存在显著性差异。三种混交灌木根区的土壤含水率与土壤容重存在负相关关系,而与有机质含量、毛管持水量和总孔隙度呈正相关关系。梭梭×泡泡刺根区的有机质含量、毛管持水量和总孔隙度均表现出优于其他两种混交灌木的特点。三种混交灌木中梭梭×泡泡刺对土壤理化性质的改善最为突出,能够更好地保蓄土壤水分,今后研究区应优先选择梭梭与泡泡刺混交的栽植方式。
  • Journal of Lanzhou Jiaotong University. 2025, 44(01): 88-95.
    随着黄河流域生态保护和高质量发展上升为重大国家战略,为了更好地探寻黄河流域生态保护与高质量发展的新发展格局路径,文章首先梳理了黄河流域的水资源、土地资源、经济发展状况及产业结构。在梳理过程中发现,流域内存在生态环境薄弱和产业结构协调困难的问题,加强流域内环境协同已经成为新的趋势。随后,从经济效率和生态治理两个方面构建了指标评价体系。结果表明,多数省份的综合评价结果在近年来呈现出上升趋势,表明黄河流域的生态保护与高质量发展工作取得了一定成效。山东、河南等地整体得分较高,但与青海、甘肃等地相比仍存在较大差距,这主要受到产业协同困难和生态环境脆弱的影响。最后,对黄河流域生态保护与高质量发展的协同路径选择进行了简要分析,主要包括:加强多层级、多专业、全流域的多方主体协同联动,推进环境全流域一体化管理,整合信息资源以打破信息壁垒;贯彻落实《中华人民共和国黄河保护法》,通过流域立法构建生态治理一体化;应用大数据、区块链、云计算等技术构建黄河流域环境云平台,推动黄河流域生态保护与高质量发展步入新阶段。
  • Journal of Lanzhou Jiaotong University. 2025, 44(01): 77-87.
    构建乡村发展潜力评价体系并分析发展障碍因子对于促进乡村未来发展具有重要意义。本文以青阳县115个行政村为实证研究对象,从“城镇辐射-资源本底-乡村引力”3个维度构建乡村发展潜力指标评价体系,运用熵值法、空间自相关分析、障碍度分析,探究青阳县乡村发展潜力空间格局特征、主要障碍因素及乡村类型。结果表明:青阳县各乡村发展潜力的空间集聚特征明显,总体呈现“中部高四周低”的空间分异格局。乡村发展潜力高值区主要分布在青阳县城镇周边,整体呈现城乡联系紧密、资源禀赋高、产业资源发展良好的共性特征,阻碍青阳县乡村发展潜力最大的因素是特色资源。运用“特色单维度-综合评价”划分出四种乡村类型,分别为乡村引力主导型、城镇辐射主导型、资源本底主导型、综合潜力普通型,并针对性地拟定相适应的规划策略。
  • Journal of Lanzhou Jiaotong University. 2025, 44(01): 55-66+87.
    以“京津冀”地区13个地级市2007-2021年数据为研究对象,对数字技术与旅游业高质量发展之间的耦合协调关系进行了量化分析,借助空间杜宾模型探讨数字技术对旅游业高质量发展的空间效应及其作用机制。研究发现:“京津冀”地区数字技术与旅游业的高质量发展存在显著的时空关联性,其中北京对周边城市旅游业发展起到引领作用,且旅游业在地理空间上呈现集聚现象;数字技术对本地的旅游业高质量发展呈“倒U型”影响,对邻近地区的旅游业高质量发展呈“U型”影响。这些发现在经过稳健性检验后依然稳健,为数字技术如何有效赋能旅游业提供了新的理论视角和经验支持。
  • Journal of Lanzhou Jiaotong University. 2025, 44(02): 128-135.
    黄土地区筑路工程常采用水泥改良黄土作为路基填料,在西北地区大温差的气候条件下,冻融循环将对路基的稳定性产生不可忽视的影响。为研究冻融作用对水泥改良黄土变形及强度特性的影响,在不同冻结温度、冻融次数及围压下开展了一系列三轴剪切试验。试验结果表明:水泥的掺入大幅提高了改良黄土的胶结强度,其应力-应变曲线均呈现出显著的应变软化特征,并采用非线性弹性模型与弹脆性模型分段描述其变形规律。水泥改良黄土初始切线模量、峰值强度及粘聚力随冻融次数的增大和冻结温度的降低而显著减小,其力学性质的劣化效应在冻融次数小于6次时较为显著。此外,采用响应面法对各因素及其之间交互作用进行显著性分析,得出围压是影响其峰值强度变化的最显著因素,冻融次数与冻结温度次之;当考虑影响因素间交互作用时,围压与冻融次数交互作用的显著性最强。
  • Journal of Lanzhou Jiaotong University. 2025, 44(02): 78-85.
    对铜基粉末冶金闸片进行了900℃下的热震循环试验,研究了铜基粉末冶金闸片的外观以及微观组织变化,并对摩擦块表面氧化物形貌及成分进行分析,阐述了氧化机理。铜基粉末冶金闸片的主要成分为铜粉、铁粉、石墨、铬铁等。结果表明:经过5次热震循环后,粉末冶金闸片表面发生氧化,变成浅灰色,10次后,氧化程度加剧,出现轻微的裂纹;5次热震循环后摩擦块表面氧化物未完全覆盖表面,主要为CuO、Cu2O、FeCr2O4和Fe2O3的混合物,10次热震循环后摩擦块表面基本被氧化物覆盖,主要为CuO和Cu2O。经过热震循环后,铁粉颗粒与铜基体的界面更加模糊,石墨表面形态变得粗糙;摩擦块表面裂纹形成的主要原因与氧化膜快速生长所引发的应力以及各组元热膨胀系数的差异性有关。
  • Journal of Lanzhou Jiaotong University. 2025, 44(02): 97-103+122.
    在电力系统向更高电压等级与更大容量规模演进的过程中,温升问题直接影响开关柜的运行安全及使用寿命,特别是涡流引起的发热现象。为深入探究KYN28型开关柜在触头盒对应的柜体区域出现的异常温升,根据磁热耦合机制建立开关柜温升计算的数学模型,并构建三维仿真模型,分析1.1倍额定电流下开关柜的涡流发热以及不同导电结构和环境温度下的开关柜温度分布规律。结果表明:开关柜的热源主要来自导电回路的欧姆损耗,约占总损耗的66%,外壳上的欧姆损耗受导体位置影响;导电回路中B相较A、C两相温度高,上方触头盒部位温度高于下方,其中断路器极柱的温升最明显,母线温度最低,壳体上靠近母排区域的局部温度异常升高;梅花触头的简化使等效电阻增加,电流减小,导致触头温度升高,且温度分布显示靠近细导电杆的端部温度最高;梅花触头的温度随环境温度的升高近似线性增长。研究结果为开关柜的优化设计与预防温升故障提供理论支撑。
  • Journal of Lanzhou Jiaotong University. 2025, 44(02): 1-7+18.
    为研究高强钢筋对铁路重力式桥墩抗震性能的影响,设计制作了2个HRB500高强钢筋的桥墩模型和2个HRB335普通钢筋的桥墩模型进行拟静力试验,研究高强钢筋的不同配筋率对滞回曲线、骨架曲线、刚度特性、位移延性以及累积耗能等抗震性能指标的影响。研究结果表明:配置高强钢筋的桥墩塑性区高度增加,墩底混凝土剥落范围增大,钢筋外露现象更加明显,其破坏特征区别于普通钢筋混凝土桥墩;对比普通钢筋桥墩,高强钢筋等面积配筋桥墩的滞回曲线更加饱满,其水平承载力和耗能能力明显增大,极限位移和屈服位移提高,但位移延性轻微下降,随着配筋率的增加,桥墩的变形能力增强;而等强度配筋桥墩的残余位移和等效阻尼系数更小,其自复位性能越好,地震中损伤越轻,残余刚度有所增大,且极限角位移与普通钢筋桥墩一致,表明等强度配筋桥墩具有一定的抗倾覆性,有利于震后对桥墩进行修复及加固。
  • Journal of Lanzhou Jiaotong University. 2025, 44(03): 29-38+89.
    由于无线传感器网络(WSN)通信频率和通信协议的开放性,以及WSN安全协议设计的轻量级特性,WSN安全问题面临挑战。基于徒步旅行优化算法(HOA)与模糊推理系统(FIS)提出了一种WSN安全成簇路由算法(HFSC),在延长WSN网络寿命的同时兼具一定的安全性。HFSC算法将簇头选举定义为多目标优化问题,提出基于非支配排序的多目标徒步旅行优化算法(NSHOA),通过综合考虑节点的多个自身性能状态指标求解候选簇头集,然后引入节点信任度指标使用FIS抉择最终簇头。MATLAB仿真结果表明,HFSC算法在保证安全成簇的同时,平均能耗比HiTSeC、ICITS和NSMMA算法分别降低了55.9%、39.2%和8.2%,网络生存周期分别延长了42%、35%和13%。
  • Journal of Lanzhou Jiaotong University. 2025, 44(03): 51-61.
    为应对城市交通中机动车尾气排放与交叉口延误的双重挑战,对低排放背景下交叉口信号控制优化的理论与方法进行了研究。在研究问题方面,对机动车尾气排放模型(如COPERT、IVE)及交叉口延误模型的特性进行了深入分析,重点关注其优化目标。研究发现,COPERT和IVE模型在模拟我国污染状况时具有较高准确性,适用于低排放背景下的排放预测。在建模方法方面,研究从点控、线控和面控三个层次展开,涵盖双层规划模型、微观排放模型和跟驰模型。在求解算法方面,遗传算法、人工鱼群算法、模拟退火算法等启发式方法被广泛应用,而深度强化学习算法及其改进算法在动态优化中展现出显著优势,优化效率提升约15%~30%。基于现有研究,提出未来研究需结合司机驾驶行为与“排放-效率”的博弈关系,优化算法高效性并缩短模型计算时长,同时关注新能源汽车、无人驾驶及智能网联技术的综合应用,推动“人-车-路-环境”协同发展,为城市交通系统的绿色低碳转型提供理论支持和技术保障。
  • Journal of Lanzhou Jiaotong University. 2025, 44(03): 132-138.
    单箱双室箱梁因其两个空腔的复杂结构,与单室箱梁存在显著差异。即便在对称荷载作用下,双室箱梁仍会产生正对称畸变效应。为精确解析该效应对横向内力的影响,在单箱单室箱梁框架分析法的基础上进行了拓展,针对顶板承受关于中腹板对称荷载的情况,充分考虑了双室箱梁的结构特性,提出了一种新的框架横向内力分析方法,并构建了相应的等代计算模型与基本计算公式。通过实际工程算例,并与有限元法进行对比,验证了该计算方法的可靠性与准确性。进一步探讨了腹板俯角和中腹板厚度两个参数对横向内力的影响。分析结果表明,该计算方法与有限元法所得结果分布规律一致,且具有较高的精度。正对称畸变效应引起的横向内力不容忽视,依靠传统的初等力学框架计算方法无法准确反映其影响。在正对称荷载作用下,相较于顶板宽度相等的斜腹板双室箱梁,矩形双室箱梁在顶板与边腹板交汇处的横向内力达到峰值,而在其他计算点则呈现较小值。中腹板厚度的变化对最终的横向内力分布影响不大。
  • Journal of Lanzhou Jiaotong University. 2025, 44(03): 103-109.
    普通碱激发矿渣复合材料(AASC)通过浆料浇筑成型,内部存在许多大的气孔,并且有明显的裂纹,所以存在脆性大、强度低和容易断裂等问题。为了克服这些缺点,以矿渣为基体,硅酸钠为碱激发剂,铜纤维为增强体,用热压成型方法,制备了碱激发矿渣复合材料,通过XRD、SEM、抗压、抗弯强度、冲击韧性试验,以及孔隙率等测试方法,研究了铜纤维对热压成型碱激发矿渣复合材料(HP-AASC)力学性能的影响。结果表明:热压成型所制试样相较于浇筑成型试样各项力学性能均有所改善。在碱激发剂并且热压作用下,矿渣粉在原位发生水化反应,样品内部更加致密;当矿渣∶碱激发剂为3∶1,铜纤维含量7%时样品力学性能最好,抗压抗弯强度为149.72 MPa、27.07 MPa,冲击强度为0.44 J/cm2,孔隙率小于5%;铜纤维对碱激发复合材料具有明显的增强增韧作用。
  • Journal of Lanzhou Jiaotong University. 2025, 44(01): 121-128+136.
    基于精细化的车-隧耦合湍流模型对速度400 km/h动车组隧道中央等速交会情形的压力波进行仿真分析,结合波轨迹图分析了隧道内流场特性,车体及隧道内不同测点处的压力历程特征,在进行400 km/h动车组隧道交会仿真分析的基础上,首次提出了400 km/h动车组气动力分布及数值特征,重点分析了列车交会过程中整车及不同区域的气动阻力、气动升力和气动侧向力的平均值和最大值,结合实车试验中出现的列车头车“负升力”特征,应用计算结果进行了原理性解释,验证了气动是导致头车“负升力”增加的主要原因。结果表明:400 km/h动车组隧道内交会条件下的整车压力峰峰值为12 kPa左右,隧道中部气动载荷压力峰值为15.5 kPa左右。头车对整车的负升力作用最明显,头型区域最大负升力为14.7 kN,平均负升力为8.71 kN。
  • Journal of Lanzhou Jiaotong University. 2025, 44(01): 39-48.
    设计了一个四维荷控型忆阻混沌电路,建立了相应状态变量的动力学方程。分析了平衡点的稳定性,结合分岔图、Lyapunov指数谱和相轨图等研究了初始条件对系统运行状态的影响,以及系统在一定电路参数和初值条件下的瞬态行为。运用分块理论和DNA编码的加密算法对图像进行了直方图、相邻像素相关性、密匙敏感性和信息熵分析。结果表明:改变忆阻器内部状态变量的初值可以产生五种不同类型的吸引子,反映了系统动力学对初始条件的敏感性;在不同的电路参数和初值条件下,系统具有瞬态混沌、间歇性混沌和状态转移等复杂的非线性动力学行为;基于荷控型忆阻混沌系统的加密算法安全性较高,统计性能分析反映了图像加密算法的有效性,展示了该算法在安全通信中的潜在应用。
  • Journal of Lanzhou Jiaotong University. 2025, 44(01): 67-76.
    基于中国家庭追踪调查数据,采用消费者生活方式法测算了2014-2020年我国家庭碳排放水平。通过双向固定面板模型,分析家庭债务对其碳排放的影响及机制。研究发现:我国家庭碳排放逐年增加,间接碳排放占主体;家庭债务显著增加碳排放,杠杆率每增长1单位,碳排放增加9.5%;风险态度强化了债务对碳排放的正向作用;收入不平等、消费结构受抑、社会网络扩张是家庭债务增加碳排放的重要机制;处于城市、东部地区及受金融排斥的家庭债务的碳排放负面效应更高。因此,应加强家庭债务监管,发展普惠金融,实行分区域的绿色信贷政策,加快新质生产力发展,以实现降低家庭债务风险与碳减排的“双赢”。
  • Journal of Lanzhou Jiaotong University. 2025, 44(02): 59-67.
    鉴于目前建筑业方面对绿色建筑水平和建筑业碳排放之间的耦合协调的研究相对较少,此研究通过采用熵权法对数据进行处理并建立绿色建筑评价体系,采用SBM-DEA模型测算出建筑业碳排放效率;运用耦合协调度模型及空间自相关方法,对黄河流域经济带9个省份2013年-2021年绿色建筑水平与建筑业碳排放效率的时空耦合特征进行了研究,并采用面板Tobit模型分析其驱动因素。结果表明:2013-2021年我国黄河流域经济带绿色建筑水平与建筑业碳排放效率均呈上升趋势,耦合协调度总体向良好和优质协调阶段发展,空间上均呈现由东向西递减趋势,并有持续的正向空间关联性;产业结构、科技创新能力、地方经济发展水平对区域耦合协调度具有显著的正向影响,能源强度、国有资本比重对区域耦合协调度具有显著的负向影响。
  • Journal of Lanzhou Jiaotong University. 2025, 44(02): 111-122.
    对现有路面裂缝检测算法易受光照阴影、异物遮挡以及道路标线等条件影响,存在漏检误检、检测精度低、检测速度慢等问题进行了研究,提出了多维度特征融合的双核卷积路面裂缝检测算法。首先,添加三分支注意力机制,采用跨维度交互技术构建通道、高度和宽度维度间的相互依赖,赋予模型多维度特征提取能力;其次,使用双核卷积替换传统卷积实现模型的轻量化;再者,使用改进的MPDIoU边界框回归函数替换CIoU边界框回归函数,提高模型的收敛速度。在YOLOv8模型和RDD2022数据集上的实验表明,与YOLOv8n相比,F1和mAP分别提高了7.5%和5.3%,参数量和计算量分别下降了0.2%和0.7%,FPS提升了13;与SSD、Faster R-CNN、U-Net和DeepLabv3相比,F1提高了3.9%、mAP低于U-Net2%,参数量和计算量分别下降了0.8%和3.3%、FPS提升了19。
  • Journal of Lanzhou Jiaotong University. 2025, 44(02): 8-18.
    高速列车行驶时车辆附属设备因遭受复杂振动等作用,使得结构易发生疲劳破坏。因此,以悬挂在某CRH型车体上的吊装水箱结构为研究对象,探究该结构在充液时的受载特性及服役寿命。通过对吊装水箱结构进行流固耦合数值模拟,计算该结构在多向振动激励及液晃压力共同作用下的节点应力,基于时域法对吊装水箱结构母材及焊缝的疲劳寿命进行预测,并根据相关铁路标准GB/T 21563-2018《轨道交通机车车辆设备冲击和振动试验》对结果进行评定。结果表明:吊装水箱结构最先发生疲劳破坏的位置位于吊梁中间吊耳与筋板的焊接处,最小寿命值为4.76×10~8 s,远大于标准规定的5.4×10~4 s,因此该吊装水箱结构满足服役要求。
  • Journal of Lanzhou Jiaotong University. 2025, 44(02): 104-110.
    为了研究运用浮置板轨道结构后列车在隧道中运行时对浮置板、基底、隧道壁、地面以及上部建筑的振动响应变化,建立了车辆-钢弹簧浮置板轨道-土体-建筑物耦合振动模型,计算分析了车辆运行在不同轨道结构和不同车速下,引起浮置板、隧道壁、地面和建筑物振动加速度特性与振级特性。当采用钢弹簧浮置板轨道结构时,车辆引起隧道正上方地面和楼层的Z振级最大值均小于70 dB,能够满足环评标准;当隧道埋深大于11 m时,地面正上方和楼层Z振级均未超过70 dB,满足环评居民、文教区要求。对比整体道床和钢弹簧浮置板轨道结构的楼层振动加速度Z振级可知,钢弹簧浮置板结构减振效果优于整体道床。该研究方法可对未来其他轨道交通线路减振降噪轨道设计甚至其他城市的轨道交通沿线敏感点减振降噪提供重要参考。
  • Journal of Lanzhou Jiaotong University. 2025, 44(02): 19-29.
    软件定义网络(SDN)环境下,网络流量基于拓扑结构的复杂性和时间动态特性,导致流量预测面临空间与时间特征带来的双重挑战。为解决这一问题,提出了一种基于鲸鱼算法(WOA)的流量预测模型。该模型通过融合卷积神经网络(CNN)对空间特征的提取能力和长短期记忆网络(LSTM)对时间序列特征的捕捉能力,通过WOA优化模型超参数来提高预测精度。最后与CNN-LSTM、PSO-LSSVM等方法进行对比。结果表明,WOA-CNN-LSTM模型在MAE、RMSE和MAPE指标上分别较CNN-LSTM模型相对减少80.91%、69.21%和72.91%,较PSO-LSSVM相对减少40.29%、19.10%和34.76%。实验验证了该模型在SDN流量预测中的良好性能,为复杂网络环境下的流量预测提供了新思路。
  • Journal of Lanzhou Jiaotong University. 2025, 44(03): 147-160.
    本文针对高速列车比例-积分-微分(proportion-integration-differentiation, PID)控制器运行过程中无法自适应调节参数的问题,提出基于改进自适应遗传算法(improved adaptive genetic algorithm, IAGA)-PID算法的高速列车分布式协同复合控制器。首先,将高速列车视为多智能体模型进行考虑并考虑其信息耦合,构建贴合实际运行过程中高速列车模型;其次,利用列车间的速度和位移信息设计IAGA-PID控制器,考虑列车间的所需距离应根据速度适当调整的需求,对人工势场法进行了创新性的应用,此外还充分考虑了列车在运行过程中可能遇到的不确定扰动所带来的影响,设计了滑模观测器来对扰动进行反馈与补偿。最后,以高速列车实际线路参数进行仿真研究,通过不同PID整定方法和有无观测器的对比实验显示,本文所提出的控制方法在速度跟踪控制方面具有明显的优势,能使所有列车快速、精确跟踪目标曲线,同时相邻列车间能保持安全追踪间隔,且对列车复杂的运行环境有较好的适应性。