《上海交通大学学报》2023年“交通运输工程”专题
船舶进港前,为避免到港船舶无法按班期及时离港,码头需在规定时间内完成集港作业.堆场按送箱集卡预约到港时间制定箱位分配及场桥调度计划,若送箱集卡失约会导致计划失效,进而产生翻箱问题,影响装船效率.针对送箱集卡失约对箱位分配计划、场桥调度计划及集卡等待时间的影响,提出送箱集卡失约下多箱区箱位分配及场桥调度优化问题.考虑集卡预约时段、场桥间安全距离等约束,以集港时间最短为目标,建立混合整数规划模型.设计混合遗传变邻域算法求解模型,在改进遗传算法的基础上增强其局部搜索能力,通过对比不同算法的实验结果可以看出,该算法收敛速度快,求解结果优.结合集卡实际到港时间,衡量失约对不同情景内完工时间和集卡等待时间扰动,提出干扰恢复策略.实验表明,提出的干扰恢复策略能缩短作业完工时间、降低因送箱失约导致的翻箱量,缩短送箱集卡等待时间,提高堆场作业效率.
为实现对轮胎垂向力的量化估计,开展了基于周向胎内应变分析的重载轮胎垂向力估计算法研究.建立16.00R20重载轮胎有限元模型,通过轮胎加载实验和模态振动实验对比发现模型垂向刚度误差和振动频率误差分别在7.79%和5.49%以内,验证了模型的有效性;利用有限元方法研究了垂向力对轮胎接地特性和内衬层周向应变的影响规律,根据周向应变曲线特征分析了周向应变与接地角的关系,提出并验证了轮胎接地角表征指标,3个表征指标误差均小于8%;以接地角和接地长度作为辨识特征,结合灰狼优化算法和支持向量回归机建立垂向力估计模型,通过有限元仿真对比验证估计精度.结果表明:结合应变曲线零阶、一阶、二阶导数特征点间距角的表征指标能较准确估算接地角;基于灰狼支持向量回归机的垂向力估计算法估计效果良好,估计值与有限元仿真值误差在1.8%以内,能够准确地估算轮胎垂向力.
路段韧性重要度评价对于提升路网抗震韧性水平至关重要.以韧性的增加值(RAW)为评价指标,提出了一种基于路网抗震韧性的路段重要度评价方法.借助动态贝叶斯网络(DBN)双向推理能力,以初始DBN为基准,不同时刻路段连通状态为证据,更新路网韧性曲线,计算路网韧性的增加值,评价不同时刻路段韧性重要度,并以青岛市市南区局部路网为实例验证路段重要度评价方法.结果表明:同一时刻不同路段的韧性重要度不同;同一路段的韧性重要度与维修速率成正相关;不同路段的韧性重要度对时间的敏感程度不同.提出的重要度评价方法重新定义并量化了不同时刻路段抗震韧性重要度,识别了韧性重要度较高且对时间较敏感的路段,将有限的维修资源向该部分路段倾斜的震后恢复策略与加固韧性重要度较高路段的震前预防策略能够更有效地提高路网抗震韧性水平.
针对无人机在三维路径规划时存在搜素范围和寻优性能不足等问题,以及现有黏菌算法(SMA)寻优精度不足, 易陷入局部最优的缺陷,提出了一种基于自适应黏菌算法(GSMA)优化的无人机三维路径规划方法.首先,根据无人机经过的实际环境,建立三维地形、威胁源和无人机自身约束条件;其次,针对搜素范围不足的问题,设计改进的Logistic混沌映射增加种群的多样性并扩大搜索范围,提升了SMA的全局搜索能力;然后,设计一种非线性自适应惯性权重因子,将线性收敛方式改进为非线性收敛,利用权重值更新黏菌位置,提高了收敛速度;最后,在算法后期中设计自适应柯西变异,增大了黏菌的搜索空间,寻优精度也得到了提高.实验结果表明,GSMA相比于灰狼优化(GWO)算法、SMA和海鸥算法(SOA)3种算法,路径更短且更平滑,收敛速度更快,寻优精度更高,同时能耗更低,进一步提升了无人机的路径规划能力.
针对机场冰雪跑道安全性和适航性状态感知能力不足及跑道表面状况报告交互的新需求,提出一种面向多尺度特征融合的机场跑道冰雪状态感知模型.以YOLOX-s模型为基础,在主干特征提取网络中引入全局上下文模块,获取更丰富的浅层与深层特征;将颈部结构中路径聚合网络替换为双向特征金字塔,以提升特征融合能力;在加强特征提取网络尾部添加自适应空间特征融合结构,进一步增强特征融合效果;使用α-EIoU优化损失函数,提高模型收敛速度与精度.实验结果表明,改进后的YOLOX-s模型在跑道冰雪实验系统所得的冰雪污染物数据集上平均精度达到了91.53%,比原始的YOLOX-s模型提高了4.68%,能够为机场跑道除冰雪作业提供决策支持.
《上海交通大学学报》2023年“交通运输工程”专题
