基于深度学习的交通运输业能耗预测——以“一带一路”主要经济体为例

为合理规划一次能源使用,深入推进节能减排,需对交通运输能耗进行预测.使用灰色综合关联度模型筛选出客运、货运和经济发展水平三个方面共八个影响因素作为模型输入,提出了主要由LSTM层、Dropout层和Bi-LSTM层构成的深度学习模型,并使用天牛群优化算法精调模型超参数,在此基础上对2019至2025年中国、印度、东南亚和巴基斯坦四个"一带一路"沿线经济体交通运输能耗进行预测.研究结果表明:首先,BSO-LSTM模型较GA-BPNN、GA-SVR、GA-LSTM和PSO-LSTM模型具有最高的预测精度.其次,2019-2025年,中、印、东、巴交通运输业能耗总体上在波动中上升,年均增长率分别为2.92%、5.64%、3.05%和4.88%.再次,2024年中、印、东、巴交通运输业单位GDP能耗分别为29.41、37.41、46.67和83.12,除巴基斯坦外,较2018年均有所下降.最后,中国、东南亚2018-2024年交通运输业能源消费弹性系数较2012-2018年有所下降,而印度、巴基斯坦仍保持上升趋势.     

准直系统热光学效应对静态傅里叶变换红外光谱仪光谱复原的影响研究

在以多级微反射镜为核心器件的静态傅里叶变换红外光谱仪中, 由于准直系统距离红外光源较近, 光源的热辐射会导致其局部温度升高, 从而引起材料折射率发生改变, 使得由准直系统出射的光束存在一定的发散角, 进而影响光谱仪系统复原光谱所能达到的分辨率水平. 本文研究了光谱仪系统正常工作状态下准直系统各区域的温度分布情况, 由此计算出了相应的离焦量. 通过计算准直光束发散角在光程差采样区域内的分布, 分析了由此引入的附加光程差对光谱复原的影响. 通过计算光谱结构误差随准直系统温度的变化, 得到了准直系统温度控制的合理范围. 最后, 对基于SiC光源的光谱仪进行了实验, 结果显示制冷光源复原光谱的光谱结构误差与非制冷光源的光谱结构误差相比有明显改善. 因此, 降低光源温度对减小准直系统热光学效应的影响是非常有效的. 本文的研究结果将为解决同类问题提供参考.     

毛细管电泳激光诱导荧光用于DNA定量的研究

通常用于DNA定量的主要方法有聚合物酶链反应(PCR)、紫外光谱法和荧光光谱法等.PCR测定DNA的灵敏度较高,但操作繁琐费时,而且对序列依赖性较强[1].紫外吸收光谱法可直接用于DNA的测定,但它的灵敏度较低且较容易受到DNA样品中的单链核苷酸和其它杂质的干扰.荧光光谱法不但有较高的灵敏度,而且对DNA的选择性也较好.目前已建立了许多荧光测定DNA的方法,这些测定方法一般都是基于DNA对荧光探针的荧光增强的原理而实现的.通常采用荧光光谱仪、荧光测读分析仪、流式细胞仪等测定荧光标记的DNA的荧光信号,但这些仪器均存在样品消耗量较大、仪器价格昂贵、分析时间较长、不易自动化等缺陷.毛细管电泳仪已经成为许多分析实验室中常用的DNA分离检测工具,将其应用于DNA的定量检测有望克服上述仪器的一些缺陷.Landers等以YO-PRO-1和PicoGreen为DNA标记试剂, 在毛细管电泳仪上对DNA含量进行了较好的分析[2].     

铜石墨合金材料在载流条件下的摩擦磨损行为研究

采用冷压烧结粉末冶金法,以300 MPa的压力进行初压,在氢气保护气氛下于烧结温度为950 ℃,3 h下烧结,然后冷却至室温后再以300 MPa的压力进行复压制备出铜石墨合金材料.通过电滑动磨损试验及扫描电子显微镜分析等方法研究了铜石墨合金材料的磨损性能,探讨其磨损机制.结果表明:在试验参数范围内,试样的磨损量随着试验载荷、速度及电流密度的增加而增大;在载流条件下电流产生的电弧热是其磨损量增加的主要因素;石墨和铅以单质形式存在有利于摩擦副之间的润滑和提高其耐磨性能;合金的磨损机制主要为磨粒磨损、电侵蚀磨损和黏着磨损.     

聚β—羟基丁酸酯酯顺丁烯二酸酐接枝共聚物的研究

采用DSC、TGA、POM和WAXD等方法对聚β-羟基丁酸酯酯（PHB）及其顺丁烯二酸酐接枝共聚物（PHB－g-MA)的结晶行为、热性和生物降解物性进行了研究,结果表明接枝产物的热稳定性明显优于PHB,热分解温度提高了20余度;结晶行为发生很大的变化,结晶速率减小,结晶温度降低,冷结晶温度升高,球晶的织态结构也随着MA接枝量的变化发生明显变化,并且接枝MA促进了PHB的生物降解。     

基于稀疏先验的空间目标图像盲反演方法

针对图像盲反演算法未考虑空间目标图像自身特性,致使对空间目标图像细节信息恢复不理想、重构图像中易产生边界伪像等不足之处,提出了一种基于稀疏表示的联合稀疏先验约束盲反演算法.首先,结合空间目标图像梯度的稀疏特性,采用图像梯度的L 0范数提取有利于模糊核估计的图像显著边缘信息;其次,采用L p范数和L 0范数对图像的梯度分布和空间域进行稀疏约束,以保证反演图像的像素点间具有显著的对比度,同时保证图像中包含边缘和纹理等细节信息;最后,采用拉普拉斯分布先验对模糊核进行约束,以保证模糊核的稀疏特性.采取交替迭代策略对所提出的模型进行优化求解,从而得到模糊核和空间目标图像的估计值.实验结果表明,相比于几种具有代表性的盲反演算法,提出的方法能估计出更准确的模糊核,对图像边缘和纹理等细节信息具有更好的恢复能力,在主观评价和客观评价方面均取得了较好的反演性能.     

Faceting transitions in crystal growth and heteroepitaxial growth in the anisotropic phase-field crystal model

We modify the anisotropic phase-field crystal model(APFC),and present a semi-implicit spectral method to numerically solve the dynamic equation of the APFC model.The process results in the acceleration of computations by orders of magnitude relative to the conventional explicit finite-difference scheme,thereby,allowing us to work on a large system and for a long time.The faceting transitions introduced by the increasing anisotropy in crystal growth are then discussed.In particular,we investigate the morphological evolution in heteroepitaxial growth of our model.A new formation mechanism of misfit dislocations caused by vacancy trapping is found.The regular array of misfit dislocations produces a small-angle grain boundary under the right conditions,and it could significantly change the growth orientation of epitaxial layers.     

K荧光辐射场MC模拟与能谱测量分析

K荧光辐射装置可填补国内超大型测量面积核辐射探测器计量检定需求,该装置具通量高、能量点多、单色性好、有成本低、即开即用等优势。其原理是X射线光机发射出的X射线轰击辐射体材料产生多种特征X射线即荧光射线,在荧光射线出射路径上加入次级过滤器吸收掉多余的射线以提高荧光纯度,辐射体以及次级过滤器的材料厚度值与荧光产额、纯度直接相关。通过MC（Monte Carlo）程序计算荧光装置各项指标参数结果,指导后期试验装置的建立和研究,MCNP5（Monte Carlo N Particle Transport Code）软件模拟Cs₂SO₄辐射体数据表明：荧光装置具有良好的屏蔽和准直的效果,荧光以辐射体中心垂直面呈对称逐渐减小分布;荧光产额随着辐射体厚度的增加逐渐增大,但存在相对饱和厚度值,即辐射体达到一定厚度值以后,荧光产额不再随辐射体厚度的增加而增大,而是趋于饱和状态;为获取单一能量荧光辐射场,在荧光出射束方向增加次级过滤器TeO₂材料,其吸收L,K_β射线会远远大于K_α射线,以达到消除L,K_β射线保留K_α射线目的,形成单能的参考辐射场;在距离辐射体中心30 cm处,通过多组数据表明,次级过滤厚度为0.035 cm时,荧光纯度94.521%为最大且荧光产额最高;荧光纯度随着次级过滤器材料的厚度增加呈现先增加后逐渐减小的趋势;使用LEHGe探测器实际测量获取K荧光辐射装置能谱数据,通过ROOT程序对测量能谱数据处理和分析,拟合出K_α1和K_α2能量点的峰位道址误差小于0.005%,测量分析出其能量值与理论值偏差分别为0.19%,0.23%,测量结果与实际理论能量值相符。测量结果可验证MCNP5程序计算出的次级过滤器材料具有良好吸收效果且实现了单能荧光参考辐射场。     

La0.8Sr0.2Ga0.8Mg0.2O3－α陶瓷的质子导电性能研究

采用溶胶-凝胶法合成了La_0.8Sr_0.2Ga_0.8Mg_0.2O_3－a陶瓷样品, 用XRD, DSC-TGA, SEM, 交流阻抗谱, 气体浓差电池及气体电化学透过等方法对样品的结构和性质进行了表征和测试. 首次对该样品的质子导电性能进行了研究. 该陶瓷样品具有良好的微观结构, 相对密度达95.1%; 氢浓差电池电动势的实测值与理论值吻合, 离子迁移数为1; 在干燥的氧气气氛中是一个纯的氧离子导体; 氢的电化学透过速率的实测值与理论值吻合, 证明该样品在氢气气氛中几乎是一个纯的质子导体, 质子电导率在1000 ℃时高达0.14 S•cm^－1.     

新型氧离子导体La2Mo1．9Al0．1O9-α陶瓷的合成及电性能

通过高温固相法合成了La2Mo1.9Al0.1O9-a陶瓷样品.XRD测试结果表明,该样品为一立方相结构,Al3 离子在Mo6 位置的固溶摩尔浓度为5%时能完全抑制La2Mo2O9的相变.采用交流阻抗谱、氧浓差电池、氧泵等电化学方法系统地研究了该陶瓷样品在600～1000℃下的离了导电特性.结果表明,氧浓差电池电动势的实测值与理论值吻合得很好,离子迁移数为1,表明该陶瓷样品在该温度下氧气气氛中为一纯离子导体;氧浓差电池放电及氧的电化学透过(氧泵)实验结果进一步证实了该样品在氧气气氛中为一纯氧离子导体;1000℃时其氧离子电导率达到了0.12 S·cm-1,明显高于相同条件下母体及La2Mo1.9Ga0.1O9-a的氧离子电导率.