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关键词： 基坑工程   铁路路基   主动控制   被动控制   竖向囊体注浆   沉降变形  

摘要： 在城市建设与铁路网拓展并行的大背景下,基坑开挖引发的铁路路基沉降问题凸显。以天津某基坑工程为例展开研究,基坑长152 m、宽37 m,深度18～19.7 m,周边为深厚软土,地下水位距地表仅1 m,且邻近铁路。对于此复杂工况,传统控制方法如分区开挖、加固支护等虽有应用,但存在局限性,无法精准控制。经研究提出引入竖向囊体注浆主动控制法,通过构建含土体、结构及注浆体三维有限元模型,考虑多种因素,精准模拟注浆过程及参数变化。结果表明,注浆量、位置及时机与沉降紧密相关,合理注浆可有效补偿土体损失、阻遏沉降发展,优化注浆参数能显著减缓沉降。基于此提出系统策略,以期为类似工程提供技术支撑,保障铁路运营安全稳定。

关键词： 模型压缩   视觉Transformer   剪枝   知识蒸馏  

摘要： 现如今，视觉Transformer在计算机视觉领域的许多任务中都取得了卓越的表现，但其复杂的网络结构通常需要占用大量的存储和计算资源，因此难以在计算资源受限设备上广泛部署。为此本文提出了一种基于剪枝和蒸馏的视觉Transformer模型压缩方法，旨在保证模型性能的前提下缩减模型大小。首先，通过对视觉Transformer的结构分析，确定宽度剪枝的对象为多头自注意力中的注意力头和多层感知机中隐藏层的神经元，并采用基于模型损失函数变化的参数重要性评估策略对其进行参数重要性评估。其次，通过剪枝后蒸馏策略在模型宽度维度进行裁剪并恢复剪枝后宽度子网络的精度。最后，在深度维度上，通过剪枝后蒸馏得到最终的压缩模型。所提出方法在Tiny ImageNet、CIFAR-100和CIFAR-10数据集上对视觉Transformer进行了压缩实验。其中，在Tiny ImageNet上，ViT-S模型在参数量和计算量减少30%时，精度仅降低0.3%，而ViT-B模型精度甚至提升了0.6%。实验结果表明，所提方法能够有效实现模型精度和压缩率的平衡。

关键词： 电磁式燃气紧急切断阀   额定流量   K-S法检验   置信区间  

摘要： 对4种公称尺寸共322个电磁阀样品的额定流量进行了测量,绘制出4组样本的修正箱线图.4组样本的额定流量测试值呈现显著差异,存在异常值.将剔除了异常值的额定流量测试值作为正态性检验数据,计算得到样本1、2服从正态分布,样本3、4不服从正态分布.4组样本的额定流量样本平均值及均值置信区间右端点均小于CJ/T 394-2018《电磁式燃气紧急切断阀》额定流量规定值,表明现有的电磁阀额定流量不符合标准的规定.考虑到当前制造水平,给出电磁式燃气紧急切断阀额定流量推荐值.

关键词： 土力学   球状石墨   膨润土   导热系数   渗透系数   压实  

摘要： 片状石墨掺入到膨润土中能提高导热性能但弱化防渗能力，论文选择用球状石墨取代片状石墨的方法调节该矛盾，通过开展2种形态石墨掺入下石墨–膨润土混合物的热传导试验和饱和渗透试验，研究石墨几何形状与质量掺入率对石墨–膨润土混合物导热和防渗性能的影响规律。结果表明，球状石墨掺入率约为20%时，既能显著提高膨润土的导热性能(1.7 W/（m·K）)，又能保证渗透系数(9.44×10-13m/s)满足缓冲层的最低要求(≤1×10-12m/s)；同时，最大膨胀力达到5.76 MPa，处于缓冲层的建议值范围（1～10 MPa）。另外，引入临界石墨掺入率概念，确定球状石墨、片状石墨的临界掺入率分别为27.3%和16.4%。可以发现，球状石墨掺入率为20%时，石墨尚未在混合物中形成骨架，即石墨悬浮于膨润土中；而片状石墨掺入率为20%时，却已形成骨架，膨润土充填于石墨骨架中。据此，结合石墨–膨润土的孔隙分布特征和微观形貌，解释片状石墨提升导热、弱化防渗的原因，以及球状石墨优于片状石墨的物理机制，为提高处置库的运行安全提供科学指导。

关键词： 黄瓜   养分吸收量   QUEFTS模型   养分内在效率   最大稀释边界   最大累积边界   目标产量  

摘要： 【目的】黄瓜生产中普遍存在施肥量高、施肥不平衡等问题，严重影响了我国黄瓜产量与肥料利用效率。明确养分需求量是建立科学有效黄瓜推荐施肥方法的前提，是实现精准施肥的基础，对于我国黄瓜可持续生产至关重要。【方法】以“黄瓜”、“黄瓜+产量”、“黄瓜+养分吸收”为关键词收集汇总了来自国际植物营养研究所（IPNI）、中国知网数据库（CNKI）以及本课题在我国黄瓜主产区开展的田间试验。应用QUEFTS模型预估不同目标产量下黄瓜的最佳养分需求量，并在天津、北京、河北和江苏四省市布置田间试验，验证模型得出的黄瓜养分需求量。【结果】黄瓜平均产量可达87.6 t/hm2，但产量差异较大，其变化范围为2.9～339.5 t/hm2。黄瓜果实氮（N）、磷（P）和钾（K）吸收量平均值分别为175.6、44.1和236.6 kg/hm2，变化范围分别为44.8～459.0、16.0～119.6和34.7～554.8 t/hm2；地上部N、P和K总吸收量平均分别为260.6、64.7和326.9 kg/hm2，变化范围分别为11.3～333.2、1.7～78.5和14.4～517.4 kg/hm2。不同种植区气候、土壤条件，黄瓜品种、灌水量以及养分管理措施等差异造成产量与养分吸收量变化范围较大。去除养分内在效率上下2.5%的数值得到最大稀释边界（d）和最大累积边界（a）参数，应用QUEFTS模型模拟不同目标产量下黄瓜的最佳养分需求量，得出每生产1000 kg黄瓜，其地上部养分需求量分别为N 2.25 kg、P0.48 kg和K 2.84 kg，相应的N、P和K养分内在效率分别为444.9、2074.3和352.1 kg/kg。田间验证试验结果显示，N、P、K养分吸收量模拟值与实测值具有一致性，其N、P和K的拟合指数d值分别达到了0.996、0.978和0.997。【结论】应用QUEFTS模型模拟了不同目标产量下黄瓜最佳养分需求量，确定了我国黄瓜产量与养分吸收之间的量化关系，为我国黄瓜推荐施肥方法的建立提供了养分需求参数。

关键词： 联邦学习   自蒸馏   非独立同分布   深度学习   边缘计算  

摘要： 随着边缘计算的发展，深度学习模型的训练越发依赖于大量边缘设备生成的隐私数据.在此背景下，联邦学习因其突出的隐私保护能力而受到学术界和工业界的广泛瞩目.在实践中，联邦学习面临着因数据异质性和计算资源受限导致的训练效率低下和模型质量不理想的问题.本文受知识蒸馏理念的启发，提出一种采用轻量自蒸馏技术的高效联邦学习算法（efficient Federated learning with lightweight Self Knowledge Distillation,FedSKD），该算法首先利用自蒸馏技术挖掘训练过程中的内在知识，以减轻本地模型的过拟合问题并增强其泛化能力，并通过服务端参数聚合将本地模型的泛化能力转移到全局模型，从而提高全局模型质量和收敛速度.其次，通过动态同步机制，进一步提高全局模型的准确率和训练效率.实验结果表明，FedSKD算法在非独立同分布数据划分策略下，在降低训练代价的同时，提高了模型准确率和训练效率.在CIFAR10/100数据集上，与最新的基线算法FedMLD算法相比，FedSKD算法在准确率上取得了平均2%的提升，并降低了平均56%的训练代价.

关键词： 砷   钝化剂   吸附   解吸   吸附动力学  

摘要： 为筛选重金属污染农田土壤砷的高效钝化剂，通过批处理试验，研究了玉米秸秆生物质炭(MBC)、花生壳生物质炭(PBC)、凹凸棒石(ATP)和羟基磷灰石(HAP)4种钝化剂对土壤砷吸附解吸的影响。结果表明：不同钝化剂均显著增加了土壤砷的吸附量和吸附率(P<0.05)，且HAP>ATP>PCB>MBC>对照。土壤对砷的等温吸附曲线更符合Langmuir方程(P<0.01)。不同钝化剂均增加了土壤砷的最大吸附量和结合强度，最大吸附量顺序为：ATP> PBC>MBC> HAP>对照。吸附解吸试验表明，土壤对砷的吸附动力学行为更符合Elovich方程(P<0.01)，且HAP和ATP对土壤砷的吸附效果较好，但HAP对土壤砷的解吸量较ATP高25.0%～86.3%，因此，从吸附解吸两方面综合考虑，ATP是土壤砷较好的钝化剂。

关键词： 道路工程   应力吸收层   路用性能   OT试验   抗反射裂缝   高弹改性沥青  

摘要： 基于改性技术制备了高弹改性沥青，通过常规性能试验和SHAP性能试验分别评价了不同高弹改性剂掺量的改性沥青路用性能。在此基础上，以6%改性剂掺量的高弹改性沥青为胶结料成型了AC-10应力吸收层沥青混合料，同时提出采用Overlay Tester（OT）试验，以加载周期数、第一周期峰值荷载、荷载损失率、总断裂能以及裂缝开展速率为评价指标，研究分析高弹改性沥青应力吸收层在常规、浸水、热老化条件下的抗反射裂缝性能，并与常见的SBS改性沥青AC-10应力吸收层进行了性能对比。试验结果表明：随着改性剂掺量的增加，高弹改性沥青弹性恢复性能、低温性能增加，高温性能略有下降，但仍满足使用要求；不同试验条件下，高弹改性沥青AC-10应力吸收层的抗反射裂缝性能均优于传统SBS改性沥青AC-10应力吸收层；在热老化和浸水条件下对高弹改性沥青AC-10应力吸收层抗反射裂缝均有一定影响，其中热老化的影响更为显著。

关键词： 滚动预报优化调度   防洪调度   发电调度   洪水预见期   汛限水位   洪水预报   流量   数值模拟  

摘要： 【目的】水库调度是目前水资源综合利用的重要非工程措施。近年来，随着水文预报技术水平的提升，结合水文预报开展水库优化调度日渐受到关注。然而水库滚动预报优化调度下防洪和发电效益影响机制尚不明晰。【方法】针对此问题，研究建立了水库防洪滚动预报优化调度模型，采用控制变量法分析了不同的洪水量级、预见期和汛期水位动态控制上限对水库防洪和发电效益的影响，以峡江水库为对象开展实例研究。【结果】结果表明：（1）水库洪水削峰率随汛期水位动态控制上限增加呈现逐渐减小的趋势；（2）水库发电量随着汛期水位动态控制上限的增高而增大，同时最大下泄流量也在增加；（3）洪水量级越大，水库调度达到最大削峰效果所需预见期逐渐减少；（4）考虑预报不确定性和确定性来水条件下的防洪滚动预报优化调度结果差别较小。【结论】综上所述，在水库防洪滚动预报优化调度模式下，洪水量级、预见期和汛期水位动态控制上限对水库防洪和发电效益影响存在规律，结合可靠的预报信息，提高水库汛限水位在风险可控的前提下能够提高发电效益。以50a一遇洪水为例，当预见期为72h时，汛期水位动态控制上限为43.5m与46m条件相比，平均削峰率仅仅提高0.46%(约104m3/s)，但平均发电量减少30.55%（约1555.57万kWh）。

关键词： 离心泵   特征提取   多通道信息融合   多尺度卷积神经网络   门控循环单元  

摘要： 针对采用传统的诊断方法难以准确识别离心泵的关键水力部件叶轮在离心力、流体动力等综合作用情况下产生的机械故障这一问题，提出了一种多尺度卷积神经网络(MCNN)和门控循环单元(GRU)相结合的离心泵叶轮故障诊断方法。首先，在卷积神经网络的基础上引入了循环神经网络，建立了特征提取和故障分类模块，可以自动地对原始输入信号进行空间和时间特征提取并识别关键故障模式；然后，搭建了立式离心泵叶轮故障仿真实验台架，对叶轮不同故障下的泵体振动信号进行了采集，用于训练所提MCNN-GRU诊断模型；最后，利用MCNN和GRU搭建了的诊断模型和其他模型，对叶轮不同故障情况下的振动信号故障识别情况进行了对比，并对抗噪性能进行了分析。研究结果表明：无噪声情况下的单通道诊断准确率超过97.59%，在强噪声条件下多通道诊断准确率达99.13%，优于传统方法，表现出良好的抗噪性能；此外，通过三通道振动数据的融合，诊断准确率达100%，可验证多通道数据融合的优势。该研究结果可为离心泵叶轮故障诊断提供可靠的方案。