考虑碳排放和预约机制的送箱集卡多码头调度问题

考虑送箱集卡多码头调度的低碳、高效化要求,及为解决集卡不规律到达导致码头拥挤问题而提出的集卡预约集港机制,以单一外堆场调用送箱集卡数量最小及多集装箱码头调度方案碳排放总量最小为目标,构建了单堆场多码头送箱集卡调度模型.设计了改进的蚁群算法对该模型进行求解,得到按时间段划分的港外堆场多码头集卡低碳送箱方案,通过算例验证了所构建模型和算法的有效性.结果表明,考虑碳排放和预约机制的送箱集卡多码头调度方案所需集卡数量少,工作时间短,兼顾了集装箱码头集卡送箱作业低碳和高效的要求.     

牛顿流体中表面活性剂对浮力驱动的单液滴动力学行为的影响研究

研究了不同粒径单液滴在去离子水中和加入表面活性剂的去离子水中的形变、上升速度和曳力系数等动力学参数，液滴当量直径范围290mm     

基于逆向强化学习的装船时堆场翻箱智能决策

集装箱码头装船时堆场翻箱具有时序性与动态性，属于NP（non?deterministic polynomial）难问题。针对常见的顺岸式集装箱码头堆场，以最小化总翻箱次数为优化目标，考虑翻箱对装船连续性及效率的影响，基于马尔科夫决策过程构建装船时堆场翻箱模型，设计逆向强化学习算法。为验证算法的有效性，以随机决策为基准，将设计的逆向强化学习算法与码头常见规则决策、随机决策对比。结果表明，贝位堆存状态不佳时，常见的规则决策不一定优于随机决策；逆向强化学习算法可有效挖掘隐含专家经验，收敛至最小翻箱次数的概率更高，且不同堆存状态下均能更好地限制单次发箱的翻箱次数，可实现装船时堆场翻箱智能决策。     

用于卫星载荷数据传输总线的终端IP核设计

根据通信卫星有效载荷数据传输总线协议及其工作原理，提出了一种总线终端IP（intellectual property）核的设计及验证方法，该IP核由总线接口模块、时钟分频模块、协议处理模块、数据采集模块等组成，其设计和研制具有自主知识产权。该IP核完成了模块仿真验证、芯片系统仿真验证和FPGA（field programmable gate array）验证并已流片成功，验证结果表明：该IP核设计功能全面、资源占用少、可靠性高，可应用于通信卫星地检验证设备或者直接应用于卫星有效载荷设备中，支持通信卫星有效载荷数据传输总线的测试。     

Haversian bone-mimicking bioceramic scaffolds enhancing MSC-macrophage osteo-imunomodulation

The interaction between immune cells and bone forming cells plays a vital role in maintaining the homeostasis of the skeletal system, and is regulated by the three-dimensional structure of tissues. Whether the construction of biomaterials can activate or reproduce this spatial “cross-talk” between immune cells and bone forming cells in bone natural formation process is a prerequisite for successful fracture healing and bone regeneration. Herein, a bone marrow mesenchymal stem cells (MSCs)/macrophages-laden Haversian bone-mimicking bioceramic scaffold was successfully prepared through the biomimetic design of biomaterials and 3D printing technology. MSCs and macrophages were respectively distributed in the cancellous bone and Haversian canals of the scaffold to simulate the three-dimensional structure regulation of the cell spatial distribution and multiple intercellular interaction in natural bone tissue, and worked in concert to modulate the scaffold material-mediated osteo-immune microenvironment. The in vitro study revealed that the pro-inflammatory response of macrophages was more significantly inhibited when distributed with MSCs in the scaffolds at a cell ratio of 0.5:1 for co-culture, in comparison with multicellular culture at other ratios and unicellular culture. Meanwhile, MSCs exhibited the relatively high osteogenic potential, most likely via the activation of certain key signaling pathways mediated by macrophages-derived paracrine signaling mediators (OSM, BMP-2, and WNT10b). This work not only establishes a bionic platform for the regulation of multicellular osteo-immune response and regeneration but also offers a promising tissue-engineered biomimetic scaffold with improved immunomodulatory function for promoting bone tissue regeneration.     

自动化码头运输设备充电策略优化的仿真研究

随着自动化集装箱码头成为当今码头的发展趋势,AGV(automated guided vehicle) 作为自动化码头中使用最为广泛的水平运输工具,合理制定其充电策略至关重要。针对当前自动化集装箱码头中AGV充电策略的不足,提出一种以离线充电为主在线充电为辅的充电策略,并且针对在线充电站点位置选择问题提出一种利用热区图选择有效在线充电站点的快捷方法。在使用该种充电策略情况下,通过大量仿真实验得出在码头工作任务量不变的前提下可减少AGV数量配置的结果,说明自动化集装箱码头水平搬运效率得到提高,证明该充电策略具有有效性。     

终端区空域规划运行评价指标体系

为了合理分配管制资源,保障高效运作终端区,通过对终端区空域规划运行效能进行量化分析,进而掌握其运行情况及发展形势。首先建立了基于8类关键性能领域的终端区空域规划运行评价指标体系。然后采用状态分类评估法构造综合评价函数,利用基于随机森林(random forest, RF)算法的可拓层次分析法(extension analytic hierarchy process, EAHP)分析计算指标权重,达到综合考虑指标影响、加强指标量化程度、减少研究过程主观性的目的。最后,以广州终端区和武汉进近为例,对八大关键性能指标进行实例分析,采用蒙特卡洛(Monte Carlo)模拟验证了指标计算结果的可靠性,提升了指标的认可度,验证了系统评价结果的准确性。     

集装箱码头ALV调度与堆场位置分配集成优化模型

针对自动化集装箱码头水平搬运作业和堆场作业,提出一种集成调度优化方法,以最小化最大完工时间为目标,同时考虑船舶装、卸作业,建立自动升降车(automated lifting vehicles,ALV)调度与堆场位置分配集成优化模型,提出求解模型的优化算法,设计基于遗传算法的启发式算法,利用算例对模型与算法的有效性进行了验证.计算结果表明,提出的启发式算法可以提高运算效率,能够在很短的时间内对大规模算例求出高质量的解.另外,集成优化模型同时考虑码头多个作业环节,有利于提高自动化集装箱码头的装卸作业效率.     

移动式学习平台的构建方案

移动计算模式改变了人们的学习和生活方式,高校的教育教学过程也可以引入移动式学习,让学习环境、学习资源随时随地,无处不在.针对高校传统教育方式存在的问题,提出应用移动计算进行辅助的教育教学模式.给出移动式学习平台系统结构和功能模块的设计方案,并简述了应用开发使用的工具.