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  • 专题:大数据
    吴厚月, 李现伟, 张顺香, 朱洪浩, 王婷
    清华大学学报(自然科学版). 2024, 64(12): 1997-2006. https://doi.org/10.16511/j.cnki.qhdxxb.2024.21.027
    摘要 (887) PDF全文 (359) HTML (0)   可视化   收藏   
    中文对抗样本生成作为自然语言处理领域的重要研究内容,一直受到众多学者的广泛关注。先前的中文对抗样本生成方法主要有替换字词、改变词序等,生成的对抗样本攻击效果差且容易被检测模型识别。该文提出基于攻击引导扩散的中文对抗样本生成方法DiffuAdv。将扩散模型引入中文对抗样本生成中,通过模拟文本对抗样本攻击时的数据分布来增强其扩散机制,利用对抗样本与原始样本之间的变化梯度作为引导条件,在预训练阶段指导模型的逆扩散过程,进而生成更自然且攻击成功率更高的对抗样本。在多个数据集上对自然语言处理领域的不同任务与多种方法进行了对比实验验证。结果表明,本文方法所生成的对抗样本具有高攻击成功率。此外,消融实验也验证了攻击梯度引导在提高对抗样本生成质量的有效性。经过困惑度(PPL)度量实验,本文方法所生成的对抗样本平均PPL仅为0.518,验证了其具有强鲁棒性。DiffuAdv的提出丰富了文本对抗样本生成的研究视角,也拓宽了文本情感分类、因果关系抽取及情感原因对抽取等任务的研究思路。
  • 专题:建设管理
    张红, 毕志军
    清华大学学报(自然科学版). 2025, 65(1): 1-11. https://doi.org/10.16511/j.cnki.qhdxxb.2024.22.038
    摘要 (737) PDF全文 (487) HTML (15)   可视化   收藏   

    β系数及其稳定性对投资风险判别和资产配比选择具有重要意义。为分析房地产板块的β系数变化特征及其稳定性, 利用单指数方程测算中国A股2013—2022年房地产板块的月度和年度β系数, 并开展基于Chow检验的相邻公历月和公历年的β系数稳定性判别。研究结果表明:房地产板块的月度β系数在不同年份的变化趋势各异, 年度β系数整体先升后降; 与年度β系数相比, 月度β系数稳定性更强; 房地产板块与建筑板块β系数的整体变动轨迹具有相似性及相关性, 房地产板块β系数总体稳定性则低于建筑板块但高于金融板块。该文建议, 在使用房地产板块的中长期β系数进行投资决策时, 应根据宏观经济等因素适时修正; 进行与房地产相关的组合投资时, 需重点关注建筑业和金融业与房地产业的关联波动。

  • 专题:大数据
    李佳沂, 黄瑞章, 陈艳平, 林川, 秦永彬
    清华大学学报(自然科学版). 2024, 64(12): 2007-2018. https://doi.org/10.16511/j.cnki.qhdxxb.2024.21.028
    摘要 (604) PDF全文 (241) HTML (2)   可视化   收藏   
    尽管大语言模型在新闻、艺术等领域的文本摘要任务上取得了良好的效果,但由于大语言模型缺乏对司法领域知识的学习,同时难以理解裁判文书的结构特征和逻辑关系,导致生成的裁判文书摘要质量不佳。该文提出结合提示学习和Qwen大语言模型的裁判文书摘要方法,将裁判文书数据作为SFT (supervised fine-tuning)技术对大语言模型微调的输入,增强其法律领域适用性;同时设计融入结构信息与角色指令的提示模板,以优化摘要生成,使其更精准地反映文书结构特征与逻辑关系。实验结果表明,该方法在ROUGE-1、ROUGE-2和ROUGE-L的F1值上比基线模型分别提升了21.44%、28.50%和28.97%,说明大语言模型经裁判文书数据微调并引入结构信息后,在裁判文书摘要任务中展现了卓越的性能与巨大的应用潜力。
  • 专题:建设管理
    金新翔, 林啸, 俞欣汝, 郭红领
    清华大学学报(自然科学版). 2025, 65(1): 35-44. https://doi.org/10.16511/j.cnki.qhdxxb.2025.22.006
    摘要 (490) PDF全文 (196) HTML (22)   可视化   收藏    CSCD(1)

    进度管理是施工管理的重要组成部分, 包含监控实际施工进度并与施工计划进行比较。传统的施工进度更新方法依赖施工人员的手动记录, 滞后性高, 更新频率慢且易出错。为解决该问题, 该文提出了一种基于建筑信息模型(BIM)和大语言模型的施工进度更新方法, 使施工人员能够通过口头上报施工进度的方式来更新建筑三维模型。通过解析工业基础类(IFC)格式的BIM文件和施工计划, 从中提取并关联构件的ID、位置信息及计划施工时间等内容, 进而建立建筑构件数据库; 通过对大语言模型进行提示词微调, 使其能够根据自然语言输入在数据库中检索构件信息和判断进度状态, 并指导Blender中的模型进行动态更新。测试结果显示:经过提示词微调后, 大语言模型在进度判断和更新指令生成方面的平均准确率达到96%, 一致性达到87%, 验证了所提出的更新方法的有效性和可行性。

  • 专题:核废水与废气
    杨力, 张钰杰, 方晟, 宋嘉悦, 李新鹏, 陈义学
    清华大学学报(自然科学版). 2024, 64(12): 2019-2030. https://doi.org/10.16511/j.cnki.qhdxxb.2024.27.029
    摘要 (472) PDF全文 (188) HTML (0)   可视化   收藏    CSCD(1)
    放射性核素的局地尺度大气扩散研究对于开展核应急响应工作非常重要。Lagrange烟团扩散模型是一种在该尺度上快速准确地建立放射性辐射场的有力工具。该文开发了适用于局地尺度的Lagrange分裂烟团(SPUFF)扩散模型,其可适配加州气象(CALMET)模型。以CALMET模型驱动SPUFF扩散模型,开展局地尺度扩散模拟,假设以三门核电站作为扩散场景,基于风洞实验数据对SPUFF扩散模型进行性能验证,再基于福岛第一核电站附近的双葉町监测站已公布的监测数据进行模型的实用性评估。此外,针对烟团水平分裂阈值在上述场景开展了较全面的敏感性分析,以确定分裂开启条件。性能验证结果显示,SPUFF扩散模型性能优异,全部4个关键统计指标(模拟值在测量值2倍以内的比例、比例偏差、标准化均方误差和标准化绝对差)满足可接受模型标准。实用性评估结果显示,较Lagrange粒子模型LAPMOD,SPUFF扩散模型的模拟值可匹配更多的监测值;同时成功再现了反应堆事件引发的放射性核素释放导致的监测峰值效应。敏感性分析结果表明,单一气象条件(例如恒定风场)的复杂地形场景可采用不分裂模式;气象多变的复杂地形场景则有必要开启分裂模式。建议核电站局地尺度扩散的烟团水平分裂阈值为700~1 100 m。
  • 过程系统工程
    邱冬, 赵祺铭, 胡益炯, 邱彤
    清华大学学报(自然科学版). 2025, 65(5): 813-824. https://doi.org/10.16511/j.cnki.qhdxxb.2024.21.034
    摘要 (472) PDF全文 (182) HTML (15)   可视化   收藏   

    在石油化工智能化发展过程中, 精确的分子重构技术是理解和优化复杂油品组成至关重要的基础性方法。该技术基于油品宏观物性, 通过优化模型计算油品分子或结构组成。通常认为, 天然油品组成在碳数、结构特征等维度服从伽马分布。传统分子重构方法采用伽马分布的形状和尺度参数作为优化变量, 优化过程中2个参数对分布形状的耦合影响效应, 降低了优化过程可解释性, 影响了优化效率和精度。本文提出了形状解耦伽马分布参数油品分子重构方法, 提出将伽马分布的峰值位置和分布宽度作为优化参数, 提升优化过程中伽马分布形状变化的可解释性; 同时基于历史数据, 利用多元线性回归模型预测优化参数初值, 有效提高分子重构的精确度。实验结果表明, 该方法在分子重构的精确度和优化效率方面均优于传统分子重构方法, 在处理分布规律较极端的分子组成时, 表现出更高的鲁棒性和稳定性。

  • 温诗铸院士纪念专刊
    莫继良, 张棋翔, 陈伟, 王权, 王志伟
    清华大学学报(自然科学版). 2025, 65(2): 201-214. https://doi.org/10.16511/j.cnki.qhdxxb.2025.21.007
    摘要 (433) PDF全文 (169) HTML (28)   可视化   收藏   

    随着轨道交通的快速发展, 高速列车制动系统在长大坡道等复杂工况下的服役安全面临日益严峻的挑战。研究制动系统在长大坡道下的摩擦学和动力学行为, 揭示其性能退化机理, 对于提高制动系统在复杂工况下的性能和寿命至关重要。该文总结了长大坡道工况下高速列车制动系统在摩擦学和动力学领域的研究进展, 包含试验研究、有限元仿真和动力学建模等方面的主要成果。通过开展制动性能试验研究、建立热-机-磨损耦合有限元模型、构建考虑界面接触行为的集总参数模型及考虑轮/轨黏着特性的制动系统动力学模型, 可以揭示长大坡道下制动摩擦副的磨损演化规律和性能退化机理以及工况对系统振动响应和稳定性的影响, 为进一步优化高速列车制动性能提供理论依据。

  • 专题:建设管理
    郭致远, 李健, 汪薇, 马江平, 程曦蕊, 骆汉宾
    清华大学学报(自然科学版). 2025, 65(1): 22-34. https://doi.org/10.16511/j.cnki.qhdxxb.2024.22.039
    摘要 (431) PDF全文 (171) HTML (21)   可视化   收藏   

    在国际国内形势百年变局加速演进, 经济发展面临需求收缩、供给冲击、预期转弱三重压力的背景下, 加快推进数字技术成果转化、以数字技术促进创新主体和各类创新要素有效协同、形成合力, 对于中国经济高质量发展至关重要。在城市更新活动中, 该文以国土调查、地籍调查、不动产登记等法定数据, 以及人口、经济社会、历史文化、自然地理和生态、景观资源等方面调查数据为基础, 构建了城市更新大数据体系, 以数字技术与城市更新应用深度融合为主线, 研发了数字合作的城市更新大数据平台, 实现城市更新中不动产权益、工程建造、城市管理、运营维护等全流程数据的互联互通, 维护了城市更新所涉资源、资产、资本的权益。该文旨在以数字技术创新为驱动、以信息网络为基础, 实现数字的产业化、传统产业的数字化快速转化, 探索“土地经济”向“数字经济”的转型, 不断做强做优做大中国数字经济。

  • 海洋新能源技术
    邹荔兵, 周名军, 王超, 郑向远, 苏邹端, 李俊威
    清华大学学报(自然科学版). 2025, 65(8): 1377-1386. https://doi.org/10.16511/j.cnki.qhdxxb.2025.27.039
    摘要 (411) PDF全文 (151) HTML (72)   可视化   收藏   

    漂浮式风机是一种借助漂浮式基础使整个风电机组漂浮于水面之上,通过系泊系统锚固在海床的风力发电机组。因其突破了水深限制,具备在远离岸边、水深较深的海域安装和运行的优势,在海上风电领域发挥着日益重要的作用。为进一步推动漂浮式风电技术的发展,该文梳理了漂浮式风电技术的发展现状,剖析了当前漂浮式风电面临的一些瓶颈问题; 在此基础上,着重阐述了目前全球单体容量最大漂浮式风电平台“明阳天成号”所采用的多项创新技术,包括预应力超高强度混凝土技术、复合材料轻量化浮筒设计和建造技术、智能感知协同控制技术、单点系泊技术、双风轮技术、抗台风技术等,体现了中国在漂浮式风电设计、建造、安装、监测等一系列技术上具备的新质生产力,以期为未来漂浮式风电技术的设计优化提供实际工程借鉴和参考。

  • 论文
    黄然, 朱士友, 何梦辰, 李若愚, 葛鑫茹, 王巧, 陈娟, 卢紫嫣, 马剑
    清华大学学报(自然科学版). 2025, 65(3): 479-494. https://doi.org/10.16511/j.cnki.qhdxxb.2025.26.013
    摘要 (389) PDF全文 (152)   可视化   收藏   
    列车在区间隧道发生火灾后, 可能在怠速行驶至前方站台进行应急处置的中途丧失动力迫停。隧道内火场烟气和温度分布受运动列车影响难以预测, 给人员疏散管控带来困难, 严重威胁人员疏散安全。针对上述问题, 该文设计了75 个隧道内运动列车火灾场景, 构建数值模型, 开展模拟计算, 构建深度学习数据集, 利用长短期记忆网络、 卷积、 反卷积模块搭建隧道内运行列车火灾火场温度预测模型。研究结果表明: 在不同列车运动状态下, 该模型均可根据当前探测器数据超前30 s预测隧道侧向疏散平台温度分布, 且预测耗时仅0.08 s, 平均绝对误差为2.2 ℃, 平均绝对百分比误差为4%。该模型的泛化能力和鲁棒性较强, 当部分传感器失效时, 仍具有较好的预测效果。
  • 编者按
    钟茂华
    清华大学学报(自然科学版). 2025, 65(3): 413-413.
    摘要 (381) PDF全文 (154)   可视化   收藏   
  • 智能建造
    林鹏, 尹剑奇, 向云飞, 李超毅, 夏勇, 许后磊, 毛华
    清华大学学报(自然科学版). 2025, 65(7): 1173-1184. https://doi.org/10.16511/j.cnki.qhdxxb.2025.26.022
    摘要 (380) PDF全文 (148) HTML (26)   可视化   收藏   

    高海拔地区水电工程开发面临环境复杂、工程集群化、数据样本少和建设风险高等挑战,该文旨在建立适用于高海拔地区水电工程智能建造的碳排放计算模型,以更好地预测和管理工程活动对环境的影响。该文基于高海拔地区水电工程智能建造阶段的特点,确立了建设生命周期的评价范围、碳排放要素和智能建造活动碳排放清单。通过分析现场监测数据,提出了海拔调整系数,并结合离散事件模拟方法,构建了高海拔区智能建造生命周期静态-动态耦合碳排放计算模型。该文将模型应用于某一高海拔地区水电工程建造活动,对其环境影响进行了系统的预测和评价。研究结果表明:材料生产和施工机械是高海拔地区水电工程建造的主要碳排放源,原材料的绿色生产和施工机械的电气化改造等手段能显著降低碳排放。该文提出的碳排放计算方法和研究结果为高海拔地区水电工程建设提供了有效的碳排放管理策略,可为雅鲁藏布江下游和澜沧江上游等梯级水电工程的绿色开发和智能建造提供参考。

  • 温诗铸院士纪念专刊
    江亮, 吴渊, 张永顺, 郑佳昕, 陈宇山, 仲夏, 周辽, 魏宇廷, 陈磊, 钱林茂
    清华大学学报(自然科学版). 2025, 65(2): 215-232. https://doi.org/10.16511/j.cnki.qhdxxb.2025.21.010
    摘要 (367) PDF全文 (137) HTML (31)   可视化   收藏   

    芯片是现代信息社会的基石, 对于国家核心竞争力和国家安全具有重要意义。随着摩尔定律不断推进, 芯片特征尺寸不断缩小并趋近物理极限, 亟需发展原子层抛光, 对器件表面实现以原子层为基本单元的极限精度抛光去除, 以实现原子级精度表面, 满足光刻、键合等工艺苛刻需求。目前, 化学机械抛光是芯片制造中唯一能够同时实现晶圆局部和全局平坦化的关键技术, 具备实现原子层抛光的潜力。为此, 该文系统总结了芯片衬底表面和互连异质表面化学机械抛光的机理和工艺。对于衬底表面, 目前已经实现单晶硅的微观单原子层可控去除和宏观近理论极限表面粗糙度抛光, 基本探明化学机械抛光在晶圆表面的极限精度加工能力。对于互连异质表面, 首先从摩擦学的角度, 依据磨粒与表面之间的不同相互作用, 分类总结化学机械抛光中的材料去除模式:机械犁沟和化学成键。然后在此基础上, 提出互连异质表面同步去除调控原理和方法, 归纳铜/钽、铜/钴、铜/钌等互连异质表面平坦化工艺。最后提出利用机械、化学、电/光/等离子体/能束等多场协同作用, 将化学反应/机械化学反应限域在最表层原子, 以期实现原子层抛光, 助力高端芯片原子级制造。

  • 论文
    向云飞, 罗一鸣, 宁泽宇, 刘元广, 杨佐斌, 李子昌, 林鹏
    清华大学学报(自然科学版). 2025, 65(3): 433-445. https://doi.org/10.16511/j.cnki.qhdxxb.2025.26.014
    摘要 (358) PDF全文 (144)   可视化   收藏   
    水电地下工程安全管理面临交叉施工作业和资源动态流动等挑战, 相应的安全管理活动涉及多专业、 多工种和多业务流程, 高效开展各项安全管理活动需要不同领域的专业知识和技能作为支撑。然而, 由于水电地下工程安全管理领域知识结构复杂, 且分散于文本、 表格和图像等多模态数据中, 因此该文研究了水电地下工程安全管理多模态知识图谱构建方法, 这对于获取相关领域知识, 并为类似工程提供知识服务具有重要意义。该文首先构建了大规模高质量的水电地下工程安全管理多源异构数据集, 其中包含安全隐患排查和整改记录、 法规和制度文档、 安全隐患图像等数据; 其次, 基于大语言模型, 采用融合领域知识的提示微调方法进行知识抽取, 实现了多模态知识关联融合; 再次, 针对不同安全管理场景的差异化需求, 提出了场景知识提取方法, 并融合知识图谱和大语言模型技术实现了检索增强生成和可解释性知识推理; 最后, 基于多座水电工程收集的数据, 构建了多模态知识图谱, 并以白鹤滩水电地下工程为例进行验证, 开展了安全隐患整改措施智能推荐和法规文档遵从性检查。该文研究结果可为基础设施工程建设安全管理由数据驱动型向知识驱动型转变提供参考。
  • 综述
    周文东, 崔宴伟, 王和堂, 任戈辉, 崔馨月, 王昊, 沈傲杰
    清华大学学报(自然科学版). 2025, 65(3): 414-432. https://doi.org/10.16511/j.cnki.qhdxxb.2025.26.017
    摘要 (344) PDF全文 (128)   可视化   收藏    CSCD(1)
    粉尘对煤矿井下作业环境造成重大危害, 高浓度粉尘不仅增加了作业人员罹患尘肺病的风险, 还会引起煤尘/瓦斯煤尘爆炸事故, 严重影响煤矿企业生产安全。煤矿采掘工作面采掘机械截割煤岩作业是产生粉尘的主要源头, 深入理解截割产尘机理是实现粉尘源头高效治理的关键。该文主要从截割产尘行为、 研究方法和影响机制3方面综述了煤矿井下采掘机械截割产尘机理的研究进展。在截割产尘行为方面, 总结了截割力理论计算模型和截割时煤岩体破碎产尘过程, 并分析了煤岩体破碎产尘过程的能量转化机制; 在研究方法方面, 介绍了国内外学者通过自主搭建实验平台进行的物理实验和基于有限元或离散元方法的数值模拟软件在截割产尘研究中的应用; 在影响机制方面, 探讨了煤岩体性质和截割机械工况参数等内外因素对截割产尘的影响。该文针对当前采掘机械截割产尘机理研究存在的难点, 提出了可能的研究方向。该文研究结果可为国内外学者研究煤矿粉尘治理技术提供参考。
  • 公共安全
    刘顶立, 雷晓, 袁狄平, 吴恙龙, 徐志胜
    清华大学学报(自然科学版). 2025, 65(6): 1009-1018. https://doi.org/10.16511/j.cnki.qhdxxb.2025.22.017
    摘要 (344) PDF全文 (131) HTML (16)   可视化   收藏   

    科学高效地配置和调度消防救援资源是公共安全领域的重大需求。现有研究较少考虑实时路况对救援车辆行驶路线选择及行驶时间的影响, 且忽视了消防救援可覆盖范围的非连续分布特征。该研究发现了消防救援可覆盖范围非连续分布而导致的“救援飞地”现象, 并将其定义为“不与消防站直接毗连但依然在该消防站有效救援范围内的片区”, 进而开发了基于实时路况的精准识别救援飞地及其面积的算法。为验证该算法的可行性, 以CS-XX城市消防站为例, 抓取了3 818个兴趣点作为救援需求点, 并设置了49个评估时刻, 获取了187 082条有效数据, 进而计算出CS-XX消防站的实际可覆盖面积和救援飞地面积。结果表明该文提出的算法可有效识别救援飞地:CS-XX消防站的可覆盖面积受交通路况影响, 范围在1.83~4.57 km2之间; 该站可通过临近的过河桥梁覆盖对岸的部分区域, 形成了救援飞地; 救援飞地位置超出了传统面积确定法的7.00 km2圆形区域范围, 且其面积最大时可达到CS-XX消防站可覆盖面积的27.53%。建议将救援飞地作为消防救援责任辖区, 进而提高既有消防救援资源的利用效率。

  • 森林火灾
    李坊朴, 芮雪, 李孜军, 宋卫国
    清华大学学报(自然科学版). 2025, 65(4): 655-663. https://doi.org/10.16511/j.cnki.qhdxxb.2025.27.004
    摘要 (344) PDF全文 (125) HTML (26)   可视化   收藏   

    目标检测技术已被广泛应用于各领域,然而火灾目标检测技术在小目标、低光照等具有挑战性的场景下通常表现不佳,且缺乏专门的公开数据集对该类技术的相应性能进行评估。该文针对YOLOv5算法细节提取能力弱、密集目标预测效果不佳等问题进行了研究。首先,制备了小目标火焰图像数据集用于模型训练和性能测试。其次,基于YOLOv5s模型引入3项改进:拓展多尺度检测层、嵌入swin transformer模块、优化后处理函数;构建了改进模型YOLOv5s-SSS(swin transformer with soft-NMS for small target)并进行参数优化。最后,对新模型进行了定性和定量评价。实验结果表明,YOLOv5s-SSS模型相对YOLOv5s模型的平均精确率在小目标火焰图像上提高了16.3%,在常规尺寸烟雾图像上提高了5.9%。该文制备的数据集可有效支撑改进火灾检测模型的训练与测试;构建的YOLOv5s-SSS模型性能测试可靠,为火灾图像检测技术提供了一种新的改进方案。

  • 机械工程
    谢佳琪, 张晗, 朱志明
    清华大学学报(自然科学版). 2024, 64(12): 2068-2083. https://doi.org/10.16511/j.cnki.qhdxxb.2024.22.043
    摘要 (339) PDF全文 (136) HTML (0)   可视化   收藏   
    旋转摩擦焊作为一种固相焊接方法,能够实现同种或异种材料的高质量连接,国内外均开展了广泛研究和应用。旋转摩擦焊接头性能主要取决于焊接过程中的热、力过程,其热力耦合行为是探明旋转摩擦焊机理、开展新工艺研究和参数优化的重要依据,但目前仍未形成统一理论。该文总结了旋转摩擦焊热力耦合行为的研究进展,包括摩擦机制和产热理论、材料黏塑性模型以及焊接过程热力耦合的解析求解方法;介绍了相关数值模拟方法的应用情况,在热传导数值模型的基础上,以有限元方法为主,发展出了多尺度多物理场仿真技术和应用神经网络的焊接工艺预测方法。目前旋转摩擦焊模拟仿真面临的挑战在于提高数值模拟技术的建模效率和模型准确性,同时降低计算成本。进一步深入探索焊接机理或引入多种计算手段是未来旋转摩擦焊模拟仿真的发展方向。
  • 机械工程
    代菁洲, 田凌, 韩天霖
    清华大学学报(自然科学版). 2024, 64(12): 2092-2104. https://doi.org/10.16511/j.cnki.qhdxxb.2024.27.025
    摘要 (327) PDF全文 (123) HTML (0)   可视化   收藏   
    滑动轴承是现代机械设备的核心部件之一,在润滑不充分的情况下,轴承接触面易出现磨损退化,为设备运行带来极大安全隐患。为实现对滑动轴承磨损智能诊断与寿命预测,该文设计并建立了滑动轴承磨损试验台,开展了滑动轴承磨损退化试验和振动测量试验,得到不同磨损深度下的轴承振动信号,并构建了时域、频域、非线性结合的多域特征,可有效表征轴承磨损退化信息;提出了基于稀疏相关向量迭代指数退化的预测方法,对新输入的振动信号进行定量的磨损深度诊断,并基于历史数据的稀疏相关向量加权拟合退化模型,进行磨损趋势预测。试验证实了所提方法能够有效支持滑动轴承磨损状态的智能诊断与寿命预测。
  • 专题:建设管理
    张钊, 严喆昊, 毛义华
    清华大学学报(自然科学版). 2025, 65(1): 12-21. https://doi.org/10.16511/j.cnki.qhdxxb.2024.22.051
    摘要 (323) PDF全文 (127) HTML (14)   可视化   收藏   

    建设老年友好社区是中国面对人口老龄化挑战做出的重大决策。然而, 当前仍未出现针对老年友好社区建成效果的系统性评价研究。该文利用北京市全国示范性老年友好社区居民调查数据, 考察老年友好社区建设对老年人生活满意度的影响。研究结果表明:老年友好社区建设提升了老年人的生活满意度与心理健康水平, 且心理健康水平在老年友好社区建设与老年人生活满意度间起中介作用; 老年友好社区的7项评价标准均在不同程度上提升了老年人的生活满意度, 而仅社区氛围、社区服务、智慧养老、社会参与4项评价标准提升了老年人的心理健康水平; 相比之下, 老年友好社区建设对低龄、自理能力较强、文化水平较高、收入较低的老年人的生活满意度与心理健康水平的提升作用更强。

  • 建筑与木结构火灾
    马强, 蒋弘瑞, 王可, 王波, 丁龙, 纪杰
    清华大学学报(自然科学版). 2025, 65(4): 625-633. https://doi.org/10.16511/j.cnki.qhdxxb.2024.27.027
    摘要 (320) PDF全文 (121) HTML (20)   可视化   收藏   

    中国古建筑多为木或砖木结构,具有较高的火灾隐患,因此古建筑群的早期火灾探测报警工作值得重视。图像型火灾探测器能够快速完成火灾探测并提供火源位置信息,非常适用于古建筑群的早期火灾探测和报警。然而,目前图像型火灾探测器的布置方式多依赖半定量的经验和法规,缺少准确计算探测器覆盖范围和评价布置方案优劣的方法。因此,该文提出了一种基于集合覆盖模型和最大覆盖模型的古建筑群室外图像型火灾探测器布置优化方法。首先结合古建筑结构信息和网格划分方法构建目标区域3D模型;其次分析图像型火灾探测器的有效探测范围,通过构建二元观测矩阵确定探测器在候选布置点处对目标区域网格的覆盖情况;随后以目标区域的布置成本和覆盖率为优化目标,基于集合覆盖模型和最大覆盖模型构建探测器布置优化数学模型;最后,基于遗传算法求解获得探测器的最优布置方案。该文以故宫太和殿、中和殿和保和殿所在区域为应用对象,分别获得了在给定目标覆盖率和预设成本情况下,以布置成本和覆盖率为优化目标的图像型火灾探测器最优布置方案。该文提出的方法可为古建筑群图像型火灾探测器布置提供科学参考,并具有一定的实用价值。

  • 专题:公共安全
    魏盛宇, 翟越, 赵廿
    清华大学学报(自然科学版). 2025, 65(1): 174-185. https://doi.org/10.16511/j.cnki.qhdxxb.2025.22.004
    摘要 (309) PDF全文 (116) HTML (23)   可视化   收藏   

    可靠的脆弱性评估模型及空间分异特性研究有助于提升灾害应急处置能力。针对传统脆弱性评估只考虑基础设施的抵御能力且权重计算方法单一等问题, 该文围绕暴露度、敏感性、应对能力将城市基础条件与人的主动应对能力纳入指标体系, 构建洪涝脆弱性评估模型, 并采用博弈论组合优化主客观权重值。以洪涝风险较高的西安市为例, 借助多源数据在1 km栅格尺度中进行模型应用, 并通过全局Moran's I和局部空间关联指数(LISA)分析脆弱性空间集聚特征。结果表明:西安市暴雨洪涝脆弱性呈现出显著的自相关与空间分异特性, 整体脆弱性评估等级偏低, 其主要致脆因子为暴露度较高且应对能力较弱, 在高与较高脆弱性等级区间中, 敏感-应对能力不足致脆型和强综合脆弱型居多。该模型可为城市暴雨洪涝脆弱性的减缓与治理等提供启示和借鉴。

  • 专题:核废水与废气
    陈佳辰, 陈海龙, 廉冰, 王彦
    清华大学学报(自然科学版). 2024, 64(12): 2053-2058. https://doi.org/10.16511/j.cnki.qhdxxb.2024.27.033
    摘要 (305) PDF全文 (114) HTML (1)   可视化   收藏   
    难以通过食物链转移的核素(如铀等),很可能通过再悬浮的气溶胶颗粒的形式被人体吸入,造成内照射。因此,研究放射性气溶胶颗粒的再悬浮行为对于控制其对人体的危害以及保障人类健康意义重大。该文使用CFD软件模拟了进风引起的放射性气溶胶颗粒的再悬浮运动过程和运动轨迹,分析了进、排风口设置对再悬浮箱体内气流场分布特征的影响。模拟结果表明:进风口风速设置为10 m/s时会引起地面上放射性气溶胶颗粒的再悬浮,且空间内气流分布均匀,颗粒再悬浮量较多;近地面处中心区域的模拟风速处于该地区地表面风速范围内,能很好地表征该地区地表风速对颗粒再悬浮的影响。该模拟研究可为放射性气溶胶颗粒的沉降和再悬浮实验设计提供依据,也可为放射性污染区域工作或者活动人员的辐射防护行动提供指导。
  • 安全科学
    牟思源, 刘全义, 杨儒轩, 刘怡, 杨锐
    清华大学学报(自然科学版). 2025, 65(7): 1368-1376. https://doi.org/10.16511/j.cnki.qhdxxb.2025.22.001
    摘要 (304) PDF全文 (124) HTML (25)   可视化   收藏   

    未经阻燃处理的纯丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)材料遇到明火容易燃烧,会对航空运行造成危险。该研究通过热重分析仪和锥形量热仪系统评估了ABS在不同升温速率和热辐射强度条件下的热稳定性和燃烧特性,并分析其变化规律。研究结果表明:ABS的热解过程可分为4个阶段;升温速率的增加显著缩短了热解时间并提升了最大热分解速率。热辐射强度的提高导致二氧化碳和一氧化碳的生成速率加快,最大生成量分别增加了49%和74%;热释放速率加快,峰值上升了53%;燃烧时间和点燃时间分别减少了32%和78%;发生质量损失的时间提前,质量损失速率增加了53.8%。根据点燃时间模型,计算得出2 mm厚ABS材料的临界热辐射强度为16.255 kW/m2。通过对火灾性能指标的计算发现,随着热辐射强度的增加,火灾的发展变得更加迅速,ABS的火灾危险性与热辐射强度正相关。该研究为航空器安全运行提供了关于ABS材料火灾风险的重要数据和实际应用参考。

  • 专题:核废水与废气
    王学彬, 吴栋, 尹玉国, 刘亚明, 阮皓
    清华大学学报(自然科学版). 2024, 64(12): 2031-2044. https://doi.org/10.16511/j.cnki.qhdxxb.2024.27.019
    摘要 (300) PDF全文 (105) HTML (0)   可视化   收藏    CSCD(1)
    核反应堆、乏燃料后处理厂运行过程中会产生各种含氚轻水,其中的氚若直接排放到环境中将会造成环境污染,影响人类健康。联合电解催化交换(combined electrolysis and catalytic exchange,CECE)技术能有效去除含氚轻水中的氚,减少环境中的氚排放。该技术主要由液相催化交换技术、水电解制氢技术和氢氧合成技术3大核心技术组成,具有除氚因子大、操作条件温和等优点,在国际上一直是研究热点。该文介绍了CECE 3个核心技术的研究现状和发展方向,同时针对含氚轻水除氚技术的工程应用难点提出了未来的研究方向。
  • 水利水电工程
    杨芳, 胡豫英, 宋利祥, 赵建世
    清华大学学报(自然科学版). 2024, 64(12): 2132-2143. https://doi.org/10.16511/j.cnki.qhdxxb.2024.22.032
    摘要 (296) PDF全文 (108) HTML (0)   可视化   收藏   
    二维水动力模型能够模拟洪涝在地表的淹没及演进过程,是城市洪涝防御的关键工具,已得到越来越多的研究与应用。在精细化洪涝过程模拟中,细小的网格单元会显著增加网格数量、减小时间步长,大大降低模型计算效率。使用动态网格控制策略可减少实际参与计算的网格单元数量,使用局部时间步长技术可提高模型计算的平均计算步长。融合动态网格控制策略和局部时间步长技术,在有效单元上采用分级时间步长,可进一步结合两种策略的优势,减少模型计算量,提升二维水动力模型的计算效率。理想溃坝算例测试结果表明:动态网格控制策略在干网格数量多时效果明显,局部时间步长技术在网格尺度差异较大时效果显著。在南岗河流域洪涝模拟算例中,两种算法融合使用,最大可节省计算耗时约60%,能有效应对城市洪涝模拟过程中无效网格单元多、无效计算量大的问题。
  • 水利水电工程
    王守光, 刘化广, 穆鹏宇, 杨强, 刘耀儒, 刘千惠, 刘驰, 江星宇
    清华大学学报(自然科学版). 2025, 65(10): 1821-1837. https://doi.org/10.16511/j.cnki.qhdxxb.2025.21.016

    水工隧道施工过程中围岩的高应力场容易引发岩爆现象,对工程安全造成威胁,围岩的钻孔卸压是岩爆主动防治措施中一类较为经济的方法。为研究不同钻孔数量和钻孔深度组合下水工隧洞砂岩力学性质和破坏特征,基于单轴压缩试验机和VIC-3D非接触式全场应变测量系统对8种不同钻孔组合的砂岩进行了单轴压缩试验,分析了8种钻孔组合下砂岩抗压强度、弹性应变能积聚及释放特征,拟合了砂岩剩余体积率与砂岩抗压强度之间的回归关系; 通过数字图像相关法(DIC)和断裂相场模拟分析了8种钻孔组合下砂岩裂纹演化与破坏特征,并基于有限元数值模拟对比分析了直孔和10°斜孔对砂岩应力重分布的影响。结果表明:1) 钻孔半径相同时,钻孔越深砂岩抗压强度越低; 2) 钻孔半径和钻孔深度相同时,随着钻孔数量增加,砂岩抗压强度非持续下降,钻孔布置亦可能影响砂岩抗压强度; 3) 砂岩弹性应变能与抗压强度呈高度正相关,损失能与弹性应变能的比值越接近0,砂岩破坏越剧烈; 4) VIC-3D系统测量和数值模拟结果均证实了单轴压缩下砂岩的蝶形破坏趋势,且非对称结构3个钻孔的方案砂岩抗压强度低,远场应力下降多,破坏时间早,经济可行; 5) 在岩性和钻孔深度相同时,直孔和10°斜孔对砂岩最大主应力重分布的影响相近,但施工时要结合现场实际和需求进行钻孔。研究为水工隧洞钻孔卸压方案的优化设计提供了一定参考。

  • 水利水电工程
    李丹, 覃超, 薛源, 徐梦珍, 刘英杰
    清华大学学报(自然科学版). 2024, 64(12): 2122-2131. https://doi.org/10.16511/j.cnki.qhdxxb.2024.21.021
    摘要 (292) PDF全文 (126) HTML (1)   可视化   收藏   
    河流以一定的边界形态承载着水流及物质的输移,受现场量测困难、水文观测站点有限及数字高程模型(digital elevation model,DEM)精度限制,导致分布在江河源区、山区和偏远地区的细小河流断面信息积累极为匮乏,阻碍了河流水文、水动力过程等方面的研究。国际水文协会(IAHS)自本世纪初力倡解决无测站流域水文预测难题,使得高精度提取无测站流域河流水文信息变得越来越重要。ICESat-2(ice,cloud and land elevation satellite-2)卫星测高任务具有在缺资料地区采集高密度地表点云的能力。该文以黄河中游一级支流皇甫川流域缺资料地区河宽小于10 m的细小河流为研究对象,提出了一种利用ICESat-2 ATL03数据提取山区细小河流断面形态的方法。通过光子点云中、高置信度选择、平滑滤波去噪处理和DEM构建,提取了3个不同点位细小河流断面形态并与无人机原位测量结果进行对比分析。结合中、高置信度点云选择和滤波去噪可以有效地去除光子点云噪声,去噪率在63%以上;基于ATL03数据提取的地面点完整度和丰富度优于利用ATL08产品对ATL03分类得到的地面点;基于ATL03数据提取的河流断面形态结果与无人机原位测量结果基本一致(R2>0.96,RMSE=0.69 m)。研究结果初步证明了ICESat-2测高数据用于缺资料地区细小河流断面提取的可行性,可为全流域三维河网构建、水文水动力过程模拟等提供技术支持。
  • 专题:建设管理
    马丁媛, 李怡心, 李小冬
    清华大学学报(自然科学版). 2025, 65(1): 53-61. https://doi.org/10.16511/j.cnki.qhdxxb.2024.22.049
    摘要 (290) PDF全文 (114) HTML (13)   可视化   收藏   

    在绿色建筑设计中, 传统节能方案的选择依赖设计师经验, 难以考量技术、成本等多维因素, 决策效率受限。该文提出基于经验知识的建筑节能方案智能决策模型。通过构建含有147个绿色星级认证建筑的案例库, 利用案例推理方法, 根据初步设计已知属性计算余弦相似度进行相似案例检索, 为目标案例提供技术方案参考; 通过比较分析4种机器学习算法, 以确定的技术方案为输入参数, 建立基于机器学习算法的增量成本预测模型; 以夏热冬冷地区建筑为例对所构建的模型进行有效性验证。结果表明:基于案例推理的建筑节能方案智能决策模型可找到最相似案例并重用其技术方案, 提高了决策效率; 基于极端梯度提升算法的增量成本预测模型的预测准确率最高, 为72.41%。该研究所构建的智能决策模型可提高建筑节能方案的科学性与决策效率, 为绿色建筑设计提供重要支持。

  • 土木工程
    赵环帅, 潘永泰, 余超, 乔鑫, 曹行健, 牛学超
    清华大学学报(自然科学版). 2024, 64(12): 2155-2165. https://doi.org/10.16511/j.cnki.qhdxxb.2024.22.029
    摘要 (288) PDF全文 (108) HTML (0)   可视化   收藏    CSCD(3)
    在岩石破碎过程中,外部加载方式是影响岩石力学特性与破裂行为的重要因素。振动、冲击是最常用的两种加载方式,但目前研究主要集中于单一加载方式,关于振动载荷对岩石在冲击过程中破裂特征的影响研究较少。该文结合室内试验与细观参数标定,建立青砂岩宏-细观力学响应关系,对比分析了冲击、振动冲击复合加载下的裂纹扩展及能量利用效率。研究结果表明:在相同冲击速度作用下,增加振动频率或振幅,青砂岩裂纹数量与能量利用效率的增幅总体上均呈现出增大趋势。两种加载方式下,随着冲击速度的增大,青砂岩裂纹最大数量均呈接近直线形增长,拉伸裂纹的数量居多,裂纹的分布均呈X状共轭斜面特征,但振动冲击复合加载下裂纹增长速度相对较大;建立了振动载荷下裂纹增加的数量与冲击速度的定量关系。振动载荷对最大能量利用效率的增幅呈现出先快速增加后减小的趋势,最大增幅为0.725%。该研究初步探索了振动载荷对青砂岩冲击裂纹扩展及能量利用效率的影响,可为岩石破碎工艺参数的合理选择提供参考。
  • 公共安全
    张英, 吴凌立, 张波
    清华大学学报(自然科学版). 2024, 64(12): 2177-2184. https://doi.org/10.16511/j.cnki.qhdxxb.2024.27.020
    摘要 (284) PDF全文 (107) HTML (0)   可视化   收藏    CSCD(1)
    为研究老化聚乙烯导线火灾特性的影响规律,该文开展了不同老化时间下聚乙烯导线火蔓延特性实验研究,探讨不同老化时间对聚乙烯导线火蔓延行为的影响规律,包括火蔓延行为和滴落行为。实验结果表明,火焰高度、宽度和火蔓延速度随着老化时间的增加而降低,聚乙烯导线熔融滴落物的滴落频率和滴落质量随着老化时间的增加而降低,单液滴的质量随着老化时间的增加而增加。结合实验结果和理论分析得到了老化对聚乙烯导线火蔓延行为特性的影响规律。
  • 专题:建设管理
    王晓哲, 金新翔, 林啸, 罗柱邦, 郭红领, 蓝荣香
    清华大学学报(自然科学版). 2025, 65(1): 45-52. https://doi.org/10.16511/j.cnki.qhdxxb.2025.22.009
    摘要 (281) PDF全文 (112) HTML (12)   可视化   收藏   

    起重机吊装是钢结构施工的重要环节, 但相关安全事故频发, 亟需有效的防范措施。该研究通过定位和测距等传感器实现了对起重机位置与姿态的实时监测, 并结合起重机的作业特点, 对其工作空间进行了危险等级划分。采用YOLO11-OBB模型和透视变换方法对施工现场工人的位置进行实时定位, 并将起重机和工人的工作空间信息实时集成于三维平台, 实现了两者碰撞风险的实时监测。测试结果表明:所提出方法的中、高风险的监测精度分别为±2.600 m和±2.611 m, 工人定位方法在20 m范围内的平均绝对误差、平均相对误差和均方根误差分别为67.44 mm、4.32%和86.16 mm。针对西安某项目开展的为期9个月的实地监测表明, 该方法有效提升了施工现场的安全警示能力, 减少了工人进入起重机高风险区域的次数。

  • 温诗铸院士纪念专刊
    刘旻帑, 雷磊, 郑靖, 赵仲航, 曹钱
    清华大学学报(自然科学版). 2025, 65(2): 233-248. https://doi.org/10.16511/j.cnki.qhdxxb.2024.21.040
    摘要 (276) PDF全文 (96) HTML (26)   可视化   收藏   

    陶瓷材料的摩擦学性能对陶瓷零部件长效、可靠服役至关重要。因此, 有必要全面、深入理解陶瓷材料的摩擦磨损行为与机制, 为设计优化陶瓷材料、提高陶瓷零部件服役性能提供理论基础。数值模拟方法在求解陶瓷摩擦学问题方面具有成本低、周期短、效率高等优点, 已成为研究陶瓷摩擦磨损行为与机制的重要手段。然而, 目前关于陶瓷摩擦磨损的数值模拟研究大多孤立分散, 模拟方法尚缺少系统归纳和总结。本文将陶瓷摩擦磨损数值模拟分为有限元模拟、分子动力学模拟和离散元模拟3类, 阐述了各类模拟方法的适用场景、研究现状和局限性, 进而从多尺度、多场和多方法耦合以及人工智能辅助方面, 提出了陶瓷摩擦磨损数值模拟的未来发展趋势。

  • 专题:公共安全
    张浩博, 李科竣, 陈鹏, 贾楠
    清华大学学报(自然科学版). 2025, 65(1): 186-199. https://doi.org/10.16511/j.cnki.qhdxxb.2024.22.055
    摘要 (271) PDF全文 (99) HTML (17)   可视化   收藏   

    热点事件的发生往往会引起网络谣言的肆意扩散。为避免煽动公众情绪、激化社会矛盾, 政府部门需要在网络谣言危机暴发前进行及时且精准的态势研判与应对效率分析。该文开展了网络谣言危机触发机制与拥塞效应分析研究。在分析网络谣言演化体系的基础上, 构建了基于改进传染病传播机理-预警研判模型(SE (ER) IR-SPN)的网络谣言危机触发机制与拥塞效应分析模型; 通过细化潜伏者人群构建SE (ER) IR-SPN触发机制模型, 通过传播平衡点、触发阈值及不同特征人群比例变化趋势获取平衡系统状态和更精确的触发时间, 并通过库所繁忙率和变迁利用率分析进行谣言暴发后危机事件应急处理的流程拥塞效应分析; 以A市某医疗卫生谣言事件为例进行模型适用性验证。研究结果表明:SE (ER) IR-SPN模型可更早发现高危网络谣言事件, 并根据处置流程中库所繁忙率与变迁利用率为政府部门提供应急处置阶段的决策支持。

  • 土木工程
    周家兴, 王金安, 李飞
    清华大学学报(自然科学版). 2024, 64(12): 2166-2176. https://doi.org/10.16511/j.cnki.qhdxxb.2024.21.018
    摘要 (271) PDF全文 (100) HTML (0)   可视化   收藏   
    随着煤矿开采深度的增加,断层等非连续构造活化会对煤层安全高效开采带来巨大隐患,掌握精确的地应力场分布对于开采工程设计与施工、防灾减灾具有重要的指导意义。针对深部地应力场的非线性及非连续性特征,推导了正断层、逆断层和走滑断层区域地应力侧压力系数的稳定性判别式,并基于长短时记忆神经网络算法,提出了深部煤层非连续区的地应力场反演方法。该方法将不同时期的地应力资料作为时间序列进行优化学习,有效解决了深部实测地应力数据的非线性、离散性、多噪声等问题,确保了优良地应力数据信息长期记忆,不良地应力数据信息及时遗忘。以上海庙矿区鹰骏二号井田主副井区域为例,考虑了不同尺度断层的地应力场分布特征,反演得到详尽的地应力场分布。反演与实测地应力场的相关系数为0.945,平均误差为12.897%,地应力差值的标准差为2.000。因此,该方法可为深部煤层非连续区地应力场反演提供新的思路。
  • 机械工程
    鄢博, 胡金春, 朱煜, 文庭瑞, 徐登峰
    清华大学学报(自然科学版). 2024, 64(12): 2059-2067. https://doi.org/10.16511/j.cnki.qhdxxb.2024.21.025
    摘要 (269) PDF全文 (100) HTML (0)   可视化   收藏   
    精密位姿测量是多自由度电机实现精密运动控制的前提,现有的多自由度电机位姿测量方案多采用编码器、惯性测量单元等外部传感器,存在结构复杂、可靠性低等不足。该文提出一种基于冗余磁场信息的三自由度位姿测量方法,通过布置冗余磁传感器阵列检测电机自身转子永磁体所产生的磁场,并设计由所测磁感应强度信息快速解算电机多自由度位姿的测量算法和永磁体磁场模型参数的标定算法,实现电机位姿的实时精密测量。该方法基于电机自身磁场进行位姿测量,不易受外部环境如振动噪声、灰尘污染等影响,具备高精密性、高可靠性等特点,且永磁体磁场既为电机动力来源又为位姿测量基准,因此能够有效提高电机系统集成度与结构紧凑性。仿真和实验结果表明,该方法能够快速准确测量三自由度旋转电机位姿,三旋转轴位姿测量的均方根误差分别为0.031、0.025和0.056 rad。
  • 机械工程
    李郑, 郑世刚, 党晓勇, 季文, 刘瞿, 蔡志鹏
    清华大学学报(自然科学版). 2024, 64(12): 2084-2091. https://doi.org/10.16511/j.cnki.qhdxxb.2024.22.030
    摘要 (266) PDF全文 (98) HTML (1)   可视化   收藏   
    为研究脉冲磁场辅助深冷处理对Cr4Mo4V轴承钢中残余奥氏体组织的影响,采用X射线衍射、振动样品磁强计、电子背散射衍射等进行实验,结果表明:纯深冷(DC)处理工艺使Cr4Mo4V轴承钢中残余奥氏体体积分数从(23.8±0.6)%下降到(21.5±0.9)%,而在深冷处理过程中加入辅助脉冲磁场(MDC)仅使残余奥氏体体积分数从(23.3±0.3)%下降到(22.5±0.5)%。振动样品磁强计和电子背散射衍射的实验结果也验证了辅助脉冲磁场可以抑制部分残余奥氏体相变。将处理后的轴承钢样品进行一次高温回火后发现,MDC处理使残余奥氏体具有更好的高温稳定性。对材料中几何必要位错密度的对比分析发现,DC处理使位错密度增加了9.8%,而MDC处理下位错密度仅增加了6.5%,这表明脉冲磁场的加入抑制了DC处理时位错密度的增加,进而有效减少了马氏体的形核部位,使得残余奥氏体的转变得到抑制。脉冲磁场通过提高位错移动性降低材料中的位错密度,是Cr4Mo4V轴承钢中残余奥氏体稳定化的主要原因。
  • 水利水电工程
    刘家宏, 张萌雪, 王佳, 梅超
    清华大学学报(自然科学版). 2025, 65(10): 1853-1867. https://doi.org/10.16511/j.cnki.qhdxxb.2025.21.038

    全球气候变化和人类活动影响下,洪水事件发生的频率和强度呈显著增加趋势。该文基于紧急灾难数据库(EM-DAT)利用数理统计法分析了1965—2023年全球洪水事件的时空演变规律; 从危害性、暴露度、脆弱性3个角度遴选了地理高程、降水量、人口密度及城市化率等作为洪水风险分析的主要因素,探究了洪水风险因素的时空变化并利用熵权法计算了世界六大洲的洪水风险值。主要结论如下:1) 从1965年到2023年,全球洪水事件呈现波动上升趋势,随着防灾减灾能力的提升,影响人数和死亡人数自20世纪90年代以来呈现下降趋势; 其中,亚洲、非洲和南美洲地区洪水发生频繁。海地单位国土面积洪水发生次数最高,为23次/104km2。孟加拉国单位国土面积洪水影响人数和死亡人数最高,59年累计值分别达到2 710万人/104km2和3 313人/104km2。2) 世界六大洲的洪水危害性、暴露度和脆弱性具有显著差异性,其中人口密度和降水对洪水风险影响程度最大,权重分别为0.33和0.30; 亚洲洪水风险最高,并在1965—2023年呈显著增加趋势。未来研究可基于人口流动性进一步探讨暴露度变化,并结合洪水应对能力等影响脆弱性的因素分析,以更全面地揭示洪水风险的动态特征。

  • 专题:公共安全
    王佳, 黄梦瑶, 贾仕喆, 王维曦, 张雷, 裴欣, 申世飞
    清华大学学报(自然科学版). 2025, 65(1): 125-134. https://doi.org/10.16511/j.cnki.qhdxxb.2024.22.048
    摘要 (250) PDF全文 (92) HTML (20)   可视化   收藏   

    药物影响下驾驶是指驾驶人服用药物后驾驶交通工具的行为。该行为易引发交通事故, 具有高风险, 严重危害公共安全。针对药物影响下驾驶(简称药驾)的国际研究整体较为丰富。该文基于《Web of Science核心合集数据库》, 通过检索“drug (medicine) and drive (driving)”等关键词, 并限制研究方向为“transportation”、发表时间为“1999—2023年”, 得到关于药物影响下驾驶的英文文献共264篇。应用科学知识图谱(MKD)方法分析得到文献的年度分布、来源期刊、关键词共现等情况, 进而厘析有关药物影响下驾驶的研究的具体进展。结果表明:从20世纪90年代起, 国际在药驾流行病学调查、药物使用与驾驶风险的关联性、药物使用对驾驶表现的影响等方面开展了大量研究, 并在不同国家地区形成相关法律法规对药驾行为进行约束和惩戒。该研究可以为关于药驾的研究提供方向, 为药驾管理提供建议与指导。

  • 论文
    安瑞楠, 林鹏, 王鑫, 李子昌, 刘元广, 何品杰
    清华大学学报(自然科学版). 2025, 65(3): 446-454. https://doi.org/10.16511/j.cnki.qhdxxb.2025.26.016
    摘要 (245) PDF全文 (88)   可视化   收藏   
    大型地下洞室群施工期通风系统具有立体交叉复杂、 多区域用风负荷存在差异和多工况调控需求动态变化等特点。为解决复杂流场空间节点提取、 分支关联解耦和联调稳定等问题, 该文首先提出了针对一维管束流体和三维空间流场单元结构的节点提取原则和方法, 并通过虚拟分支场网耦合了求解方法; 其次, 节点-特性-边三元组有效反映了节点的结构、 性能和行为特性, 建立了以边为分析对象的通风联调超图结构, 揭示了通风分支与回路的耦合联动机制, 并提出了基于联调灵敏度的调阻控风优化调节方法; 最后, 研发了智能通风联调平台, 以关联响应增阻调节为关键技术, 搭配在线环境监测装置自动采集通风环境关键参数, 实现通风系统的实时解算及联调功能。该文研究结果可为同类工程通风系统解算提供参考。