消灭红灯，破解拥堵 —— 我的白日梦 汽车的发明和使用是人类创造的一个奇迹！车多了，拥堵又成为了世界难题，国外好一些，但中国人多、车多、管理也有点混乱，能解决吗？我们期望一个新奇迹的产生！前些天在北大看了一部音乐喜剧《白日梦》，感触很深，因而标题中加入了“白日梦”三个字，“拥堵”一词已成为人们茶余饭后的话题，当今中国的发展很大程度上依赖于汽车产业，道路“拥堵”将严重制约汽车产业的发展和进一步的普及。人们希望在宜居城市生活，城市争创宜居城市理，而理想的宜居城市必须有畅通的交通，然而在我们居住的城市，看到的恰恰相反，道路越修越宽，立交桥越修越多、越修越复杂，道路拥堵依然没有得到真正缓解，拥堵又造成环境的严重污染，拥堵能治理好吗？和看病一样，要治理它就要找到它的症结。症结在何处？“一夫当关、万夫莫开”的红灯是道路拥堵的真正元凶，根治拥堵就必须消灭红灯。 路口立交大致可分为三类： 一般立交：能缓解交通压力，但机动车只有部分畅通； 畅通立交：能解决交通压力，机动车完全畅通无阻，但结构不一定简单，人通行不一定方便； 理想立交：能解决交通压力，机动车完全畅通无阻，一层高、结构简单、人通行方便。 对于这种高度复杂的问题，就需要借助数学方法，建立“畅通立交”数学模型就解，即使有大型高速电脑的今天，要求解也谈何容易。“切变优化法”是本人多年研究的一种求特解的方法，即：从某切入点出发，按理想条件切割、变形、逐步优化，直至找到一个结构简单、全互通、全分流、无障碍、点对称的理想立交模型，目前已找到的一种模型由四座一层高的单孔跨线桥及上下引坡（有四个嵌入的非机动车和人行涵洞）、四条右拐匝道、四条地面调头匝道组成，具有如下特性： ① 全互通：允许各向相互通行，即各向都可以：直行、左右拐、调头； ② 全分流：车辆和行人各行其道，互不干扰； ③ 无障碍：人和自行车不必上桥和下地道，在地面上可以：直行、左右拐、调头； ④ 点对称：各向的行车轨迹一样，且行驶方向基本保持应走方向，无记忆烦恼； ⑤ 简 洁：结构简单(一层高)，占地面积不是很多，市容、视线影响小； ⑥ 经 济：构造物少、施工方便； ⑦ 通 用：理想立交的倒影是下穿式理想立交，四岔去掉一岔是丁字路口理想立交； ⑧ 环 保：大大减少废气排放、雨天不积水、除夜间照明外不需电源。 如果城市道路的丁字、十字路口都采用理想立交，从此路口没有了红灯，车与行人的矛盾不存在了，一路畅通，流量将提高几倍，拥堵自然迎刃而解了（特别是一些特殊路口，例如：北京中关村采用理想立交桥、西单采用下穿式理想立交桥），我们期待“理想桥”能使道路畅通、成为解决拥堵的一个奇迹。 

在轧钢生产过程中，钢材的温度水平和温度分布是影响产品的质量和产量以及生产过程消耗的重要因素，而钢材的温度与加热炉的加热过程和轧线生产情况直接相关。因此研究钢材在加热炉内的加热过程和轧制过程中的温度变化，准确控制钢材的温度，对整个轧钢生产过程的优化具有重要意义。 所谓加热炉数学模型，实际上是加热炉热过程的数学描述，它描述加热炉炉内发生的热过程的基本规律和热状态，确定炉内热过程参数间的定量关系。在线控制数学模型的作用在于根据可测参量（如炉温、燃料量、产量等）计算出不可测的参量（如金属温度及其分布），并依此计算来确定优化的操作制度（炉温制度或供热制度）。 在保证产量和质量的前提下，根据加热炉数学模型，以降低燃耗、减少氧化烧损为目标，通过离线优化计算，可以得到适应产量变化、钢材尺寸和材质等变化的最优炉温制度和钢材升温曲线，为在线控制提供依据。 在加热炉数学模型和离线优化计算的基础上，建立加热炉在线优化控制系统，包括物料跟踪模块、温度跟踪模块、最佳炉温动态设定模块、反馈控制模块、燃烧控制模块、待轧及故障处理模块以及网络通讯模块和数据库管理系统等，控制系统的总体结构如图所示。 该项目已成功应用于宝山钢铁股份有限公司钢管分公司环形加热炉和荒管再加热炉的计算机控制中，并获“宝钢重大科技进步成果三等奖”和“冶金科学技术三等奖”。应用范围：该项目可以应用于加热炉的计算机控制中，特别适用于冶金企业的连续式加热炉计算机控制中。

针对目前钢坯连续加热炉控制系统无法很好地适应钢种和实际生产条件变化，导致炉温频繁变化、钢坯温度控制偏差大、轧制温度波动显著等问题，建立钢坯加热过程数学模型，通过钢坯温度检测和反演调试、钢坯温度在线跟踪、区段炉温多步优化和加权设定、多点钢温反馈控制等手段，实现炉温精细化控制和钢温工序间联控，从而提高产品质量、降低能耗。

这项研究通过使用最新、最准确的病例诊断方法，将几种建模方法与泊松损失权重相结合，从而避免了特定建模选择的局限性。这是第一个比较封闭期前后的研究，与之前的研究相比，这项研究计算出了更可靠的估计值，并且发现了更高的R0值。这对新加坡、日本、韩国和伦敦等疫情正在蔓延的城市具有重要意义，另外，这些城市应考虑在必要时实施更积极的预防政策，以防止严重的全球性大流行。

小试阶段/n轧机过程控制数学模型与轧制稳定性技术直接影响带钢产品质量与生产成本。该技术在结合生产工艺与设备控制技术的基础上，综合现代控制理论、数学建模和人工智能技术，形成完整的轧线关键模型与轧制稳定性控制技术，已在宝钢、梅钢、涟钢等国内多条大型热连轧生产线上成功在线应用。发表核心期刊论文30多篇，授权、受理发明专利30余项，软件著作权3项。。关键技术：1）高精度轧制设定模型与尺寸控制。高精度带钢厚度控制技术：包括高精度轧制力能模型、全线一体化分布式温度模型、辊缝模型，保证高精度的头部设定；高精度AG

焦炉炼焦是一个复杂的工艺过程，煤料在炭化室内隔绝空气加热,即高温干馏。经过干燥、热解、熔融、粘结、固化、收缩等阶段，最终成为焦炭。 焦炉直行温度是指机侧和焦侧标准立火道的平均温度，它代表全炉的平均温度水平，是直接影响焦化速率和焦炭成熟时间的主要参数之一。燃烧室温度在一个结焦期内由于相邻炭化室所处结焦状态不同而发生规律性波动，即形成通常所说的“W”曲线，其峰值间的时间间隔取决于推焦串序、循环检修计划和周转时间。本项研究是以焦炉“燃烧室—炭化室传热过程数学模型”为基础，运用混合编程、多任务和动态摸拟等技术首次将焦炉燃烧室—炭化室传热过程数学模型拓展为“焦炉直行温度数学模型”，并开发了由一组燃烧室和炭化室组成的“焦炉直行温度数学模型计算机仿真系统”。运用该模型可以仿真不同的推焦计划、装炉煤水份、装煤量、燃料热值等热工参数对焦炉直行温度的影响，从而为焦炉直行温度的优化设定提供坚实的理论依据。

一种水轮机调节系统高阶数学模型的降阶方法，包括如下步骤：①简化系统分母的最高次项，实现 系统的一次降阶，得到一次低阶等效系统式；②从波动叠加的角度出发，将一次低阶等效系统式变换为 两个 2 阶子系统相加的形式；③进行拉普拉斯反变换，得到水轮机调节系统的一次低阶等效系统在负荷 阶跃扰动下的机组转速响应波动方程；④对完整 5 阶系统式进行二次降阶；⑤利用二阶系统进行水轮机 调节系统转速响应调节品质的影响因素分析。其优点是：较之其他降阶方法，本方法是

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合理规划，全程进阶。