DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
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user: 2. 级配设计理论 [ 1 ] [ 2 ] 严家伋在其著作道路建筑材料一书中对沥青混合料的级配来源进行了详细的描述，关于级配的研究其实最早起源于我国的垛积理论 [ 1 ]。但是由于理论模型和实际情况存在着巨大的差异性，导致这一理论在级配应用上没有得到很好的发展。纵观矿料级配理论的发展过程，目前还是主要以最大密实曲线理论和粒子干涉理论为主要理论依据。最大密实曲线理论二十世纪初由美国学者W.B.富勒(Fuller)提出的，它从集料按比例组成可以达到最大密实度的角度出发来确定级配中各种粒径的分布，主要对连续级配的粒径分布进行了描述，多用来进行连续级配的计算 [ 2 ]。C.A.G.魏矛斯(Weymouth)所提出的粒子干涉理论认为，为了达到最大密实度，高一级颗粒之间形成的空隙应该由次一级的颗粒进行填充，但是填隙的颗粒粒径不能大于上级颗粒吉间隙见的距离，否则大小颗粒之间会发生干涉现象。为了避免颗粒之间形成干涉，大小粒径颗粒之间必须按照一定的规则进行数量上的分配。粒子干涉理论对连续技配、间断级配和折断级配的计算都适用 [ 2 ]。可以说后来山东省交通科研院王林团队所提出的多级嵌挤密实型级配，就是在对粒子干涉理论研究基础上提出的。 2.1. 级配类型分类 在最大密实曲线和粒子干涉理论基础上，衍生了多种矿料级配类型，比如众人比较熟悉的连续式密级配，以SMA为代表的间断级配，还有同济大学林绣贤前辈在总结间断级配存在问题基础上提出的折断级配，以及山东省交通科学研究院王林团队提出的多级嵌挤密实型级配。以上几种级配类型各有特点，代表了沥青混合料矿料级配的发展历程 [ 3 ]。连续式级配是Fuller的最大密实曲线理论的直接应用，理想的连续式级配曲线接近抛物线，在公路建设早期得到了很好的应用，随着现代车辆荷载不断凸显，采用传统连续式密级配修建的路面，由于高温抗剪切能力不足导致的车辙、波浪、推移等病害。为了应对各种病害的产生，需要混合料具有更高的强度以抵抗高温时的剪切，间断级配由于兼顾了骨架嵌挤和密实的原则，具有更高的骨料间的内摩阻力和黏聚力而且密实性也好，但是此种级配类型对材料、设计和施工技术水平提出了更高的要求，随着材料加工工艺的改进，机械设备的不断更新，目前该种级配类型已在全国得到了大面积的推广应用，尤其是为代表的SMA结构更是占据了高速公路建设的半壁江山。九十年代，同济大学林绣贤前辈针对间断级配的不足，所提出的折断级配由于实际操作中存在一定的困难，也没有得到很好的推广应用。2000年前后山东交科院王林团队为了解决当时的水损害问题对美国Baily设计法 [ 4 ] 进行了系统研究后提出了多级嵌挤密实级配。该级配类型将传统连续密实级配和间断级配混合料优点进行了结合，它强调了集料颗粒之间的相互嵌挤，理论上保持了密实级配沥青混合料密水性强、耐老化的优点，同时弥补了原规范中Ⅱ型混合料抗水损害能力和耐久性差不足的缺点，更加适用于我国高速公路和重载交通条件下的沥青路面。 2.2. 级配计算方法 针对以上几种级配类型，相关学者又提出了相应的级配计算方法，比如N、K、I法，但都是基于理论提出的级配计算方法，未与实际工程中使用的材料特性相结合，对于实际级配设计起不到指导作用，是不能直接用来进行沥青混合料级配设计的。实际中，大部分国家根据工程实际经验确定比较宽泛的级配范围供使用者自行选择，而法国是比较特殊的，仅制定一条级配曲线。 美国的Superpave [ 5 ] 初步提出了级配优化设计的思路，首先调试出3条级配曲线进行级配的验证，根据验证结果选择其中最优的一条级配曲线。然后进行沥青用量的选择性验证，最后对选定的级配在进行最佳沥青用量下的性能验证以最终确定级配。但是此方法是不能对级配效果进行事先预判，同时也没有给出如何对级配进行调整的方法和建议。 美国伊利诺州交通部的罗伯特·贝雷(Robert Bailey)发明的贝雷法 [ 4 ] 和张肖宁教授所提出的CAVF法 [ 6 ] 都是基于为沥青混合料级配提供一个合适的级配设计、评价和调整方法的目的而发明的。贝雷法可以说是比较系统的级配设计方法，提出了需要将矿料按照粒径进行粗细划分，同时还提出了粗细集料分界筛孔尺寸随公称最大粒径的不同而不同的思想。贝雷法给出了三个级配评价的关键参数CA、FAf、FAC。张肖宁教授提出的CAVF (沥青混合料组成设计主骨料填充法)是将4.75 mm筛孔尺寸作为粗细集料分界点，利用4.75 mm以上粗集料的紧装密度和集料的表观相对密度来计算粗集料的空隙率，除保留少量混合料设计所需求的空隙外，其余空隙均被细集料、填充料和沥青体积来填充。薛小刚 [ 3 ] 在其研究中对该法提出了三点值得商榷的地方，第一他认为该方法仅是解决了粗细集料和成比例的问题，而没有彻底解决粗细集料各自矿料级配组成的根本问题，第二该方法的适用性问题，用于间断级配没有什么问题，但如果永续骨架嵌挤密级配时则还需要进行相应的改进，第三将所有级配类型均按照4.75 mm作为粗细集料的分界点是否合适是有待商榷的。
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user: 3. 集料特性 美国SHRP计划研发过程中研究者在Superpave设计时采用了两种集料特性：认同特性和料源特性 [ 5 ]，其中集料的棱角性、扁平、细长颗粒含量和粘土含量被称为认同特性，这些特性在使用和规范值方面具有广泛的认同性，因此被称为认同特性；而石料的坚固性、安定性、风化颗粒含量是由材料本身所决定的，被称作料源特性。而我国规范 [ 7 ] 中粗细集料的技术指标多达15项，其中集料的各种密度、吸水率、坚固性、粘附性、压碎值、洛杉矶磨耗、磨光值等指标是由石料本身岩石属性所决定的，可以称之为“料源特性”。而集料的针片状颗粒含量、棱角性等指标受加工工艺的影响会有所区别，为此我们将其称之为“加工特性”。 3.1. 料源特性 根据以上描述，在料源选定的情况下，集料的密度、吸水率、坚固性、与沥青的粘附性、磨耗值和磨光值等指标与石料的加工工艺关系不大甚至根本不受加工工艺的影响。因此，将之称之为料源特性。 集料的密度和吸水率主要决定了混合料的沥青用量，集料吸水率大，则被吸收的沥青越多，则混合料沥青用量越大。我国规范对于集料吸水率的规定相对比较严格，虽然Superpave无集料吸水率控制指标，但为了避免使用高吸水率的集料，许多州也是最集料吸水率进行了最高值的规定，根据统计 [ 8 ] 有36%的州允许使用吸水率5%以上的集料，65%的州允许使用吸水率4%以上的集料。即美国、加拿大大部分州允许的集料最大吸水率为4%，而我国规范 [ 7 ] 对集料吸水率规定为不能大于2%，吸水率大于3%的多孔隙石料，需经建设单位批准同意后方可使用。 沥青的粘附性则决定着混合料的抗水损害能力，集料与沥青的粘附性等级越高，则混合料的抗水损害能力越强，反之则越弱。 磨耗值和磨光值，表征是石料的耐磨性，决定了混合料的抵抗车轮磨耗和磨光的能力，对路面的抗滑能力具有决定性作用。 集料压碎值用于衡量石料在逐级加载作用下抵抗压碎的能力，是石料强度的相对指标，用于鉴定石料品质。压碎值主要取决于石料的岩性，但压碎值的大小跟集料的加工工艺也有一定的关系，同一岩性石料，采用不同破碎工艺情况下，其棱角性和针片状含量会有差异，从而也会对压碎值的大小产生一定的影响。 3.2. 加工特性 集料的棱角性、针片状含量受集料破碎加工方式的影响很大，同一岩性的石料采用不同的破碎加工工艺时，其加工后的集料棱角性和针片状含量差别很大。当然棱角性和针片状含量也一定程度上受料源特性的影响，不同岩性的石料其强度等级差异很大，这就造成在加工过程中即使加工工艺相同，但加工后的集料棱角性和针片状含量差异挺大。但主要是由加工工艺特性决定的。
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user: 4. 混合料级配设计 以公程实际中遇到的山东某地产石料为例，在指标检测时发现其密度偏小，吸水率偏大，且棱角性非常好。将其用于混合料设计时，分别按照多级嵌挤密实级配和折断级配两种级配类型进行了混合料的设计。根据室内试验过程来看，针对特殊石料在混合料设计时如不对其集料特性加以分析，得出的结果差别非常大。表1为各规格集料检测结果。 Table 1 The density and water absorption of aggregat 集料规格 毛体积相对密度 表观相对密度 吸水率，% 0~3 mm 2.508 2.651 2.2 3~6 mm 2.570 2.704 1.93 6~11 mm 2.586 2.691 1.50 11~16 mm 2.627 2.718 1.28 16~22 mm 2.661 2.730 0.94 表1. 各档规格集料密度及吸水率 根据表1测试的各档规格集料的密度及吸水率来看，相比石灰岩其密度偏小、吸水率偏大。这个指标的差异在混合料级配设计时如不加注意就会导致级配设计的结果差别很大。 4.1. 多级嵌挤密实型级配设计 按照多级嵌挤密实型级配进行了混合料设计，此时未考虑密度偏小及集料棱角性等因素。根据马歇尔击实过程反馈，加料量偏低，马歇尔试件测试结果显示毛体积相对密度 [ 9 ] 很小，吸水率偏大，孔隙率偏大。如果要想达到合适的体积指标，相比常规石灰岩至少需要增加0.3%的沥青用量。多级嵌挤密实型级配曲线合成如图1所示，室内混合料设计结果如表2。 图1. 多级嵌挤级配合成曲线 Table 2 Design volume index of multi-grade stone-to-ston 沥青用量，% 最大相对理论密度 毛体积相对密度 孔隙率，% 矿料间隙率，% 沥青饱和度，% 4.2 2.481 2.332 6.0 13.8 56.2 4.5 2.470 2.333 5.1 13.6 62.3 4.8 2.459 2.357 4.1 13.4 69.0 设计指标 - - 4~6 ≮13.0 65~75 表2. 多级嵌挤级配设计体积指标 根据表2数据显示，沥青用量在4.5%时孔隙率为5.1%，且沥青饱和度不能满足要求，室内配比设计时一般孔隙率控制在4.5%，根据内插法计算此时沥青用量为4.68%，矿料间隙率VMA为13.48%，沥青饱和度为66.3%，各项指标能够满足要求。相比常采用的石灰岩此时确定的沥青用量明显偏高。 4.2. 间断级配设计 根据以上所述，同时考虑到此种集料棱角性较强，借鉴SMA的级配理论及林绣贤 [ 2 ] 前辈提出的折断级配理论进行了级配调整。增加粗骨料和4.75 mm以下细集料的比例，减少中间部分骨料，在保证混合料粗骨架的同时减少中间部分骨料对于骨架结构的影响，同时增加了4.75 mm以下细集料保证了混合料的密实。级配合成曲线如图2所示。 图2. 间断级配合成曲线 Table 3 Design volume index of gap gradatio 沥青用量，% 最大相对理论密度 毛体积相对密度 孔隙率，% 矿料间隙率，% 沥青饱和度，% 4.2 2.486 2.347 5.6 13.5 58.7 4.5 2.475 2.373 4.1 12.8 68.0 4.8 2.464 2.377 3.5 13.0 72.8 设计指标 - - 4~6 ≮13.0 65~75 表3. 间断级配设计体积指标 根据表3数据显示，沥青用量在4.5%时孔隙率为4.1%，根据室内配比设计时一般孔隙率控制在4.5%，按照内插法计算此时沥青用量为4.42%，矿料间隙率VMA为13.0%，沥青饱和度为65.62%，按照此级配设计各项指标满足要求的情况下最佳沥青用量与常采用的石灰岩基本相当。 根据以上采用两种级配类型对该集料进行级配设计来看，对于棱角性强且吸水率偏大的集料，采用多级嵌挤密实级配进行设计时要想达到设计的孔隙率需要增加沥青用量；借鉴SMA间断或者折断级配理论进行设计，增加粗骨料和细集料的比例，减少中间骨料比例，在保证骨架密实的同时，实现了沥青用量的小幅度降低。
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user: 5. 结束语 以上是作者根据工程项目建设过程中针对料源多变及加工工艺发生变化情况下，采用两种级配类型进行级配设计的过程，根据实践经验证明，在当前集料料源多变及加工工艺发生明显变化的情况下，有必要根据集料的料源特性和加工特性有针对性地进行混合料的级配设计，以期达到工程建设就地取材减少工程建设成本，同时又能达到混合料设计性能最佳的效果，但采用折断级配时由于粗骨料用量的增加，施工过程中要严格控制施工工艺，减少由于粗骨料增加导致的离析现象的出现。
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user: 摘要 我国是一个制造业发展成熟的大国，同时也是一个网络信息技术应用大国，具备发展工业互联网的优质根基和较为宽广的空间。在“新基建”热潮下，工业互联网产业蓬勃发展，使得现代工业生产制造技术与新时代网络信息技术之间实现了更深层次的融合，对我国的制造业转型升级具有重要作用。本文通过阐述国内外工业互联网的发展现状，并结合现实情况分析探讨了我国制造业转型升级的现实需求，进而从智能化制造、网络化协同、个性化定制、服务化延伸、以及数字化管理五个方向研究讨论工业互联网助力制造业转型升级的路径。这些路径在制造企业中应用，将支撑制造业高端化转型，全新塑造现代工业的生产制造和服务体系，构筑起产业市场新态势，以实现我国工业经济的高层次高水平发展，并在国际竞争舞台获得更多优势。
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user: 1. 引言 随着世界经济的蓬勃发展，全球产业的竞争格局不断地重构调整，其中制造业的发展成为了当前世界主要大国谋求经济转型升级，获得更高质量发展的一大战略选择。例如，美国曾集中力量推广“再工业化”的制造业发展战略，在整个高端制造业领域打造了新的一批增长点；德国则实施打造工业4.0战略，推动国内制造业的智能化转型，进一步提升国家实体经济竞争优势；而印度、巴西这一类经济欠发达国家也在大力地发展制造业，并不断向国际市场进行空间拓展 [ 1 ]。可见，制造业能够较为准确地反映出一个国家的工业化水平和生产力的发展层次，更是能够促进实体经济持续健康发展的重要抓手。同时，传统制造业的发展模式也随着大数据时代的到来，已远不能跟上现实社会的发展节奏，从而面临着迫切的产业革新需求。 在“新基建”发展背景之下，工业互联网是一个构建起来的互联共通的高效网络空间平台。其能够实现大数据、智能化、信息化的多位一体，并使产业链之间能够获得更深层次的融合交互发展。而今，制造业的大数据应用，以及智能化转型升级，离不开工业互联网这一重要的基础设施。同时，工业互联网的快速发展必将助推国内整个制造业的智能化发展。 工业互联网带来的智能工业的发展，将革新制造业的生产体系，打造工业生产的新动力，成为助力产业转型升级、优化现代经济体系的强大支撑力。我国在经济增长的新发展阶段，正将大数据网络与实体经济进行融合发展，制造业发展的新业态也快速兴起。2021年是我国“十四五”开局之年，党和政府将把工业互联网作为能够助推产业基础不断高级化、构造产业链现代化的主要着手点，在推动制造业高质量高层次发展方面发挥出更显著的效用 [ 2 ]。基于此，考察国内外工业互联网发展现状，探讨我国制造业进一步转型升级的现实需求，进而研究分析工业互联网深刻影响制造业转型升级的路径，对于如何利用好工业互联网这一基础设施更好地促进我国制造业转型升级，有着十分关键的现实作用和极为重要的深远意义。
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user: 2. 国内外工业互联网发展现状 工业互联网是一种实体产品、工业机器、电子设备以及制造工人的互联网，深度融合了现代分析传感技术以及工业系统的算法。它能够将整个互联网络中人和人的交流联系转变成人和机器，以及机器之间的交流联系，本质就是以数据为对象，实现其流动和科学分析。而充分将互联网技术融入工业，是推动信息化与工业化的深度融合的关键，这也为工业互联网的发展提供了重要的战略机遇期。 当前，全球范围内主要大国的工业互联网建设正在以较高的速度持续发展，在利用工业互联网推动产业革新上取得了不小的成功。例如，美国政府现已设立了具有较高专业性的行业机构来发展和建设工业互联网。在2014年3月，美国宣布成立工业互联网联盟企业，该企业将推动更多公司建设工业互联网技术，这也标志着美国工业互联网应用模式的开始 [ 3 ]。而德国联邦政府则资助创建数字生产和创新设计研究中心，启动了数字生产公共平台，并鼓励中小型创新者、企业家为不同的制造部门开发软件解决方案。在这基础之上，德国联邦政府还制定并启动了“工业4.0”的战略方案，德国机器和制造商协会、德国电子工业协会和德国联邦信息技术、通信和新媒体协会几个部门共同建立了优先发展的国家项目“工业平台4.0”，并且参与了德国的“2020年高科技战略”方案 [ 4 ]。通过大力推进三个一体化，德国将在企业和生态系统之间进行整合和充分协作，实现适应性强、个性化、高效率、社会化和智能化的制造，不断提升其在世界大国工业生产中的地位。此外，利用大数据进行智能控制下的自动化生产是工业互联网产业发展的基础，欧盟经过很长一段时间的推广，使得整个欧洲地区的制造业自动化都处于全球领先水平，其中超过半数的欧盟国家工业机器人使用数量远远高于整个市场的平均水平。不难得见，国外工业互联网的发展有着良好的态势，同时具有多个方面的基础优势，前景较为广阔。 反观国内，我国经济增长速度由高转低，产业升级转型需求迫切。随着发达国家不断抢占高端制造领域势头迅猛、而大多数中低端的生产制造业又被后发的新兴国家承接发展，我国制造业仍面临着大而不强的困境，同时背负着巨大的能源和环境压力。与此同时，伴随着新一轮工业革命的兴起以及我国人口红利的消失，智能制造的需求加大，要求信息化和工业化进一步纵深融合，发展工业互联网已经变成实现我国经济持续增长的重中之重。国家工业和信息化部印发有关于创新工业互联网发展的相关行动计划部署，在计划中明确提出到2023年，我国的“新基建”的建设将实现建设的质与量齐头并进，其中工业互联网的发展更为主要，新型的制造模式和新的产业发展状态也将进行大范围推广，使得整个产业的综合实力得到明显的提升；“新基建”能够进一步克服发展中的弊端从而更为完善、融合应用的效果将更为显著地体现出来、技术创新能力会得到更高层次的提升、产业发展生态不断健全、安全保障能力不断增强。 近年来，随着我国智能化发展水平和工业化能力的不断进步，以及其他相关技术的发展以及和产业的进一步融合，工业互联网的核心技术日益发展成熟。此外，新的技术变革也催生了企业新的需求，从而带动了制造业与互联网的互联互通，使得制造业越发智能化，并向着工业互联网的方向纵深发展。工业互联网自发展以来，就在稳定地为我国经济高质量高层次发展注入新的动能。根据政府部门公布的我国工业互联网在相关产业经济发展中的现实数据，早在2018年，我国整个工业互联网的产业经济总体规模就达到了1.42万亿元，同比增长55.7%。而其中工业互联网所联系的核心产业增加值的规模发展势头更为旺盛，总额达到了4386亿元，同比增长30.1%。毫无疑问，工业互联网的发展势头迅猛，在国家政策的驱动下，发展空间和盈利空间都将可能进一步扩展。虽然我国工业互联网面临工业起步晚、协同能力不足、信息安全以及行业壁垒、人才缺失、体系不健全等问题，但是中国互联网平台也拥有着世界上最完备的互联网生态以及最庞大的市场需求，同时发展迅速，呈现十分具有潜力的发展前景。
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user: 3. 制造业转型升级的现实需求 在产业蓬勃发展的浪潮下，制造业成为能够深刻反映整个国家治理能力的显示器，度量表，是促进一个国家工业经济增长的核心力量，同时也是支撑现代化经济体系的重要支柱。早在2019年，习近平总书记就曾强调要稳抓七个重点工作任务，其中“推动制造业高质量发展”更是位列任务之首。2020年工信部更是针对制造业发展问题提出开展“六大方面推动制造业高质量发展”。在经济新常态发展状态下，多方面存在的难题和发展痛点阻碍了制造业的进一步转型升级，为使制造业重新散发活力，推动制造业升级转型势在必行。 3.1. 传统制造业原有基础相对薄弱 纵观世界范围内的制造业强国，美国凭借其新兴产业的迅速发展与前沿技术的高效创新，在制造业领域独占鳌头；德国凭借其持续不断的创新能力与严谨的精密制造实力，成为制造业领域的传统王者；日本更是凭借其出色的工艺创新能力在制造业领域屡屡取得突破，成为佼佼者。相比之下，我国传统制造业企业大多数缺少自主创新的核心技术，目前仍处在工业2.0到3.0的过渡区间，即“机械化”制造的生产阶段，“竞争低水平化”、“模仿同质化”等问题阻碍了这些企业的进一步提升，这也是我国传统制造业转型升级道路中遇到的重要阻碍之一。 与此同时，我国制造业的产业结构分布、产业集群等方面皆存在不足之处。目前来看，我国在一些低附加值产品的制造方面产能过剩，而高附加值产品的生产力却严重不足。高投入、高消耗、低附加值成为我国传统制造业发展中难以摆脱的标签。在这种情况下，中小企业很难进入门槛较高的高附加值制造业，为求生存只能跻身于低附加值制造业，加剧了产业结构不合理情况。另外，当下我国产业集群水平以及竞争力落后于其他国家较多，全球现代制造业还尚未形成完整的、成熟的价值链、技术链以及产业链。我国现代制造业体系尚不够成熟，有很大提升空间，我国当下制造业存在着大而不强的缺陷 [ 5 ]。产业集群之间缺乏专业化的分工协作，合作机制未充分建立，一定程度上阻碍了产业价值链的延伸，限制了传统制造业的发展。 3.2. 传统制造业竞争优势日渐式微 在世界制造业的舞台上，中国传统制造业在国际中的竞争力很大程度上是来源于人工和材料成本上的优势，即农村向城市人口的迁移和低附加值工业制成品出口带来的优势。但是随着技术水平的不断发展，传统制造业原有的这些优势日渐式微。 整体来看，我国由于经济要素结构发生变化，导致经济增长比过去低，而这一特殊社会经济环境的形成，“人口红利”逐渐消失是不可忽视的重要因素。国社科院人口与劳动经济研究所张车伟副所长曾表示中国人口变化趋势是不可逆转的，老龄化程度的不断加剧表明人口红利正在逐渐减弱，极有可能直至2025年人口红利将不复存在 [ 6 ]。人口优势曾经是我国以劳动密集型为主的中低端制造业“辉煌”业绩的主要贡献力量，在改革开放后一度促进中国制造业的迅速发展，如今这个优势正在逐渐弱化，对中国制造业升级转型提出新挑战。 除了人口优势的消失，我国在环境保护以及土地、劳动等生产要素的耗费成本也在不断上升，进一步降低了我国传统制造业在成本方面的竞争力，与此同时，近年来，各发展中国家为加快工业化进展也在不断采取措施，尝试扮演中国曾经在世界市场上的发展角色，给我国传统制造业带来更多的压力。 3.3. 专业技术型人才短缺状况严重 由于受到社会观念、社会地位等原因引起的传统择业观念影响，导致在中国现阶段的就业市场中，技术类工人严重缺乏。不仅仅是高素质技术工人出现紧缺情况，甚至一线操作工人也出现严重不足情况。再加上教育结构调整滞后与工业化进程加快形成高层次研发人员稀缺的情况。在多方面的巨大影响下，人才供给端出现短时间内难以弥补的巨大缺口。另外一个不可忽视的原因，即纵观中国经济市场的整体工资水平就不难发现，传统制造业企业的工资水平相对来说较低，企业薪酬激励不足导致对人才的吸引力不够。进一步看，中国现有的培训和教育体系在提升工程师和高素质技术员工方面并不具备科学性与适配相关性，在相关人才的供给上明显不足 [ 7 ]。人才缺口的存在，导致就业市场劳动力供需不平衡，给传统制造业的发展增加难度。 专业技术型人才短缺的严重状况也势必造成我国制造业的创新研发设计能力低下，整个产业难以获得长久高端发展，也会丧失在国际上的竞争力。更为甚者，会造成难以孕育大国的“工匠精神”，由制造大国向制造强国地迈进会受到不小的阻碍。 3.4. 复杂市场环境中应变能力低下 在世界范围内，发达国家迫于促就业、防范虚拟经济带来的金融泡沫等压力下，纷纷开始从虚拟经济转向实体经济 [ 8 ]。美国自上而下实施“去工业化”战略使其制造业领跑世界，德国、日本、英国等也纷纷行动，相继推出的“工业4.0计划”、机器人和3D技术、加速“高价值创造”等战略象征世界范围内制造业竞争愈发激烈，市场环境愈加复杂。除此之外，国际政治环境日渐复杂，国际关系紧张加剧贸易环境的复杂性，在金融危机的大环境下，“中国制造”成了贸易保护主义的牺牲品。尤其是在后疫情时代，全球经济都处于低速增长阶段，市场环境扑朔迷离，中国传统制造业本身实力不足，更难以应对复杂多变的市场竞争环境，脆弱性显而易见。 从以上问题的探讨中，反映了传统制造业在发展中存在的弊端以及面对新时代发展机遇的状况下难以实现高端发展的一些问题所在，反映我国制造业转型升级的现实需求，并提供了直接动力。
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user: 5. 结语 本文首先认识到在新一轮技术变革和产业革命的大背景下，工业互联网这一个能实现大数据、智能化、信息化以及服务化多位一体的高效网络空间平台快速发展起来。世界上主要大国均注重于工业互联网的发展，尤其是美国、德国等地获得了十分显著的发展成果。而与此同时，我国的传统制造业所具有的弊端：基础薄弱，技术人才短缺，竞争优势不断丧失等问题逐渐暴露出来，面临着亟待转型的现实需要。 针对这一问题，研究讨论工业互联网平台加速制造业转型升级的五大路径。智能化制造，从生产领域使得制作企业获得新动能；网络化协同，适应于大数据时代下的聚合型生产经营需要；个性化定制，打造用户中心化培育新竞争优势；服务化延伸，进一步激发价值增值优化产业链；数字化管理，借助科技力量全面提升生产经营效率。工业互联网所培育出的五种先进模式成为了传统制造业转型升级的重要路径。因而，我国的传统制造企业应果断抓住机遇，果断利用好工业互联网的巨大优势，依托于五大转型升级路径，打造高端制造业，向着世界制造强国坚实迈进。
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user: 摘要 为了对不同碎石设计的沥青混合料动态特性进行研究，采用简单性能试验机(SPT)在不同温度和荷载频率下分别对铁矿围岩碎石和石灰岩碎石设计的密级配沥青混合料AC20的动态模量和相位角进行测试。其中铁矿围岩碎石设计了两个级配，石灰岩按照传统级配走势进行的设计。对实验得到的结果，分析了荷载频率、实验温度对两种碎石混合料动态特性的影响。依据时–温等效原理，采用西格摩德(Sigmoidal)函数进行拟合经过回归得到了三种级配沥青混合料20℃时的主曲线及位移因子。根据主曲线，对三种混合料在动荷载作用下，表现出的性能进行了对比分析，根据分析在低频荷载作用即长时间荷载作用时，铁矿碎石混合料的高温性能要好于石灰岩碎石，但铁矿碎石两个级配之间的差异很小，说明铁矿碎石混合料在车辆低速行驶即长时间荷载作用时具有很好的性能。
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user: 1. 概述 随着“十四五”各地构建综合立体交通规划的陆续出台，在未来五年内基础设施建设依然有大量交通基础设施需要进行建设。而工程项目的建设，需要大量的砂石料。筑路材料是公路建设的基础、是公路建设的基本条件。高速公路建设质量的好坏，同筑路材料的选用关系极大，是施工控制的重中之重。在整个十三五期间砂石材料的供应市场长期处于卖方市场，导致低品质骨料滥用充斥市场、企业加工水平停滞不前，工程质量损失严重。而铁矿石开采过程中产生的大量围岩矿石由于含有磁铁等多种金属元素，材质比较致密，抗压强度相对普通岩石要高，从工程建设角度出发，对于改善道路工程的承载力和耐久性具有十分重要的意义。 将低品位铁矿石加工后应用于道路工程在国外已有大量研究 [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]，涉及较为系统的理论研究和工程应用，仅美国就有近20个州将尾矿应用于实际道路工程，包括加利福尼亚州、路易斯安那州、明尼苏达州、密西西比州、新泽西州、新墨西哥州等。20世纪50年代至60年代，铁尾矿开始在明尼苏达州锡尔弗贝城应用。此外，2003年，铁尾矿碎石还被用于布雷纳德国际汽车拉力赛(Brainerd International Raceway)赛道的修建。由于较高的密度和良好的耐久性，赛道出发台采用沥青铁尾矿碎石混合料铺筑，该赛季即有两项世界纪录被打破。 我国矿产资源综合利用产业正处于蓬勃发展阶段 [ 4 ]，但由于综合利用产业的技术水平较低、缺乏系统标准、用户接受度不高等多种原因，使得我国铁矿山固体废料综合利用率平均不到10%，首钢矿业公司建成了铁路道砟生产线，生产四种规格的铁路道砟和公路细砟，河南安钢舞阳矿业公司建立了可用于工业厂房混凝土建材的骨料以及公路和铁路的道碴等的生产线，北京密云铁矿将产生的围岩全部加工成建筑骨料，用于建筑砖和砌块等产品的生产。 以上提到的都是矿产资源开发企业采取的诸多措施，但对于低品位铁矿石加工成碎石后在道路工程水泥稳定碎石半刚性基层以及沥青混合料面层中的应用没有进行系统性的研究。本文采用铁矿围岩加工成的碎石和石灰岩碎石分别进行了混合料设计，其中铁矿围岩碎石设计了常规级配和间断级配两种级配曲线，石灰岩碎石按照常规进行了级配设计。并采用SPT简单性能试验机得到了三种级配设计的混合料的模量和相位角，分析了混合料动态模量和相位角随着温度变化和加载频率变化的规律，最终根据时温等效原理采用西格摩德(Sigmoidal)函数进行拟合得到了20℃下三种混合料的主曲线，并对三种级配混合料的低频率时即长时间荷载作用时的高温稳定性进行了对比分析。
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user: 2. 混合料设计及结果分析 混合料配合比按照密级配AC20进行设计，考虑到铁矿围岩碎石致密性及强度好的特点，在进行级配设计时铁矿围岩碎石按照两种级配走势进行设计，其中级配1按照常规连续级配进行设计，级配2在4.75~9.5 mm筛孔之间进行了间断的级配设计。石灰岩级配仅按照常规连续级配进行了设计。据统计级配合成及级配曲线图如表1和图1。 Table 1 The calculation table of three different gradation 筛孔(mm) 通过百分率(%) 26.5 19 16 13.2 9.5 4.75 2.36 1.18 0.6 0.3 0.15 0.075 铁矿围岩碎石1 100.0 95.2 88.5 78.5 61.9 40.2 26.5 20.6 14.6 9.9 8.0 5.3 铁矿围岩碎石2 100.0 95.1 87.5 75.6 56.0 45.5 33.2 25.7 18.0 12.1 9.6 6.3 石灰岩碎石 100 98.1 90.7 80.8 62.0 38.6 26.5 19.2 12.4 8.3 6.8 4.8 级配上限 100.0 90.0 83.0 73.0 56.0 35.0 22.0 15.0 10.0 6.0 5.0 4.0 级配下限 100.0 100.0 95.0 86.0 70.0 48.0 33.0 23.0 16.0 11.0 9.0 6.0 级配中值 100.0 95.0 89.0 79.5 63.0 41.5 27.5 19.0 13.0 8.5 7.0 5.0 表1. 三种级配合成计算表 图1. 三种级配合成曲线图 2.1. 配合比设计 室内采用马歇尔击实进行配合比设计，设计的三种级配混合料最终确定的最佳沥青用量及混合料体积指标见表2。 Table 2 The volume index of three different gradation 体积指标 最佳沥青含量OAC (%) 空隙率VV (%) 矿料间隙率VMA (%) 沥青饱和度VFA (%) 铁矿围岩碎石1 4.3 4.5 13.1 65.6 铁矿围岩碎石2 4.1 4.4 13.0 66.1 石灰岩碎石 4.4 4.5 14.0 68.1 设计指标 - 4.0~6.0 ≮13.0 65~75 表2. 三种级配混合料体积指标汇总 2.2. 级配设计分析 根据三个级配设计最终结果，铁矿围岩碎石级配2最佳沥青用量最低，对其级配组成进行分析，该级配在4.75~9.5 mm之间采用了间断，且该级配在9.5 mm筛孔以上部分通过率均小于其他两种级配，但4.75 mm筛孔以下部分通过率是高于其他两种级配。从级配组成明显可以明显看出该级配在第一级主骨架分界9.5 mm以上粗骨料占比相对较多，第二级次主骨架4.75 mm和第一主骨架分界9.5 mm之间部分骨料偏少，从骨架嵌挤逐级填充角度必然需要较多的细集料即4.75 mm以下部分进行骨架的填充。这一级配组成上的不同造成了最佳沥青用量上的差别。为了对不同碎石、不同级配走势下设计的级配进行进一步对比，采用动态模量试验对混合料的性能进行对比分析。
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user: 3. 动态模量试验结果及分析 动态模量试验介绍见文献 [ 5 ]，本文对三种级配混合料不同温度下的动态模量及相位角随加载频率的变化进行分析，如图2~4所示。 从图2~4可以得出，三种级配混合料动态模量在不同温度下随着加载频率增大均是逐渐增大，且在加载频率低于5 Hz之前增长幅度较明显，在高于5 Hz之后增长幅度趋于平缓。温度越高动态模量随加载频率增大的增长趋势越平缓，这与沥青混合料本身的特性有关，温度低时表现为弹性体，动态模量高，随着温度升高，弹性不再占据主导地位，更多的表现为黏性体，动态模量要小。 图2. 铁矿围岩碎石级配1动态模量及相位角随加载频率变化趋势。(a) 动态模量；(b) 相位角 图3. 铁矿围岩碎石级配2动态模量及相位角随加载频率变化趋势 图4. 石灰岩碎石混合料动态模量及相位角随加载频率变化趋势 不同温度下相位角随着加载频率的变化要复杂一些，在温度较低时相位角表现为随着加载频率的增加而逐渐减小，这与前面动态模量分析得低温时混合料是以弹性体占据主导，随着加载频率不断增加即荷载作用时间的减少模量逐渐增大，则弹性越明显，沥青胶结料的黏滞性不明显即相位角减小；在温度较高时相位角随荷载频率变化更加复杂，铁矿围岩两个级配在35℃均表现为先增加后减小，只是两个级配出现拐点的加载频率是不同的，而在50℃时则随着加载频率得增加一直增加，石灰岩碎石混合料在37℃和54℃时均是先增加后减小，但出现拐点的加载频率不同温度下是不同的。
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user: 4. 动态模量主曲线 黏弹性材料具有一个共同特点，即在不同温度和作用时间下表现出来的性质存在显著的差异，借助时温等效原理其力学性质可以进行互相转换。主曲线就是根据这一原理，通过平移形成的在参考温度下的一条光滑曲线 [ 6 ]。对于主曲线的描述在文献 [ 5 ] 中已做过详细的介绍，此次不再详细介绍。利用以上得到的三种沥青混合料动态模量数据，绘制得到动态模量主曲线如图5所示，拟合参数见表3。 图5. 三种混合料20℃主曲线 lg ( | E ∗ | ) = δ + α 1 + e β + γ ( lg f r ) 公式1 式中符号 | E ∗ | 代表动态模量； f r 代表荷载频率； δ 、 α 、 β 、 γ 为拟合回归系数。 Table 3 The regression parameters of the master curve of dynamic modulus at 20˚ 参数 铁矿围岩级配1 铁矿围岩级配2 石灰岩碎石 δ −5.3 −5.3 −3.8 α 10.5 10.3 10.2 β −1.7 −1.9 −1.0 γ −0.2 −0.2 −0.2 表3. 20℃参考温度下动态模量主曲线拟合回归参数 根据拟合回归得到模量主曲线，铁矿围岩碎石两个级配混合料在20℃试验条件时接近重合，石灰岩碎石混合料的一定频率范围内与前两者无明显差别，而且均呈现出随着加载频率增加模量增大。可以根据Vanderpoel的公式确定车轮荷载的加载时间 [ 7 ]。 t = 1 / ( 2 π f ) 公式2 式中f为荷载加载频率。 2017年实施的沥青路面设计规范 [ 8 ] 对沥青路面结构设计参数进行了一个重大调整，其中模量参数采用能反映沥青混合料作为非线性弹塑性材料的应力依赖性、黏弹性的温度和应力作用时间依赖性的动态模量。而且根据美国ASSHTO设计方法对等效温度和加载频率进行了规定，等效温度采用20℃，加载频率为10 Hz。根据公式2计算，此时加载时间大约在0.016 s，相当于车辆行车速度在60~65 km/h，此时测试得到的沥青混合料的动态模量均大于4000 MPa，具体为石灰岩碎石 > 铁矿围岩级配2 > 铁矿围岩级配1；相关文献 [ 9 ] [ 10 ] 曾对沥青混合料的高温稳定性做出过如下描述，沥青混合料属于黏弹性材料，其性能受温度和荷载作用时间的影响是可以互换的，因此在考量混合料的高温稳定性时，高温时的稳定性只是其中一方面，同时要考虑低速行驶即长时间荷载作用时的稳定性也是高温稳定性的一种表现形式。沥青路面在长时间荷载作用下高温稳定性也承受严酷的考验，因此也需要对低频率下混合料的性能进行考察以考证其在长时间荷载作用时的高温稳定性能，在10 −2 Hz~10 −1 Hz频率范围内，铁矿围岩碎石两个级配混合料均大于石灰岩碎石混合料的模量，即在车辆低速行驶长时间荷载下，铁矿围岩碎石混合料均好于石灰岩碎石混合料，具体为铁矿围岩级配2 > 铁矿围岩级配1 > 石灰岩碎石，而对铁矿围岩碎石两个级配来说，级配2采用的是间断级配具有更好的骨架嵌挤结构，而且沥青用量低，所以其具有表现出更优的性能。
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user: 5. 结论 为了对比铁矿围岩碎石和石灰岩碎石混合料性能，借助简单性能试验机(SPT)分别对设计的铁矿围岩碎石两个级配和石灰岩碎石混合料在不同温度和不同加载频率试验条件下的动态模量进行了测试并对结果进行了分析，分析表明： 1) 根据混合料设计结果，在采用间断级配设计时最佳沥青用量要比连续级配低，从级配组成来看，间断级配在第一级主骨架分界9.5 mm以上粗骨料占比相对较多，第二级次主骨架4.75 mm和第一主骨架分界9.5 mm之间部分骨料偏少，从骨架嵌挤逐级填充角度必然需要较多的细集料即4.75 mm以下部分进行骨架的填充，这一级配组成上的不同造成了最佳沥青用量上的差别。 2) 通过对三个级配动态模量和相位角的变化分析可知，三种级配混合料动态模量在不同温度下随着加载频率增大均是逐渐增大，且在加载频率低于5 Hz之前增长幅度较明显，在高于5 Hz之后增长幅度趋于平缓，这与混合料本身特性有关，沥青属于黏弹性材料，其劲度模量对时间具有依赖性，实际加载作用时间越短，沥青混合料表现出的模量越大，具有高频高弹的特点。 3) 借助时温等效原理，采用西格摩德((Sigmoidal)函数得到了三种混合料在20℃参考温度下的动态模量主曲线，在10 Hz频率时，石灰岩碎石混合料的模量要比铁矿围岩碎石稍高，但三种混合料此时模量都大于4000 MPa，满足路面结构设计参数要求，但在更低行车速度即更低频率时，铁矿围岩碎石混合料的模量值均大于石灰岩碎石混合料，而且间断级配混合料最大，这与采用间断级配具有更优的骨架嵌挤结构有关，而且沥青用量又低，所以该级配在长时间荷载时表现出更优的性能。
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user: 摘要 自然界中存在着丰富的空间线索，如何利用有效的空间线索进行再定向一直是研究的热点问题。近几年关于再定向的研究发现，人类对空间线索的利用受到年龄、过去经验、主动性等因素的影响。一些研究发现，在多种线索存在的情况下，人类能够以贝叶斯最优的方式对不同的线索进行整合，提高再定向的精度和准确度；线索发生冲突时，人类对线索的选择取决于线索相对权重大小。本文通过对近几年再定向研究的总结，阐明再定向中的线索利用机制，为后续的研究做铺垫。
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user: 1. 空间再定向概述 1.1. 空间再定向 寻路(wayfinding)是指意识到自己当前的位置并巡航另一个无法见到位置的能力 [ 1 ]，定向(orientation)则是一个人在环境中成功完成寻路的首要能力。当人类或动物在空间中迷失方向时，会根据外部环境线索或内部的自我运动线索重新确定自己的方向，这一过程称为空间再定向。再定向过程包含两个重要的组成部分：重新定向(找到朝向)和找到目标 [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]。 1.2. 空间线索 自然界中存在丰富的空间线索，这些线索对人类和动物的生存具有重要的适应作用。空间线索依据有效性可以分为两类，有效的空间线索和无效的空间线索。例如，我们去一个陌生公园游玩时，欣赏着沿途美丽的风景，回过神来，发现自己身处一个陌生的地方，周围可以利用的线索有：溪水的流向、特色建筑、行人、车辆。其中，溪水的流向、特色建筑可以提供空间定位的相关信息，称为有效线索；行人、车辆不能提供空间定位的相关信息，甚至阻碍巡航者进行空间定位，称为无效线索。 空间线索依据内外部位置可以分为两类：内部自我运动线索和外部环境线索 [ 5 ]。内部自我运动线索是指由自我运动产生的身体信息，以自我为中心，如前庭和本体感受的刺激、传出的运动指令、光和声流等。其中，路径整合是结合多种自我运动线索，包括前庭和本体感受的刺激、传出的运动指令、光和声流，不断更新自我位置的过程，即从起点到终点位置距离和方向的矢量和。路径整合的错误随时间和运动不断累积，走的越多，转弯越多，被试对自我位置估计的错误就越大。外部的环境线索是指来自外部世界的输入，以环境为中心，如几何线索、特征线索、坡度线索等。几何线索是指那些可以由几何原理定义的线索，包括由平面相交形成的延伸面和角度。房间形状(room shape)就属于几何线索。特征线索是那些不能仅仅由扩展表面的几何形状来定义的线索，通常比几何线索范围更局部(localized)。例如，校园里独特的雕像或房间墙上的艺术品。 1.3. 贝叶斯定理 “贝叶斯定理”是由托马斯·贝叶斯(Thomas Bayes)所提出，在解决不确定条件下关联概率计算方面具有突出的贡献。贝叶斯定理是基于下述的贝叶斯公式： P ( A | B ) = P ( B | A ) P ( A ) / P ( B ) 这一公式的含义是：B事件发生的情况下，A事件发生的概率，等于A事件存在的情况下，B事件发生的概率，乘以A事件发生的总体概率，除以B事件发生的总体概率。 1.4. 贝叶斯最优线索组合 贝叶斯理论为空间中不同线索的组合提供了一种系统的、定量的研究方法，该理论采用极大似然估计来确定多线索组合的最优性，通过线索相对可靠性进行加权。线索可靠性通常与反应方差成反比，故最优组合使行为反应方差降到最低 [ 5 ] [ 6 ]。 对于双线索条件，根据贝叶斯定律，当两线索均有效时，与两个线索(X和Y)相关的最优权值(W)、两线索组合的最优估计方差( σ X + Y 2 )是(参考A. D. Twyman et al.， 2018)： W X = σ Y 2 / ( σ X 2 / σ Y 2 ) (1) W Y = σ X 2 / ( σ X 2 / σ Y 2 ) (2) σ X + Y 2 = w X 2 σ X 2 + w Y 2 σ Y 2 (3) 其中， W X 表示线索X的最优权值， W Y 表示线索Y的最优权值， W X + W Y = 1 ， σ X + Y 2 表示贝叶斯定理预测的最优组合方差。 当两线索冲突时，与两个线索(X和Y)相关的实际权值(WA)是(参考A. D. Twyman et al.， 2018)： W A X = A D Y A D Y + A D X (4) 其中， W A X 表示依据线索X时的实际权值， A D X 表示依据线索X时的反应误差角度。 在Sjolund等(2018)的研究中，被试将方形房间的形状线索与路径整合线索以贝叶斯最优的方式整合在一起，其定位的准确性远高于单独依靠每一种线索 [ 7 ]。
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user: 2. 空间再定向的相关研究 根据再定向研究中所涉及的线索类型，可分为：1) 环境线索相关研究；2) 路径整合线索研究；3)多线索研究，包括线索组合(贝叶斯最优整合&非贝叶斯线索整合)和线索冲突研究。 2.1. 环境线索研究 Wang和Mou (2019)进行了3个实验，探究再定向过程中房间大小对几何线索和非几何线索使用的影响，以及房间大小效应发生在记忆的那个阶段。其研究结果表明，使用冲突线索时，房间大小影响线索偏好，但不影响测试过程中反应的准确性。结果支持提取假设，即房间大小不影响编码强度(反应精确度)，但只直接影响线索权重。随后，Wang等研究边界的整体形状在物体位置记忆中的作用，以验证形状分割假说和足够参考点假说的正确性。其研究发现，这些发现表明，虽然边界上的单个参考点对于编码特定的目标位置很重要，但边界的全局形状会影响单个参考点的分割和选择 [ 8 ]。 2.2. 路径整合线索研究 Guo、Huang和Wan (2018)进行2个实验，探究再定向过程中路线决策和先前经验对路径整合的影响。两实验的结果都表明，在第一天的路线决策对被试的行为有促进作用；被试在第二天的行为表现和路线选择策略受第一天所获得的经验的影响。总的来说，这些结果表明，如果能够对外出路径的结构进行选择和/或拥有更多与任务相关的经验，可以提高人类的路径整合行为 [ 9 ]。 2.3. 多线索组合研究 2.3.1. 线索组合 Nardini等(2008)以儿童、成人作为被试，探究再定向过程对路标、路径整合线索的使用，并与贝叶斯整合理论及交替模型进行行为比较。实验设置4种线索条件：仅路径整合线索、仅路标线索、两线索组合，两线索冲突15˚。研究发现，与单线索条件相比，成人在组合条件下的反应方差显著减少，儿童身上未发现此效应。此外，在线索冲突(干扰)条件下成人反应的相对距离反映了能被单线索条件下方差所预测的最优权重。即，成人以贝叶斯最佳方式组合路标和路径整合线索，而儿童则在线索之间交替选择 [ 10 ]。 Sjolund、Kelly和Mcnamara (2017)进行2个实验，试图探讨路径整合和环境线索组合是否会减少被试回到起点位置的反应误差，即成人在导航过程中是否对环境线索和路径整合线索进行贝叶斯最优整合。实验1研究发现，成年人以贝叶斯最优的方式将环境线索(如房间形状和路标)与路径整合线索进行组合，提高行为反应的精度。实验2的研究发现：在大线索冲突条件下，被试给路径整合分配了很高的权重(相比环境线索)，尽管环境线索提供了相对较高的精度 [ 7 ]。 Chen等(2017)进行4个实验，试图探讨视觉线索和自我运动的身体线索在空间导航中的组合方式，让被试在沉浸式虚拟环境中完成归巢任务 [ 5 ]。在实验1A和1B中，分别操纵视觉线索和自我运动线索的可靠性，采用被试内设计，结果发现，被试对视觉线索和自我运动线索的加权是基于它们的可靠性程度，在多数情况下能够按照贝叶斯最优或近优的方式进行加权。在实验2中，操纵视觉线索的稳定性，结果发现，线索不稳定性通过影响线索可靠性间接影响线索权重。实验3中，通过对被试行为表现的准确性提供虚假反馈误导被试关于线索的可靠性，实验分为视觉积极组和自我运动积极组，研究发现对给定线索的准确度的正面反馈提高了该线索的相对准确度，贝叶斯原理在很大程度上仍然适用。实验4研究了行为表现误差、行为表现信心度、线索权重和空间能力之间的关系。实验发现：线索相对信心以及线索可靠性对观察的权重有独特的贡献；随着时间的推移，行为表现的方差不如信息评定稳定；心理旋转得分高的被试在使用自我运动线索时的表现较好。综合以上实验结果，可得：观察到的线索权重与线索可靠性之间存在一致的相关，表明线索权重加工遵循贝叶斯原理；对行为结果的主观评价在线索加权过程中具有重要作用，这有利于扩展人类空间导航中线索的可靠性这一概念。 Zhang和Mou (2018)进行2个实验研究了在大型虚拟环境中，通过控制游戏轮和踏板，在确定人的位置和方向判断时，自我运动线索和路标线索如何相互作用 [ 11 ]。这些发现表明，当人们在大规模的环境中驾驶时，将持续依靠自我运动线索、路径整合计算朝向，但仅在需要的时候才会计算位置。依靠移位的近端路标或旋转的远端场景，选择性地驾驶重置由路径整合产生的位置或朝向表征。 2.3.2. 线索冲突 在大线索冲突的条件下，动物和人类的导航研究表明，有时一个线索会被另一个线索所取代。Zhao和Warren (2015b)研究路标阵列和路径整合线索处于0˚~135˚冲突时，线索的组合和竞争情况 [ 12 ]。被试在单线索和双线索条件下进行“三角形完成任务”，反应误差代表反应精度。研究结果发现：在双线索条件下，路标阵列和路径整合线索处于0˚~90˚冲突时，被试行为表现的反应误差与两线索近优组合(near-optimal combination)的误差相一致。然而，代表反应的精确度的归巢方向，被单个线索(超过其他线索)所支配。研究结果表明：在小冲突条件下(0˚~90˚)，路标阵列和路径整合线索以近优的方式组合，提高反应的精度。当路标线索和路径整合线索处于115˚~135˚冲突时，归巢方向将会被路径整合所控制。用小鼠进行的研究也得到了类似的结果，当路标线索与路径整合线索产生较大的冲突，小鼠会放弃使用路标线索 [ 13 ]，尽管他们将继续沿着一系列的路标前行 [ 14 ]。
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user: 3. 研究总结 综上可得，环境线索(几何线索和特征线索)和路径整合线索都对被试在导航过程中的重定位产生影响，两者能够以贝叶斯近优或最优的方式进行整合，提高导航员的导航精度和准确度。当这两种线索发生冲突时(阈上冲突)，被试给路径整合分配了很高的权重(相比环境线索)。 在小线索冲突条件下的线索组合以及在大线索冲突条件下对路径整合的依赖是有意义的，因为小线索冲突可归因于感觉噪声，然而大线索冲突可能是由于对路标标识的回忆失败或混淆所造成(如，哪棵树标记了目标位置)，在这种情况下，被试会忽略该线索。从这个意义上说，在大线索冲突条件下放弃路标线索可能未达到贝叶斯意义上最优选择，但在考虑大冲突条件的产生因素时，不失为一个合理的选择。也有研究者提出了类似的论点，以解决知觉领域中较大的感觉冲突 [ 15 ]。 然而，一些研究者提出相反的意见，认为人类在导航过程中能依靠路径整合获得测量知识，但不能整合路标信息以形成精确的认知地图，因此只能仅依赖路标或者仅依赖路径整合进行导航 [ 16 ]。李丹等(2015)认为，导航者同时利用路标和自身运动信息与单独利用路标的导航表现无显著差异，却显著优于单独利用自身运动信息的导航表现，并从资源限制理论的角度解释路标学习与路径整合之间的相互干扰 [ 17 ]。未来研究应更多关注空间线索对导航行为的作用效果，并利用虚拟现实技术等手段深入探究相应的信息加工机制。
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user: 摘要 伴随着“全面两孩”政策的实施，人们对学前教育资源的需求急剧扩张，高质的学前教育供给已成为新时代人民群众对幼有所育的美好期盼。本文根据蒙台梭利的独立思想，分析独立的培养的物质前提——有准备的环境，以深圳市N私立蒙台梭利幼儿园为对象，从照顾自己、照顾环境、优雅礼仪、动作教育四个角度探讨蒙台梭利幼儿园的教育工作者如何在日常生活教育中培养儿童的独立，探索对其他保育园或学前教育的指导价值。
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user: 1. 蒙台梭利的儿童独立思想 意大利的玛丽亚·蒙特梭利(Maria Montessori， 1870~1952)是一位开创性的科学家和教育家，她以遵循儿童内在的精神驱动和规律来对待儿童的成长。如今，蒙台梭利教育理念已遍及世界上140多个国家和地区，并被应用到所有年龄的教育 [ 1 ]。根据蒙台梭利的理论，儿童发展有一个“胚胎期”。即人有生理和心理两个胚胎期，其中心理胚胎期是人类特有的，新生儿期就是这个胚胎期的开始，它是儿童通过无意识地吸收外界刺激而形成各种心理活动能力的时期 [ 2 ]。她将儿童使用教具的活动称之为“工作”，而将儿童日常的玩耍和使用普遍玩具的活动称之为“游戏”。儿童根据自己内心的需要工作，并且能一遍又一遍地反复进行，在探索中发现，在错误中尝试，满足其内心对秩序的爱好与追求。儿童正是在工作中不断进行内心地自我建构，心理胚胎不断完善，在一次又一次地工作后走向独立。幼儿正是通过自己的努力形成了个性，在某种意义上说，他成了他自己的创造者 [ 3 ]。也就是说，儿童需要通过独立工作来认识事物，形成自己独特的认知，满足内心对独立完成工作的追求，而在工作中锻炼儿童的自主性，进而才能走向独立。这一过程任何人也代替不了，相反会剥夺儿童认识世界的机会。蒙台梭利在《有吸收力的心灵》中提到儿童走向独立是一种天然的动力与进化的源泉，从儿童一出生就开始了这种自我独立的过程。因此“新生婴儿独立成长是生命自然发展的必然要求” [ 4 ]。蒙台梭利认为不受障碍物约束的儿童根据他内心的本性去活动，他渴求独立，需要不受干扰地独立工作。但是当儿童独立地行动、走路和触摸各种东西时，成人的内心会不自觉地产生保护自己所拥有的东西的防御本能，以儿童的活动会打乱自己的生活为由，阻碍儿童的探索活动，或者以保护儿童为由，束缚儿童的手脚，“爱的冲突”也就发生了。在蒙台梭利眼里，儿童的工作需要是儿童的一种本能，成人不应该对儿童采取很蔑视的态度，不应该认为儿童一无所知、一无所能，儿童是有他自己的独立性的，成人应该相信儿童会自己选择，也会自己去做一些事情 [ 2 ]。成人要做的是，帮助儿童更好地“工作”，实现儿童更主动地发展 [ 5 ]。蒙台梭利教育主张为儿童提供“有准备的环境”，配合具有敏锐观察力的教师，从日常生活出发，在真实的情境中实现儿童完善人格的自我建构。
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user: 2. 有准备的环境 与生理胚胎需要一个孕育的环境一样，“心理胚胎”的成长也需要一个特殊的环境 [ 5 ]。进入蒙氏环境，可以看到一个完备规范的蒙氏教室被划分为五大领域：日常生活区，感官区，数学区，语言区，文化区，并且桌子、椅子的大小与高度符合儿童的尺寸，水龙头的高度也刚好是儿童可以够得着的，独立培养的前提是所有物品的大小都必须符合儿童的体形，因为不可能要求儿童去做不在他能力范围的事情，他总是需要依赖成人的帮助，这样便不是儿童的独立工作。儿童的正常发展依赖于他们所使用的东西，因此这些东西应该是有目的地为他们设置的 [ 6 ]。这也是蒙台梭利所指出的给儿童创造一个适宜的环境，所谓适宜的环境她认为包括有利于儿童自由活动的教室，根据儿童的爱好以及适应儿童力量和体形而设计的桌椅及教室的摆设，促进儿童感官发展和运动协调的各种教具，以及不断观察并及时给予指导的教师。一旦“有准备的环境”具备时，这种潜在生命力就表现为一种“吸收性心智”，儿童在“有准备的环境”下借助“吸收性心智”来达到“心理胚胎”的不断完善，从而实现其心理的丰富和复杂 [ 5 ]。
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user: 4. 结语 N园日常生活教育中很多细节反映了蒙台梭利教育思想中对儿童独立的培养，值得借鉴与学习。首先是创设一个适宜的环境，它应该是干净明亮有秩序的，物品大小符合儿童的体型，否则会让儿童的心智处于混乱的状态，良好的环境使儿童具备自己探索的条件。其次教师应是一位经过专业学习和培训的合格的蒙台梭利教师，具备细心的观察能力、具备爱儿童的心、具备优雅的礼仪、具备示范蒙台梭利教具的技能等等，这样才能有充分的耐心给予儿童自由让他能按照自己的速度和节奏工作，才能在日常教育中及时地给儿童必要的指导以及树立能让儿童模仿的榜样，才能在必要时帮助儿童挑选适合他的教具以及正确示范操作教具。 每个人都是独立的个体，最终都要独立工作，独立的培养也就显示其重要价值，而独立培养的关键时期是在童年，需要教育工作者、儿童、家长多方的共同努力，让儿童可以自由快乐地成长为有独立个性的人。
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user: 摘要 我国水资源相对匮乏，水污染问题突出、形势严峻，需要加强水污染处置技术研究。本文在分析污染水分类和排放标准的基础上，主要介绍吸附过滤、絮凝沉淀、高级氧化以及生物处理等技术，阐述各种技术的优缺点、发展现状以及应用情况。目前高级氧化技术是水污染处置的关键，联合处理技术成为水污染治理的有效手段。
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user: 1. 引言 水是人类赖以生存和发展重要资源，地球上可以直接利用的淡水资源总量很少。我国人均淡水为世界人均水平的四分之一，时空上分布不均，水资源相对匮乏。化工产业作为“污染大户”，排放的污水中污染物量大、种类多，对生态环境造成极其严重的危害，必须经过处理才能排放。我国有80%以上的河流水体存在着不同程度的污染情况，超过90%的地下水资源都遭受了程度不一的污染，60%左右的地下水受到了严重污染 [ 1 ]。由于污水中的物质是多种多样的，必须采用多种污水处理技术才能达到净化的目的。