摘要:As an extension of the body, the dexterous manipulator can effectively assist human beings to complete all kinds of situations. First of all, the development of robot dexterous manipulator is summarized in this paper. Summarize the development achievements of dexterous manipulators in the past ten years, divide the dexterous manipulators into 5 categories according to characteristics and transmission forms, and analyze their performance characteristics for different types. Then, the key technology of dexterous manipulator application is summarized. Finally, it is pointed out that the application of new materials, intelligent collaborative operation and micro-control technology of smart manipulators are the future development trends.

摘要:随着常规油气资源的减少，页岩油气等非常规资源的加速开发，如何获得准确的页岩力学参数为钻井与压裂提供指导是国内外学者研究的方向。从页岩岩石力学的室内实验（如单轴、三轴、声波实验等）、理论研究、数值方法（如有限元、离散元等）三方面对页岩的应力-应变特性、岩石破裂模式、本构模型与强度理念等研究进展进行综述，得出如下结论：页岩的形变特征主要脆性为主，且峰值应力表现出明显层理相关性；页岩的破坏特征与层理方向、围压、裂缝特性、埋深、浸泡液体等具有密切联系；页岩内部具有大量微孔隙、微裂缝，其本构模型主要基于损伤理论建立；强度准则主要基于单一弱面准则与横观各向同性建立。展望了如3D打印技术与页岩模型相结合，打印出给定参数的类岩石样品；考虑多耦合因素控制及多弱面结构下的本构模型和岩石破裂准则等岩石力学研究前景。

摘要:重金属对我国地下水造成了不同程度的污染，一些地区的地下水中锌的含量已严重超过标准限值，但目前国内对于锌超标地下水处理方法的研究却较少。因此对于地下水锌超标地区，寻找效果较好、适用于饮用水的处理方法对于提高饮用水水质、保护人体健康意义重大。在综述地下水中锌污染现状、饮用水中锌含量的基础上，分析了可用于饮用水处理的膜法、吸附法和离子交换法等方法用于去除水中锌的特性与差异，并对这些方法存在的不足和未来发展趋势进行了探讨，分析表明，吸附法和离子交换法用于地下水除锌处理尚有不足，反渗透则相对较适用，即前置超滤或纳滤的反渗透工艺可作为地下水处理设施改造的优选方案。明确的工艺取向对锌超标地下水处理与设施升级改造具有重要指导意义。

摘要:由于客观事物具有的复杂性和不确定性，决策问题往往不能获得确切的权重信息，只能得到模糊语言形式的权重。故为研究模糊语言形式的权重，本文首先定义了一种更广泛的四段折线型模糊语义量化函数，并给出了该函数的诸多基本性质，如单调性、非负有界性和归一性等，同时证明该函数在特殊情况下可退化为传统的三折线模糊语义量化函数。接着，根据定义的四段折线型模糊语义量化函数建立了一种新的权重确定方法。利用此方法确定的权重，便于计算其“orness”值，该值可用于度量决策者的乐观程度。最后，利用该赋权方法，对有序加权平均（OWA）算子中的权重进行赋值，并将其应用到一类权重为模糊语言形式的多属性决策问题中。所得结果表明了此方法的有效性与直观性。

摘要:以300W水平轴风力机作为研究对象,建立流线型凸包的风轮模型,结合滑移网格技术,对比研究光滑型与流线凸包型风力发电机的绕流场特性以及气动载荷特性,分析了三维绕流场内涡量、流线、压力等的变化规律,以及不同风速下风力机的阻力系数及其功率的时程变化规律,探讨了流线凸包型与光滑型风轮在不同风速下运行时绕流特性的差异。结果表明：流线型凸包对流场有较好的改善结果；当风速增大时有明显的减阻效果,最大减阻率为19.53%,但其波动量增加为1.51%；凸包型风轮输出功率明显高于光滑型风轮,但随着风速增加,功率增加率也逐渐减弱。研究结果对水平轴风力机非定常气动特性研究及应用具有重要意义和价值。

摘要:电子回旋共振放电产生的等离子体在微电子工业中材料加工、空间电推进方面有着广泛的应用。为了研究微波等离子体电子回旋共振的放电特性,使电子回旋共振放电产生的等离子体密度和能量转换效率更高,建立了微波等离子体电子回旋共振放电的1D3V模型,描述了带电粒子在外加静磁场、微波场共同作用下的微观运动。结果表明：微波频率为2.45 GHz时,随着静磁场磁感应强度的增加,平均电子能量先持续增大达到峰值,随后又不断的减小,且在0.0875 T时电子加速效果最明显,结果符合电子的回旋频率公式,验证了该模型的正确性；共振区域内,发现在0.0875 T磁感应强度下,微波频率为2.45 GHz时拟合的电子速度分布才与微波电场分布趋势相似,说明微波电场推动了电子运动。这为进一步研究微波等离子体放电的粒子模拟-蒙特卡罗碰撞模拟奠定了基础,也为进一步研究微波等离子体源中粒子产生效率及微波等离子体源的物理性质提供了重要参考。

摘要:在新近纪-第四纪地层发育沿海地区，开展地层对比划分以及沉积特征研究，对于恢复古沉积环境、指导城市地下空间规划和地质灾害评价等方面具有重要的研究意义。本文选取海南岛北部海口江东新区内264个200米以浅地质钻孔，以新近纪-第四系沉积环境与地貌、岩石地层划分标准为指标，结合微体古生物、光释光测年等分析手段，系统分析海口江东新区新近纪-第四纪地层的分布范围、岩石组合和结构特征，建立起江东新区新近纪-第四纪标准地层。在平面上划分出滨海堆积平原Ⅰ区、三角洲平原Ⅱ区、河流阶地Ⅲ区、冲积平原Ⅳ区、火山岩台地Ⅴ区共5个一级地貌-地层区，结合纵向地层特征进一步划分了21种地层组合序列，拓展了区域第四纪地质应用研究，有利于提升海口江东新区内水工环调查精度和研究深度。

摘要:渗透率预测本质上属于拟合问题，因此可用拟合模型进行解决。机器学习模型是解决拟合问题的利器，其中LightGBM (light gradient boosting machine) 表现出色，为此本文选用该模型进行预测。然而，LightGBM预测性能受自变量的数量和性质影响较大，同时较多超参数的使用使其预测状态难以最优，为此本文采用MIV (mean impact value) 算法和CD (coordinate descent) 算法对模型进行改进。为验证提出模型的预测性能，本文以姬塬油田西部长8段致密砂岩储层为例进行研究。本文设计了三个实验分别对提出模型进行性能分析。根据实验结果发现MIV和CD的使用能提高LightGBM的预测性能，同时提出模型在预测上较常规混合机器学习模型表现更为高效。实验结果证明提出模型可在纯数据驱动下高效地预测渗透率，较经典物理模型更具有适用性和推广性。

摘要:为研究核素在包气带中的迁移特征及包气带厚度和泄漏持续时间对核素迁移的影响，通过原位土-水特征曲线测试等获取参数，选用Hydrus-1D模拟不吸附的H-3和吸附的Sr-90在包气带中的迁移。结果表明：（1）包气带对核素迁移存在迟滞作用：Sr-90（0.9 d）和H-3（0.35 d）到达饱和带时间延长；Sr-90流入饱和带浓度峰值（9.71×10-11 Bq/L）远小于泄漏浓度(0.178 Bq/L)；小部分(3.8 %)H-3和几乎所有Sr-90滞留在包气带。（2）包气带厚度增大，核素到达潜水面时间非线性增大，Sr-90流入饱和带的总量呈数量级递减。（3）泄漏时长增大，流入饱和带的H-3总量呈线性增大、Sr-90总量呈数量级递增。以上研究结果表明：（1）不考虑包气带的环评过于保守，建议补充该项工作；（2）应加强监测，一旦发生放射性液体泄漏，应立即采取措施切断补给源来缩短泄漏持续时间，并可采取降低地下水位增大包气带厚度的应急措施降低放射性核素对地下水的污染。

摘要:崩塌是一种常见的地质灾害,崩落块石所形成的崩积体往往可以反应崩塌运动过程、影响范围等。本文提出基于无人机航拍影像技术以及PCAS系统的崩积体调查方法,并将粒径分析方法引入崩积体调查,对崩积体粒度分布与堆积特点进行研究。研究结果表明：(1)“无人机航拍影像技术-PCAS”统计方法切实可行,具有便捷、安全、成本低、高效和高精度的特点。(2)将小茅坡崩积体划分为主积区、散落区、影响区,3个特征明显的区域。(3)小茅坡崩积体粒径服从Y=A+(B/t)的逆分布规律。(4)从纵向上看,崩积体内小块石占比呈先减小后增大再减小的趋势；从横向上看,距崩源相同距离各区粒径组分的含量基本相同,中块石与大块石在横向上呈现先增大后减小的趋势。研究成果对崩塌堆积调查具有重要意义,为野外调查提供一种新的技术手段。

摘要:习得性认知是生物通过后天学习,将外部目标与自身行为进行强化训练,形成一种条件反射的认知过程,信鸽外纹体神经元在认知前后响应如何变化尚不清楚。本文通过训练信鸽识别特定目标,同步记录外纹体神经元集群信号,从动作电位发放率、局部场电位伽马子频带能量、神经元间互信息等角度,分析信鸽在不同认知阶段外纹体神经元响应特征的变化规律,结果发现：1)习得目标认知建立前后,其神经元的响应从集中在目标呈现阶段调整到决策阶段；2)不同试次神经元响应间的同步性随着习得性目标认知的建立逐渐增强,表现出更稳定可靠的响应特征；3)神经元集群间的互信息显著弱于认知前,表明习得性目标认知减弱了神经元集群的冗余信息,提高了编码效率。

摘要:建筑室内色温水平会影响人员的工作效率、视觉舒适性等。收集了不同色温水平下15名受试者的图像翻转视觉诱发电位（PRVEP）数据和主观调查投票数据，采用模糊熵分析方法对客观生理参数进行分析，并基于PRVEP 模糊熵与主观调查之间存在的极强相关性和生理上反应的相似性建立二者的数理关系，以使用客观生理指标预测主观感受，更加准确的实现对人体主观视觉舒适度的预测。研究发现在不同色温下人体PRVEP 模糊熵和刺激程度投票值都随着色温的增大而逐渐增大，而眼部疲顿度则呈现出先减小后增加的变化趋势。高色温的冷色调环境下人体PRVEP 模糊熵和主观调查值最大，应对刺激时的生理反应最强烈，舒适性不佳。而在4 000 K左右的中性色温环境下PRVEP 模糊熵和刺激程度会略微增加但眼部疲顿度会减小，更适宜的色温工作环境有助于提高舒适感和工作效率。

摘要:生物炭在土壤应用过程，不可避免的会对与土壤之间接触的机械设备部分产生腐蚀作用。为探究生物炭应用于农业生产中对机械设备以及金属工具损耗的影响，采用分别在700℃、400℃和100℃温度下裂解制备的小麦秸秆生物炭(WB)、水稻秸秆生物炭(RB)和松木生物炭(PB) 的生物炭对304不锈钢板材进行腐蚀处理，并测量其极化曲线和电化学阻抗谱和腐蚀表现。结果发现：与空白组（CK）对比，相较于304不锈钢的腐蚀速率，在施入 WB的土壤中，腐蚀速率会随着WB裂解温度的增大而增大；而加入RB的土壤会加剧不锈钢的腐蚀，其中在加入400℃ RB的土壤中腐蚀速率达到最大；这是因为WB和RB的加入会提升土壤中的Cl- 含量至足以达到点蚀效应的程度加速了不锈钢板材的腐蚀。与此同时，我们仍然发现100℃制备的PB生物炭可以抑制不锈钢的腐蚀。总而言之，不同生物质和制备温度的生物炭在土壤实际应用中表现出不同的腐蚀和抗腐蚀特性，因此深入研究这些方面将为其农业应用具有深远影响。

摘要:为了更加准确的预测人工林大青杨(Populus ussuriensis)晚材率，通过对标准人工蜂群算法（artificial bee colony,ABC）的蜜源更新公式进行改进，提出了分段式蜜源搜索半径公式，并用改进的人工蜂群算法（AABC）对径向基（radial basis function,RBF）神经网络的初始参数进行优化，提出一种基于改进的人工蜂群算法和径向基神经网络算法结合的预测模型，并与粒子群（partical swarm optimization,PSO）优化的RBF神经网络预测结果进行对比。结果表明：传统的RBF预测模型不仅收敛速度慢，而且预测精度不高。基于改进的ABC算法优化RBF神经网络预测模型整体比PSO优化的效果相对较好，收敛速度从42步提升至28步，预测的平均相对误差从2.54%降低到0.95%。可见对ABC算法的改进是可行的，而且提高了晚材率预测的精度。

摘要:本文采用PCD刀具对Cf/SiC陶瓷基复合材料进行干式和低温冷却铣削试验,获得了PCD刀具在干式和低温冷却铣削条件下的前刀面和后刀面磨损形貌,测得了不同铣削长度所对应的主切削力和后刀面磨损量,分析了PCD刀具在不同铣削条件下的磨损机理及寿命可靠性。研究表明：在低温冷却条件下,PCD刀具以磨粒磨损为主要磨损机理,失效表面存在明显沟槽磨损和大量长条状划痕；而在干式铣削条件下,PCD刀具以磨粒磨损和局部氧化磨损为主要磨损机理,失效表面呈现均匀的磨损带；低温冷却使PCD刀具有效使用寿命提高约100%。

摘要:目前电成像测井识别碳酸盐岩岩相主要为定性图版法，缺乏有效的测井定量识别参数，图版法虽然能够识别岩相，但其效率低且受人的经验影响，往往识别效果差异较大。为此，本文提出一种新的电成像测井定量参数，通过识别岩石构造特征来区分不同岩相。首先对电成像测井动态图像进行插值获取全井眼图像，然后利用数字图像处理技术获取二值图像，最后分别统计二值图像在纵向和横向黑色斑点（块）最大个数，并将二者的比值定义为新参数（ARSN），ARSN可以有效区分块状（厚层状）构造和薄层状（薄互层状）构造，颗粒岩相一般为块状（厚层状）和泥晶岩相一般为薄层状（薄互层状）构造特征，因此，利用ARSN可以区分颗粒岩和泥晶岩两大类岩相。以四川盆地M地区龙王庙组为例，经取心井验证，岩相识别符合率80%以上，该方法提升了电成像测井岩相识别效率，且不受人为因素影响，实现稳定高精度的岩相识别，为该区沉积微相研究提供了有力技术支撑。

摘要:凝析气藏衰竭开采过程中，不同缝洞类型会影响凝析油的析出过程和赋存形态。为了研究缝洞型碳酸盐岩凝析气藏压力衰竭过程中凝析油的形成机理和微观赋存状态，对单缝洞型、多缝洞垂向叠置型和多缝洞横向叠置型三种缝洞类型的碳酸盐储层开展凝析气压力衰竭实验协同微米CT扫描，并对不同压力下扫描得到的图像采用人工智能算法进行油、气、岩石骨架分割，得到真实岩心三维孔隙网络模型，通过图像处理和计算分析，实现模拟不同缝洞类型凝析气藏在不同开发阶段凝析油赋存状态的定量和定位置表征。研究表明：碳酸盐岩缝洞储层岩心压力衰竭过程主要是一个油相由多孔状、单孔状和薄膜状向网络状转变的过程，最终网络状油增加，多孔状、单孔状和薄膜状油减少；利于凝析油析出的储层构造由强到弱排序依次为多缝洞横向叠置型储层、单缝洞型储层、多缝洞垂向叠置型储层；在压力衰竭过程中，随着凝析油增多，油相会向岩石壁面靠近，当凝析油开始产出，油相会远离岩石壁面，随着油相的产出，油相减少，凝析油在表面张力的作用下向岩石壁面靠近。

摘要:针对水平井作业工具输送困难的问题,同时在满足钻磨作业的基础上,设计了基于液压伸缩原理的连续管牵引器。为满足井下牵引器对大牵引力、井下适应性、通过性、越障能力的要求,创新提出了自激式液压控制回路(无电缆),来实现牵引器协调控制相关动作,采用一种楔形燕尾滑槽弹性支撑结构,以适应井径变化同时满足障碍通过性,使用 SolidWorks三维画图软件、 ADAMS运动仿真等软件建立连续油管牵引器的虚拟样机,验证其运动性能。结果表明: 该牵引器在5? 中能够平稳行进,牵引力最大可达到10000N,满足设计标准。

摘要:针对在气井生产后期气压减少，产量降低，运用小管径连续管速度管柱提升产量是目前常用的恢复气井生产的有效方法。为探究连续管速度管柱携液机理，本文研究管柱尺寸、变径管锥度以及流体中气体占比对产气性能的影响，依据现场工况，基于计算流体动力学理论对速度管柱内部流场进行数值模拟分析，得到以下结论：连续管组合壁厚差值越大，出口处流体速度越高，根据分析结果确定优选壁厚组合为2.77 mm，3.68 mm，3.96 mm；在连续管壁厚组合确定时，变径管锥度对流体速度也会产生影响，根据现场工况锥度范围取五组数据进行模拟，结果表明锥度越小，速度越快，且锥度为0.0002时，井口速度8.14 m/s最快；气井生产中，流体中气体含量越高，产量越大，根据常用气井气体含量进行分析，当气体占比为85时，出口速度最快。研究结果可为气井生产后期，速度管柱作业提供一定的理论依据。

摘要:为满足关节型机器人在非结构化工作环境中人机安全性与环境适应性,基于关节柔性生成机理与变刚度关节构型特征,提出了一种新型一体化可变刚度关节。考虑到关节紧凑化、模块化与可主、被动刚度调节等设计需求,设计了凸轮型刚度调节机构作为关节刚度调节模块。基于关节数学模型提取关节刚度影响参数,在此基础上对关节主、被动刚度特性进行了分析。基于关节样机展开刚度调节性能实验,实验结果表明关节具有合理的刚度调节范围,以及动态运动过程中主、被动刚度调节能力,满足机器人工作过程中关节刚度变化需求。

摘要:利用动态增量法和弧长法有限元分析了猫头型输电塔的动力稳定,对比了输电塔静力与动力失稳前、后的受力特征,分析了覆冰厚度和风向角对输电塔动力失稳的影响。通过静力失稳与动力失稳塔顶侧移比相等原则得到了不同覆冰厚度及风向角下,输电塔动力失稳临界平均风速。研究结果表明,杆塔失稳主要由塔身底部主材屈服、斜材面外变形增大引起；随着覆冰厚度的增加,杆塔静力失稳与动力失稳的差别加大,杆塔在风力动载下的塔顶侧移显著增加,动力失稳临界平均分风速显著减小。输电塔在风荷载作用下的整体稳定性应考虑动力效应及覆冰条件的不利影响。

摘要:为了解决传统卢比变换（luby transform, LT）码在加性高斯白噪声（additive white gaussian noise, AWGN）信道中存在误码平台的问题，提出了一种改进的编码算法。该算法引入阈值筛选出度数值相对较小的信息节点，并使这些节点优先参与编码过程；阈值可变且递增，进而达到了按序消除不可靠信息节点的目的。首先，分析了低度数值信息节点对误码平台的影响，设计了阈值递增的节点按序消除编码算法。其次，给出了改进算法的理论误比特率（bit error rate, BER）下界，分析了不同参数对算法BER性能的影响。最后，分析了改进算法对LT码收敛性的影响，并指出了算法参数的选取原则。仿真结果显示，与传统LT码相比，本文的改进算法能够将误码平台降低近3个数量级；此外，改进算法也能够实现优于参考文献LT码的BER性能，验证了算法的可行性。

摘要:空频联合索引调制系统作为一种新型的调制技术,虽然在发送端发送符号的稀疏性降低了系统对频偏的敏感性,消除了部分固有干扰,参数配置非常灵活,但仍存在子载波组合冗余的问题,为了解决此问题,提出了一种改进的子载波优化算法。该算法首先通过汉明距离之和最大与最多优质组合准则选出最优子载波组合,然后根据最优映射准则修改索引比特与子载波之间的映射方式,将索引比特映射到最优子载波组合上。当所需子载波组合数较多时,提出一种基于格雷码的二分法来解决最优映射中复杂度较高的问题。通过实验分析和仿真结果表明该算法能有效提高系统的误码性能。

摘要:在大规模多输入多输出（Multiple-Input Multiple-Output，MIMO)系统中，空间交替广义期望最大化（Space-alternating Generalized Expectation-Maximization，SAGE）算法可以精准有效地估计出信道参数信息，从而被广泛使用。针对SAGE算法两种初始化方法均无法处理信道中多条径的时延相等或接近时，低功率径无法估计出来的情况，文中提出了一种在估计子径时将功率低于一定阈值的径作为噪声消除掉的SAGE优化方法。在本文仿真阶段，首先对SAGE算法的两种初始化方式进行了分析与比较；接着对比了改进后的SAGE算法与原算法的性能差异。仿真结果表明，改进后的SAGE算法能够较好地估计出原被噪声淹没的径，提高参数估计精度，并且加快迭代收敛速度。

摘要:以国内首批业务化双偏振天气雷达(广州、阳江、韶关、梅州、厦门)开展双偏振技术试验的标定数据为研究对象,从机内标定、接收链路标定、全链路标定及旋转关节标定共4方面展开分析。研究结果表明：机内标定和接收链路标定基本满足技术要求,但部分台站接收机受到不定期的外界电磁干扰,影响了底部噪声和噪声系数的在线标定,需进一步净化电磁环境；全链路标定检查结果表明,5部雷达系统ZDR误差分别为：-0.38 dB、0 dB、0.38 dB、0.44 dB和-1.38dB,仅一部雷达雷达双通道一致性满足理论要求,这与基层雷达台站缺乏实时有效的监测方法有关；旋转关节标定表明,由旋转关节引入的一致性偏差是动态变化的,具有不确定性,对差分反射率和差分传播相移的测量结果会造成一定程度的影响,随着旋转关节的磨损,需要对其影响进行长期跟踪检测。这些结果可为后续双偏振雷达升级改造、运行评估及制定双偏振雷达业务化标定流程提供科学依据。

摘要:为了及时对城市道路拥堵情况进行预测，缓解通行压力、降低能源损耗，通过一种结合Spark与阴阳对优化随机森林的模型预测城市道路交通拥堵情况，利用阴阳对优化算法对随机森林进行参数调优，选取决策树个数和分裂属性个数最优解，以此建立YYPORF城市道路拥堵情况预测模型，并通过Spark实现了YYPORF模型的并行化设计方案。实验结果表明，基于Spark的YYPORF准确率达到95.58%，较传统随机森林提高了3.17%；加速比达到2.83。可见，提出的模型预测性能更优，可为大数据背景下城市智能交通管理提供可靠依据。

摘要:传统的路径规划并未明确地纳入运动的时间和动力学方面，因此忽略了运动或动态运动模型在有限的速度和加速度下施加的约束。针对这种情况，作者将时间弹性带算法引入局部路径优化，有效地优化了机器人轨迹的动力学约束，同时明确纳入时间信息以确保在最短时间内到达目标点，确保了移动机器人导航的快速性。将基于噪声的密度聚类算法（DBSCAN）引入地图转换，将局部代价地图层的点障碍物聚类为凸多边形，使得障碍物约束部分计算量大大减少，总体上减少了机器人导航所需时间，提升了导航的快速性。在仿真环境和真实场景下的实验都验证了上述改进的有效性。

摘要:脉象诊断是中医临床诊疗过程中的关键步骤，通过脉搏信号的微小变化反映出人体各个部位的健康状况，并预测潜在疾病隐患。本文主要设计和研究一种中医脉诊机器人，通过穿插式的导轨交错设计，实现在紧凑空间内的多自由度、多末端协同控制，使机器人能够完成寸、关、尺三点位同步脉象测量。初步的实验验证中，提出利用机器学习方法提取脉诊信号与季节的映射关系，建立了多种典型特征，并通过交叉模型进行了实验验证，将季节数据进行了显著分类。脉诊机器人系统有助于脉象分类精准化、诊断建议个性化和诊疗方法透明化。

摘要:研究了含有量测缺失的线性离散系统未知干扰和状态估计问题。首先将量测丢失建模为带二进制变量的伯努利过程，来模拟量测丢失的随机情形。其次考虑测量方程中未知干扰的系数矩阵不满秩和量测信息缺失的情况，设计一种抗干扰滤波器，该滤波器满足了未知干扰和系统状态估计的最小方差无偏性。最后通过数值仿真验证了在发生量测信息缺失的不同概率下,仍能实现对系统状态和未知干扰的无偏估计，表明了所提算法的有效性。

摘要:为解决视频实景监视系统中因场景光照、阴影及远距离小目标跟踪易丢失问题，提出一种改进LBP算法与Camshift结合的目标跟踪方法。利用LBP算子纹理和颜色对阴影不敏感的特性，采用改进的LBP算子与高斯混合模型结合进行背景建模和目标检测，以抑制阴影的干扰；同时将LBP算子的纹理和颜色融入到Camshift算法中，结合Kalman滤波进行目标运动状态的预测，最终实现对监视场景中运动目标的可靠、稳定跟踪。采集行人、车辆及航空器等不同类目标进行实验，验证了本文方法不仅能够稳定、精确地跟踪运动目标，同时可适用于场景雾天低能见度条件下目标跟踪。

摘要:针对Faster R-CNN模型对X光安检图像中危险品检测准确率低、误检率高的问题，提出了一种前置预分类头部的X光安检图像检测网络（Pre-classification Faster R-CNN，PC-Faster R-CNN）。该模型在骨干网络之后，区域建议网络（Region Proposal Networks，RPN）网络之前新增一个预分类模块先对X光安检图像进行异常检测，提高模型对正常图像的识别能力；同时引入兴趣区域对齐（RoIAlign）模块，减小兴趣区域池化层（RoIPooling）引起的量化误差，进而提升Faster R-CNN的检测性能。新模型将浅层卷积层的低级边缘特征输入到预分类模块，使其学习正常图像的高级语义特征，从而改善整个模型的识别性能。实验结果表明，与原始的Faster R-CNN相比，本文模型对危险品的检测精度提升了9.03%，误检率降低了24.03%；同时预分类头部使得模型较大的提高了检测效率，比原始的Faster R-CNN提升了44.54%。

摘要:针对传统算法去雾后图像偏暗的问题,根据去雾后图像对比度和亮度均应该增加的标准提出一种高亮度和对比度的去雾算法。首先依据大气光与复原图像亮度成反比事实,设置像素三个颜色分量均值为局部级粗糙大气光,使用具有较好抑制光晕效应的半全局加权最小二乘算法优化获取局部级大气光；然后根据去雾图像方差与大气透射率成反比事实,使用基于像素最小颜色分量的大气散射函数计算粗糙透射率,然后使用局部均值滤波器优化透射率；最后结合雾天成像模型恢复无雾图像。实验结果表明所提算法去雾图像的梯度、亮度和速度等客观指标均优于传统算法,其中亮度最少增强1.5倍。所提算法能提高去雾图像亮度、丰富图像细节和提高去雾速度,具有较好的工程应用价值。

摘要:卷积稀疏编码网络模型(convolutional sparse coding network, CSCNet)虽然能够有效解决去噪问题,但是该算法并没有考虑到卷积层、反卷积层之间的叠加会改变原始数据分布方式。为解决该问题,文中借鉴深度学习领域常用方法对原始模型进行改进,首先讨论了在CSCNet模型中加入以及不加入批处理标准化(batch normalization, BN)、非线性激活函数、残差学习(residual learning, RL)对模型图像去噪效果的影响,然后再此基础上分别设计了两个不同的网络模型结构。为使输入数据分布方式不因模型层与层之间传播而改变,模型1是在原始CSCNet网络的每一层加入非线性激活函数以及batch normalization层。CSCNet模型中所训练的卷积核都是同样大小,为增加图像特征的多样性,模型2在模型1基础之上加入了简单残差块结构改变了原始模型参数传播方式,并将其通过Shortcut Connections结构与原始输入联结起来。从实验结果可以看出,在不降低原始模型计算效率的前提下,使用文中设计的模型所得去噪后的结果相比原卷积稀疏编码网络略有提升。

摘要:为了减少森林火灾对人们的生活和生态环境带来巨大的损失和破坏,采用图像处理技术对森林火灾进行精准定位和预判,可以有效的降低火灾的扩大和蔓延。针对火灾图像大津法分割算法计算量大、运行时间长和阈值选取不够准确导致分割精度不高等缺点,提出精英反向学习-莱维飞行策略的麻雀搜索算法,并将其有效地应用到指数熵多阈值图像的分割中进行寻优,通过研究最佳阈值对森林火灾图像进行合理的分割,并与其他三种指数熵多阈值图像分割算法进行了对比分析。结果表明：改进麻雀搜索算法的森林火灾图像多阈值分割技术能够及时获得火灾图像分割的最佳阈值,其分割的准确性、实时性和抗噪性均明显优于现有的灰狼算法、粒子群算法和鲸鱼算法,能够为图像处理的工程应用提供一种较好的阈值分割技术。

摘要:同属于我国夏热冬暖地区的海南与广州的室内人体热舒适现场研究结果显示其热中性温度差异大。为探寻其原因,分别征集海南两个地区的典型人群进行了人工气候室的高热湿反应实验。较于边缘热带(海南北部气候区)区人群,中热带气候区(海南南部气候区)人群对高湿热环境的生理、心理反应都略低；中热带气候区人群热中性温度(ET*)为28.2℃,边缘热带区受试者的热中性温度(ET*)为27.6℃。与同属于夏热冬暖地区的广州和严寒地区的人工气候室研究结果比较,人体达热中性温度时,海南人群的平均皮肤温度更高；在低温及接近热中性环境时,实际热感觉投票值(TSV,Thermal Sensation Vote)与理论预测值(PMV, Predicted Mean Vote)、实际不满意百分比(PD,Percent Dissatisfied)与预测不满意百分比(PPD,Predicted Percent Dissatisfied)相差较小；而在高温且高湿的环境,两者差距大。长时间生活于持续高湿热环境的人群,其心理和生理都更适应高湿热环境；基于PMV-PPD的国际标准得到的热舒适区域和热中性温度并不完全适用于热带地区,热带地区人群的可接受温度范围更宽。

摘要:近年来,由于政府引导和行业需求,建筑信息模型(Building Information Modeling, BIM)技术及应用迅猛发展,已取得了良好的社会和经济效益。为了进一步拓展BIM在土木工程新技术中的应用,本文针对新型摇摆钢支撑,基于Revit平台开发了快速建模功能模块。首先,梳理了Revit软件平台二次开发的基本方式,确定了模块开发所用技术,提出了摇摆钢支撑快速建模功能模块开发的整体架构。随后,利用C#语言作为程序开发基础语言,针对新型摇摆钢支撑的各个部件,分别开发了相应的子模块,并介绍了各自的功能和实现路径,集成了摇摆钢支撑快速建模功能模块。最后,以某小学教学楼抗震加固项目为例,实现了新型摇摆钢支撑的BIM快速建模,从而在既有建筑模型的基础上形成了三维可视、信息共享的建筑模型,为新型摇摆结构加固既有建筑的BIM建模提供了新的方法。本文的研究,一方面提升了摇摆钢支撑在BIM软件中的建模效率,另一方面拓展了BIM在土木工程新技术上的应用。

摘要:为了研究铺装层厚度和销接钢筋铰缝对空心板桥铰缝传力性能的影响规律,通过改变桥面铺装层厚度和铰缝的配筋形式,设计了2组共4个梁式铰缝试件。进行了弯剪复合作用下结构开裂荷载、通缝荷载和极限荷载测试,与不带铺装层铰缝结构相比,传统结构加铺装层后分别提高了7.7%、114.3%和25.9%,新型销接钢筋铰缝结构加铺装层后分别提高了9.8%、61.3%和58%；与传统铰缝结构相比,新型销接钢筋与铺装层组合使用分别提高了28.6%、66.7%和88.2%,单独使用新型销接钢筋铰缝结构分别提高了26.2%、121.4%和50%。弯剪荷载作用下,加载侧与铰缝间荷载传递,在铰缝界面开裂前依靠界面粘结力,界面开裂后依靠界面粘结力和抗拉钢筋,界面裂缝贯通后,依靠抗拉钢筋传递荷载；铰缝与非加载侧自始至终通过界面粘结力实现荷载传递,新型销接钢筋铰缝多重横向受力钢筋自下而上依次破坏,破坏过程呈现出一定的延性。

摘要:为了研究焊接空心球节点中管球连接焊趾处残余应力的分布规律和数值大小,采用盲孔法对球面焊趾和管面焊趾处的焊接残余应力进行测定。得到焊接残余应力数值大小和分布规律。并采用Visual-Environment有限元模拟软件得到焊缝处温度场和残余应力场,以及残余应力分布曲线。试验及有限元结果表明：焊接残余应力在整个焊接空心球节点上呈周期性、随机性的特点,两者规律性吻合良好。同时,由有限元分析结果可知球面及管上均存在残余拉应力及残余压应力,并且在整个试件上焊接残余应力处于自平衡状态。本文研究成果将为后续研究焊接空心球节点网架结构的疲劳性能奠定基础。

摘要:随着“传统民居建筑研究”的深入，当前对于传统民居建筑缺乏跨学科的交叉研究，尤其对于建筑装饰构件的研究多集中于人文社科的分析，缺乏从科学的角度进行定量分析研究。而在研究营造技术时只谈及技术层面，没有深入联系地域艺术表现。因此，研究将自然科学与社会科学相融合，并基于统计分析软件(Statistic Package for Social Science)分析研究传统民居装饰构件的营造特征，从而提升传统民居营造技术研究的方法及科学性。研究通过对南峪村传统民居装饰构件的分类调研分析以及科学计算，利用Pearso相关分析和线性回归分析传统民居装饰构件的营造特征，找出了建筑营造技术与装饰艺术的之间的关系，并建构了数学模型。从科学的角度得出3个重要结论：（1）我国民居简朴而注重实际，建筑的本质着眼于实际功能。因此装饰构件的产生同样着眼于“实用”或“适用”。它们在最初产生时都有着各自的功能，有的还沿用至今；（2）装饰构件几乎都是房屋的维护构件，而主要的垂直受力构件如木柱和房梁几乎不施加装饰；（3）建筑装饰有着一般发展规律：随着营造技术和材料技术的发展，从实用性的构件到构件装饰性增强，功能性减弱，但构件仍然保留着维护之用。

摘要:为优选路基填料,保证施工后铁路路基力学强度满足相关规范要求,通过现场地基系数K30试验建立K30与压实度、含水率的关系,取现场土样在相同压实度与含水率条件下成型室内试件,并通过CBR试验测定相应的浸水CBR0、非浸水CBR1,从而建立现场地基系数K30与室内CBR的经验公式,并基于规范对现场填料要求提出室内力学控制标准。结果表明：随着压实度的增加,K30、CBR0与CBR1均线性增加；随着含水率的增加,K30与CBR1线性增加,而CBR0呈减小趋势；CBR0与K30相关性较差,而CBR1与K30具有良好的线性关系,K30=1.91CBR1+35,R²=0.93。对不同铁路等级、设计速度与结构层位的路基填料,可采用室内非浸水CBR作为填料预选的力学控制标准。

摘要:根据现场勘察发现，底部开挖对边坡稳定性易产生不利影响，从而引起滑坡等地质灾害的发生。本研究对全尺寸模型边坡下部多段式开挖进行实验分析，建立了一种基于位移分析的边坡稳定性评估方法。模型实验中在边坡的上部和下部共计6个点测量边坡向上和垂直于坡面的位移，研究结果表明:在所有测量点都崩塌前，沿坡面方向会位移迅速增加；坡面垂直方向上多点的位移趋于定值，但也存在单调增加的点；研究中使用坡向和垂直向位移作为分矢量，再进行合位移分析，出现了边坡开挖后从发生蠕变至坍塌的过程中，坡向位移增大而合位移几乎不变的结果。综上所述，相对于单纯坡向位移，合位移的变化量是分析挖掘引起边坡失稳的重要指标。

摘要:摘要：基于理论力学刚体平衡得到的顶管顶推力计算公式忽略了顶进过程中顶管自身变形对顶进力的影响，不适用于细长薄壁顶管顶进力的估算。细长薄壁钢管截面刚度小，顶管变形影响管-土接触范围的法向应力分布，进而影响顶管的侧摩阻力和顶进力。通过建立细长薄壁顶管顶进力估算的位移控制有限单元分析模型，得到考虑顶管形变、接触范围、接触面侧摩擦系数、接触面法向应力的顶进力拟合公式。并且得到不同条件下的顶进力与顶进距离的函数关系。基于位移控制有限单元分析模型的顶管顶进力估算精度高，在细长薄壁顶管顶进力估算过程中更有优势。

摘要:干湿循环作用对膨胀土地基有较显著的影响，以黄泛区粉砂土改良膨胀土为研究对象，为研究改良膨胀土的强度受干湿循环作用的影响，设计并进行了不同含水率和干湿循环次数对改良膨胀土作用的直剪试验。试验发现：反复的干湿循环作用后，土体由于干缩产生裂隙，试件结构被破坏，整体稳定性下降，强度降低。改良膨胀土的抗剪强度和干湿循环次数呈负相关；前三次干湿循环作用时，土体粘聚力下降较迅速，随后几次干湿循环粘聚力下降幅度较小；随干湿循环次数的改变，内摩擦角基本没有较大幅度的变化。

摘要:基础动力阻抗的获取是研究高速铁路桥梁土-结构动力相互作用的关键。本文利用有限元软件ANSYS,对若干影响高速铁路桥梁群桩基础动力阻抗的因素进行了分析。首先,利用ANSYS建立了面向工程计算的桩基础动力阻抗求解模型,并通过将计算结果与薄层法方法进行对比证实了其适用性。其次,基于京津城际线路所在的地质条件和群桩基础的实际情况,分别研究了桩基布置型式、承台埋深、桩身几何特性(长细比)、场地土层分布等因素对高速铁路桥梁群桩基础动力刚度的影响规律,并与各因素对静力刚度的影响规律进行了对比。最后,依据以上研究结果,从动力刚度的角度出发,对既有高速铁路桥梁群桩基础的设计思路进行了若干补充。

摘要:为研究三种不同粒径砂岩在受载条件下的强度变化和破坏特征，选取同一地区的三种不同粒径的砂岩，分别进行了单轴压缩和巴西劈裂试验，借助基恩士超景深显微系统观察三种砂岩在受压、受拉破坏后裂隙周围岩石结构。试验结果表明：（1）砂岩随着粒径减小，颗粒比表面积增大，胶结及结构排列越密实，抗压（抗拉）强度越高，破坏形式由延展性逐渐转为脆性；（2）砂岩抗压强度随着粒径增大而降低，细砂岩较粉砂岩抗压强度降低了24.1%，粗砂岩较粉砂岩抗压强度降低了49.4%；（3）砂岩抗拉强度随着粒径增大而减小，细砂岩较粉砂岩抗拉强度降低了33.2%，粗砂岩较粉砂岩抗拉强度降低了52.3%；（4）砂岩抗压、抗拉强度随着粒径增加分别呈指数、幂函数减小的演化规律和变化特征。

摘要:为探究服役环境下斜拉索HDPE护套的老化性能，开展了不同应力水平与环境耦合作用下的人工加速老化试验。通过电子万能试验机得到HDPE护套应力-应变曲线、断裂伸长率、拉伸强度和腐蚀失重等力学性能指标，揭示了HDPE护套的力学性能在湿热环境和荷载耦合作用下的宏观衰变规律，并借助工业电子显微镜从微观角度展示了HDPE护套损伤特征，推演了HDPE护套长期性能从宏观尺度向微观尺度发展的进程。研究表明：随着HDPE护套不断老化，其表面依次出现污渍、黑点、裂纹等损伤形式，致使其断裂强度、拉伸强度和断裂伸长率与老化时间呈指数衰减趋势；随应力水平的提高，衰减速率将进一步加快，尤其是耦合应力6.0MPa的试样，其断裂强度、拉伸强度和断裂伸长率的下降程度高达42.07%、23.62%和27.56%。

摘要: 基于供应商管理库存(VMI)模式制定科学的产品配送决策,可以合理优化库存水平、有效提高物流运输效率。本文针对VMI模式下的配送路径优化问题开展研究,考虑客户的产品消耗率和服务时间窗等因素,以总配送成本最小为目标,建立混合整数规划模型,并设计了贪婪算法；首先利用Gurobi求解器对小规模算例进行求解,分析VMI模式的优越性,结果表明,基于VMI模式的配送路径规划方案可以有效减少库存水平,降低总配送成本；然后利用中等规模算例分析贪婪算法的求解效果,结果显示,对于40个点的中等规模算例,求解器在240分钟内无法得到最优解,而贪婪算法可以在0.2秒之内得到近似最优解。

摘要:公交微循环是“最后一公里”以及交通拥堵问题的有效解决方案之一，微循环公交在街区制条件下更能发挥出本身便捷高效的优势。本研究以街区制条件下的开放式社区为背景，在公共交通能够满足区域内所有出行需求的前提下，建立以运营收入最大化为目标函数，线路长度、发车频率、车辆容量、上座率等为约束条件的微循环公交站点和线路设计模型，并采用遗传算法进行求解。最后，以百子湾社区为例，提出了社区微循环公交线路走向和发车频率的最优设计方案，证明了模型和算法的可行性与优越性。

摘要:为提高冷再生混合料路用性能,利用贝雷法对冷再生混合料进行了级配优化,并根据平衡设计思想,基于基层抗裂性及早期强度进行最佳沥青用量和最佳含水量的确定。结果表明,乳化沥青冷再生混合料的抗裂性标准为荷载损失率的85%,二次热压实的冷再生混合料早期强度试验标准为60℃条件下养生4h的混合料试件的无侧限抗压强度；得到同时考虑基层抗裂性和早期强度两种性能的最佳沥青用量和最佳含水量分别为3.8%及2.8%,优化后的最佳沥青用量和最佳含水量均小于传统配合比设计方法确定的用量,且路用性能优于传统配合比设计方法,力学强度提升了79%,水稳定性提升了8%,高温稳定性提升了61%。可见考虑基层抗裂性和早期强度的冷再生混合料配合比设计方法对冷再生混合料路用性能具有一定的提升作用。

摘要:为了获取滚刀载荷、建立刀盘载荷分布规律，为岩石隧道掘进机（TBM）高效掘进参数控制提供指导，通过分析单刃滚刀和中心双联滚刀结构形式，开发了滚刀载荷测试的传感器安装结构及测力传感器，研发了适用于TBM掘进模态综合实验平台的滚刀载荷监测系统；通过开展不同贯入度、不同刀间距及不同滚刀布置方式的多滚刀回转式破岩实验，基于实验结果建立了滚刀载荷分布规律，实验结果表明：滚刀载荷在空间域上随安装半径的增大而增大，临空面的产生和滚刀立体布置有利于滚刀破岩，贯入度与滚刀载荷呈幂函数关系。研究结果可为TBM刀盘设计和掘进参数的控制提供了参考依据。

摘要:邻近既有隧道的爆破施工是城市地下工程建设的重点和难点之一。文中采用ANSYS/LS-DYNA建相邻隧道的任意Lagrange-Euler(ALE)有限元的动力学模型,分析了爆炸冲击作用下邻近隧道的动力学响应规律与特征,提出了硬-软-硬“三明治”式防护结构,以此降低隧道爆破施工对邻近隧道安全的不良影响。研究结果表明：在相同的炸药量及隧道埋深条件下,硬-软-硬“三明治”式防护结构具有较好的抗爆效果,有效地降低钻爆法施工对邻近隧道结构造成的损伤破坏,为立体交叉隧道的爆破施工提供了有价值的参考依据和解决方案。

摘要:为了进一步提高增程式电动汽车(extended range electric vehicle,EREV)的燃油经济性,在满足驾驶性能和车辆动力要求的前提下,根据低速、中速、高速典型工况下发动机功率分布分析,提出一种基于自适应权重粒子群算法(adaptive weighted particle swarm optimization,AW-PSO)优化的三点式最优功率控制策略。为验证其经济性能,基于MATLAB/Simulink开发动力系统模型以及整车能量管理策略。基于驱动成本理论,在多种国际标准工况下进行仿真对比,结果表明：相比功率跟随策略而言,基于工况的三点式功率控制策略实现平均12.95%的成本节省,而AW-PSO优化策略下平均节约成本提升到21.44%。

摘要:为了客观、有效地评价城市有硬隔离非机动车道路的服务水平,本研究以桂林、柳州和南宁三个城市10条道路的实测数据为基础,将非机动车道路内的超车事件数和骑行者主观感受打分作为主要评价指标,运用K-means聚类方法构建混行非机动车道路服务水平评价体系。结果表明：超车事件数与单位小时流量、路段宽度呈线性回归关系；本文构建的混行非机动车道路服务水平评价体系可划分为五个等级。通过实测路段验证,评价结果与对应的非机动车道路交通运行状况一致。该研究成果可为混行非机动车道路运行状态判别以及规划与管理提供理论依据。

摘要:为了提高互通式立交的行车安全,分别对南山立交和江南立交的四条迂回式匝道进行自然驾驶实车试验,共采集了33名驾驶员在不同匝道上行驶的纵向加速度,研究了速度变化阶段纵向加速度特性,分析了迂回式匝道变速阶段纵向加速度统计分布特征,并基于纵向加速度对匝道行车舒适性进行了评价。研究结果表明：(1)迂回式匝道速度变化模式分为三个阶段,分别是入弯减速阶段、稳定行驶阶段和出弯加速阶段；(2)同一匝道上,不同驾驶风格驾驶员的驾驶行为有较高的趋同性,但也有一定的差异,在匝道行驶过程中冒险型驾驶员比愤怒型和焦虑型驾驶员减速明显,男性驾驶员比女性驾驶员减速明显；(3)女性驾驶员行驶舒适性略高于男性驾驶员,入弯减速段行驶舒适性优于出弯加速段,冒险型和焦虑型驾驶员出弯加速阶段行驶不舒适占比接近50%。

摘要:大型高强度轻质铝合金整体结构件在航空航天装备结构中应用广泛。为充分发挥不同材料的性能优势,可将两种以上的铝合金材料通过增材制造技术整体成型,从而制造出兼顾功能与减重要求的整体梯度结构件。为此,提出了一种多丝材电弧增材制造铝合金梯度结构件的制备方法,实现了航空结构常用的2024/7055铝合金梯度结构的3D打印,并对梯度结构进行了宏/微观组织、气孔缺陷、过渡区元素含量以及力学性能等进行了全面的分析。研究结果表明：通过多丝材增材制造打印的2024/7055铝合金梯度结构连接良好、过渡区域连续；梯度区域两种材料的晶粒组成不同,2024铝合金由等轴晶粒组成,而7055由短柱状晶粒组成；气孔在空间分布中呈条状分布,并且两种合金Zn元素含量不同,导致力学性能差异较大；当材料组分占比为2024(25%)/7055(75%)时,力学性能最好,材料折损率最低。

摘要:针对现有商业卫星用磁悬浮飞轮存在发射成本高、体积大、重量大、功耗大、结构复杂和控制难度大等缺陷，提出了采用三自由度自稳定被动磁轴承代替原有磁轴承方案的磁悬浮主被动飞轮。分别介绍了飞轮和被动磁轴承结构、工作原理；通过等效磁荷法对被动磁轴承轴向力和轴向力刚度进行了数学建模；采用数值分析法，对被动磁轴承不同高宽比和气隙宽度的轴向力—位移曲线进行分析比较，并基于工程实际，选用高宽比为2和气隙宽度为1mm的被动磁轴承模型；采用有限元法，对飞轮在仅轴向偏移、径向偏移扰动、径向扭转扰动和同时发生径向偏移扰动与径向扭转扰动四种工作状态下轴向力自稳定性进行了分析。研究结果表明，轴向自稳定性满足性能需求，该自稳定被动磁轴承为商业航天卫星的磁悬浮飞轮的性能提升与成本降低提供了新的思路。

摘要:河流pH值是河流水环境的重要指标及其健康程度的关键性因素，选取滇池流域4条有代表性的入湖河流为研究对象，分析了河流水体pH值时空分异特征，探讨了pH值变化的关键影响因素和内在机理。结果表明：滇池主要入湖河流pH值上游呈弱酸性，中下游呈弱碱性，下游pH值出现下降趋势；雨季的河流pH值波动比旱季大，源头的pH值变化幅度小于中下游；影响滇池入湖河流pH值变化的主要环境因子有温度、总溶解性固体（TDS: Total Dissolved Solids）和总氮（TN: Total Nitrogen），主要离子是Ca2+、HCO3-和Mg2+；碳酸盐平衡缓冲系统和离子平衡缓冲系统的变化是造成滇池入湖河流pH值变化的内在原因。