• 2022年第22卷第6期文章目次
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    • >TM电工技术
    • 电动汽车锂离子电池荷电状态估算方法综述

      2022, 22(6):2147-2158.

      摘要 (693) HTML (0) PDF 5.27 M (912) 评论 (0) 收藏

      摘要:电动汽车动力锂电池内部荷电状态估计是电池管理系统状态估计模块的核心,其无法通过仪器直接测量,仅能通过对电池外部电流、电压等参数进行测量并由此估计。准确的荷电状态估计对电池的寿命、容量和安全性管理至关重要。本文综述了用于电动汽车动力锂电池荷电状态估算的主要方法,根据算法差异将其分为传统的基于传感器测量的开路电压法、电流积分法和阻抗法,基于数据驱动的机器学习类算法以及基于模型的卡尔曼滤波器及粒子滤波器算法与融合类算法。深入介绍了不同估计算法的计算原理并由此分析比较了不同估计算法的计算复杂度、计算精度等特点。总结了现阶段锂离子电池荷电状态估算研究存在的问题,指出其研究趋势和未来发展方向将是更具泛化性和更高精度以及更佳实时性的多融合类估算方法。

    • >TP自动化技术、计算机技术
    • 无环境阻力的尖端生长型软体机器人研究综述

      2022, 22(6):2159-2169.

      摘要 (357) HTML (0) PDF 15.82 M (801) 评论 (0) 收藏

      摘要:尖端生长型软体机器人是一类新型的软体机器人,其制作简单、成本低,通过压力驱动主体外翻实现机器人的“生长”,且具有运动过程中无环境阻力的独特优势,在诸多领域有着广阔的应用前景。目前,机器人的变刚度控制、大范围变形检测及精准控制是软体机器人存在的三个主要问题。本文围绕提出的软体机器人存在的三个主要问题,从机器人灵感来源、基本结构、材料选取、转向结构设计及建模等方面对尖端生长型软体机器人进行介绍;又列举了尖端生长型机器人在诸多领域的应用;最后,对尖端生长型软体机器人的发展趋势进行了展望。

    • >N自然科学总论
    • 激光超声的铝板缺陷可视化检测方法

      2022, 22(6):2170-2176.

      摘要 (185) HTML (0) PDF 10.40 M (806) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了提高激光超声最大振幅C扫描重建图像的质量并精确识别缺陷尺寸,在算法上,提出带通滤波和差分成像相结合的数据处理方法;在实验上分别用不同频率不同角度的超声换能器对扫描激励进行检测确定最优检测参数。实验结果表明:楔块角度为90°超声探头虽然可以有效识别表面缺陷,但楔块角度为45°的超声探头对内部缺陷检测效果更佳;经过滤波和差分处理后的图像质量显著提高;利用处理过的图像计算得到的缺陷尺寸与实际缺陷进行对比,误差在10%以内,进一步说明该方法将在金属板材缺陷检测方面具有广阔应用前景。

    • >O3力学
    • 花岗岩动态劈裂拉伸实验及动力作用机制

      2022, 22(6):2177-2184.

      摘要 (277) HTML (0) PDF 5.94 M (286) 评论 (0) 收藏

      摘要:岩石作为一种常见的工程材料,其动态拉伸力学性能的准确核定及其破坏机理至关重要。借助霍普金斯压杆(SHPB)实验装置,对75块花岗岩试样进行了不同冲击速度下的动态劈裂拉伸实验,分析其动态强度与变形的应变率效应,以及冲击劈裂后的破坏形态,进而得到花岗岩试样的应变率、应力峰值、弹性模量等相关力学参数之间的关系。研究表明,在动态劈裂实验中,应变率约在100s-1左右,花岗岩试样开始出现裂纹;应变率在100~150s-1内,花岗岩试样在冲击后为破碎状态;当应变率超过150s-1后花岗岩在冲击加载后试样为粉碎的状态。随着应变率的逐渐增大,动态拉伸弹性模量逐渐增加,但峰值应变却随着应变率的增大而逐渐减小,表明随着应变率的提高,花岗岩的变形能力变差,更易破坏。同时提出了动态拉伸敏感性指标,该指标物理意义明确,能够准确反映岩石类准脆性介质在动态拉伸受力情况下的率效应。进而通过数值模拟,分析验证了冲击劈裂实验的应力波传播三阶段、试样破坏特性及裂纹衍生规律。进一步地,基于Hopkinson效应和冲击劈裂现象相结合的动态拉伸强度,其本质上是受岩石的不均匀性、应力速率、相邻微裂纹处释放的应力引起的裂纹止裂以及裂纹扩展速度等众多因素的共同影响。

    • >P天文学、地球科学
    • 彩钢板建筑聚集密度对城市热岛效应影响分析——以兰州市为例

      2022, 22(6):2185-2192.

      摘要 (240) HTML (0) PDF 12.66 M (402) 评论 (0) 收藏

      摘要:城市中大规模密集分布的彩钢板建筑因其材质的特殊性而成为新的“热源”,研究其对热岛效应的影响对于城市规划发展及生态环境的建设都具有重要意义。论文以兰州市为例系统地研究了彩钢板建筑聚集密度与热岛效应的相关性。首先,基于国产GF-2影像提取了彩钢板建筑信息,并利用距离加权算法计算了彩钢板建筑聚集密度;其次,基于Landsat 8影像采用单窗算法反演得到地表温度;最后,对彩钢板建筑聚集密度与地表温度之间的相关性以及最佳影响尺度进行了分析。研究结果表明:彩钢板建筑的大量聚集加剧了城市热岛效应,其中尤以大型彩钢板建筑增效突出;高温区的彩钢板建筑占比最大,低温区最小;尺度半径为30 m、60 m、90 m下的彩钢板建筑聚集密度与地表温度呈现显著正相关性,其中半径为30 m时影响效果最佳,此时相关系数为0.775,半径越大,相关性越弱。

    • 登封观星台地基超高密度背景噪声探测

      2022, 22(6):2193-2200.

      摘要 (258) HTML (0) PDF 22.92 M (1221) 评论 (0) 收藏

      摘要:许多古建筑由于地基发生形变存在倾斜、坍塌等严重安全问题,古建筑地基探测及稳定性评价是进行安全预防的重要环节。背景噪声成像方法由于不依赖人工震源的特性,对探测区域无任何损害,利用其进行文物地基探测具有不损害文物的优势。本文首次研究应用该方法对河南省登封观星台地基情况进行超高密度无损探测。在观星台周围布设6条测线采集24小时数据进行互相关计算,叠加得到高信噪比虚拟地震单炮记录,利用相移法提取虚拟地震单炮记录中的面波频散曲线,设立10米10层模型,反演得到地下0-10 m地层的S波速度结构,S波速度处于170-340 m/s。探测结果显示观星台地基成层性良好,无低速异常体,层位与探槽情况吻合,推测地基结构坚实稳固。

    • 时间补偿法在电网雷击事故鉴定中的初步应用

      2022, 22(6):2201-2208.

      摘要 (189) HTML (0) PDF 10.91 M (477) 评论 (0) 收藏

      摘要:以昆明地区的多山地形为例,利用二维时域有限差分算法(two-dimensional finite-difference time-domain, 2D FDTD),模拟研究了该地区多山地形对雷电多站时差定位精度的影响,并进一步讨论了时间补偿法在云南昆明供电局厂普Ⅰ回线路出现的一次雷击断路跳闸事故的初步应用。主要结果如下:1)从模拟结果看出,随着传播路径和地形高程的增加,相应的地闪回击电磁脉冲的到达时间明显延长,这种时间延长会造成地闪回击定位的偏差。2)从这次雷击跳闸事故中的应用效果看,当采用10%峰值法定位时,利用时间补偿法修订后的定位偏差为74 m,而修订之前的偏差为113 m;当采用逐峰法定位时,修订之前的偏差为212 m,修订之后122 m;当采用互相关算法时,修订之前的偏差为233 m,修订之后135 m。可以看出,当考虑时间补偿法后,定位结果都明显提高了。

    • 乡村聚落用地变化类型及其优化调控——以贵阳市东风镇为例

      2022, 22(6):2209-2217.

      摘要 (189) HTML (0) PDF 6.76 M (416) 评论 (0) 收藏

      摘要:乡村聚落是农村居民的生活空间,也是乡村振兴和优化调控的基本单元。基于斑块形态和面积等角度划分乡村聚落类型,以总变化率和年均净变化率两个指标将东风镇村级研究区划分为为增长型活跃区、增减平衡型活跃区、减少型活跃区和变化迟缓型区。研究表明:(1)东风镇乡村聚落的斑块数量呈现逐年增多的趋势,但增幅在下降,乡村聚落景观出现了破碎化现象,不同年份各行政村乡村聚落的发展并不平衡,但具体到每个村斑块数量和面积的增加各异。(2)东风镇位于坝地区域的自然村寨变化剧烈,在不同的时间段内乡村聚落类型变化形态出现了多次转变,如云锦村,这是由于受到较多的交通发展等人类活动影响导致的;位于山区的自然村寨变化较缓慢,典型的如麦穰村。(3)通过乡村聚落总变化率和年均净变化率公式计算得到东风镇基于面积的乡村聚落类型。由于研究时段的划分导致时间间隔不一致,部分村落在不同时段出现了乡村聚落面积先增加后减少的趋势。(4)本研究在对东风镇乡村聚落用地变化类型划分的基础上,按照集聚提升、融入城镇、特色保护、搬迁撤并的思路,分类推进东风镇的乡村振兴和各村落的优化调控。

    • 地层各向异性对CO2在含水层中迁移转化的影响

      2022, 22(6):2218-2225.

      摘要 (188) HTML (0) PDF 10.43 M (1573) 评论 (0) 收藏

      摘要:在CO2驱油封存过程中,封存的CO2可能通过盖层中的裂缝泄漏到浅层含水层。文章以延长油田杏子川化子坪试验区白垩系洛河组砂岩含水层为例,采用数值模拟软件TOUGHREACT研究地层各向异性对CO2在浅层含水层中迁移转化的影响。结果表明:溶解矿物为方解石、伊利石、奥长石、钾长石、绿泥石和赤铁矿,其中伊利石从第10年开始沉淀,沉淀矿物为石英、高岭石和钠蒙脱石,次生矿物为菱铁矿和钙蒙脱石。地层垂向与水平渗透率比值kv/kh(kv保持不变)越大,CO2在水平方向上的迁移扩散距离越小,含水层中溶解态CO2浓度越高,pH值越低,CO2突破浅层含水层的时间越短。通过研究地层各向异性对CO2在浅层含水层中迁移转化的影响,为驱油封存CO2泄漏监测和风险预警提供科学依据。

    • 地裂缝场地隧道暗挖地表沉降影响因素分析

      2022, 22(6):2226-2236.

      摘要 (203) HTML (0) PDF 21.93 M (1482) 评论 (0) 收藏

      摘要:以西安地铁6号线区间隧道穿越f8地裂缝为工程背景,对传统CRD工法隧道开挖施工穿越地裂缝场地全过程进行了三维有限元动态数值模拟,分析了开挖方向、隧道埋深、隧道洞径以及隧道穿越地裂缝的角度等四个因素对暗挖隧道穿越地裂缝场地施工地表沉降的影响。结果表明:(1)地表沉降曲线随开挖进尺均呈反S型变化规律,大致分为初始小变形、急剧变形和稳定变形等三个阶段;(2)地裂缝场地暗挖施工以下盘到上盘的开挖方向更有利于控制地表沉降,地表沉降量与隧道穿越地裂缝的角度呈负相关,与隧道埋深和洞径呈正相关;地表沉降横向影响范围不受开挖方向及穿越角度的影响,但随埋深和洞径的增大而增大;(3)隧道穿越地裂缝场地在选择施工方案时,以大角度→浅埋深→小洞径→下盘至上盘开挖为优先考虑顺序。研究结果可为地裂缝发育地区隧道及地下工程设计与施工提供科学依据。

    • >S农业科学
    • 高光效对吉林省玉米气候资源利用效率的影响

      2022, 22(6):2237-2244.

      摘要 (187) HTML (0) PDF 2.08 M (338) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究在东北半干旱地区大田种植条件下,不同种植方式的玉米群体气候资源利用效率、干物质积累情况和产量等特征,为区域玉米高效栽培模式技术提供理论依据。2014-2016年,在吉林省中部公主岭市进行大田试验,选取“先玉335”为研究对象,利用田间对照试验方法,分别设置了垄向南偏西20°、种植间距为0.4m-1.25m的高光效和垄向南偏西20°的高光效小垄处理,研究了不同种植方式下玉米气候资源利用情况。结果表明:高光效处理与高光效小垄和对照比,有较高的气候资源利用效率,收获指数最高,产量最高,产量性状表现更好,抽穗之后的干物质积累速率更高。综上所述,高光效种植方式对于产量有提升作用;垄向调整和株行距共同作用对于干物质积累和雌穗性状有一定的影响,实际生产中可根据需求选择种植方式。

    • >TE石油、天然气工业
    • 基于分布式光纤温度监测的气井产出剖面解释——以中国南海永乐区多层合采探井为例

      2022, 22(6):2245-2251.

      摘要 (273) HTML (0) PDF 5.66 M (932) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着分布式光纤温度(DTS)监测精度和分辨率的提升,逐渐成为油气生产管理和动态分析中产出剖面监测的重要技术之一,但其解释技术还处于起步探索阶段。考虑流体渗流过程中焦耳汤普逊效应以及诸多微量热效应,结合质量守恒、动量守恒、能量守恒定律建立低渗多层合采气井温度剖面预测模型。该模型耦合了渗流过程中压力和温度场两部分数学模型,求解模型分析讨论了产量、生产时间和渗透率对产出温度剖面影响,结果表明:产量增加产出剖面温度降低;储层渗透率对产出温度剖面影响最为明显;储层渗透率降低,产出剖面温度增加,且增加幅度是非线性的;随着生产时间增加温度增加,但增加幅度逐渐减少且趋于稳定。最后以南海永乐区一口多层合采探井DTS实际温度测试数据进行了产出剖面解释,结果与实际地质认识具有一致性,验证了理论模型的可靠性。该研究课题促进了DTS监测技术在低渗致密多层合采气藏监测中的推广与应用。

    • >TM电工技术
    • 基于新型双滑模的永磁同步电机无传感器矢量控制

      2022, 22(6):2252-2258.

      摘要 (210) HTML (0) PDF 8.08 M (1140) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了降低传统滑模观测器(SMO)存在严重的高频抖振、提高转子位置和电机转速估算精度以及降低速度环传统比例积分控制(PI)超调量过大等问题,提出一种基于高阶滑模观测器与新型滑模速度控制器相结合的永磁同步电机无传感器矢量控制方法,用高阶滑模观测器代替传统滑模观测器,用新型滑模转速控制器代替传统比例积分转速控制器。最后通过用Matlab/simulink进行模型搭建与仿真分析,通过与其他常用的控制方式对比,结果表明新型双滑模控制的控制方式,转速的超调量与抖振更小,转子位置估计更加准确,并基本无抖振,提高了整体的观测精度,抑制了系统的高频抖振,提高了永磁同步电机的动态和稳态响应。

    • 变压器直流扰动多物理参数变化特性

      2022, 22(6):2259-2267.

      摘要 (178) HTML (0) PDF 11.11 M (503) 评论 (0) 收藏

      摘要:本文针对变压器直流扰动多物理参数变化问题,研究不同直流扰动状态下多物理参数变化特性。构建变压器直流扰动状态下多物理场模型,分析绕组/铁芯振动机理与箱体涡流损耗原理。通过变压器多物理场顺序耦合算法循环迭代求解电磁参数,将电磁参数作为机械、涡流场输入参数,进一步求解振动加速度及损耗参数。通过多物理场顺序耦合算法,仿真分析变压器不同直流扰动状态下电磁参数与机械振动、箱体涡流损耗的变化情况及对应关系。进一步,搭建动模实验平台,采集变压器不同直流扰动状态下内部绕组电流、励磁电流及振动加速度数据,并与仿真结果进行对比,验证本文方法的有效性和正确性。

    • 基于改进下垂法的逆变器并联控制技术

      2022, 22(6):2268-2274.

      摘要 (137) HTML (0) PDF 5.47 M (486) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对低压微电网下并联逆变器在容量比和线路阻抗比不一致的条件下无法实现功率合理输出的问题,结合传统下垂方法提出了一种改进的控制策略。首先通过添加虚拟阻抗解决了传统下垂控制在低压微电网下不适用的问题,并且用无功功率输出比例关系和电压幅值限制的约束条件确定了最佳虚拟阻抗值。再通过添加电压降落补偿项、积分和微分环节以及电压动态反馈环节实现了逆变器功率的合理精确输出。通过仿真验证,该策略不仅能够完成功率的合理输出,同时在增加负载时响应迅速,具有较高的动态响应速度。

    • 基于窄带物联网的电缆接头温度监测系统

      2022, 22(6):2275-2283.

      摘要 (179) HTML (0) PDF 5.72 M (391) 评论 (0) 收藏

      摘要:为及时准确的监测电缆接头实时温度,设计了一种基于窄带物联网(Narrow Band Internet of Things,NB-IoT)技术的电缆接头温度在线监测系统。系统结合嵌入式系统、NB-IoT通信和云平台技术。终端装置采用STM32单片机及传感器实时采集温度数据,通过硬件选型、电源管理电路设计及合理调整监测频率保证装置低功耗性能,并通过NB-IoT组网实现温度数据远程传输。系统后台监控中心部署于OneNET云平台,云端存储监测数据,通过PC或移动端发送HTTP请求的方式对云平台数据进行订阅,实时观测电缆接头温度状态。此外,为减小测量误差,采用SSA-BP神经网络模型对采集数据进行校正,达到高精度测量的目的。测试结果表明,该系统工作稳定可靠,具有功耗低、测量精度高的优点,能够实现电缆接头温度的实时监测。

    • 基于综合灵敏度的两阶段电压控制分区方法

      2022, 22(6):2284-2290.

      摘要 (199) HTML (0) PDF 2.04 M (285) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对传统电压分方法中PV节点转换会影响负荷区域灵敏度的问题,提出一种基于综合灵敏度的两阶段电压控制分区方法。第一阶段采用综合灵敏度实现PQ节点的聚合分区,并在该阶段完成主导节点的识别。第二阶段首先考虑电压稳定性归并PV节点,然后采用灵敏度法逐次归并剩余PV节点。综合灵敏度模型能全面反映负荷区域功率与电压的耦合性,主导节点的识别可以优化控制节点数。新方法以区域电压稳定性为主导、灵敏度法为递补,减轻了节点类型转化对负荷灵敏度的影响,避免了人为归并PV的弊端。仿真结果验证了所提方法的有效性。

    • 考虑储能装置容量安全差值的日前优化调度

      2022, 22(6):2291-2297.

      摘要 (128) HTML (0) PDF 4.78 M (242) 评论 (0) 收藏

      摘要:为应对新能源出力的不确定性,提高储能装置在电力系统中应用的灵活性尤为重要。为此,本文根据实际生产活动,提出一种储能装置的初始时刻和最终时刻容量设置安全差值的优化方式。在此基础上构建火电、风电、光伏、抽水蓄能机组和蓄电池共同参与的日前优化调度模型。该模型以发电侧成本最低为目标,将水库和蓄电池的初始时刻和最终时刻容量设置一定的安全差值。最终运用混合整数线性规划法,借助CPLEX求解器,对该模型进行求解,得到各类机组的出力情况。结果表明:该优化方式能够进一步提高储能装置灵活性和新能源消纳率,降低运行成本。

    • 喉部面积对盘式磁流体发电机性能影响分析

      2022, 22(6):2298-2304.

      摘要 (132) HTML (0) PDF 5.32 M (289) 评论 (0) 收藏

      摘要:盘式磁流体发电机因其热效率高、功率密度大等优点在空间探测等领域受到了研究学者的广泛关注。在盘式通道中,喷嘴喉部对通道内等离子体具有加速和电离作用,是整个发电系统的关键部件之一。喷嘴喉部面积的变化会改变发电通道中磁流体流动特性及等离子体电离特性,进而影响发电机性能。本文通过非平衡准一维数值模拟分析了喷嘴喉部面积对盘式磁流体发电机性能影响。结果表明:适宜的喷嘴喉部面积可以使发电通道等离子体维持在较高的马赫数下,电子温度适中,电导率较高,可以提高非平衡等离子体电离的稳定性,使发电机具有更高的性能,获得高焓提取率及等熵效率。

    • >TN电子技术、通信技术
    • 非均匀分布量测下的扩展目标跟踪方法

      2022, 22(6):2305-2310.

      摘要 (112) HTML (0) PDF 2.20 M (324) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对雷达方位角变化导致散射源统计特性改变的问题,提出了一种非均匀分布量测下的扩展目标跟踪方法。算法通过轮廓质心法和接受-拒绝采样法产生伪量测,并构建了分层无迹卡尔曼滤波器(Hierarchical Unscented Kalman Filter,HUKF)来计算运动状态和形状参数的后验概率。实验结果表明,相比于传统的无迹卡尔曼滤波方法,该方法对星凸扩展目标有着更好的跟踪性能。。

    • 改进的带参考信号盲源分离算法

      2022, 22(6):2311-2316.

      摘要 (199) HTML (0) PDF 5.58 M (343) 评论 (0) 收藏

      摘要:带参考信号的盲源分离算法在各个领域有着广泛的应用,但现有算法大都存在提取信号与源信号之间误差较大的问题,其中目标函数是影响误差的一个重要因素。因此本文针对目标函数,提出了一种改进带参考信号的盲源分离算法。该算法首先在标准对比函数中耦合含有先验信息的测量度函数,以此得到新的目标函数;然后引入松弛因子运用拉格朗日乘子法对目标函数进行优化,避免了不等式约束问题,有效地得到了最优的分离矩阵。仿真实验结果表明,相比现有算法,本文算法具有更小的误差;在滚动轴承故障诊断实验中也正确地提取了故障特征,验证了算法的有效性。

    • 智能移动终端涉密信息监测系统

      2022, 22(6):2317-2325.

      摘要 (157) HTML (0) PDF 11.99 M (414) 评论 (0) 收藏

      摘要:网络高度发达的信息时代,防止涉密信息被泄露是一件非常重要的任务,尤其是对于政府、军队、公安等重点单位。传统的涉密信息监测系统往往是安装在主机等终端中,无法对于通过手机等智能移动终端偷拍涉密图片或者通过聊天软件上传涉密图片的行为无法进行有效的制止。针对这个问题,设计了一种将CTPN文本检测算法、光学字符识别技术(Optical Character Recognition ,OCR)与场景识别、图片传输监控相结合的智能移动终端涉密信息监测系统,可广泛应用于Android移动平台中。该系统通过全局扫描,实时相机监察,社交管控三防一体对失泄密行为进行监控监察,有效防止失泄密事故案件的发生。测试结果显示,该系统不仅可以准确识别涉密图片、监测涉密行为并且处理速度快、占用内存空间小,可以满足涉密单位的基本需求。

    • >TP自动化技术、计算机技术
    • 基于神经网络的非侵入式电机故障检测方法

      2022, 22(6):2326-2333.

      摘要 (212) HTML (0) PDF 2.57 M (368) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了克服传统电机故障检测方法的准确率低、测量过程为侵入式、严重依赖先验知识的缺点,本文提出了一种基于卷积神经网络的非侵入式电机故障检测方法。通过将电机与其它设备共同工作时的总电源信号作为检测样本,实现检测过程的非侵入式,并基于残差优化卷积网络结构进行神经网络训练,最终实现电机超载、单相短路及相间短路故障的非侵入式检测与分类。结果表明,本文提出的方法可以使故障识别准确率达到96.79%,能够更加快速准确并稳定地实现电机的非侵入式故障诊断。

    • 地下车库的雷达与相机融合即时定位与建图

      2022, 22(6):2334-2342.

      摘要 (127) HTML (0) PDF 10.12 M (397) 评论 (0) 收藏

      摘要:为解决智能车在未知地下车库环境,由于单独使用二维激光雷达点云信息的数量有限,当存在动态障碍物时位姿匹配容易产生误匹配导致定位与建图精度降低的问题,提出了一种根据光照加权的扩展卡尔曼滤波算法将RGB-D相机的视觉信息和二维激光雷达的点云信息进行融合。首先,采用改进的IMLS-ICP(Implicit Moving Least Square–Iterative Closest Point)算法对激光点云数据进行处理以得到更高的匹配精度;然后,针对视觉匹配算法较慢的问题,采用ORB(Oriented FAST and Rotated BRIEF)算法对直方图均衡化滤波优化后的图像进行处理来加快图像处理的速度与特征匹配的精度;采用视觉词袋模型进行回环检测来重定位以减少累计误差的影响;最后,通过搭建的汽车实验平台进行车库实验,验证了采用该方法能够得到更高的定位精度和更加准确的建图效果,提高了系统的鲁棒性。

    • 乙苯化工过程的分布式无迹卡尔曼滤波方法

      2022, 22(6):2343-2350.

      摘要 (147) HTML (0) PDF 10.25 M (347) 评论 (0) 收藏

      摘要:乙苯化工过程由一系列连续搅拌釜式反应器和分离器组成的大规模非线性系统,针对这一类系统提出了一种基于分布式无迹卡尔曼滤波的状态估计方案。该方法通过将系统分解,对每个子系统设计局部无迹卡尔曼滤波,它接收局部测量值,并与其它滤波器协同计算局部状态估计值的方法完成整个系统的状态估计。给出了详细的分布式无迹卡尔曼滤波的设计方法和估计算法。在不同的噪声下对分布式和集中式无迹卡尔曼进行了比较分析。仿真结果表明,分布式无迹卡尔曼滤波可以很好的处理强噪声,正常噪声下比集中式无迹卡尔曼滤波有更稳定的性能,但在理想噪声下集中式无迹卡尔曼滤波有更好的表现。

    • 基于特征量融合和支持向量机的滚动轴承故障诊断

      2022, 22(6):2351-2356.

      摘要 (205) HTML (0) PDF 6.29 M (365) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了提高滚动轴承的故障诊断率,提出了一种经验模态分解(EMD)结合时域分析后使用主成分分析(PCA)融合特征量的特征提取方法。首先,通过EMD分解得到前五个本征模态函数(IMF)分量的上、下包络值矩阵的奇异值;然后,对轴承原始信号进行时域分析得到各种时域特征参数;最后对奇异值和时域特征参数使用PCA降维融合后输入到多分类支持向量机(SVM)中进行分类。通过实验仿真验证,融合后的特征量诊断准确率达到了98.6%,该方法能充分地提取出轴承故障特征信息,诊断效果良好。

    • 改进残差网络的字轮式数字表盘识别算法

      2022, 22(6):2357-2362.

      摘要 (270) HTML (0) PDF 3.73 M (305) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对识别字轮式表盘数字时,出现耗时长、双半字符识别率不高、模型参数过大等问题,提出了一种改进残差网络的字轮式数字表盘识别算法。首先,对采集的表盘原始图像进行预处理操作,得到包含完整字符图像和双半字符图像的数据集;其次,对ResNet-18网络进行优化改进,引入深度可分离卷积和Dropout函数;最后,加载数据集进行训练和测试。实际验证结果表明:改进后的残差网络模型识别准确率达99.8%,模型参数大小只有7.71MB,模型平均推理时间缩短至12ms左右。

    • 基于注意力机制结合CNN-BiLSTM模型的电子病历文本分类

      2022, 22(6):2363-2370.

      摘要 (396) HTML (0) PDF 4.59 M (459) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了解决中文电子病历文本分类的高维稀疏性、算法模型收敛速度较慢、分类效果不佳等问题,提出一种基于注意力机制结合CNN-BiLSTM模型的病历文本分类模型。该模型首先使用word2vec工具进行词向量表示,利用多层卷积神经网络(Convolutional Neural Networks, CNN )结构提取病历文本的局部特征,通过拼接操作丰富局部特征表示,再利用双向长短期记忆网络(Bi-directional Long Short-Term Memory, BiLSTM )提取上下文的语义关联信息,获取句子级别的高层特征表达。最后通过Attention机制进行特征加权,降低噪声特征的影响,并输入softmax层进行分类。在多组对比实验的实验结果表明,该模型取得了97.85%的F1值,有效的提升了文本分类的效果。

    • 基于蒙特卡罗的光栅衍射条纹强度仿真预测

      2022, 22(6):2371-2376.

      摘要 (292) HTML (0) PDF 2.55 M (247) 评论 (0) 收藏

      摘要:为更加形象、直观展现光栅衍射现象,了解光栅衍射条纹强度变化情况,研究基于蒙特卡罗方法和MATLAB的光栅衍射条纹强度预测方法。依照惠更斯-菲涅耳原理获取光栅衍射强度分布,利用蒙特卡罗方法随机模拟特点,使用MATLAB软件仿真研究光栅衍射条纹强度变化情况,通过各参数值变化获得相应衍射光强分布情况。研究时改变光栅缝数分析光栅衍射条纹主极大强度变化情况,改变光栅常数、缝宽以及波长等参数,分析光栅衍射条纹次极大强度变化情况。研究得出:光栅缝数越多,主极大越大,光栅衍射条纹强度越强,光栅衍射主极大强度受多条单缝衍射强度调制;光栅常数越大次级大强度分布密度越大,缝宽增加衍射现象变弱;波长变大光栅衍射谱线渐宽,锐度降低。

    • >TS轻工业、手工业、生活服务业
    • 果箱堆码间距对其码垛区域内气流组织的影响

      2022, 22(6):2377-2382.

      摘要 (83) HTML (0) PDF 3.18 M (269) 评论 (0) 收藏

      摘要:冷库是现代冷藏的主要设备,冷库内果箱不同的堆码方式会对冷库码垛区域内气流组织和温度场造成影响,从而直接影响果蔬产品等的储存。为探究冷库中果箱在不同水平间距下码垛区域内温度场的变化规律,通过做实验,分别在间距为0 cm、1 cm、2 cm、3 cm、4 cm、5 cm、6 cm七种工况下对果箱之间间隙的进、出口截面以及中间截面的温度进行了测量和分析。结果表明:果箱在水平间距为1 cm到4 cm之间时,果箱之间的温度场分布均匀、换热效果良好,4 cm后继续增大间距,对整体气流场换热效果影响不大;果箱间距为2 cm时,苹果的预冷效果较好,继续增大间距,对苹果的预冷效果影响不大。可见,果箱水平间距1 cm到4 cm是冷库中果箱较为合适的堆码间距。

    • >TU建筑科学
    • 基于OpenSees的节段拼装桥墩抗震性能数值分析

      2022, 22(6):2383-2393.

      摘要 (224) HTML (0) PDF 14.09 M (1321) 评论 (0) 收藏

      摘要:为对预应力混凝土节段拼装桥墩抗震性能的数值分析提供依据,本文应用OpenSees有限元计算程序,选取非线性纤维梁柱单元配合适当的材料本构模型,对桥墩的混凝土节段、接缝及预应力筋进行模拟。首先,介绍桥墩材料所选用的本构模型;然后,介绍模型对各部件的模拟方法、纤维网格划分以及边界条件设置;其次,开展模型分析并将计算结果与拟静力试验进行对比,结果表明:试验的滞回曲线、骨架曲线特性得到较好模拟;再次,探究并得到往复荷载作用下,P-Δ效应和墩底核心区混凝土强度退化是引起桥墩承载力降低的主要原因;最后,利用模型讨论了预应力张拉力、纵筋配筋率、混凝土强度、箍筋配筋率对桥墩骨架曲线的影响,发现张拉力相对其他几项参数对试件最大承载力的影响最为明显,混凝土强度对试件延性的影响最为明显。

    • 考虑土-结构作用的层间隔震结构三维地震响应

      2022, 22(6):2394-2400.

      摘要 (123) HTML (0) PDF 7.50 M (332) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • 中国南海珊瑚钙质砂压缩特性

      2022, 22(6):2401-2408.

      摘要 (154) HTML (0) PDF 2.94 M (334) 评论 (0) 收藏

      摘要:南海珊瑚钙质砂地基在荷载作用下的压缩沉降直接决定着上部构筑物安全,本文通过室内侧限压缩试验对珊瑚钙质砂的压缩特性展开研究,确定了含水率、碳酸钙含量与颗粒粒径对其压缩性的影响。试验结果表明:珊瑚钙质砂中的碳酸钙含量越高,土样的压缩量越小;中粗颗粒(2-0.25 mm)越多,其压缩量越小,承载力越高;随着含水率增大,土样的压缩模量呈现出先减小再增大的规律,含水率为15%时压缩模量达到最小值;压缩沉降量随时间的变化关系可以近似表示为对数函数形式,函数系数由含水率和粒径共同决定,土样沉降速率也随含水率的增加先增大后减小,在土样含水率15%处达到最大值。

    • 桂林翻山危岩稳定性评价的离散元分析

      2022, 22(6):2409-2418.

      摘要 (163) HTML (0) PDF 15.27 M (944) 评论 (0) 收藏

      摘要:危岩崩塌是一种常见的山区地质灾害,由于失稳机制极其复杂且难以预测,给灾害防治造成了极大困难。为了对桂林翻山危岩进行防护治理,本文基于离散元模拟法(3DEC)分析了桂林翻山Ⅱ区内危岩的发育特征和破坏情况,选取滑移式危岩和坠落式危岩为目标岩体,对目标岩体在重力和降雨作用下的破坏过程进行模拟并对模拟结果进行分析,结果表明:对岩块体积小的危岩采用静态爆破的方法进行清理,对于体积较大的危岩选用锚杆支护的方法进行加固。

    • 复杂接触下大理岩球砾碰撞破碎特征

      2022, 22(6):2419-2427.

      摘要 (119) HTML (0) PDF 6.56 M (211) 评论 (0) 收藏

      摘要:落石是山区常见的地质灾害之一。为研究块石在复杂接触条件下的运动轨迹,利用改进的分离式霍普金森杆系统开展大理岩球砾冲击试验,研究了球砾碰撞破碎特征,探究了冲击角度、接触面粗糙度等因素对试样破碎的临界速度、破碎特征以及尺寸分布的影响。此外,采用高速摄影机观察破碎特征,并将试样碎片进行筛析,分析试样在不同裂纹发育阶段的碰撞破碎特征。试验结果表明:冲击角度45°≤θ≤90°,尖齿角度α=180°,速度一定时:冲击角度θ越大则试样越容易破裂发育裂纹,试样的破坏率随着冲击角度的增大而增大;冲击角度θ=90°,速度一定时:尖齿高度一定时,尖齿角度α越小,试样越容易破裂发育裂纹,试样最终的破坏率随着尖齿角度α的增加而降低;尖齿角度α一定时,尖齿高度越小,试样越容易破裂发育裂纹,试样最终的破坏率随着尖齿高度的增加而降低。因此,增加接触面尖齿角度或减小冲击角度可以有效降低落石冲击时块石的破碎程度。

    • 碳纤维增强复合材料加固混凝土粘结性能试验

      2022, 22(6):2428-2436.

      摘要 (117) HTML (0) PDF 8.81 M (289) 评论 (0) 收藏

      摘要:碳纤维增强复合材料(Carbon fiber reinforced polymer,CFRP)加固混凝土技术在桥梁工程与建筑工程中有大量应用,而直接影响工程结构加固维修的关键因素是其界面粘结性能,因此开展相关试验研究对保障工程安全具有重大意义。以一种基于专门设计的试验装置进行弯曲剪切试验来研究CFRP -混凝土界面的粘结性能。利用数字图像相关(Digital image correlation,DIC)法得到的应变场确定碳纤维布的脱粘长度,同时对碳纤维增强材料的性能进行了理论分析,探讨了试验中的力学响应。结果表明:弯剪破坏的原因是弯矩的增大导致界面粘结强度和极限荷载的降低。通过对比弯剪试验和理论应变分布曲线,证明试验的有效性。粘结区在弯曲作用下产生的正应力有一个固定的有效区域,在该区域以外不会产生正应力。因此,在工程应用中,确定碳纤维布板的剥离长度可以减少维护工作,碳纤维布-钢筋混凝土在受弯曲和拉伸的共同作用下,可以在加载端有效应力区域内进行再加固,增加使用寿命。

    • 植被类型和蓄水层对绿色屋顶蒸散发的影响

      2022, 22(6):2437-2444.

      摘要 (129) HTML (0) PDF 8.44 M (358) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了定量分析植被类型和蓄水层设置对干旱时期拓展型绿色屋顶蒸散发特性的影响,本实验设计两种形式(有无蓄水层)和三种植被类型(麦冬草、佛甲草或姬十二单)的6个绿色屋顶模型桶,通过对绿色屋顶进行连续3个月的现场监测。结果表明,蓄水层设置显著提高了基质含水量,并在降雨后一定时间(约3天)内保持较高的稳定含水量;有蓄水层绿色屋顶实际蒸散发(actual daily evapotranspiration,AET)总是高于无蓄水层绿色屋顶,平均AET提高0.6 mm/d;经历了13 d的干旱时间,蓄水层设置对维持佛甲草的蒸腾速率最有效,相比于无蓄水层的佛甲草提升49 %的气孔导度值;蓄水层对增加种植姬十二单的绿色屋顶AET效果最好,平均AET增加了1.1 mm/d。可见本研究可为旱涝季节分明的地区绿色屋顶植被选择和蓄水层设置提供基础数据支撑和参考借鉴。

    • >TV水利工程
    • 基于能值理论的节水农业综合效益量化方法

      2022, 22(6):2445-2453.

      摘要 (118) HTML (0) PDF 3.78 M (290) 评论 (0) 收藏

      摘要:节水农业工程的实施会对地区经济、社会和生态环境造成多方面的影响,建立科学合理的量化方法,定量分析节水农业综合效益,有利于规模化节水农业发展。本文基于生态经济学能值理论,分析了节水农业经济、社会和生态环境正负效益的构成,以能值作为统一的度量尺度,提出了节水农业综合效益的量化方法。以河套灌区沈乌灌域2016年节水改造工程为例进行实例计算,结果表明,沈乌灌域节水农业综合效益为10.67亿元,其中生态环境效益比重最大,达到了79.8%,经济效益比重为20.0%,社会效益比重为0.2%。可以看出节水农业对于生态环境有较大的影响,节水农业在取得正效益的同时,也会带来一定的负效益,综合来看节水农业是正效益大于负效益。本文提出的方法可以为量化节水农业综合效益提供一种新途径。

    • 基于坝基分层结构的防渗墙渗流场分布

      2022, 22(6):2454-2461.

      摘要 (99) HTML (0) PDF 6.13 M (296) 评论 (0) 收藏

      摘要:堤坝的安全问题主要是由渗流破坏引起的,特别是土质堤坝,并且具有隐蔽性,有必要通过渗流计算来分析坝体稳定性。而坝基土层具有分层结构,各层的渗透系数、孔隙率等参数,都会影响堤坝的防渗效果。本文提出一种基于坝基分层结构的防渗墙设计,针对不同结构的堤基型式选取不同的防渗墙类型。利用有限体积法的数值模拟软件Fluent的多孔介质模型,考虑堤坝地基分层的结构,通过设置深度参数来研究悬挂式和封闭式防渗墙防渗效果。通过压力云图、速度云图、流线图以及关系曲线图,分析坝底面扬压力和背水侧出口处渗流量与各影响因素的关系,从而对防渗墙的厚度、渗透系数等相关参数进行优化以及确定合理的位置分布。最后,结合工程实践分析得出该堤坝模型的蓄水位限值,为设置有混凝土防渗墙的重力坝堤坝设计提供参考,具有重要的现实工程意义。

    • >U交通运输
    • 列车荷载作用下高速铁路矮塔斜拉桥动力分析

      2022, 22(6):2462-2467.

      摘要 (210) HTML (0) PDF 5.54 M (376) 评论 (0) 收藏

      摘要:为分析不同列车速度对大跨度矮塔斜拉桥的动力响应,本文以新建福厦客专雷公山特大桥为背景,基于midas civil建立该桥的有限元模型。根据我国高速铁路客车机车CRH380A的相关参数,利用移动荷载时程分析模拟列车过桥时的荷载。分析不同工况下主梁以及桥塔,斜拉索应力的动力响应。结果表明:车辆行驶方式和车速对桥梁动力响应有较大影响,车速越高,桥梁的动力响应越明显。且其响应峰值满足相关规范要求,说明列车在250km/h~400 km/h速度区间运行时桥梁结构刚度满足,振动状态良好。

    • 黄土地层基坑开挖对既有地铁隧道影响分析

      2022, 22(6):2468-2476.

      摘要 (235) HTML (0) PDF 9.67 M (1056) 评论 (0) 收藏

      摘要:解决黄土地区基坑开挖对近接地铁隧道运营安全带来的影响,研究基坑工程与地铁隧道之间的相互作用机理,基于正交试验分析了水平净距,竖直净距等影响因素敏感性程度,并进一步结合西安地铁八号线幸福林带基坑工程,采用室内模型试验分析了基坑开挖对既有隧道影响的受力变形规律,结果表明:基坑与隧道的竖直净距和水平净距对隧道水平和竖直位移影响显著;在施工过程中,隧道管片的拉伸值始终大于压缩值,且拉伸方向和水平内径变化规律相反;管片拱顶和右墙处弯矩逐渐增大,而拱底和左墙则呈现先减小后增大的趋势;管片周围土压力主要集中在拱底和右墙处,且一直保持减小趋势,其纵向土压力差不断减小,水平土压力差不断增大,导致隧道朝上和朝基坑方向移动。

    • 水-热作用下胶粉改性沥青汉堡车辙高温性能

      2022, 22(6):2477-2484.

      摘要 (102) HTML (0) PDF 11.42 M (930) 评论 (0) 收藏

      摘要:橡胶类改性沥青混合料的高温性能一直是国内外研究的热点问题。本文采用浸水汉堡车辙试验,针对普通橡胶沥青、terminal blend(TB)胶粉改性沥青及TB复合改性沥青混合料在水-热综合作用下的抗车辙性能进行评价与对比。实验结果表明,对于传统橡胶沥青来说,其在浸水条件下的高温抗车辙性能随着掺量的增大而先下降后上升,掺量从5%变化至20%的过程中,橡胶沥青中的橡胶颗粒对沥青分散体系的性能贡献逐渐增大,橡胶粉掺量推荐采用内掺20%。对于TB胶粉改性沥青混合料,其在水-热综合作用下的抗车辙性能劣于基质沥青混合料,且随掺量的增加而逐步下降。对于TB+SBS复合改性沥青混合料,SBS的掺入能够显著提高TB胶粉沥青混合料在水-热综合作用下的抗车辙性能,且性能随SBS掺量的增加而提升。根据实验结果,在TB+SBS复合改性沥青混合料中推荐使用20%橡胶沥青,SBS的掺量可根据性能与成本进行综合考虑。

    • 电石渣稳定土强度特性影响因素分析

      2022, 22(6):2485-2490.

      摘要 (85) HTML (0) PDF 3.84 M (1000) 评论 (0) 收藏

      摘要:将电石渣稳定土用作道路底基层的填料,对电石渣的资源化利用具有重要意义。本文采用电石渣稳定两种细粒土,进行无侧限抗压强度试验,分析电石渣掺量、压实度、养生温度和龄期四种因素对电石渣稳定土强度性能的影响。结果表明,随着电石渣掺量的增加,两种稳定土的无侧限抗压强度分别在其掺量为9%和5%左右出现峰值,即为最佳电石渣掺量;压实度每增加2%,两种电石渣稳定土的7d无侧限抗压强度分别提高20%和10%以上;随着养生温度升高,两种电石渣稳定土的强度增大,当养生温度由10℃提高到30℃时,其抗压强度可提高50%;电石渣稳定土的无侧限抗压强度随龄期延长而增大,前期(7d~28d)增长速率比后期(60d~180d)快;基于压实度和养生条件,提出了电石渣稳定土无侧限抗压强度的预估模型,具有较好的相关性。为满足低等级道路底基层强度的要求,建议两种电石渣稳定土的压实度应分别大于95%和97%,养生温度应分别大于10℃和20℃。

    • 骨架嵌挤结构聚氨酯混合料疲劳特性

      2022, 22(6):2491-2497.

      摘要 (99) HTML (0) PDF 4.97 M (291) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探讨骨架嵌挤结构聚氨酯混合料在长期车辆荷载作用下疲劳特性,以聚氨酯混合料和SBS改性沥青混合料为研究对象,利用UTM试验机对疲劳试件进行不同应变水平的四点弯曲疲劳试验,监测并分析两种混合料的弯拉劲度模量、耗散能和滞后角等指标的演变过程,引入外推法,进行两种混合料的疲劳极限计算和疲劳方程预估。结果表明:聚氨酯混合料弯拉劲度模量降低速度慢,试件内部微裂纹萌生和发展地少,弹性恢复能力强,弹性特征相对明显。在相同应变水平下,当试验终止时累积耗散能为SBS改性沥青混合料的4倍左右,表明聚氨酯混合料需要更多的能量来促进材料损伤的产生,抗疲劳性能好。聚氨酯混合料和SBS改性沥青混合料对应的疲劳极限分别为295με和110με,骨架嵌挤结构聚氨酯混合料能满足拉应变水平更高的结构层位使用要求。

    • 多聚磷酸和玄武岩纤维改性沥青高低温性能研究

      2022, 22(6):2498-2506.

      摘要 (192) HTML (0) PDF 6.99 M (435) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究多聚磷酸和玄武岩纤维复合改性沥青高低温性能,通过改变两者不同掺量组合制备复合改性沥青,利用动态剪切流变仪(DSR)和弯曲梁流变仪(BBR)试验,分析其高低温性能;通过高低温连续分级确定多聚磷酸与玄武岩纤维的最佳掺量;通过傅里叶红外光谱实验分析其改性机理。试验结果表明:多聚磷酸可明显改善沥青的高温性能,但对沥青低温性能有不良影响,玄武岩纤维对沥青的高低温性能都有改善作用,复合改性后沥青高低温性能均优于基质沥青;多聚磷酸最佳掺量推荐为1%-1.5%,玄武岩纤维最佳掺量推荐为2%,最佳掺量下,较基质沥青改性沥青TLH提升14.09-27.69℃,TLC降低2.34-2.84℃,高低温性能明显改善;多聚磷酸通过催化大分子内环化反应,改变沥青质分散状态,进而产生对沥青性能的改善。

    • 土工格室加固边坡稳定性参数分析

      2022, 22(6):2507-2514.

      摘要 (142) HTML (0) PDF 5.59 M (399) 评论 (0) 收藏

      摘要:土工格室边坡防护是一种绿色、经济、高效的防护方式。针对土工格室加固边坡的稳定性问题,结合浅层稳定性和深层稳定性两方面综合评价土工格室加固效果。首先考虑土工格室、铆钉及植物根系的作用,重点围绕裸坡、仅铺设格室和格室植草三种工况开展研究,建立了降雨条件下土工格室加固边坡浅层失稳模型和深层数值模拟模型。进一步进行参数敏感性分析,全面研究了边坡坡度和坡长、土工格室尺寸和强度、植物根系密度等参数对浅层抗滑安全系数和深层稳定安全系数的影响。研究结果表明,仅铺设格室和格室植草分别能提高浅层抗滑安全系数1.07和1.33,效果十分显著,对深层稳定性提高效果相对不明显;各参数中,坡角、格室高度、格室焊距和植草密度对土工格室加固边坡稳定性有着重要影响,研究可为土工格室加固边坡优化设计提供参考。

    • 外包钢套加固震损双层高架桥框架式桥墩抗震性能试验

      2022, 22(6):2515-2523.

      摘要 (78) HTML (0) PDF 10.89 M (436) 评论 (0) 收藏

      摘要:双层高架桥的框架式桥墩是主要的抗侧力结构,震损桥墩如何快速加固修复是亟待解决的问题。按照1/5.5缩尺设计并制作了4个双层高架桥框架式桥墩模型,分别为对比试件、加固对比试件、中度损伤加固试件和重度损伤加固试件。对试件进行了拟静力试验,分析了外包钢套加固震损双层高架桥框架式桥墩的抗震性能,研究了不同预损程度对加固效果的影响。试验结果表明:外包钢套加固双层高架桥框架式桥墩,立柱先于盖梁破坏,保证了“强梁弱柱,强节点弱构件”的抗震设计目标的实现。与未加固试件相比,受中度预损试件经加固修复,其峰值荷载平均值提高了88.9%,破坏位移提高了31.2%;受重度预损试件经加固修复,其峰值荷载平均值提高了72.7%,破坏位移提高了10.9%。试件在重度损伤程度情况下,经外包钢套加固修复,震损双层高架桥框架式桥墩恢复并超过受损前的抗震性能,说明外包钢套法是一种有效的震损加固方法。

    • 基于改进Inception-ResNet-v2的城市交通路面状态识别算法

      2022, 22(6):2524-2530.

      摘要 (180) HTML (0) PDF 5.60 M (416) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对传统方法对于路面状态识别准确率低的问题,提出了一种改进Inception-ResNet-v2的路面状态识别算法,对六种城市交通路面状态进行识别。首先,在Inception-ResNet-v2算法的Inception-ResNet-C模块引入SENet注意力机制得到SE-Inception-ResNet-C模块,使算法学习到不同通道特征的重要程度;然后采用特征融合策略,将不同层级的特征信息融合,防止重要特征信息的丢失;最后采用全卷积结构,将原始算法中的全连接层换成卷积层,不仅保证了图像的空间结构,还能使网络接收任意尺度的图片。实验结果表明,该算法能提取关键的特征信息,有效提高了路面状态的识别精度。

    • 城市企事业人群出行链提取及出行特征分析

      2022, 22(6):2531-2538.

      摘要 (142) HTML (0) PDF 8.70 M (3832) 评论 (0) 收藏

      摘要:居民出行特征分析是研究交通需求和探寻交通拥堵症结的基础手段。为研究居民出行特征,本文基于企事业单位人群出行特征调研数据,改进经典DBSCAN聚类算法,识别出居民出行停留点,进而结合关联规则提取出居民出行轨迹数据;根据出行轨迹数据的时空特征,分别从时空角度和功能区划分角度,挖掘出企事业人群出行时空分布规律,以及不同功能区企事业人群的出行特征。最后,以北京市亦庄区为例进行分析,得到以下结果:居民出行群体以中低收入的中青年通勤族为主,出行潮汐现象明显,工作日居民出行起讫点分布有明显规律,而休息日居民出行时间灵活,出行起终点分布较分散;商务区、居住区内居民出行量较大,起终点时间分布主要集中在早晚高峰时期,而混合区居民出行起终点分布呈现双高峰规律,休闲区居民出行规律不显著。

    • >V航空、航天
    • 金属材料在重复冲击下的损伤演化

      2022, 22(6):2539-2545.

      摘要 (138) HTML (0) PDF 3.55 M (290) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了探究金属材料在重复冲击下的损伤演化规律,基于Lemaitre损伤演化模型,提出了两种损伤演化方程建立方法——直接法和修正法。基于这两种方法建立了7075铝合金的损伤演化方程,并对两种损伤演化方程进行了对比研究,结果表明:直接法和修正法得到的损伤演化方程形式不同,但其损伤演化曲线十分相似,对试样失效前的可冲击次数预测十分相近,通过与实验值的对比,认为两种损伤演化方程在一定范围内对于重复冲击寿命的预测都有较高的准确性。

    • 飞行计划集中处理的流量瓶颈点的识别与优化

      2022, 22(6):2546-2553.

      摘要 (88) HTML (0) PDF 4.35 M (246) 评论 (0) 收藏

      摘要:为建设全国级的空中交通流量管理系统提供智力支持,将飞行计划集中处理这一手段,运用于预战术飞行流量管理阶段的流量管理方法和技术的研究之中,提供了一条新的研究思路。首先,利用过点时间预测算法计算过点时间,并根据过点时间统计出关键航路点的流量预测值;接下来,通过航路点容量模型识别航路上飞行流量大于容量的航路点,即流量瓶颈点;然后,通过多机场地面等待模型并利用各种流量管理手段来减少瓶颈点的飞行流量,消除飞行流量瓶颈点,最终达到缓解空域拥堵、减少飞行冲突的目的;最后,通过算例仿真的结果可以发现:流量预测方法能够反映流量变化的趋势,瓶颈点识别与优化方法能够当容量限制时很好的缓解航路拥挤,同时此两种方法都是切实可行和有效的。

    • >X环境科学、安全科学
    • 淮河支流西淝河污染物质负荷输出特征

      2022, 22(6):2554-2561.

      摘要 (219) HTML (0) PDF 3.11 M (308) 评论 (0) 收藏

      摘要:淮河污染物质主要来源于各小流域支流,因此研究支流污染物质输出特征对淮河的污染物质减排和水质管理具有十分重要的科学意义。研究选取淮河支流西淝河为研究对象,于2018年1~12月期间对流域出水口断面水量、水质(CODMn、TN和TP等)进行高频次的同步监测,分析污染物质的负荷特征。监测和数据分析分雨期和非雨期进行,其中雨期为3~9月,非雨期1、2、10、11、12月,汛期主要为5~9月。研究结果表明,西淝河出流CODMn浓度变化范围是2.8~10.2 mg·L-1,年均值5.4 mg·L-1,TN浓度变化范围是0.82~3.80 mg·L-1,年均值2.04 mg·L-1,TP浓度变化范围是0.01~0.34 mg·L-1,年均值为0.11 mg·L-1。西淝河流域污染物质输出具有明显的季节性变化,CODMn、TP浓度和负荷随时间变化趋势与流量一致,雨期浓度均高于非雨期浓度,在汛期达到最大。TN浓度、负荷随时间变化趋势与CODMn、TP不同,非雨期浓度高于雨期浓度。单位面积上CODMn年出流负荷量为22.9 kg·ha-1,TN年负荷量为8.7 kg·ha-1,TP年负荷量为0.46 kg·ha-1,CODMn和TP、TN负荷量均与流量、浓度成极显著正相关,负荷输出受降雨径流影响较大。

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