摘要:随着深度学习的进步,卷积神经网络(convolutional neural networks,CNN)在目标检测领域的应用也取得了显著的提升。相比传统人工特征构造的方法,卷积神经网络算法具备自动特征提取和强大的泛化能力,在复杂场景下,目标检测任务得到了更好的解决。此外,该算法具有更好的鲁棒性,使其在实际应用中具备更高的可靠性和效率。在综述的过程中首先回顾了卷积神经网络的发展历程,重点介绍了其在计算机视觉领域的应用,并突出了与传统算法相比在图像处理方面的明显优势。接着,对分类与分割算法、目标检测算法和基于区域与回归检测的三种主流算法进行了介绍,特别强调了各类算法在解决目标定位、分类和语义分割等关键问题上的创新和突破。然后,对现有的公开数据集进行了归纳。最后,展望了目标检测算法未来的发展趋势。

摘要:“双碳”背景下,污水处理不仅要实现资源化,还要减少碳排放。N2O由于其增温趋势远高于CO2和CH4而被格外重视,也被评为21世纪对臭氧层威胁最大的温室气体之一。污水处理中硝化过程和反硝化过程都会产生N2O,反应过程中产生N2O机理与方式也存在差异,N2O的产生量也会由于工艺不同而改变。由于实际污水厂具有较高的处理能力,对于水质水量波动的耐冲击性强,同时其水质成分与水质参数变化极其复杂,需要通过分析影响城镇污水厂N2O产生的条件,进一步分析N2O排放机制。结果表明：CANON工艺是目前生化法脱氮效率最高的工艺；碳源、溶解氧浓度、温度、磁场强度均会影响污水厂N2O产生,而温度改变无法确定是改变了酶活性还是硝化反硝化反应平衡 ,碳源对N2O排放需要在工程实践中进一步研究。

摘要:岩石的电阻率会随测量频率的变化而变化，而各类电阻率测井方法采用的测量频率不尽相同，有必要就Archie公式的频域适用性进行讨论。针对四块人造纯砂岩样品在1 kHz~110 MHz范围内的复电阻率频谱，选取15个离散频率分析复电阻率实部、虚部和幅值与孔隙度和含水饱和度的关系。结果表明，频率约1 kHz时的复电阻率实部和幅值与常规岩电实验规律一致。随着测量频率的增加，样品复电阻率实部呈递减趋势并在某一频率范围内急剧降低。样品孔隙度越小，含水饱和度越低，其复电阻率实部骤降对应的频率更低。因此，在某些特殊频率下可能出现孔隙度越小或含水饱和度越低的样品具有更小的复电阻率实部，呈现“逆Archie规律”。电阻率的频散导致在高频条件下Archie公式的适用性逐步降低，因此，高频电阻率测井资料应用于Archie公式之前需要先进行电阻率频散校正。以上结论认知值得引起测井解释评价工作人员的关注和重视。

摘要:应用WYMN-3型高温高压半封闭模拟实验平台对采自准噶尔盆地玛湖凹陷玛页1井风城组泥岩样品进行生烃模拟实验,获取生油、生气和及其气体碳同位素参数,分析生烃演化过程。结果表明,风城组风二段泥岩受热演化过程中以生油为主,生气为辅。在350℃(Ro*=0.7~1.2)时为排出油、残留油产率的高峰,分别为325.35 mg/g TOC、239.45 mg/gTOC,高温段(400~500℃,Ro*=1.6~2.5)仍然存在生油潜力。气态烃在低温阶段产率非常低,375℃(Ro*=1.2~1.3)以后开始逐渐产气,烃类气体的来源主要为油的二次裂解。烃类气体的碳同位素系列未出现倒转(Reversal)的现象。但在低温阶段出现了翻转(Rollover)的现象,350℃为转折点,也是生油的高峰温度点。根据产率参数、碳同位素特征和异构比值可将受热演化生烃过程划分为4个阶段：干酪根最初裂解→干酪根裂解→油二次裂解→重烃气(C_3~5)迅速裂解。在演化的各个阶段,气体碳同位素δ₁₃^C值与异构比值iC₄/nC₄、iC₅/nC₅值与烃类产率协同演化。

摘要:为了探索都江堰—汶川G213线宽缓窄陡泥石流的降雨阈值，利用地震前后的遥感影像及地理信息系统GIS （geographic information system）技术，提取研究区43条沟的地形因子；基于主成分分析法和SPSS软件分析各因子的相关性，建立综合地形因子临界模型；通过引入降雨因素利用支持向量机分类模型得到不同沟道形态的降雨阈值模型。结果表明：综合地形因子以0.51为沟道形态分界线，大于0.51为窄陡型沟道，小于或等于0.51为宽缓型沟道，利用北川部分沟道进行模型验证，准确性达99%；基于综合地形因子所划分的沟道类型，通过研究区降雨数据进行数学分析得到综合地形因子和降雨因素之间的影响系数，利用随机向量机分类模型，对获得宽缓与窄陡沟道的降雨强度I和降雨持时D数据，建立I-D 降雨阈值模型，I-D降雨阈值模型表明影响系数越大，地形因子就大，越利于泥石流的发生，激发泥石流所需的降雨阈值就越小，此类泥石流为窄陡型泥石流，反之亦然。研究成果可为不同区域、沟道类型、时间段的震后泥石流降雨阈值提供参考。

摘要:观察电针“足三里”“脾俞”对脾虚湿蕴型溃疡性结肠炎（SDDR-UC）大鼠水液代谢及肠黏膜通透性的影响，并探讨其作用机制。60只SD大鼠随机分为4组：正常组、模型组、电针组和非经非穴组。正常组正常饲养，其余3组采用病证结合法复制SDDR-UC模型。电针组选取“足三里”“脾俞”穴，非经非穴组选取非经非穴点，干预过程20min，持续14d。观察大鼠的一般情况，测量体重、抓力、结肠长度变化、结肠黏膜损伤指数（CMDI)评分。苏木精-伊红染色（(hematoxylin-eosin staining，HE）法观察结肠组织病理形态；免疫印迹（Western blot，WB）法检测丝裂原活化蛋白激酶（p38MAPK）、细胞外信号调节激酶?（ERK?MAPK）磷酸化情况及水通道蛋白4（Aquaporin Protein 4，AQP4）表达水平；免疫组化（Immunohistochemistry，IHC）法检测紧密粘连蛋白1（ZO-1）、闭合蛋白（Occludin）表达水平；实时荧光定量（Quantitative Real-time PCR，RT-qPCR）法检测AQP4mRNA表达量。结果表明，与正常组相比，模型组、非经非穴组大鼠体重、抓力、结肠长度下降、CMDI评分升高（P<0.01）；结肠组织出现炎性细胞浸润、隐窝脓肿等病理形态表现，AQP4、ZO-1、Occludin表达降低（P<0.01），p38MAPK、ERK?MAPK磷酸化程度升高（P<0.05）；相较模型组，电针组大鼠体重、抓力、结肠长度提升、CMDI评分下降（P<0.01），结肠组织炎性浸润减少、隐窝边缘相对规则，AQP4、ZO-1、Occludin表达水平显著升高（P<0.01），p38MAPK、ERK?MAPK蛋白磷酸化程度显著降低（P<0.05）。电针“足三里”、“脾俞”可能通过抑制p38MAPK、ERK?MAPK磷酸化程度，上调AQP4、ZO-1、Occludin的表达，对SDDR-UC大鼠的水液代谢及肠黏膜通透性发挥改善作用。

摘要:探讨跆拳道后踢技术动作时下肢优势侧和非优势侧的运动生物力学特征，对影响后踢技术完成率的影响因素进行分析。采用VICON三维动作捕捉系统和KISTLER三维测力台同步采集12名武汉体育学院优秀跆拳道运动员完成后踢动作下肢的运动学和动力学数据，采用配对样本T检验分析后踢动作优势侧和非优势侧之间的差异。结果表明：（1）进攻腿髋关节屈曲力矩峰值（P=0.000）、功率峰值（P=0.006）非优势侧大于优势侧，外展最大角速度（P=0.014）优势侧大于非优势侧；支撑腿髋关节屈曲最大角速度（P=0.001）、伸展功率峰值（P=0.037）优势侧大于非优势侧，屈曲力矩峰值（P=0.022）非优势侧大于优势侧。（2）进攻腿膝关节屈曲最大角度（P=0.003）、伸展功率峰值（P=0.044）优势侧大于非优势侧；支撑腿膝关节屈曲最大角度（P=0.006）、角速度（P=0.018）优势侧大于非优势侧，伸展最大角速度（P=0.022）非优势侧大于优势侧。（3）支撑腿踝关节跖屈最大角速度（P=0.005）、功率峰值（P=0.035）、力矩峰值（P=0.005）优势侧大于非优势侧。（4）进攻腿击打速度（P=0.002）、电子护具力度值（P=0.015）优势侧大于非优势侧。可见在提膝阶段，优势侧提膝时间更短，优势侧踝关节跖屈和非优势侧屈髋产生的能量输出更多；在踢击阶段，优势侧伸髋和伸膝的功率峰值较大，能有效提高击打速度；优势侧击打速度和击打力度值大于非优势侧，选择优势侧踢击可以提高后踢技术得分成功率。

摘要:合理的车间布局,可以有效提高设备之间的工艺效率,减少物料的搬运费用。以H公司穴播机生产车间为研究对象,通过调研,并结合JACK软件分析现有车间布局存在的问题,构建车间布局优化数学模型。针对猎人猎物优化算法(Hunt-Prey Optimizer, HPO)种群多样性较差和收敛速度较慢的缺点,提出采用Cubic映射、强制切换机制和透镜成像反向学习策略进行改进。运用改进的猎人猎物优化算法(Improved Hunt-Prey Optimizer, IHPO)对模型求解,并与传统算法进行对比,结果显示,IHPO、HPO、GA、PSO、GWO的最优解分别为-0.3430、-0.3230、-0.3422、-0.3346、-0.3422,标准差分别为0.0352、9.1836、3.7482、8.9193、5.6355,表明在对车间布局模型求解时,所提算法较其它算法具有更好的寻优能力和稳定性。对优化后的布局运用Jack进行仿真验证,结果消除了工人下背部的受伤风险等相关不安全因素。研究所得最优布局方式有效改善了穴播机生产车间的现状。

摘要:为了分析和预测砂灰比、料浆浓度、矿渣粉占比影响下的充填体抗压强度，采用响应面法对17组充填体试件进行单轴压缩试验，分析单因素及多因素交互作用对充填体3 d、7 d、28 d抗压强度的影响，优化材料配比，并建立基于残差连接长短期记忆网络（long short-term memory，LSTM）充填体强度预测模型。结果表明：砂灰比、料浆浓度、矿渣粉占比对充填体强度有显著影响，砂灰比与矿渣粉占比交互作用对充填体7 d、28 d强度影响显著；料浆浓度与矿渣粉占比交互作用对充填体28 d强度影响显著；为满足充填强度要求，经模型优化后充填体28 d强度为3.04 MPa，重复试验验证相对误差为3.12%；基于残差连接LSTM构建了以砂灰比、料浆浓度、矿渣粉占比为输入变量，充填体强度作为输出变量的预测模型。模型均方根误差（RMSE）为0.45，决定系数（R2）为0.999，平均绝对误差（MAE）为0.054。预测精度优于传统LSTM网络模型，能精确地预测充填体抗压强度。

摘要:为探明微观尺度下矿石动态破碎机理及能耗规律,利用分离式霍普金森压杆对磁铁矿石开展冲击破碎试验,分析磁铁矿石的破碎能耗规律,结合扫描电镜技术揭示磁铁矿石的破碎机理。结果表明：在冲击载荷作用下,随入射能增加,磁铁矿石单位体积破碎能耗和平均应变率相应增大。单位体积破碎能耗具有较强的应变率相关性,随平均应变率的增大而增大。随入射幅值增大,磁铁矿石破碎程度由与原试件等高的碎块变为柱状或针状,且碎块粒径在不断减小,最后出现粉末状,阶梯状破碎与波浪状破碎形貌也随之增加,期间出现磁铁矿石出露现象。随入射能增大,磁铁矿石内部沿晶裂隙及穿晶裂隙不断增多,内部裂隙也随之逐渐发生扩展及发育,裂隙长度由短且细转换为长而宽,由裂隙状态转换为宽裂纹状态,最后完全贯通至破裂状态。在入射能为71.44J时产生穿晶裂隙,沿晶裂隙数量大于穿晶裂隙数量。

摘要:裂缝型生物灰岩油藏储层具有结构复杂、非均质性强和双孔隙网络特征等问题,导致缺乏针对生物灰岩的裂缝识别技术方法,因此认识和评价该类储层的裂缝发育情况是一大难题。本文以W油田为例,在岩心资料、CT扫描、铸体薄片和常规测井曲线、FMI成像等多种资料的基础上,构建裂缝型储层预测模型:通过岩心照片、薄片和CT对比识别出“微”裂缝,总结不同产状裂缝的双侧向电阻率测井响应特征,根据电阻率幅差较大等明显特征发现生物灰岩相发育微裂缝；构建BP人工神经网络,划分单井裂缝型储层；采用综合概率指数法实现全区裂缝储层分布预测。对比总结裂缝发育处与不发育处油气产量特点,为裂缝发育与油气产量的关系研究提供理论依据。

摘要:深海油气资源的勘探与开发是我国能源战略的重要部分,也是世界能源发展的必然趋势。而深水测试管柱作为勘探与开发的关键装备,其力学行为将直接影响测试管柱、井下工具等的工作性能以及安全可靠性。在广泛调研海洋管柱力学研究的基础上,根据深水测试管柱结构特点建立了基于隔水管变形作用的深水测试管柱耦合动力学模型,通过特征线法对模型进行了求解,并开展深水测试管柱相似实验来验证该模型,结合南海某口井现场数据,分析深水测试管柱的振动特性,得到测试管柱振动变化规律。研究结果表明:气体通过测试管柱,管柱产生周期性振动,海水段测试管柱产生的横向振动明显比地层段大,其中在海水段中部振动幅值最大,地层段中上部振动幅值较大；越靠近测试管柱下端,管柱的纵向振动幅值越大；海水段管柱未变形时管柱的振幅明显比海水段管柱弯曲小,且管柱的振动衰减较快。

摘要:温度对聚表二元复合驱提高采收率以及岩心中油水两相流体分布具有重要影响。研究该复合驱体系在不同温度条件下的使用有助于将该体系驱油的应用扩展到不同的地层环境中。本文通过驱替实验研究了聚合物BRH-325和表面活性剂GSS-A复合体系分别在65℃、70℃和75℃的温度条件下的驱油效果，并利用核磁共振（NMR）T1-T2图谱对岩心内部的油水两相驱替规律及分布特征进行了可视化研究。研究结果表明，温度对聚表二元复合驱提高采收率的影响是非线性的，且70℃的温度下，复合驱提高采收率的效果最明显。该项研究为高温高盐油藏该复合驱体系提高采收率提供了依据。

摘要:管道在油气运输中占有重要作用,随着管道服役年限的增长,管道易产生各种形式的缺陷。结合现场工况,本文采用ANSYS仿真软件建立了无损天然气管道和含内腐蚀条形缺陷管道,通过对比压力校核和应力校核条件,验证了仿真模型的准确性。建立的线性回归模型对不同内压下的缺陷管道最大应力值进行了回归分析。随后针对缺陷管道提出了一种智慧套筒修复技术,建立了缺陷管道套筒修复模型,研究了不同环氧层厚度对管道缺陷处补强效果的影响,确定了最优的环氧层厚度,并进行了实验和现场验证。通过智慧套筒监测系统对管道缺陷处进行了实时应变监测,基于数据采集结果证实了管道缺陷补强的有效性,为管道缺陷修复及修复后的效果评价提供了切实可行的应用方法。

摘要:由于传统的造船门式起重机难以控制吊具姿态，因此涉及空中翻身等复杂动作的精准组装作业成为难点。为提高船舶建造效率、减少建造周期，将绳牵引并联机器人应用至门式起重机吊装领域，并开发了一种新型绳牵引起重机器人。首先，通过矢量封闭理论对绳牵引起重机器人的运动学位置逆解进行分析，拟定吊具的运动轨迹，分析绳长的变化情况。其次，基于牛顿-欧拉法建立了绳牵引起重机器人的动力学模型，并采用绳索张力分布算法对绳索张力进行了优化。再次，通过MATLAB和ADAMS进行联合仿真。仿真结果表明优化后的绳索张力光滑连续变化；在系统为开环的情况下，环形轨迹下绳长变化最大误差均值为46mm；螺旋线轨迹下绳长变化最大误差均值为27mm；往复运动轨迹误差比例均值为0.55%。最后，搭建了实验样机，实验条件下绳索张力误差比例在22%以内，验证了建立的动力学模型的准确性，为控制策略设计及样机开发提供了理论基础。

摘要:为研究发动机外界激振频率对凸轮轴抗共振性能的影响,采用ANSYS Workbench有限元分析软件,建立某型柴油机凸轮轴参数化模型,并进行模态分析,得到该凸轮轴前8阶振动频率及振型；基于机械可靠性应力-强度干涉理论,根据结构固有频率、外界激振频率与两者间规定槛值的关系,可推导出基于多失效模式下系统准失效概率表达式,应用频率可靠性评估方法对凸轮轴进行可靠性评估。分析结果表明,凸轮轴频率可靠度满足设计要求。结合实际工况,在全转速范围内开展整机台架实机环境考核试验,验证了频率可靠性评估理论及优化设计效果。并在此基础上提出避免凸轮轴发生共振失效的方法,可对凸轮轴抗共振性能研究提供支持。

摘要:为更好的开展自主化压水堆子通道分析软件传热模型的评价工作，本文对国家核安全局目前在审的几款国产自主化压水堆子通道分析软件的传热模型开展了分析研究。首先，确认了传热模型对于自主化压水堆子通道分析软件的实际意义，即软件传热模型计算的相关参数主要体现在液相能量守恒方程的封闭过程中。然后通过对核态沸腾起始点（ONB，Onset of nucleate boiling）模型的实验确认以及敏感性分析，最终得到：1）ONB模型的计算偏差对通道内轴向压力、燃料包壳外壁面温度等参数的计算结果影响很小。2）虽然ONB模型的计算偏差会对通道内空泡份额以及DNBR（偏离泡核沸腾比，Departure from nucleate boiling ratio）值产生一定影响，但仅局限于ONB起始点附近位置，对后续高空泡份额、更小DNBR的通道轴向位置的参数计算影响很小。

摘要:伴随分布式电源（Distributed Generation，DG）接入配电网，高渗透率DG导致的电压失稳，在考虑DG出力波动性和柔性负荷调度灵活性的同时，提出了一种配电网双层优化调度模型。在上层构建基于用户联合风光利益分配模型的补偿机制以改变用户用电行为；以提高电压质量为目标，提出一种计及需求侧响应的配电网动态有功-无功优化策略，先通过需求侧无功响应和无功装置补偿出力优化配电网电压波动，再对需求侧无功耦合的有功进行调度，最大程度平抑DG波动的同时降低网损，使配电网综合运行成本最小；在下层构建满意度模型，利用上层需求响应优化获得有功功率，将其作为下层用户满意度的决策变量，对用户满意度指标进行量化。在此基础上，针对模型特征，提出改进多目标灰狼算法生成Pareto最优调度策略。最后，以IEEE-33节点系统为例进行分析，验证了所提策略的有效性。

摘要:针对电力负荷数据的复杂性和随机性以及现有预测模型的低精度问题，提出了一种新型的短期电力负荷预测模型。该模型包括改进的自适应噪声完备集经验模态分解(improved complete ensemble Empirical mode decomposition with adaptive noise, ICEEMDAN)和排列熵(permutation entropy, PE)重构部分，以及双向长短期记忆神经网络(bidirectional long short-term memory, BiLSTM)与核极限学习(kernel extreme learning machine, KELM)预测部分。首先，使用ICEEMDAN将复杂的负荷数据分解成n个相对平稳的子序列，从而降低数据的随机性，并引入排列熵来计算每个子序列的PE值来进行重构，有效减小了模型的计算规模。其次，采用BiLSTM模型来挖掘数据之间的内在联系，对各个重构序列进行学习和预测。最后，利用KELM对重构序列的预测值进行非线性拟合，进一步提高预测精度。实验结果表明，ICEEMDAN-PE-BiLSTM-KELM模型比传统LSTM(long short-term memory, LSTM)模型的均方根误差(root mean square error, RMSE)降低了106.05 Mw，平均绝对误差(mean absolute error, MAE)降低了62.34 Mw，平均绝对百分比误差(mean absolute percentage error, MAPE)降低了0.877%，可见该模型能够更好的解决数据的复杂性和随机性，同时提高预测精度。

摘要:废弃矿井的关闭，产生了大量可利用伴生资源。为避免矿区资源浪费，可利用废弃矿井地上、地下资源构建多能互补的废弃矿井综合能源系统(IES)。为实现IES合理运行，须探讨基于废弃矿井的IES容量优化配置问题。本文以岱庄煤矿废弃矿区为例，利用井上沉陷区铺设分布式光伏，井下巷道、井底车场等作为压缩空气储能(CAES)储气库，采用煤层气开发技术回收井下残余煤层气燃气发电，构建废弃矿井IES。针对IES晚上光伏发电为零、大型CAES启动时间长等问题，提出一种考虑部分蓄电池储能的IES容量优化配置方法。首先，制定废弃矿井IES运行规则；然后以IES经济和碳排放指标为目标，建立计及碳交易机制的低碳矿区储能容量配置模型；最后针对蓄电池和外电网优先出力问题，提出相应运行动态优化控制策略，探讨不同策略下有无备用储能对IES运行的影响。基于废弃矿井典型日，验证所提动态优化控制策略的有效性，并确定IES最优储能容量配置方案。结果表明：通过配置一定电储能可有效缓解源荷出力的波动性对IES运行的影响；废弃矿井区域IES可充分利用采煤沉陷区、残余煤层气、地下空间等伴生资源，为废弃矿井开发再利用提供了工程参考。

摘要:为了解决吊件位置与姿态的监测难题,基于改进的April Tag技术提出了一种吊件位姿视觉测量方法。该方法采用专用磁吸式标签固定方式,降低标签安装难度和要求；通过视觉测量吊件上的April Tag标签位置,结合吊件关键尺寸信息,基于空间坐标变换理论实现了吊件位置和姿态的测量；同时根据标签间的相对关系对测量结果进行数据校验,提高测量精度。对架空输电线路双平臂落地抱杆组塔吊装施工的吊件进行了位置与姿态测量试验,结果表明本方法能够有效准确实现吊件空间位置与姿态的测量。

摘要:针对线性阵列波束形成器功能单一、信噪比增益差的问题,本文通过克罗内克(Kronecker)积原理将矩形阵列分解为两个虚拟线性子阵列进行分析,提出了一种基于矩形阵列的可控波束形成方法。首先将矩形阵列的转向向量分解为两个线性虚拟子阵列的转向向量的Kronecker乘积,然后利用波束形成滤波器和转向向量的正交性从几何角度设计第一个零点可控的差分虚拟子阵列,用常见的延迟求和(delay-sum beamformer,DS)和超指向性(superdirective beamformer,SD)波束形成器设计第二个虚拟子阵列,然后整合设计基于矩形阵列的高增益零点可控波束形成器和基于矩形阵列的高指向性零点可控波束形成器。最后通过仿真实验分析矩形阵列和两个虚拟线性子阵列的波束方向图、白噪声增益(white noise gain,WNG)和指向性因子(directivity factor,DF)。结果表明,本文设计的全局波束形成器不仅可以实现零点可控,而且信噪比增益相比于单一虚拟子阵列有大幅提升。

摘要:大数据体时空网格可视化涉及的数据量通常非常庞大，并且数据类型多样、结构复杂。同时，随着时间推移，数据的动态性也带来了挑战。处理和分析如此庞大和复杂的数据集，需要强大数据处理方法以及时空数据排序技术，为此，设计大数据体时空网格可视化智能管理方法。通过预处理时空数据，剔除冗余时空数据并补齐缺失时空数据，制定大数据体时空网格化流程。以此为基础，根据时空数据重要程度编码与排序时空网格，确定时空网格的优先级，以地图作为基础底图，充分利用地理信息技术可视化功能，通过地图形式可视化展示时空网格与时空数据，并采用HBase数据库存储时空数据，实现大数据体时空网格可视化智能管理方法的设计。试验数据表明：在不同试验工况背景下，所涉及方法应用后的时空数据网格匹配率最大值为98 %，时空数据可视化分辨率最大值为960 ppi，充分证实了该方法的应用效果好。

摘要:针对当前假肢手设计成本高和外观不拟人的问题，本文提出和测试了一种基于人手部解剖结构、运动学实验和假肢手多刚体模型仿真的仿人假肢手设计方法。本研究以人手为研究对象，选取了“抓、握、捏”三类人手常用的手部工况，采用Vicon运动捕捉系统采集人手部关节运动学数据，计算各关节运动角度并进行关节运动相关性分析。采用人手CT（computed tomography）图像建立建立假肢手多刚体模型。采用人手运动学实验数据对多刚体模型进行运动学仿真。最后，对假肢手多刚体模型进行3D打印，制作假肢手样机并进行抓握性能测试。样机测试结果表明仿人假肢手可以完成“抓、握、捏”三类常见的手部动作，其单指尖力平均值为1.73 N，双指尖力为3.92 N。假肢手表面摩擦系数为0.79，抓握力为4.14 N。本文设计的仿人假肢手具有拟人化的外观和基本的手部功能，其制造成本低，可满足残疾人的心理需求和购买需求。本文可为假肢手的个性化设计提供方法与实践参考。

摘要:针对受外部干扰和模型不确定性影响的四旋翼飞行器的姿态控制问题，提出了一种基于固定时间的降阶扩张状态观测器和固定时间反步状态反馈控制律的自抗扰姿态控制方法。基于四旋翼动力学模型及自抗扰理论，首先利用系统输出可测特性，设计了具有固定时间收敛性能的降阶扩张状态观测器并对观测器收敛性进行了理论证明；其次，在反步控制的基础上结合固定时间理论，设计了固定时间反步状态反馈控制器，并理论证明了闭环系统的跟踪误差能在固定时间内收敛至原点。最后，通过仿真算例，从收敛时间、稳态误差、最大误差以及均方误差等指标考察了所提出的控制方法的性能，仿真结果表明本文所提出的改进方法相较于传统自抗扰控制及反步滑模控制具有更好的控制品质。

摘要:随着深度学习的发展,大型神经网络(大语言模型)在自然语言处理领域的应用逐渐得到广泛认可。相较于传统的问答系统,大语言模型具有更好的表达能力、更强的学习能力和更好的泛化能力。然而,大语言模型在问答系统中存在着幻觉、失效过期,针对大量知识内容无法形成有效连贯的回答等诸多问题。同时,通用大语言模型存在卡脖子、知识外泄等问题,国内大模型存在精度差、专业性不强等问题,导致现今的大模型问答系统使用起来极为不便。本文提出了一种大语言模型融合知识图谱与向量检索的问答系统,旨在补足现有问答存在的问题。该系统利用大语言模型实现了知识图谱的构建与应用；多模型混合调用；结合知识图谱搜索和向量搜索实现了检索结果的最佳化。通过实验表明,本文提出的问答系统综合性能最佳。

摘要:为解决室内视觉定位中由于图像模糊所带来的挑战，提出基于模糊图像的室内视觉定位系统研究了模糊图像的定位。首先，通过模糊程度模型判断图像的模糊程度，并利用改进的图像恢复模型对图像进行去模糊处理，得到清晰图像。其次，通过基于深度学习的图像检索模型提高图像检索性能，以提高定位系统的精度。进一步，通过可适用于多种特征的基于本质矩阵的视觉定位算法，结合SuperPoint+SuperGlue特征提取算法以提高系统在光照和视点变化下的鲁棒性并提高处理效率；结合 LoFTR(Local Feature Transformers)算法以应对某些场景下无纹理或弱纹理的情形。该系统根据原始图像和检索图像对提取特征和匹配信息，并使用5点法和随机采样一致性算法估计本质矩阵，最终得到查询图像的相机绝对位姿。实验结果表明，该系统获得了精确的定位结果，平均中值定位误差为0.067米，相机角度误差1.826度。可见，通过提出的方法，解决了室内视觉定位中图像模糊带来的挑战，显著提高了定位精度。

摘要:面向构建航空不安全事件知识图谱，开展知识图谱信息抽取技术研究。分析清洗航空不安全事件原始数据，构建航空不安全事件实体关系抽取数据集和领域词典。当前知识图谱中实体关系抽取的主要问题是实体边界获取困难和关系分类精度不高，本文提出融合领域词典嵌入的语义信息增强方法，进行领域实体关系联合抽取。本文以航空公司安全信息报告中的大量不安全事件记录为具体应用场景，对提出的知识图谱构建方法进行了验证，实验分析了提出的实体关系抽取算法的精确率和召回率指标，表明了知识图谱构建方法的有效性。

摘要:为了解决小样本目标检测算法中网络倾斜现象，小样本数据误检、漏检等问题，提出了一种基于小样本目标检测的配电线路异物识别方法。首先，通过在迁移训练中引入注意力机制，解决网络倾斜现象。其次，提出了在线难度样本选择的方法，解决小样本分类以及小尺寸异物误检和漏检问题。再次，采用内卷积解决传统卷积问题，提高异物检测精度。再次，提出新的锚框方案，解决小尺寸异物目标定位不准问题。最后，构建了一个配电线路异物数据集。该方法相较于之前先进算法在配电线路异物检测数据集上检测精度提高了4.4%，达到了98.6%，具有优异性能。

摘要:飞鸟对航空器的安全运行有着严重的威胁。常用探鸟方法中，人工探测精度较低，雷达探测成本较高。为解决上述问题，对中小型机场而言，本文提出基于改进YOLOv8的机场飞鸟实时检测方法。利用视频监控设备来检测飞鸟能以较低的成本实现高效的检测精度及速度。首先，设计了特征融合C3 (feature fusion C3, FFC3)模块，该模块在更细粒度的层次上实现多尺度特征融合，然后为模型选择合适的通道数，实现了检测速度和精度的平衡。其次，设计了CSPPF (CBAM-spatial pyramid pooling fast)模块，在SPPF中引入CBAM (convolutional block attention module)模块，实现检测精度和速度的进一步提升。最后，发现了原AirBirds数据集的两点不足之处，对此改进了机场飞鸟数据集，同时利用了数据集增强技术。结果表明，改进YOLOv8的mAP@50达到0.820，相比原YOLOv8提升了0.015;改进YOLOv8的速度达到32 帧/s。改进YOLOv8满足机场鸟类检测实时性和精确性的要求，为复杂环境下中小机场飞鸟检测提供了一种新思路。

摘要:针对传统加权谱密度(WSD)法中加权函数指数因子选取不当导致模态振型识别精度降低的问题,建立了基于联合WSD的结构振型频域识别方法,提升了WSD方法的识别精度及适用范围。根据盲源分离与振型叠加法的相似性,采用WSD方法对结构振动信号进行解耦与分离；利用预设的多个加权密度矩阵构建三维张量加权谱,并采用平行因子2模型自适应选取加权函数指数因子；在此基础之上,引入最小谱方差评判准则进行评价,从而实现模态振型分离矩阵的精确估计。三自由度系统理论模型的模态振型识别结果表明:所提方法能准确获取各阶模态振型所对应的最优加权函数指数因子,针对结构模态振型的识别精度均优于传统频域分解法和二阶盲辨识方法,即使在数据较短、频谱毛刺严重时仍具有较高的识别精度,为建筑结构模态振型识别提供了一种新的识别算法。

摘要:为了分析梁拱组合体系桥梁发生断索效应对结构安全性的影响，本文依托陕西省某在建梁拱组合桥梁，采用有限元数值模拟的方法，对运营期间多种“吊杆突然断裂”的状况进行了动力响应分析以及安全性评价。结果表明: 受梁-拱组合结构“墩-梁-拱”三者结合作用，断索跨的断索冲击效应显著并对相邻跨有一定的影响，但对其余跨几乎无影响；不同数量的断索发生后结构振动在5s时间内基本趋于稳定，断索后三种情景下主梁响应幅度相对较小，拱肋相对较大，拱肋动力放大系数（Dynamic Amplification Factor— DAF）最大达到了10.5，动力作用下吊杆的需求能力比（Demand Capacity Ratio—DCR）有大幅提高。依托工程在发生断索后短时间内吊杆内力会有数倍的增加，各情景下吊杆动力DCR最大值为40.3%，结构安全储备大幅下降，表明桥梁在断索振动的过程中有吊杆连续断裂的危险，运营过程中应特别注意此类安全事故发生。

摘要:为探究减载材料差异对衬砌变形及安全性的长期影响,选取EPS板、低压实土和橡胶颗粒混合土三种减载材料,填土采用高压实土,利用试验与数值模拟相结合的方式,分析了当减载率相同时,不同减载材料与高压实土共同蠕变对高填明洞长期性能的影响。结果表明：四种材料的蠕变曲线分为衰减蠕变和稳态蠕变两个阶段,另外,同一荷载作用下,材料蠕变应变大小依次为：EPS板>橡胶颗粒混合土>低压实土>高压实土；不同减载措施下填方中心蠕变位移最大,向外环形扩散降低,且填方蠕变位移大小依次为：EPS板>低压实土>橡胶颗粒混合土,橡胶颗粒混合土可以有效抑制填方的蠕变位移。当减载材料与高压实土共同蠕变时,拱顶、拱肩先下沉再回弹,拱腰和边墙先向外扩散再向内收敛,拱顶沉降和拱腰收敛变化值最大；拱顶安全系数增量较大,但蠕变稳定后拱脚安全系数最小。不同减载措施下衬砌变形与安全系数变化大小依次为：低压实土>橡胶颗粒混合土> EPS板。

摘要:为解决普通喷射混凝土凝结时间长、早期强度低和抗渗性能差等问题,通过外掺纳米C-S-H(Calcium-silicate-hydrate,水化硅酸钙凝胶)材料的方式对其进行性能提升。以凝结时间、力学性能以及抗渗性能为宏观指标,并借助水化热测试、XRD(X-ray diffraction,X射线衍射)和SEM(Scanning electron microscope,扫描电子显微镜)等微观技术探究了纳米C-S-H材料对喷射混凝土水化规律及微观形貌的影响。结果表明,纳米C-S-H凝胶可明显缩短掺速凝剂水泥净浆的凝结时间,与基准组相比,掺2%纳米C-S-H凝胶的喷射混凝土1 d抗压强度可提高19.0%,渗水深度降低31.4%。机理分析表明,纳米C-S-H材料的晶核和填充效应能够促进水泥水化,且可以改善混凝土的内部结构,从而提升喷射混凝土的各项性能。

摘要:为解决蓄滞洪区受多源洪水风险的问题，以南四湖湖东滞洪区白马片区为研究对象，采用以水力学为主、水文学为辅的方法建立以南四湖分洪、蓄滞洪区区间降雨径流以及坡面汇流为主要洪水来源的蓄滞洪区洪水演进模型。结合白马河马楼上游流域的实测资料对模型参数进行率定，模拟了考虑南四湖水位36.79 m、36.99 m，降水频率五十年一遇、百年一遇四种组合工况下白马片的洪水淹没演进情况，从风险区面积、水量以及淹没水深等方面对不同洪水来源对蓄滞洪区的影响进行分析。结果表明：当南四湖分洪水位为36.79 m时，南四湖分洪与蓄滞洪区区间降雨径流以及坡面汇流的洪水对蓄滞洪区的影响均较大，影响程度相当；当南四湖分洪水位为36.79 m时，南四湖分洪对白马片区的洪水风险影响更大，水量约是区间降雨径流以及坡面汇流量的2倍。

摘要:运营的既有桥梁结构需要定期进行承载力评估，基于概率可靠度的承载力评估是较为理想的方法，但这种方法需要大量的数据作为评估依据。论文从概率统计学的参数估计出发，推导了均值已知和均值未知时的均值和方差置信区间。利用区间分析方法，计算了概率可靠度指标的置信区间，进而估算由于抽样误差引起的概率可靠度指标的计算误差。结合桥梁结构的目标可靠度指标及既有桥梁分类的依据，用数值计算的方法分析了常规条件下的概率可靠度指标置信区间。通过计算表明，在数据量较少的情况下，可靠度指标计算的置信区间范围过大，极易导致对桥梁评估的误判或漏判。提出了一种既有结构桥梁分类的可能度方法，用可能度度量既有桥梁结构的可靠度具有更加丰富的信息，并且评估结果更客观，便于桥梁养护者进行合理决策。

摘要:钢纤维已成为土木工程中应用需求不断增长的增强材料,因而钢纤维混凝土(SFRC)的损伤、断裂也是工程中亟需解决的关键问题。本文基于最新提出的统一相场理论和内聚力模型,建立由钢纤维、骨料、砂浆及界面过渡区构成的SFRC细观有限元模型并结合试验予以验证。针对单轴拉伸、三点弯曲等工况,考察钢纤维掺量和长度、骨料形状、初始切口缺陷等因素对SFRC抗拉和抗折性能的影响,对SFRC的力学性能及损伤破坏机理进行研究。结果表明:基于相场损伤模型和内聚力模型建立的SFRC细观有限元模型具有较好的准确性和可靠性；SFRC抗拉强度受钢纤维掺量的影响较大,在掺量取2%时性价比较高,比0.5%掺量时约提高34.2%,骨料形状和钢纤维长度的影响较小；SFRC抗折强度受钢纤维掺量及切口深度的影响较大,掺入0.2%、0.35%和0.5%的钢纤维使SFRC切口梁承载力分别提高了20.7%、38.9%和63.7%,相比切口深度为25 mm的SFRC切口梁,切口深度为40 mm和55 mm的SFRC切口梁承载力分别降低了19.9%和39.8%。供钢纤维混凝土工程分析和设计参考。

摘要:寒区隧道洞口空气幕保温技术相比传统的被动保温技术，可以更好地适应自然环境。本文通过流体力学原理、叠加原理和贝塞尔特征函数，得出了空气幕作用下寒区隧道空气温度场和围岩径向温度理论解，构建了完整的寒区隧道洞口空气幕温度场的理论体系。通过数值模拟方法，验证了该保温技术的可行性，总结了该保温技术的保温原则。结果表明：理论计算结果和数值计算结果较为接近，空气幕保温技术可有效防止隧道冻害；空气幕保温技术的保温原则可总结为加热为主，隔风为辅。本项研究可为今后的工程实践提供理论基础。

摘要:盾构机在复杂地层中掘进时,常发生停机事故。既有相关案例的监测结果表明,盾构停机将加剧对周围地层的影响,甚至引起开挖面变形失稳。本文基于耦合欧拉-拉格朗日法(CEL),建立了盾构隧道停机影响数值分析模型,研究了盾构停机时刀盘前方地层土体在不同土舱填充率下的变形规律。结果表明:当填充率约为75%时,开挖面前方等效塑性应变和地层竖向位移变化率均发生突变,表明75%即为维持开挖面稳定性的临界土舱填充率。为减小盾构停机时对开挖面前方深层土体变形影响区范围,应保证盾构停机时土舱填充率,同时增大盾构在下穿既有地下工程前的安全检查距离。

摘要:针对传统方法对于路面状态识别准确率低及人工提取路面图像特征过程复杂等问题，提出了一种改进ResNet的路面状态识别算法，对7种路面状态进行识别。首先，在ResNet经典模型算法上添加Dense Block密连模块，使算法提取路面状态的更多浅层边缘特征，然后在ResNet的残差模块中引入双注意力机制，使算法根据不同通道特征的重要程度，自适应提取深层关键特征；最后，添加两层全连接层并引入Dropout抑制过拟合，最终实现路面状态的识别。实验结果表明，该方法的准确率、精确率、召回率、 和特异度均达到99.0%以上，能有效提取关键的特征信息，具有较强的鲁棒性，有效地提高了路面状态的识别精度。

摘要:自动驾驶车辆外部人机交互界面(External Human-Machine Interfaces,eHMI)的呈现方式与时机会影响行人的过街决策,所以研究过街行人对自动驾驶车辆的意图理解这一方面非常重要。本实验利用Unity 3D建立仿真模型,依据车辆意图呈现方式与时机的不同进而生成16段自动驾驶车辆驶来视频,将视频乱序向参试者播放,收集参试者在面对不同视频时做出的反应时间与过街决策,基于此来探究eHMI呈现方式和时机对行人过街决策的影响。实验结果表明,在呈现方式方面:相比于中性颜色,显著的文本颜色往往更可以影响行人的过街决策,可以大大缩短行人的反应时间,帮助行人做出更准确、更安全的过街决策；在呈现时机方面,当自动驾驶车辆车速处于35km/h到40km/h的时候,激活距离越近越会对行人的过街决策产生积极的影响。

摘要:分心驾驶是影响交通事故发生的一个重要因素,当前对分心驾驶的研究集中于驾驶员驾驶行为的识别,缺少对事故发生机理的研究。为了提高高速公路行车安全,本文以某地区高速公路交通事故为基础,考虑驾驶员、车辆、道路、环境等因素间的耦合关系,运用关联规则算法,分析事故发生的季节性差异,多角度挖掘高速公路分心驾驶事故的潜在规律。结果表明:因驾驶员未集中注意力而引发的事故具有一定的时空规律,工作日通勤高峰时段发生事故更多,空间上存在事故多发点；无论夏季或冬季,平直路段与良好天气组合环境下发生分心驾驶事故的事故风险更高；事故严重程度多为仅财产损失事故或伤人事故,发生死亡事故比例较低；夏季和冬季引发的分心事故在事故致因及事故发生形态上存在差异。研究结果可为交通管理者制定创新政策,提升道路安全水平提供理论指导。

摘要:针对目前传感器在采集数据过程中由于受到天气或者自身设备故障等原因，造成数据缺失或者数据异常，导致不能从采集的数据中获得准确的交通变化规律等问题，分别提出基于改进最近邻插值算法和基于随机森林插补的交通流量数据缺失修复模型。由于交通数据缺失场景和缺失类型以及时空关联的差异性，将数据缺失类型划分为简单随机缺失和复杂连续缺失两种；利用改进的最近邻插值算法建立模型处理简单随机缺失，建立随机森林模型进行迭代插补处理复杂连续缺失；面对两种不同的数据缺失类型，利用期望最大化算法、深度信念网络、季节性差分自回归滑动平均模型分别搭建模型对比交叉验证改进的最近邻插值算法和随机森林插补方法。数据来源于美国加利福尼亚州PeMS实时采集的从2022年6月1日到2022年7月31日以5min为采样时间间隔的交通流量数据，为了模拟数据的缺失状况，将完整数据按照一定比例进行缺失，来模拟数据缺数的情况，得到简单随机缺失和复杂连续缺失分布的交通流量缺失数据集。结果表明:本实验在不同的缺失比例下均有良好的表现，通过设计不同的缺失比例和类型，各项评估指标均有明显优势，验证了两种数据缺失填充模型的有效性。

摘要:为充分利用进近空域内的灵活使用空域和空域容量,研究了航班进场路径的多目标分配优化问题。考虑安全间隔等约束,构建了一种以交通密度和航班平均进场时间最小为目标的路径分配模型,设计非支配排序遗传算法(NSGA-II)进行优化方案求解。优化结果表明,分配路径后交通密度下降了12.23%,平均进场时间下降了14.32%,算法同时分类出了需调整进场路径的航班集。对优化方案进行了TAAM仿真验证,仿真结果表明,路径分配使得在大流量条件下空域内航班瞬时架次提升了10%,扇区仿真负荷降低了9.3%,平均五边落地时间间隔小而均匀,最多降低了18.23%。验证了路径分配的可行性,可有效提高进近空域的利用率、航班进场效率和跑道进场容量,辅助进近空域流量管理或管制员指挥决策。

摘要:随着液体运载火箭型号越来越多，各型号贮箱箱底不统一的技术状态严重制约了箱底生产产业化能力的提升。液体运载火箭贮箱箱底承载推进剂，承受和传递沿着箭体轴向和径向的载荷，是航天装备先进性与可靠性的决定因素之一。为了解决火箭贮箱生产能力与任务需求之间的矛盾，本文基于现役贮箱箱底的开孔特点和承载能力，对贮箱箱底进行了型谱构建。通过研究工况、承载能力和箱底厚度之间的联系，将其参数化。统型开孔分布和箱底厚度，实现贮箱的产品化。将箱底统型、箱底厚度设计和自动化建模这一完整的设计流程集成贮箱箱底自动化设计平台，为贮箱箱底的研发设计提供新的设计思路与方法。有利于快速选型、加速液体火箭研究进程，提升箱底生产产品化能力。

摘要:为了更合理高效地在灾害发生时对不同受灾点进行应急救援,本文提出了一种基于组合赋权的TOPSIS模型,对受灾点救援需求紧迫度进行分级研究。首先,分析受灾点救援需求紧迫度的影响因素,构建受灾点救援需求紧迫度评价指标体系；其次,综合运用CRITIC和熵权法对各指标进行组合赋权；然后,运用组合赋权-TOPSIS法对受灾点救援需求紧迫度量化分级；最后,以汶川地震为背景进行算例分析,结果表明:组合赋权所得权值相比单一赋权能够得到更加客观合理的结果,有利于灾害发生情况下应急管理部门更加及时、准确、有序地进行应急救援。

摘要:核电厂调试是电厂运行的前一阶段，旨在验证全厂设备符合运行要求。人因失效会严重影响调试的安全可靠性，对调试人因事件进行分析可帮助识别诱发人因失效的潜在因素，从而为调试安全质量管理提供指导。本研究基于领域专家判断，修改并建立针对调试的人因分析与分类系统（HFACS），并由5位领域专家应用该系统对127起人因事件进行分析编码。研究所获频率统计结果与核电厂运行事件分析结果的对比表明，调试和运行作为两种不同的电厂阶段，在监督管理、失误类型上存在共性，在组织影响、不安全行为的前提条件及人员违规上存在差异。通过相关性分析，研究识别出与人因失效具有显著关联的若干因素，调试作业的管理可通过控制这些因素来减少人因失效的发生。