摘要:掺氢天然气管道输送能够高效解决氢气产地和用氢地域的错配问题。然而,氢气注入天然气后,改变了原管道系统输送气体的流动状态及热力学特性。因此,对管道输送掺氢天然气的管线压缩机、计量方面的影响进行了总结；然后,综述了近年来对各种工况的掺氢天然气热物理参数研究内容,包括密度、温度、压力、粘度、比热容、互换性、压缩因子、发热量及焦耳-汤姆逊系数；最后,展望了掺氢天然气热物理参数研究的发展趋势。掺氢天然气热物理参数的总结能够为后续掺氢天然气管道输送的理论研究和工程应用提供参考。

摘要:现有文献通常对智能航运或者船舶智能制造分别进行研究。文章结合文献综述和案例研究，从船舶建造企业视角提出了数字航运和船舶建造框架，对框架的主要组成：工业4.0使能技术、自主航行船舶和船舶设计建造数字孪生、工业5.0目标等进行了分析和展望。研究提出的框架填补了将智能航运和船舶建造相结合的研究空白，有效的促进中国造船企业在推进工业4.0等数字化技术应用时拓展视角，促进产品研发的纵向集成和产业链上下游的横向集成。另外框架每个组成部分，也是航运和船舶设计制造行业数字化转型过程中要克服的难点和研究的重点。

摘要:建筑物单体提取是三维重建关键环节。通过传统过绿指数法分类植被点,再提取单体,存在大量建筑物点被错分为植被点问题,难以保证获取的建筑物单体有较好的完整性。针对该问题,提出一种改进的建筑物单体提取算法。首先结合点云过绿指数、法向量信息分类出植被点；然后考虑被错分的建筑物点和植被点在空间密度分布上的差异性,采用空间密度检测将错分点识别并重新分类为非植被点；最后通过密度聚类将建筑物单体分割,得到较为完整的建筑物单体。用植被分布差异较大的两组数据进行实验,结果表明本文改进的方法能更为完整的提取建筑物单体,有效避免了过绿指数过度错分现象,在正确性波动较小的情况下,完整性和质量精度明显优于过绿指数法。

摘要:针对页岩层理构造发育、裂缝细小的特点，本文提出了一种基于UU-Net（multi-path U-shaped network）深度学习模型的页岩露头裂缝自动识别深度学习模型。首先，对裂缝图像数据集进行手工标注和二值化预处理；然后，将数据集分为训练集和测试集，通过参数优化迭代对模型进行训练和验证，得到精度符合要求的露头多尺度裂缝识别模型；最后，将该模型应用于四川盆地页岩露头图像和岩石薄片图像上分别进行不同尺度的裂缝提取，并定量统计裂缝的长度和倾角信息。实际应用结果表明：（1）相比于手工标注，深度学习裂缝识别效率明显提高；（2）大尺度裂缝识别准确率达到98%，中小尺度裂缝识别准确率约为96%，微裂缝识别准确率约为94%；（3）训练的模型可以应用于其它区块页岩露头或岩石薄片图像的多尺度裂缝识别中，模型具有较好的泛化能力。

摘要:为了完成对相变储层地震精细描述与厚度预测研究，以苏北盆地为例展开研究。苏北盆地三河北滩坝砂储层，随着埋深的增加，地震同相轴由外坡的“单轴”变为中坡“双强轴”再变为内坡的“上强下弱”反射。研究区已钻井20口，储层预测属于小样本案例。如何搞清分相带的机理，并开展分相带的储层描述与预测，既具有理论研究意义，又有现实的必要性。对于相带划分，首先通过井震关系精细分析，搞清相变的本质：一是盖层、储层沉积厚度有结构性的变化，二是灰质成分分布的变化，两者综合造成同相轴相变；接着，提取研究区过零点个数、能量半时、最大振幅、主频、频带宽度、最小振幅等6种典型地震属性，明确了相变分布范围，属性切片支持3个相带的划分；考虑到目的层与上覆盖层很近、常规零相位数据砂体特征不明显，开展压缩感知提频与90°相移目标处理，3个相变带的特征得到进一步明确。针对相变储层的厚度预测，首先采用属性与厚度拟合法进行了不分相带的厚度计算，但结果不理想；改用支持向量机（SVM）机器学习方法进行不分相带的厚度预测，预测结果表明SVM方法相对于前面的拟合法效果有所改进；再分别用以上两种方法进行分相带的厚度计算与预测，精度得到进一步提高。论文研究思路、方法及结论对少井区、复杂相变储层的勘探开发，有一定的借鉴与参考作用。

摘要:地热能绿色可持续,对于实现“双碳”目标至关重要。银川盆地是典型的寒旱区域,对热能需求巨大。前人对银川盆地地热的研究基本集中于估算地热资源量,对地热水的水化学特征及形成机理研究较少。因此本文以运用水文地球化学、氢氧稳定同位素、放射性同位素(氚和14C)测年和水岩作用模拟等方法分析银川盆地内地热水水化学特征及形成演化机制。研究结果表明银川盆地地热水水化学类型为Cl-Na型和Cl SO4-Na型。Na+ 在阳离子中占比最大,Cl- 在阴离子中占比最大。岩盐的溶解是Na+的主要来源之一,另一个来源是阳离子交替吸附作用。石膏的溶解是SO42-主要来源。银川盆地补给区高程为范围在2600-2900m之间,平均补给高程为2762.44m,地热水来源并非大气降水直接补给,而是贺兰山地区高海拔处的大气降水沿贺兰山东麓断裂对银川盆地地下热水进行补给,地热水最老年龄为20750年,存在亚现代地下水的混合水,补给高程高且距离远。

摘要:随着人口老龄化趋势的加剧，老年人行走的生物力学特征成为健康管理和康复领域的关键研究方向。了解不同年龄段中老年人群行走过程中下肢姿势控制的生物力学特征，对于更好地理解步态变化、预防下肢损伤以及制定有效的康复策略至关重要。 探究中老年人群年龄变化对步态生物力学特征的影响，以减少步行时的跌倒损伤风险。 采集60名40-49、50-59岁两个年龄段的受试者（30男、30女）。使用运动学采集设备Codamotion红外捕捉系统、ATMI三维测力台和Footscan压力平板同步采集受试者的运动学和动力学数据。所有数据分析采用科恩效应（Cohen’s effect）进行统计分析。 实验结果表明：①脚跟着地时刻过度到全脚掌着地时刻老年组女性左侧膝关节屈曲变化角度最大，为11.22°，老年组男性右侧髋关节屈曲变化角度最大，为 5.99°；②开始着地阶段女子中年组与老年组双侧差异均中等强效应（d=0.5、d=0.77）,整足触地阶段女子老年组双侧差异具有中等效应（d=0.62）；③男性老年组行走时Z轴方向特征量F1双侧差异展示出中等效应（d=0.714）；④结果表明，年龄增加双足效应值增大，行走过程中双足不稳定性增加。步态变化受性别差异影响，在制定个性化的康复和预防策略时，需要根据不同性别的特点进行针对性的训练和干预。另外，足底压力和冲量的变化与年龄相关，应加强足底肌肉的锻炼，以减少足底损伤和改善步态稳定性。

摘要:土壤蒸汽消毒技术在防治土传病害时具有显著优势，是解决土壤连作障碍难题的重要手段之一，而蒸汽在土壤中的热传递特性与特定土壤的相关物理参数密不可分。本文针对云南独特红壤，运用烘干法、比重瓶法、热探针法、准稳态平板法测定影响热质传递特性的主要物理参数，测定结果如下:土壤容重为0.736 g·cm-3、土壤含水率为26.2%、土壤颗粒密度为2.398 g·cm-3、土壤孔隙度为69.3%、土壤导热系数为0.2962 W·(m·℃)-1，土壤质量比热容为57.8403 J·(kg·℃)-1。研究结果为后续土壤蒸汽消毒试验以及热质传递仿真模型构建，提供了前期试验数据支持。

摘要:碳纳米管增强复合材料是一种既满足航空航天、医学生物等高技术领域的需要，又满足在极限环境下反复正常工作的新型功能材料。本文研究了压电碳纳米管增强复合材料（Functional gradient carbon nanotube reinforced composites, FG-CNTRC）夹层板的自由振动和隔声特性，考虑了两种不同的芯层分布形式，即对称的FG-X型分布和非对称的FG-V型分布。基于三阶剪切变形理论，建立了四边简支边界条件下的动力学方程和声振耦合方程，利用纳维法和流固耦合条件，求解得到结构振动固有频率和隔声量。通过有限元模拟，验证了理论模型的正确性和可行性，在此基础上，讨论了参数变化对自由振动和隔声特性的影响。该研究为夹层板在工程上的应用提供了理论基础。

摘要:为获取不同地应力下的爆破岩石块度信息，避免在立井正向爆破扩掘中出现爆后岩石块度过大的现象，通过ANSYS/LS-DYNA建立了立井计算模型，研究了岩石碎片面积分布规律，分析了不同类型裂隙面的形成效果；最后对岩体应力状态进行分析，判定对应裂隙面的形成效果，明确大块岩石的形成位置，并在此基础上提出爆破方案设计建议。结果表明:随着地应力的不断增加，碎片面积分布区间变广，主要分布区间由0~300 cm2逐渐向300~900 cm2过渡，且爆后岩块向不规则体发展；当地应力超过5 MPa时，爆破会产生1 500~1 800 cm2的碎片，接近允许最大碎片面积1 736 cm2，产生的爆破岩石块可能堵塞导井；靠近设计开挖面的岩体底部其垂向应力较大，水平裂隙面形成受阻，爆破易产生大块岩石；靠近开挖岩体上表面处的岩体其垂向应力较小，容易形成水平裂隙面。可见，在设计立井爆破扩掘方案时，应考虑在靠近设计开挖面岩体的底部加强装药，并按照从扩掘岩体上部至下部的顺序，依次起爆相同装药高度的炸药，改变岩体应力状态，减小爆后岩石块度，避免爆生岩块堵塞导井。

摘要:川南复杂构造区地质力学环境复杂，套变频繁发生，导致水平井压裂改造困难，造成井下工程措施失效和单井产量的巨大损失，从而大大影响产量且延长减产周期。而复杂构造区地质力学因素与套变风险关系紧密，因此，需要明确局部构造内地质力学参数与套变风险之间的关系，构建相应的评价模型来精准预测套变的风险，本文综合利用已有的微地震监测、套管几何形态监测及多臂井径测井资料，研究深层页岩气井套变的基本特征，并基于套管变形量和变形程度构建套变风险定量评价的因子级数，并结合已有的多级断缝系统解释资料、地应力场模拟结果及钻井资料，开展套变风险因子级数与储层地质力学参数之间的关系研究，建立深层页岩气井套变风险智能分级判识算法，并应用于新钻井压前套变风险预警。结果表明川南深层页岩气井基于套变的程度及其特征可将套变风险等级划分为五个级次，级次越大，套变程度越大，损伤越大；而套变的程度主要与深层储层地质力学参数紧密相关，在构造变形强（曲率＞0.25 km-1）、断层倾角较大（＞45 °），断层走向与最大水平主应力方向的夹角较小（＜30 °）、两向应力差较大（＞18 MPa）、应力状态为局部挤压走滑态（结构指数＞1.65）的地区，易于发生三级以上的套变，套变损伤强度较大。基于套变因子级数与储层地质力学参数之间的关系数据库，利用贝叶斯分类判识算法，建立了研究区套变风险预测分析模型并成功应用于新水平井当中，预测精度在90 %以上，可以进行推广应用，该方法可减少水平井段压裂前的丢段，提高水平井压裂的成功率，提升深层页岩气井的开发效果和经济效益。

摘要:强边底水油藏总体储量规模巨大，但一直面临采出程度低、开发效果不理想的难题。本文以沾化凹陷孤南油田152块油藏为例，通过油藏数值模拟和现场实践，开展了剩余油二次富集过程影响因素和开发策略研究。结果表明，强边底水油藏的流体属性、岩石储层物性以及地层属性等对剩余油二次富集过程的影响效果和程度不一，其中地层倾角、油层厚度、含油条带宽度、渗透率、地层水密度、岩石压缩系数、反韵律非均质性等是影响剩余油二次富集的有利因素。当油层渗透率小于500 mD，地层倾角小于35°，地层水密度小于1.3 g·cm-3，油层厚度小于15 m, 含油条带宽度小于400 m时，压缩系数、反韵律变化幅度、水侵速度（水动力梯度、孔隙流体压力变化幅度）等参数变化越大，油藏剩余油二次富集时间越短，油水二次运移速度越快，注采周期越短，水驱油效果越好，是加速剩余油二次富集和注采耦合驱油进程的主控因素。针对孤南152块和孤南2块的现场实践，提出了以缩放合理注采井距实施边外注水为主的人工调整剩余油二次加速富集策略，精准优化井位完善井网，提高单井储量控制，调整后单元日油能力从调整前的143t提升至262.9t，水驱控制程度达到91.1%，平均采收率由35.5%提高到46%，提高10.5个百分点，取得了良好的开发效果。

摘要:水力压裂过程岩石孔隙结构的演化过程十分复杂，量化水力压裂过程中孔隙体积的变化对于理解水力压裂机理至关重要。在这项研究中，采用自主设计的水力压裂实验装置对岩心进行了水力压裂实验，并利用核磁共振技术来定量表征完整水力压裂过程中孔隙结构的演变。研究结果表明：（1）水力压裂过程中岩石的压力响应受注入速率的影响，且与岩心初始渗透率相关。当岩心的初始渗透率较低时，注入速率对压力累积响应影响较小，相反，对于具有较高初始渗透率的岩心，注入速率会显著影响压力变化；（2）通过核磁共振得到了完整水力压裂过程孔隙体积演化规律。大孔体积的变化主导了岩石孔隙体积的变化，随注入速率的增加，孔隙体积增加显著。此外，随着岩心初始渗透率的提高，这种影响更加明显；（3）水力压裂过程注入的流体不仅会形成水力裂缝，还会导致岩石孔隙体积发生显著变化，这些改变最终导致岩心的初始渗透性增强。注入的流体会引起岩石孔隙度和渗透率的变化，在常规水力压裂过程中被认为是无效的流体滤失在储层改造中起到了至关重要的作用，研究结果为进一步提高油气资源采收率提供了新见解。

摘要:玛湖油田致密砾岩油藏正转向效益开发阶段,需开展水平井井组合理压裂工艺参数优化研究。为此,通过充分挖掘已有油藏数值模型功能,提出了压裂-生产一体化数值模拟方法和流程,以基于弹性开发的井组整体采出程度为指标,对井组井距部署及压裂工艺参数进行敏感性分析,并基于正交设计原理,明确主控因素。结果表明：水平井井组产能随着井距、簇间距、用液强度的增加,均呈现先上升后下降的变化规律,加砂强度与井组产能呈正相关性；4个因素对井组整体采出程度的影响由高到低排序为井距、加砂强度、用液强度、簇间距；最优参数组合方案为井距250 m、簇间距20 m、用液强度30 m3/m、加砂强度3 m3/m,5年期整体采出程度为17.9%。该研究成果可为致密油水平井井组压裂优化设计提供技术支撑。

摘要:CO2前置蓄能压裂具有增能效果好、返排速度快、储层伤害小等优势，是一种极具前景的储层改造措施。本文利用数值模拟方法考察了储层参数（毛细管压力、基质渗透率）和工程参数（焖井压力、焖井时间、返排速度和返排压力）对页岩油储层CO2前置蓄能压裂返排效果的影响规律，分析了各参数对压裂液返排效率的影响机制。结果表明，储层渗透率和毛管力越低，压裂液返排阻力越大，返排率越低；渗透率对CO2蓄能效果的影响更为显著，毛管力对压裂液返排速度的影响很小。工程因素主要通过对CO2的有效蓄能和液体压裂液因渗析、滤失等原因滞留来影响返排效果。优化的返排参数范围内，压裂液返排率提升超过5%，原油采收率提升超过7%。在该制度下CO2前置蓄能不仅可以为储层提供充足的返排和生产动力，还可以提高孔隙动用范围，提高原油采收率。

摘要:为了深入研究层流冷却器倾翻系统运动特性，需建立准确的机-液联合仿真模型。根据倾翻系统使用要求，设计了整体结构及其液压系统；基于ADAMS和AMESim软件平台，建立了层流冷却器倾翻系统机-液联合仿真模型，分析了液压缸的负载、流量、速度及旋转接头受力等变化规律；针对倾翻系统的非对称性结构设计进行了参数优化，确定了液压缸铰接点与旋转接头1铰接点垂直投影距离为456 mm时旋转接头受力之差为零，优化了倾翻系统的运动特性，为标准件的选型提供了理论依据；通过出口节流调速的方式对倾翻速度进行调节，降低了倾翻系统在运动过程中速度及负载的波动，通过现场应用验证了联合仿真模型的正确性。

摘要:为优化储能系统容量配置，提高经济性和节能效果、实现系统的削峰填谷，该文从源-荷两侧出发，基于Matlab平台搭建了考虑柔性用能的储能容量优化配置模型，在投资运行成本最低和碳排放量最少的基础上，又提出了考虑系统源-荷匹配程度、负荷曲线平缓程度、综合能源利用率以及用电舒适度等多优化目标的综合评价方法。通过南京江北新区能源站具体算例结果表明，柔性负荷调节参与配置后不仅能提高系统整体运行经济性和环保性，还能在保障用户舒适度的前提下提高综合能源利用率并达到削峰填谷的目的，实现源-荷之间的友好互动，缓解电网压力。

摘要:复杂天气条件下,天气变化波动较大；光伏电站传统太阳辐射量预测模型无法很好地处理复杂的非线性关系,存在精度不足的缺陷,给电力系统的保护和并网安全带来了挑战。为了应对这一挑战,建立了一种基于自适应模糊神经网络(Adaptive-Network-based Fuzzy Inference Systems, ANFIS)的太阳辐射量预测模型。该模型引入了卫星遥感数据作为输入量,以补充传统的气象数据。首先,使用样本熵计算法对复杂天气进行判定；其次,采用自回归移动平均(ARIMA)模型,预测未来24小时的云团光学厚度和气溶胶光学厚度这两种关键的卫星遥感数据。结合大气层上界的太阳辐射量和大气平均温度,建立了基于ANFIS的太阳能辐射量预测模型,从而得到未来24小时的太阳能辐射量预测结果。在算例研究中,将ANFIS模型与多层前馈(Back Propagation, BP)神经网络预测模型、长短期记忆(Long Short-Term Memory, LSTM)神经网络预测模型在不同天气类型中的精度进行了对比。结果表明,在简单天气条件下,ANFIS模型、BP模型、LSTM模型的均方根误差分别为0.1122 W/m2、0.3184 W/m2、0.2534 W/m2,三者相对较小且相差不大；在复杂天气条件中,ANFIS模型的均方根误差为0.8606 W/m2,比BP模型和LSTM模型分别降低了4.0396 W/m2、2.0252 W/m2,这说明ANFIS模型在复杂天气条件下表现较好,能够适应具有较强波动性的数据。研究同时表明,在考虑气象数据的基础上计及卫星遥感数据,可将预测的均方根误差降低0.132 W/m2,进一步改进了预测精度。

摘要:为了精准定位窃电行为，减小电力窃取给电力系统带来的经济损失，提出了一种基于熵权法Stacking（Stacking Based Entropy，E_Stacking）集成学习的多分类窃电检测模型。首先基于用电量信息共线性的特点，使用方差膨胀因子（Variance Inflation Factor，VIF）作为标准对数据降维，以降低数据复杂度。然后在模型训练时嵌入k折交叉验证,有效防止模型过拟合。该模型包含初级学习器和元学习器两层学习器，可以充分结合两层学习器的优点，将学习的互补特征和判别特征相结合，进一步提高检测性能。最后，使用爱尔兰数据集和部分加州大学欧文分校（University of California Irvine，UCI）数据集验证模型，结果优于目前几种常见的方法，证明该模型的有效性和稳定性。

摘要:永磁同步电机因其结构紧凑、噪声较少、功耗较少、运行速度快、操作稳定,已被普遍采用。针对永磁同步电机弱磁控制过程中,转速环参数选取采用传统PI控制方法,依靠经验整定参数,外界抗干扰能力较差、难以保证在各运行区间具有优良性能等问题,提出一种基于减法平均优化算法的永磁同步电机的弱磁和MTPA控制的宽运行范围方法。将智能寻优算法、MTPA控制、弱磁控制三者相结合,利用减法平均优化算法优化PI控制器的参数,提高了系统的响应性能和抗干扰能力；工作电压未超过电压极限圆使用MTPA控制策略运行；工作电压超过电压极限圆利用电压闭环反馈,进行弱磁控制。使用MATLAB/Simulink构建的永磁同步电机弱磁控制仿真模拟,通过PI控制器和减法平均优化算法优化后的PI控制器性能对比,从仿真结果得到控制器方法的有效性。实验有效证明了该控制方法能够解决各种运行工况下控制器参数的优化整定问题,提高电机控制精度。

摘要:紧凑型架空导线非同期摇摆是导致相间风偏闪络事故发生的直接原因,然而相对于单相导线与绝缘子的风偏响应研究,不同相导线非同期摇摆的理论研究还较为缺乏,本质机理尚不明确。为探究架空导线非同期摇摆机理,以档端横向位移激励为研究切入点,建立大风工况下存在档端位移激励的架空导线风偏摆动计算模型,推导得出模型稳态响应的非线性渐进解,对比了两种共振状态的响应幅值,分析了架空导线非同期摇摆的参变响应特性,并通过工程实例绘制了非同期摇摆时程响应曲线图与参变响应折线图。研究表明:档端横向位移激励能改变架空导线风偏运动的重力参数,可以导致不同相导线非同期摇摆现象的发生；架空导线动态响应幅值与档端位移激励幅值、水平张力呈正比,与档距、导线单位质量呈反比。

摘要:海洋中不仅存在满足频散关系的自由短波，还存在由中尺度波发生破碎后生成的短波。微波电磁波和上述两种短波均能发生布拉格散射。为验证破碎短波的回波多普勒特性，通过构建自由波、破碎短波及重力波相耦合海面的X波段多普勒雷达复合海面散射模型，研究了该模型下不同入射角、不同风速和不同方向的回波多普勒谱。结果表明：破碎短波的存在可以有效地解释雷达在中等入射角和掠射角，以及顺风和逆风照射海面后回波多普勒谱的不对称性；此外，通过不同条件下的回波分析，进一步揭示海面波动对雷达散射特性的影响机制。研究结果可为相干微波雷达复合海面散射机理提供重要的理论支撑。

摘要:偏头痛作为一种常见疾病，其患者基数庞大、发作率高，深刻影响患者的日常生活。随着人工智能技术的不断发展，机器学习在疾病分类、预测等领域应用发展迅猛且效果良好。现借助机器学习技术提出一种针对偏头痛病症的分类模型。为处理数据不平衡问题，将合成少数类过采样技术（Synthetic Minority Oversampling Technique, SMOTE）与Tomek links方法相结合进行数据处理，并利用传统机器学习方法和类别型特征提升（Categorical Boosting, CatBoost）、轻量级梯度提升机算法（Light Gradient Boosting Machine, LightGBM）、梯度提升树（Gradient Boosting Decision Trees, GBDT）、Stacking等集成学习方法进行训练并完成测试。通过贝叶斯优化方法进行超参数调优，对比多种模型性能，最终的结果表明，以CatBoost、LightGBM、GBDT三个模型作为Stacking基学习器的模型表现最佳，其预测准确率可以达到98.84%。这一发现表明该模型在偏头痛病症分型中具有卓越的性能，同时为改善偏头痛病症分型的精确性和可靠性提供了有效的方法。

摘要:在航空航天、医疗、交通等需要保证严格安全的领域,软件测试过程中通常需要利用修正条件判定覆盖(Modified Condition/Decision Coverage,MC/DC)替代传统覆盖准则,以此生成更高质量的测试用例。基于此,本文提出了一种面向MC/DC覆盖的白盒单元测试用例自动生成方案,该方案以MC/DC覆盖到分支覆盖的映射为理论依据,基于符号执行引擎KLEE和底层虚拟机(Low-Level Virtual Machine,LLVM)基础技术框架设计了多款工具,从而自动生成满足测试代码MC/DC最高覆盖的测试用例,以此检测出由于设计导致的MC/DC无法达到100%覆盖的代码缺陷。

摘要:为提高自动导引车（AGV）在复杂视觉环境下的定位性能、降低硬件成本，提出了一种基于AprilTag和模糊互补滤波的视觉惯性里程计（VIO）。采用扩展卡尔曼滤波器（EKF）融合陀螺仪、磁力计和编码器测量数据，计算航向角用于航位推算。通过对相机AprilTag识别距离和运动速度进行模糊推算获取标识权重，加权计算AprilTag进行视觉定位，减小多标识视觉定位误差。通过标识权重均值计算互补融合系数，将视觉定位和航位推算结果互补融合，提高VIO定位精度。实验结果表明，所提出的VIO在小型AGV的定位精度达到了41.84mm，比传统卡尔曼滤波的AprilTag-VIO提高了20.75%。

摘要:为充分挖掘专利文本中已有的解决方案和技术知识,依据发明问题解决理论(TRIZ),提出一种基于预训练语言模型的方法,将其用于面向TRIZ发明原理的中文专利分类研究中。基于整词掩码技术,使用不同数量的专利数据集(标题和)对中文RoBERTa模型进一步预训练,生成特定于专利领域的RoBERTa_patent1.0和RoBERTa_patent2.0两个模型,并在此基础上添加全连接层,构建了基于RoBERTa、RoBERTa_patent1.0和RoBERTa_patent2.0的三个专利分类模型。然后使用构建的基于TRIZ发明原理的专利数据集对以上三个分类模型进行训练和测试。实验结果表明,RoBERTa_patent2.0_IP具有更高的准确率、宏查准率、宏查全率和宏F1值,分别达到96%、95.69%、94%、94.84%,实现了基于TRIZ发明原理的中文专利文本自动分类,可以帮助设计者理解与应用TRIZ发明原理,实现产品的创新设计。

摘要:在复杂网络中,识别关键节点对于提高网络的可靠性、保证网络的安全有效运行具有重要意义。然而,传统的中心性方法是片面的,不准确的,求中心性值方法在不同网络效果不同；同时,许多节点具有相同的中心性值,使得难以区分节点之间的差异。为更好的识别关键节点,提高节点分辨率,本文运用图结构学习的思想,通过主网络编码节点、拟合节点影响力,传播场域学习器计算网络节点传播场域,基于图神经网络研究复杂网络节点传播场域的计算方法,并使用节点的度作为模型观测值训练模型。最后,利用易感-感染(SI)模型进行了传播模拟,使用肯德尔相关系数衡量节点排序单调性。实验结果表明,在4个现实社会网络上,它在以SI传播模型衡量排序性能和以肯德尔相关系数衡量排序结果单调性方面具有更好的性能,提高了关键节点识别的准确性和网络节点排序的鲁棒性。

摘要:在自然环境下精确实时地检测交通标志小目标对自动驾驶和智慧交通有着重要意义,然而现有算法难以平衡速度与精度的问题。基于YOLOv7-tiny算法,提出了一种改进YOLOv7-tiny的交通标志小目标实时检测算法,即YOLO-T算法。采用条件参数化卷积(CondConv)结构,提升了骨干网络的特征提取能力。为增强对小目标的定位准确度并保证检测速度,设计了TinyFPN特征融合网络结构和ELAN-P网络聚合层。为了验证YOLO-T算法的有效性,在TT100K数据集上做了消融实验和对比实验。实验结果表明,在训练样本及训练设备参数相同的情况下,YOLO-T比YOLOv7-tiny算法的均值平均精度(mAP)提升了16.8%,并且单张图片的检测时间仅10.2ms。可见,所提的YOLO-T算法能够平衡交通标志小目标的检测速度与精度。

摘要:为研究内置H型钢的圆铝管混凝土短柱的轴压力学性能及受力机理,采用ABAQUS建立了该类试件的有限元模型,在有限元验证基础上,研究了试件在轴向荷载作用下的破坏形态,对典型试件进行了受力全过程分析以及接触力分析,研究了试件不同高度处的截面各组成部分的荷载分担情况,总结了试件各部分之间接触应力的变化规律；研究了混凝土抗压强度、含钢率、铝管壁厚以及截面构造对试件轴压力学性能的影响。结果表明：试件在轴向荷载作用下铝合金管、混凝土以及H型钢表现出了良好的组合效应,通过参数分析发现,轴压短柱受力过程中的横向变形随着混凝土立方体抗压强度增大而增大,参数分析中圆铝管壁厚对轴压短柱的承载能力影响最大。可见内置H型钢的圆铝管混凝土柱组合构件在受轴向荷载时表现出较强的承载能力以及良好的抵抗变形能力。

摘要:为了研究应力波在充填节理岩体中的传播规律,通过理论和数值模拟方法对应力波在充填节理岩体中的传播规律进行了分析。首先,采用时域递归方法推导出应力波在充填节理岩体中的传播方程,并进一步将充填节理简化为位移不连续模型。然后,利用UDEC程序对应力波在充填节理岩体中的传播进行模拟,对比发现,理论与数值计算结果较为接近。最后,对充填节理间应力波的传播特性进行分析。结果表明:应力波法向入射充填节理时,充填节理厚度与应力波波长相比较小,可以将充填节理简化为位移不连续模型；存在2个临界值将节理间距对能量透反射系数的影响规律分为3个区间,当节理间距足够大时,能量透反射系数趋于稳定；应力波在节理组间产生多次透反射现象,节理岩体中不同位置的振动速度均是由应力波叠加而成。

摘要:点荷载试验是获取岩石强度的快捷方法之一。为了分析合肥地区典型红砂岩点荷载强度与抗压和抗拉强度的关系，对合肥地区的红砂岩，分别开展了干燥和饱水的状态下的点荷载、单轴抗压及巴西劈裂试验。探讨砂岩点荷载计算方法中贯入深度及修正指数m对点荷载强度值的影响，获得了点荷载强度与抗压、抗拉强度的换算关系。试验结果表明：考虑贯入深度与不考虑贯入深度两种计算模式变异系数皆小于0.3，不考虑贯入深度的计算模式数据指标更稳定；修正指数的取值对修正后的点荷载强度值Is(50)C'、Is(50)C影响很小，实际应用中可采用0.45作为修正指数；点荷载两种计算模式的软化系数相近，考虑贯入深度影响的软化系数比不考虑贯入深度的软化系数小；相同岩石的点荷载强度、抗压及抗拉强度软化系数差别不大，有良好的相关性；获得的砂岩点荷载强度与其拉压、抗拉强度转换系数范围，为合肥地区工程应用提供参考。

摘要:钻孔灌注桩在施工过程中防止泥浆护壁浆液的过度渗透扩散对维持桩孔稳定具有重要的意义。首先本文通过考虑非饱和土体渗透系数与浆体粘性的变化规律,假设桩孔底部渗透形状为碗状渗透,建立了浆体渗透扩散模型,同时基于多孔介质流体力学原理,得到了浆体渗透扩散距离的解析公式。然后对浆体渗透扩散模型进行对比验证。最后根据工程实际分析浆体渗透扩散模型的变化规律。研究表明,球状假设的扩散距离是碗状假设的2.7倍。桩孔半径由0.1m变化到1.0m,其渗透范围增大了2.2~2.6倍。中粗砂的含水率大于24%或基质吸力小于6KPa时,非饱和性对渗透范围的影响在10%以下。当浆体初始粘度np0≤25mpa?s时,可增加浆体初始粘度np0以控制浆体在土层中的扩散范围。此外根据不同地层的类型提出了其适用的浆体参数与浆体种类。本文成果可为控制泥浆渗透范围提供理论依据,对工程实际有指导意义。

摘要:装配式建筑施工质量直接影响装配式建筑的安全性和耐久性，以提升装配式建筑的质量管理水平为目标，针对如何有效地控制施工质量风险，提出了基于故障树-模糊贝叶斯网络方法的风险评价模型。结合装配式建筑的特点进行风险源识别、分类，采用故障树对风险因素的因果关系进行建模，将其映射成贝叶斯网络，引入模糊集理论和改进的相似聚合方法，将专家意见转化为节点事件的先验概率和条件概率，构建了基于故障树-模糊贝叶斯网络的装配式建筑质量风险分析模型。结合案例进行分析：将收集的数据导入GeNIe软件中，进行参数学习得到了各风险等级发生概率；反向推理获得后验概率确定了关键性因素，进行致因分析得到了最大可能致因链，最后，利用贝叶斯网络的快速预测功能进行快速预测与推断。

摘要:为研究围护结构变形动态恢复过程对土体内部变形的影响，采用透明土技术与自行设计的模型试验箱，探究了变形模式、变形过程等因素对坑外土体内部变形的影响规律，并利用粒子图像测速技术综合分析了两种变形模式下不同工况的土体内部变形特征。结果表明:相同变形总量下，在2/3总变形量时进行控制可有效提高坑外土体变形恢复效果；内凸型的残余沉降大于悬臂型，且悬臂型最大水平变形值位置向土体深处发展，而内凸型最大水平变形值位置则向土体浅处发展；在围护结构变形后的动态恢复过程中，恢复阶段前期的恢复效果较好，后续逐渐减弱。

摘要:为研究不同横风（风向角为90°）环境下列车安全运行的临界速度，对横风速度分别为5、10、15、20、25、30和35 m/s，以及列车速度分别为200、250、300、350和400km/h的多个工况用MATLB软件进行气动特性的数值模拟，得到不同工况下的气动载荷值，并选取中国高速铁路无砟轨道不平顺谱进行数值模拟；建立基于SIMPACK的高速列车多体系统动力学模型，以轨道不平顺谱转化的时域不平顺样本作为轨道不平顺激励，将其与得到的气动载荷值作为外部激励输入，对高速列车在不同工况下的车辆模型进行仿真和分析，得到不同风速和车速下的列车安全运行指标。给出不同风速下列车安全运行的最高速度限值，并通过数值拟合方法得到不同风速和车速下的高速列车运行安全域。结果表明，随着风速或车速的增大，轮轴横向力首先超出限值，应特别注意此指标对列车运行安全性的影响；在横风风速或列车运行速度过高时，需要进行一定的速度限值或加以一定的控制来保证列车运行安全性。

摘要:为推动钢渣在道路工程中的应用,缓解钢渣堆放造成的土地占用与环境污染问题,对钢渣陈化过程中的理化特征及钢渣沥青混合料性能进行了研究。采用粒度粒形、X射线荧光光谱(XRF)试验探究钢渣陈化前后的形貌特征和矿物组成。随后,利用未处理钢渣、陈化钢渣和玄武岩制备了沥青混合料,对比评价了三种沥青混合料的体积膨胀性、水稳定性、高温稳定性和低温抗裂性能。此外,通过灰色关联法分析了集料特性与混合料性能的关联性。结果表明,钢渣的高粗糙度、高棱角性使其成为玄武岩等天然集料的理想替代品。然而,未陈化钢渣体积稳定性差,遇水易膨胀,导致无法满足路面使用要求。值得注意的是,CaO和Fe2O3含量是影响钢渣体积稳定性的重要因素,而陈化处理可以在一定程度上降低这些负面影响,从而改善钢渣沥青混合料的路用性能。综合各项分析,陈化钢渣沥青混合料具有较好综合路用性能,钢渣的二次利用对于实现道路基础设施的可持续发展具有重要意义。

摘要:自然与人工边坡的广泛分布，需研究人员对边坡作出快速、准确、可靠的稳定性初步评价。为对边坡稳定性进行广义高效地准确判断，引入一种新型的CatBoost集成学习算法评价边坡稳定性。根据边坡基本几何与地质要素，无需数值建模与计算，直接客观地评判边坡稳定性状态，并从概率信息论角度给出边坡稳定性概率，实现速度快、精度高、稳健性好的广域尺度下边坡稳定性评价。以影响边坡稳定性的5个主要因素作为评价指标，创造了大型边坡稳定性评价数据集，据此构建了基于CatBoost集成学习的边坡稳定性预测模型。仿真结果表明，对比常见机器学习和代表性集成学习模型，CatBoost模型预测效果明显优于其它模型，且减少了超参数调优需求，更具有通用性、客观性和可靠性，可有效应用于边坡稳定性初步评价。通过举例仁化(湘粤界)至博罗高速公路仁化至新丰段某边坡工程，验证了基于CatBoost集成学习的边坡稳定性评价方法的可行性。

摘要:针对疲劳驾驶难以准确检测和检测模型可解释性低的问题，提出了一种可解释的麻雀优化随机森林模型（SSA-RFC-SHAP）用于驾驶疲劳检测。以驾驶员脉搏波信号为数据源，进行心率变异性分析并提取特征指标；通过皮尔逊相关性检验和卡方独立性检验筛选出用于驾驶疲劳程度判别的特征指标集；通过麻雀算法对随机森林分类器进行优化并建立驾驶疲劳三分类检测模型；最后利用夏普利加性解释算法对模型检测结果进行可解释性分析。结果表明：提出的SSA-RFC-SHAP模型在驾驶疲劳三分类检测任务中，准确率、精确率、召回率和F1分别达到90.52%、90.34%、90.16%、90.24%，高于RFC、BiLSTM、CNN-LSTM和Gradient Boosting模型；在模型的可解释性方面，得到了各特征对模型预测的影响以及模型的具体决策过程，其中MeanHR与疲劳状态存在负相关关系，MedianNN和LF与疲劳状态存在正相关关系。可见提出的SSA-RFC-SHAP驾驶疲劳检测模型可为驾驶疲劳预警提供科学指导。

摘要:为解决混合动力舰船微电网离网与并网切换过程中产生的电流冲击和电压波动等问题，基于混合动力舰船微电网运行模式切换的特点，提出以逆变器控制策略设计为关键的虚拟开关切换技术。在构建逆变器数学模型以及分析下垂控制参数的基础上，通过在传统下垂控制中引入自饱和PI控制器建立了模式切换的虚拟开关，利用控制器饱和与非饱和状态的切换即可实现微电网运行模式的切换，确保了控制结构的稳定和一致，实现了离网与并网运行模式之间的无缝切换。在MATLAB/Simulink中搭建混合动力舰船仿真模型，验证虚拟开关切换技术的有效性和可行性。结果表明：采用虚拟开关切换，在保证离网与并网稳定运行的同时，降低了切换频率波动偏差，加快了切换响应速度，较大程度提升了切换性能指标。

摘要:为解决滚动轴承微弱故障特征提取较难的问题，以复杂传递路径下声发射信号的波形分析为基础，提出一种基于声发射特征参数与波形流分析的滚动轴承故障诊断方法。首先，通过声发射特征参数TAFI（时间到达特征指数）对滚动轴承状态进行初步判定；其次，利用经历图分析法与分布图分析法对滚动轴承故障进行诊断；最后，对故障轴承声发射信号波形流用峭度准则进行筛选重构提取故障信息。为验证该方法的有效性，开展了滚动轴承故障模拟试验与航空发动机中介轴承模拟试验，获取了滚动轴承典型故障声发射信号并采用建立的方法进行数据处理与分析。结果表明：声发射特征参数TAFI图像呈现规则条状，可以初步判定滚动轴承处于故障状态；故障轴承能量、计数值、幅值与计数的撞击数高于健康轴承，可以有效识别滚动轴承故障特征；对声发射波形流分析可以判断滚动轴承典型故障。

摘要:针对民用飞机在设计维修任务过程模型时主要关注维修拆卸流程中的顺序问题，但是缺乏对维修资源分配问题的分析。本文提出一种基于NSGA-II的着色Petri网维修资源分配方法，以提高民用飞机维修任务过程的维修效率并降低维修成本。该方法利用着色Petri网工具建立维修任务过程模型，实现对维修过程的可视化，使得维修任务设计人员分析整个维修过程，确定维修顺序与维修资源的从属关系。其次，建立以最大化维修效率和最小化维修成本为多目标的优化模型，并运用NSGA-II算法对最优维修过程进行求解，实现维修任务的最优化维修资源分配。通过大气数据模块的维修任务拆卸实例，验证了本方法的有效性，可避免资源重复分配，提高维修任务过程效率，降低维修成本。该方法在实际应用中具有较高的实用性和参考价值。

摘要:为解决无人机采集倾斜影像时不可避免遇到人和车等移动物体,造成三维建模扭曲或错位从而降低模型质量的问题,本文提出一种改进型GAN(generative adversarial network)网络图像修复方法。该方法在GAN网络的基础上,在生成器中引入U-Net网络结构并在连接层中融入CBAM(Convolutional Block Attention Module)双通道注意力机制；同时在判别器中引入VGG16模型并融入SE-Net通道注意力机制。最后利用Context Capture软件对影像分析、处理,实现自动化的三维立体建模。通过该方法可将分辨率高、影像范围广的倾斜影像中的人和车等移动物体提前剔除,减小对后续三维建模的影响,提高模型的精度。将本文算法与GAN网络和WGAN-GP网络对比,在PSNR和SSIM指标上分别提升3.32996dB、0.0979和2.28894dB、0.0478；且通过三维立体模型对比,本文方法能有效减少模型几何变形、道路纹理映射错误,提高模型精细度。

摘要:为深层次剖析民航事故诱因预防事故的发生,针对当前事故数据统计的不完整性并使事故致因分析具有可信度和深度,以2000年全球范围内的民航事故为样本采集事故报告数据并进行结构化处理,将事故分阶段类型等字段进行统计,并基于K-means算法从多方面进行民航安全风险要素聚类分析,对比了结构化与非结构化处理结果的差异,综合考虑多种风险要素对事故的共同影响,根据词云图中的关键致险因素和LDA主题建模识别文本数据中潜在主题的分布,从多个方面为以后的民航安全提供了有价值的参考信息和安全建议。

摘要:为提高人工湿地对生活污水中污染物的有效去除，强化工艺耦合人工湿地已成为近年来的研究热点，通过构建的光催化、电场、磁场耦合垂直流人工湿地，探究该人工湿地对污水中化学需氧量(CODcr)、氨氮(NH4+-N)、总磷(TP)和正磷(PO43-P)的去除效果，分析了各单元微生物群落的组成特征。结果表明：加入光催化、电场、磁场后，CODcr、NH4+-N、TP和PO43-P的去除率分别是71.1%，95.5%、54.3%，52.4，可提高对CODcr、NH4+-N的去除效果，与普通人工湿地相比，CODcr的去除率可提高8.6%~22.4%， NH4+-N去效率可提高6.3%~30.0%，未能提高TP和PO43-P的去除效果；光催化单元促进了光能异养微生物蓝细菌门(Cyanobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)、集球藻菌纲(Synechococcophycideae)、绿丝菌属(Chloronema)的生长代谢，提升了嗜热型微生物纤发鞘丝蓝细菌属(Leptolyngbya)的活性，电、磁场单元促进了脱氮除磷微生物变形菌门(Proteobacteria)的生长代谢，提升了硝化功能菌不动杆菌属(Acinetobacter)、硝化螺旋菌属(Nitrospira)的活性。可见，光催化、电场、磁场单元与垂直流人工湿地耦合后，可使光合异养细菌和除氮细菌的丰度增加，提升CODcr、NH4+-N的去除效果，偏高的电、磁场强度可能影响到磷素的基质吸附沉淀作用。

摘要:聚焦自由飞行场景,为确保城市物流无人机运行安全,需要为无人机配备安全间隔。借鉴气体模型和位置误差概率模型,提出考虑冲突探测与解脱机制的无人机自由飞行间隔综合评估模型。首先应用气体模型评估无人机冲突发生频率；接着综合考虑空中交通特性、冲突探测与解脱机制、航线结构、空中交通服务能力,计算冲突发生时碰撞概率,得到总体碰撞概率。最后,对标安全目标水平,计算城市物流无人机自由飞行所需间隔。应用该模型,针对某运行空间无人机自由飞行场景,制定所需间隔。研究成果为城市物流无人机间隔标准制定提供可行方法,同时可用于指导CDR响应机制,降低突破间隔后碰撞概率。