/oa /oa/darticle.aspx?type=view&id=202401001 采用MIDAS 有限元软件,模拟两隧道间距为2.76、4.76、6.76 m 时,新建铁路隧道上穿既有隧道的施工过程,对比分析既有隧道的位移和应力变化情况,并与现场监测数据对比验证。结果表明,3种不同间距下,随着新建隧道开挖,既有隧道竖向位移向上隆起,水平位移在两隧道交叉点前向左偏移,两隧道交叉点后向右偏移,既有隧道横断面竖向位移大于水平位移,既有隧道应力变化趋势以两隧道交叉点为界,先波动增长后波动递减,且最大拉应力位于既有隧道左边墙处;既有隧道位移与应力变化和两隧道间距呈反比,以两隧道间距2.76 m 为基准,间距每增加2 m,既有隧道最大竖向位移依次降低了21%、36%,最大水平位移依次降低了57%、53%,最大拉应力依次降低了11%、21%;基于既有隧道位移结果,总结了不同间距下既有隧道关键部位的位移预测公式,且间距为2.76 m 时,既有隧道位移及围岩应力数值模拟结果均接近现场实测数据。 2024年02月25 00:00 2024年01期 1 7 7094993 臧万军，梁亚茹 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202401002 为探究盘形滚刀形式对TBM 破岩效率的影响,依托福州滨海快线工程项目,利用ABAQUS 创建盘形滚刀破岩模型,通过优化单刃滚刀结构参数,分析多滚刀破岩方式对掘进效率的影响。结果表明:刃宽和贯入度对滚刀破岩的影响最大,随着刃宽和贯入度增加,滚刀受到的滚动力、垂直力和破岩体积逐渐增大,并在刃宽20 mm、贯入度10 mm 时,达到最佳破岩效果;双滚刀下采用同步破岩的效率要明显高于顺次破岩,其最优刀间距为60 mm;随着四滚刀回转半径增加,滚刀受到的切向力、垂直力和合力均增大,侧向力呈现先增大后减小的趋势,在回转半径350 mm 处达到最大。研究成果可为福州滨海快线项目TBM 滚刀选型及施工方案优化设计提供依据。 2024年02月25 00:00 2024年01期 8 15 6500486 周亚来，詹金武，邵顺安，郑晋溪，刘国，武玉娇 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202401003 对典型红土场地开展系统的地脉动测试,基于希尔伯特-黄变换(hilbert?huang transform,HHT)中的经验模态分解(empirical mode decomposition,EMD)从测试信号中分解出场地有效地脉动信号,对其进行快速傅里叶变换(fast fourier transform,FFT) 和Hilbert 变换,产生功率谱曲线和Hilbert 边际谱曲线,以确定场地卓越周期,进而探索与直接傅氏法和H / V 谱比法不同的场地特征参数判别方法。目标场地的有效地脉动信号为EMD 分解后的第4 个本征模态函数( 4th intrinsic mode function,IMF4),对各个测点的IMF4 进行FFT 和Hilbert 变换,获取的地脉动卓越周期水平向在0.20~0.36 s,垂直向在0.23~0.39 s,结果表明,基于HHT 的地脉动测试法来确定场地类别、划分场地岩土类型,与场地钻孔分析结果一致性高,关联性强。 2024年02月25 00:00 2024年01期 16 21 3234150 周仰新，李永强，许言，刘旭锋，陈波 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202401004 结构振动测试和模态参数识别是基于结构动态特性进行结构健康监测(SHM)的基本方法。为克服传统接触式测试的不便,引入了非接触式计算机视觉方法,其中以智能手机为数据采集装置的方法受到越来越多的关注。然而智能手机相机往往因为性能受限无法满足需求,从而导致测量结果精度下降。为此,提出一种改进的视频插帧算法EQVI?T 与改进的边缘检测算法,通过提高原始视频的帧率和提出的特征点追踪方法共同提升计算精度。为验证这一方法的有效性,将其应用于试验室模型的位移响应监测和模态参数识别,并进行了定量和定性评估。结果表明,所提方法在提高测量精度和准确性方面具有显著优势,展示了其在结构振动测试中的潜在应用价值。 2024年02月25 00:00 2024年01期 22 29 5332688 杨克超，李林 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202401005 为解决电动汽车充电桩充电效率低的问题,以契合高功率因数运行,提高充电效率为应用背景,提出了一种新型拓扑结构的直流充电桩,该结构由三相电压型PWM 整流器和半桥LLC 谐振变换器组成。运用双闭环控制方法及空间矢量脉宽调制技术作为控制策略,得出其在不同坐标系下的数学模型及外特性。基于Matlab/ Simulink 平台,搭建了一台100 kW/500 V 输出的实验样机,仿真结果表明:在双闭环及空间矢量脉宽调制的控制策略下,该新型结构可实现高功率因数运行、输出电压稳定的功能,验证了该结构可提高充电效率的优势。 2024年02月25 00:00 2024年01期 30 38 2869761 李华捷，李培强 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202401006 为解决混合储能系统的光伏输出功率波动性较大的问题,提出一种改进的局部均值分解( improved local mean decomposition, ILMD)的功率分配方案。对光伏发电出力进行平滑处理,可得到满足国家要求的光伏并网功率,利用ILMD 对混合储能功率进行分解,确定其高频功率和低频功率并分别分配给超级电容和蓄电池,建立具有目标函数的功率优化模型,最大限度地降低整个系统全生命周期的投资成本,使用改进鲸鱼优化算法求解获得符合优化模型要求的容量配置。通过算例分析,对比不同的储能容量配置策略,验证所提策略的可行性。 2024年02月25 00:00 2024年01期 39 46 2086064 林俊德，朱希，施翔宇，林金阳 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202401007 行车是钢铁物流过程中最重要的设备之一,其运行的稳定性、安全性至关重要。综合考虑了负载摆动对行车系统的影响,利用拉格朗日方程对钢铁物流行车系统进行动力学建模,分析了系统动能和广泛力,并搭建了滑轨行车仿真实验平台。针对传统比例积分微分(PID) 控制器在不确定、非线性系统中控制性能不理想的问题,采用模糊PID 和误差反向传播( BP) 神经网络自适应调整控制器参数,提高了系统的动态性和抗干扰性。将两种改进的智能PID 控制算法与传统PID 进行了仿真实验对比。结果表明,采用BP 神经网络优化的PID 控制器(BP?PID)和模糊PID 性能均优于传统PID,且BP?PID 的响应速度更快、鲁棒性更强。 2024年02月25 00:00 2024年01期 47 53 2452782 陈家煜，刘丽桑，张友渊，陈炯晖，王晨曦 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202401008 为提高复杂场景下非完整车位识别的准确性,提出了一种基于视觉的车位识别改进算法。该识别算法采用了限制对比度自适应直方图均衡化方法,增强了图像细节;通过设置感兴趣区域和全局阈值分割法,区分了车位和背景、减少了车位周围环境噪声对车位识别的影响;利用形态学和连通域分析,排除了车位上的细小噪声和其他剩余噪声;结合Canny 边缘检测标记车位线轮廓边缘点,在原图上绘制准确的车位线轮廓。不同复杂环境下开展了非完整车位识别的试验,试验结果表明,所提出的改进算法相对于传统车位识别算法能够更准确地识别非完整车位,且具有较好的适应性和实时性。 2024年02月25 00:00 2024年01期 54 57 2912760 黄鼎键，江灏，钟勇 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202401009 对二维激光雷达与RGB?D 相机联合标定,采用改进的ORB?SLAM2 算法实现稠密的点云地图、八叉树地图、栅格地图的构建。提出了一种将Cartographer 算法与改进的ORB?SLAM2 算法融合建图的改进算法。实验结果表明,相比传统的ORB?SLAM2 算法,改进的融合算法在建图过程中障碍物的识别率达到了96.8%,绝对位姿误差减小了53.2%,提高了建图的精确性和鲁棒性。 2024年02月25 00:00 2024年01期 58 64 4941403 付鹏辉，闫晓磊，余捷，于廷海，叶盛 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202401010 提出一种室内动态场景的视觉SLAM 算法,引入实例分割网络YOLACT ,剔除大部分动态点,利用多视图几何进一步过滤分割掩膜外未被剔除的动态特征点,使用剩余的静态特征点作为相机位姿估计;同时构建点云地图,转换并建立八叉树地图;使用背景修复以恢复被剔除动态物体后的背景。为验证算法的有效性,使用TUM 数据集测试,并与ORB?SLAM2 算法和其他处理动态场景的SLAM 算法对比,结果表明,提出的算法在高动态数据集上表现良好。相较于ORB?SLAM2 算法,提出的算法在室内动态场景中的定位精度提升93.06%,可应用于后期机器人定位导航使用。 2024年02月25 00:00 2024年01期 65 73 6659688 桂昊，张庆永，袁一卿 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202401011 针对传统人工烟梗长度测量方法存在效率低、劳动强度大、精度难以保证等问题,提出了一种利用机器视觉测量不同形态烟梗长度的分类测量法。该方法通过2 500 万像素的高端面阵黑白相机采集烟梗清晰数字图像。首先,通过中值滤波结合图像开运算、全局阈值分割、图像连通性操作等步骤对图像进行预处理并提取烟梗感兴趣区域。然后,根据矩形度将其分为矩形和异形两种类型,以提高测量的准确性。最后,采用基于凸包获取最小外接矩形测量法和基于骨架提取自适应宽度的改进Steger 算法,分别对两种形态的烟梗进行测量。选取15 组长度不同的矩形梗和异形梗,通过三坐标测量仪测量烟梗的标准值与本方法测量值对比。结果表明:相较于骨架提取法和传统Steger 算法,采用该方法对矩形与异形梗测量的最大相对误差分别为-0.19%和-0.124%,对单根烟梗的重复测量最大误差分别为0.008 mm 和0.006 mm,不但具有较高的精度和较好的稳定性,还可显著降低劳动强度,具备广泛的实际应用潜力。 2024年02月25 00:00 2024年01期 74 81 3620397 董世超，陈丙三，连长伟，卢敏瑞，彭小冬，张腾健，王芳 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202401012 建立了一款新型泡沫铝填充多胞圆锥管(aluminum foam?filled multi?cell conical tube,AFMCT)。基于LS?DYNA 软件建立AFMCT 有限元模型,采用准静态压缩实验验证,研究胞元数、锥角、壁厚以及泡沫铝密度等参数对AFMCT 吸能特性的影响规律。结果表明:AFMCT 具有较规整的变形模式,受结构参数的影响不大;壁厚的增大对结构吸能能力的影响最大;胞元数和锥角其次;泡沫铝密度影响最小。研究结果可为薄壁管吸能装置的设计提供参考。 2024年02月25 00:00 2024年01期 82 89 8768308 韦铁平，林祖鹏，赵梁彬，张萌枝，寇超，宋宛权 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202401013 水库水位变化受降雨、泄洪、蒸发等众多因素影响,现有水库水位预测方法的预测精度有待提升。为此,提出一种融合长短期记忆网络( long short-term memory,LSTM) 和图卷积神经网络( graphconvolution neural network,GCN)的水库水位预测模型。该模型首先借助LSTM 提取水位与相关影响因素的时序依赖特征;随后,设计图结构学习模块,自动捕捉水位及不同影响因素间的关联关系;最后利用GCN 进行表征学习和预测。在三峡大坝数据集及合作企业提供的数据集上开展了广泛实验,实验结果证实了所提模型的有效性和优越性。 2024年02月25 00:00 2024年01期 90 94 1544871 郭宝椿，李佐勇，陈健，卢维楷，马森标 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202401014 针对语义分割网络在移动智能化终端上存在参数量大、分割精度不足的问题,提出一种改进的DDeepLabV3+网络算法。首先,采用深度可分离的MobileNet 结构作为网络的骨干部分,降低网络的参数量和复杂度,从而有效减少了运行时间。其次,引入网络的低级特征,实现多尺度信息融合,减少网络下采样引起的空间信息损失。最后,结合注意力机制设计网络ASPP 结构,增强特征提取在实验中的利用。优化后的网络结构在保持较高分类准确性的前提下,计算时间显著减少。网络的平均交并比在Cityscapes 和Camvid 数据集中分别提升了2.37%和2.13%。 2024年02月25 00:00 2024年01期 95 102 5062309 蔡思静，汪严昱