摘要:水合物在世界范围内分布广泛,是一种 21 世纪具有极大开发潜力的新型能源,如何准确识别海陆域水合物是水合物 勘探的关键问题,对水合物资源分布和储层评价具有重要意义。 海陆域水合物贮存位置的差异使不同储集层呈现不同的测 井响应特征,给储层识别带来挑战。 针对不同赋存地质特征的水合物,重点阐述了海陆域水合物在不同测井方法的测井响应 特征及响应差异,总结了海陆域水合物储层常用测井识别方法的研究进展。 最后,对机器学习在水合物储层识别领域的应用 进行了展望,为水合物资源的勘探智能化研究与发展提供参考。

摘要:传统聚合物苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(styrene-butadiene-styrene, SBS)改性沥青存在相容性较差、生产运输过程中易离 析,多聚磷酸能显著提高改性沥青的储存稳定性和相容性。 为此,梳理了多聚磷酸 / SBS 复合改性沥青的研究现状,系统概述 了多聚磷酸 / SBS 复合改性沥青制备工艺,重点阐明了多聚磷酸 / SBS 复合改性沥青的改性机理和路用性能。 结果表明:多聚 磷酸 / SBS 改性沥青能显著改善沥青的高温性能、抗老化性能和疲劳性能;对水稳定性的影响取决于复配基质沥青种类以及混 合料级配设计;而是否改善低温性能目前还尚无定论,还需进一步探索。 最后对多聚磷酸 / SBS 复合改性沥青未来的研究方向 做出了展望。

摘要:空间地理单元构建是犯罪分布研究的前提与基础,从犯罪人出行的视角,构建地理单元,有利于更好地发现犯罪人 选择作案地的决定因素。 当前大多在行政区划、规则格网、道路等地理单元的基础上,研究犯罪时空分布及其影响因素;然 而,这些研究均没有考虑犯罪人出行的空间特点。 基于此,面向犯罪出行,提出了一种新地理单元的构建方法,并探讨其对街 面盗窃犯罪分布的影响。 首先,梳理了犯罪出行的空间特征,提出了一种以地铁站、公交车站为基准点的新地理单元构建方 法;其次,以北京市朝阳区为例开展实证研究。 从犯罪人视角梳理环境因素并提出影响出行决策的犯罪感知因素,对比分析 了本文地理单元和传统行政区划地理单元下感知因素对街面盗窃犯罪分布的影响。 结果发现,使用提出的地理单元模型效 能、预测效果、感知因素解释水平均强于行政区划单元,更能体现空间异质性和人口流动对犯罪的影响。 提出的面向犯罪出 行的地理单元能够更好地反映犯罪出行模式,解释犯罪分布原因,丰富了犯罪地理领域的研究。

摘要:为精准把握区域旱灾时空变化规律,并探索土壤湿度在线感知与精细化监测的新方法,通过真实、客观、动态的土壤 湿度实测数据,通过集成多土壤湿度传感器与环境数据采集平台,实现同一区域、不同时间的土壤湿度数据精准采集与在线 提取。 基于 Landsat 8 卫星遥感数据,依托 PIE-Engine 平台优化算法,采用改进型垂直干旱指数(modified perpendicular drought in- dex, MPDI),选取美国内布拉斯加州部分区域为研究对象,进行土壤湿度遥感提取,通过地面实测数据与遥感反演结果的对比, 开展精度验证,相关系数达到 0. 694 4。 不仅验证了 PIE-Engine 平台在 MPDI 在线土壤湿度提取中的可行性,更构建了多源数据 协同的土壤湿度在线监测模式。 可实现区域尺度的土壤湿度在线感知,为农业旱涝灾害预警提供了可推广的技术路径。

摘要:勘探深度较大的瞬变电磁法(transient electromagnetic method,TEM)的有效数据处理技术,是近年来大深度、高分辨、 高效率地下构造和资源探查应用的一个重要方向。 提出了电磁数据横向约束反演(lateral constraint inversion,LCI)的有限内 存拟牛顿算法,并在鄂尔多斯盆地新街一井矿区深埋藏煤层的勘探数据处理中应用,取得良好效果。 与常用的一维反演方法 相比,本方法具有显著的高分辨、高可靠优势。 也为面积性电磁勘探数据处理提供了有效的理论和实际方法技术。 结合地质 和钻探资料进行的 TEM 数据横向约束反演处理解释,对厚度几十米、深度上千米的沉积地层和煤层进行了可靠的识别和划 分,大致圈定了隐伏可采煤层赋存范围、底板埋深,以及白垩系志丹群、侏罗系直罗组岩层和可采煤层及其含水区域的分布范 围,为探采安全生产提供了重要依据。

摘要:甘肃境内黑河流域面临严峻的水资源短缺问题,利用水资源承载力指标评估水资源短缺状况,对水资源可持续利用 具有重要意义。 构建了甘肃境内黑河流域水资源承载力评价指标体系,基于熵权法为各指标赋权,采用模糊综合评价法和 TOPSIS (technique for order preference by similarity to ideal solution) 模型进行甘肃境内黑河流域 2011—2022 年水资源承载力 评估及验证分析,并采用灰色模型对 2023—2030 年水资源承载力进行预测。 结果表明:①2011—2022 年甘肃境内黑河流域 水资源承载力呈现波动上升态势,水资源承载力状态趋于转好;②模糊综合评价及 TOPSIS 模型综合评价均值分别为 0. 406、 0. 438,整体处于临界承载状态;③产水模数(8. 677% )、年降水量(7. 496% )、年径流量(5. 381% )等水资源指标,人口密度 (14. 523% )、林牧渔畜耗水量(9. 181% )、万元 GDP 用水量(6. 037% )、国内生产总值(4. 088% )等社会经济指标,生态环境用 水效率(6. 724% )、节水灌溉面积(3. 721% )等生态环境指标,权重和相对重要程度较高;④甘肃境内黑河流域 2023—2030 年 水资源承载力预测结果呈现明显上升趋势,水资源承载力水平不断增强。 研究成果对黑河流域及西北地区的水资源可持续 利用、协调水资源与生态保护和经济发展之间的关系提供理论参考和借鉴意义。

摘要:通过对西秦岭夏河-合作地区中酸性脉岩进行锆石 U-Pb 年代学和全岩主微量地球化学研究,旨在揭示区域碰撞-陆 内造山构造转换机制。 全岩地球化学数据表明:夏河-合作地区中酸性脉岩具有高硅(59. 95% ~ 67. 41% )、富钾(2. 08% ~ 3. 40% )、贫钠(1. 42% ~ 2. 80% )、准铝-弱过铝质( 铝饱和指数 A / CNK 为 0. 77 ~ 1. 17)地球化学特征,属于高钾钙碱性Ⅰ型 花岗岩;稀土元素总量为 128. 06 × 10 - 6 ~ 209. 47 × 10 - 6 ,轻稀土元素(LREE = 104. 96 × 10 - 6 ~ 182. 63 × 10 - 6 )显著富集,重稀 土元素(HREE = 19. 91 × 10 - 6 ~ 28. 01 × 10 - 6 )明显亏损,轻重稀土元素比值(LREE / HREE = 3. 92 ~ 7. 73)较高。 同时,岩石富 集大离子亲石元素(Rb、K、Th、Li)而亏损高场强元素(Nb、Ta、P、Ti)。 锆石 U-Pb 定年表明,夏河-合作地区中酸性脉岩形成于 早三叠世晚期-中三叠世晚期[(232. 4 ± 1. 4) Ma ~ (248. 0 ± 1. 1) Ma]。 结合区域地质背景,认为中酸性脉岩形成于板块碰撞 导致的地壳缩短和加厚的构造背景下,经历了下地壳岩石圈发生拆沉,幔源岩浆底侵,从而导致高钾基性下地壳部分熔融,并 有幔源岩浆参与成岩过程。 综合区域上西秦岭西段三叠纪中酸性岩体的形成时代,推断西秦岭西段碰撞造山向陆内造山的 转换时限发生在 231 ~ 248 Ma。

摘要:微动H/V谱比法通过计算微动信号水平分量和垂直分量的振幅谱比值研究场地响应，在工程地震领域得到广泛应用。为研究微动H/V曲线的反演方法，通过扩散场方法正演分析微动H/V曲线，探索不同地层参数对微动H/V曲线的影响，并通过实例验证反演方法的有效性。正演结果表明，地层厚度和横波速度对微动H/V曲线的形态和峰值频率有显著影响，纵波速度和介质密度的变化对峰值频率和幅值基本没有影响，反演时应主要考虑地层厚度和横波速度。对三种典型地层模型的反演结果表明，速度递增地层模型的反演误差较小，含高速硬夹层模型和含低速软夹层模型的误差相对较大。采集了微动数据，并计算了实测的H/V曲线。通过对实测H/V曲线进行反演，得到的结果与钻孔资料较为一致，能较好识别基岩面埋深。因此，微动H/V谱比法可以有效反演地层波速结构。

摘要:为了对比腰椎改良皮质骨轨迹（modified cortical bone trajectory，MCBT）置钉技术中应用骨水泥增强新型变径皮质骨螺纹螺钉与椎弓根螺钉技术采用传统骨水泥强化螺钉（cement augmented pedicle screw instrumentation,CAPS）两者之间的力学性能差异。通过获取骨质疏松症病人的电子计算机断层扫描图( computed tomography,CT)扫描数据建立L4椎体有限元模型，分别在L4椎体模型中完成骨水泥强化椎弓根螺钉的置钉以及改良皮质骨轨迹置钉。运用有限元方法比较采用不同螺钉的技术的上、下、左、右4种工况的稳定性、螺钉轴向抗拔出力以及腰椎活动度。结果表明：轻、中、重度三种骨质疏松条件下，骨水泥MCBT在轴向抗拔出力、螺钉的上、下、左、右工况、椎体前屈、后屈的稳定性略优于CAPS，在左侧弯、右侧弯、轴向旋转工况稳定性弱于CAPS。此次研究结果论证了骨水泥MCBT相比CAPS有一定的优势，为骨水泥MCBT在骨质疏松症临床应用提供了前期基础。

摘要:为了探究冷等离子体处理对玉米幼苗抗旱性的影响,本研究以“郑单958”玉米种子为试验材料,选用不同浓度(20%、30%)的PEG-6000溶液模拟干旱胁迫,不同电压(5 kV、7 kV)、不同处理时间(30 s、60 s)的大气压氩气DBD放电冷等离子体处理玉米种子,测定其在干旱胁迫下幼苗的生理生化指标,并对试验结果进行机理分析。结果表明：在干旱胁迫下,适宜强度的冷等离子体处理有助于促进玉米幼苗的生长,提高叶绿素和渗透调节物质的含量,降低膜脂过氧化程度,从而提高抗旱性。基于隶属函数对玉米抗旱能力进行综合评价分析,发现冷等离子体处理电压7 kV、处理时间60 s对提高玉米种子抗旱性效果最好。本研究可为冷等离子体处理玉米种子的深入研究以及干旱半干旱地区的玉米种植提供一定的理论参考和技术指导。

摘要:从钻孔中建立三维地质模型对于提供对复杂地下地质的连贯理解至关重要，但传统克里金插值方法在地质建模中受限于变异函数模型选择的主观性和形式固定性，难以精准反映空间数据的波动特征。为此，提出了通过支持向量机构建实验性半变异函数与空间距离的非线性映射关系，同时利用鲸鱼优化算法优化支持向量机的关键参数来提高拟合精度的克里金插值算法。在安徽牛山西方解石矿区的案例研究中，构建了方解石矿的三维地质模型，验证了改进算法的有效性。实验中选取均方误差作为算法性能指标，与优化前的Kriging插值法相比，优化后的克里金方法在ZK602、ZK1001、ZK1002验证钻孔的均方根误差从2.06降低至1.25，下降幅度达38%,且对方解石矿层的插值结果误差分别为0.10 m、0.31 m、0.50 m。改进方法的插值结果更接近实际值，为复杂地质环境中的三维地质建模提供了一种高效、可靠的技术方案

摘要:保护渣的黏度对铸坯表面和内部的质量有直接的影响,为准确预测保护渣黏度值,辅助保护渣的成分设计,提出了一种基于软注意力的门控循环单元模型(GRU)的黏度预测算法。首先,收集无氟保护渣成分数据集,采用皮尔逊相关性分析方法对保护渣中的各个成分与黏度值进行相关性分析；然后将软注意力机制融入GRU模型的输入处理阶段,增强输入特征,提升对全局特征信息的捕捉；最后利用无氟保护渣数据集进行黏度预测实验,将优化算法与经典预测算法进行对比,验证融合软注意力机制的GRU模型的有效性。试验结果表明,在相同超参数的条件下,该模型的平均绝对百分比误差为7.78％、决定系数为0.9065、均方误差为0.0033,均高于对比模型,在预测精度与稳定性上取得较大提升,更适用于无氟保护渣黏度的预测。

摘要:CO2驱方法有效兼顾了驱油、抽提原油成分和溶解改善原油流动性等效果,是当前的主流EOR技术,但在驱油过程中CO2流动速度远快于原油,二者之间的传质会改变气、油相组成并较易引发沥青质沉积现象。对正理庄特低渗油藏原油注CO2混相驱过程气-油传质机理以及由此引发的沥青质沉积特征开展研究。对于驱替前缘原油,混相压力(32.8 MPa)下溶解CO2后,原油中沥青质沉积初始压力较未注气前大幅提高,更易出现沉积现象。对于驱替后缘原油,CO2一方面在原油中溶解,使得平衡油相气-油比逐渐上升；另一方面CO2持续抽提原油中轻烃组分(主要是C1-C4),导致原油中重组分(C10+)占比升高,并使平衡油相闪蒸后的脱气油密度变大,这种变化在经过8次接触传质后基本消失。CO2溶解和重组分含量升高使得原油出现沥青质沉积,经过10次接触后过滤原油确定沥青质沉积量为0.0682 g/L。沉积物中C和O质量分数分别为87.71%和11.68%,与现场实际沉积物接近,但能有效溶解在石油醚、二硫化碳等有机溶剂中。所获得研究结果为目标油藏注CO2混相驱机理认识和沉积沥青质解除措施建立能起到重要指导作用。

摘要:针对标准河马优化算法（hippopotamus optimization algorithm ,HOA）在复杂优化问题中全局探索不足与信息共享单一的缺陷，提出了一种改进型河马优化算法（improved hippopotamus optimization algorithm ,IHOA）。该算法通过引入动态探索因子增强全局搜索能力，采用多信息交互策略提升信息共享效率，并优化个体位置更新机制，提高了寻优精度与收敛速度。在9个基准测试函数的验证中，IHOA展现出卓越的性能。将IHOA应用于MLP神经网络(multilayer perceptron neural networks)的积液量预测任务，并与未优化模型对比，结果显示：决定系数（coefficient of determination，R2）提高6%，均方根误差（root mean square error，RMSE）下降7%，平均绝对百分比误差（mean absolute percentage error，MAPE）下降2.21%，显著提升了模型的预测精度与寻优效率。此研究为模型超参数调优及实际预测任务提供了有效的对策，具有较高的应用价值和理论意义。

摘要:深层碳酸盐岩气藏储层温度、压力高,孔缝洞发育,储集类型多样,造成了各气井产能差异大,利用常规生产动态监测技术进行储层类型识别存在一定困难,因此,基于高石梯-磨溪区块典型缝洞结构特征,设计并刻蚀了裂缝-缝洞型典型缝洞结构的拟三维储集体物理模型,开展了气体示踪剂返排运移实验,明确了不同焖井时间、流动方向、气体示踪剂浓度条件下的气体示踪剂返排浓度曲线特征。结果表明：裂缝-缝洞型,孔隙度为5.93%,浓度曲线存在单峰,且强度为17.13%,拖尾时间为3615s,单一优势通道明显,洞结构有效延缓了气体示踪剂浓度下降的趋势。焖井时间的增加,扩大了气体示踪剂的扩散范围,降低了气体示踪剂的峰值浓度,延长了气体示踪剂的见效时间,存在一部分气体示踪剂扩散到更深的孔隙结构中,但整体峰值特征并未改变。对于孔渗条件较好的I类储层裂缝-缝洞型而言,示踪剂的流动方向的改变均不改变其特定峰形特征,且数值差异幅度较小,而示踪剂的量不同造成了SF6浓度曲线峰值浓度存在较大差异。

摘要:太原组灰岩储层是以方解石、白云石为主的碳酸盐岩储层,具有非均质性强、孔-缝描述不准、杨氏模量高、储层应力差小等特征,储层改造过程中常出现液体滤失量较大、造缝困难、采收率低于预期等问题。为解决上述问题,通过研究酸化改造工艺与参数,开展酸压条件下力学参数测试,酸压加砂复合与多岩性组合下裂缝扩展规律、酸蚀裂缝加砂支撑导流研究,明确复合改造增产机理,优化地层改造方案。结果表明,以五年累产量计,HCl酸含量的增加,裂缝导流能力增强；随砂量增大产量增加；40目-70 目:70目-140 目支撑剂比例在1:2与2:1之间产量达到最大值；随着滑溜水粘度增大,裂缝导流能力逐渐增强,15~25 mPa·s之间产量取得最大值。以横探8井为例,改造参数优选为泵注参数单相酸100 m3,陶粒35+1.1 m3,砂比12.5 %,排量3.0-6.0 m3/min,前置液280 m3,携砂液280 m3,前置液比例50.0 %,经过复合改造裂缝导流能力明显提升,为灰岩储层经济高效开发,提高采收率奠定基础。

摘要:为了解决传统轴承剩余使用寿命(RUL)预测方法依赖先验知识过多、轴承退化数据复杂且特征数量众多导致预测误差较大、精度不高的难题,提出了一种主成分分析法(PCA)和深度残差收缩网络(DRSN)与时间卷积网络(TCN)结合的轴承剩余寿命预测方法。PCA通过计算协方差矩阵,对提取的轴承信号特征降维筛选,保留包含退化信息较多的特征作为新的数据特征。TCN网络有效地捕捉寿命数据之间的相关信息,从而实现预测。DRSN网络的软阈值函数和注意力模块消除信号的干扰噪声,增强有用特征通道,提高预测精度。采用XJTU数据集验证了该方法对寿命预测有较好的预测效果,同时也通过PHM2012数据集验证了DRSN-TCN的泛化能力。

摘要:电磁感应方法具有低成本、易测量、无需接触等优势，适用于碳纤维复合材料(CFRP)的无损检测。仿真建立CFRP单向模型，确立裂纹缺陷，得到磁感应强度和涡流分布；依据CFRP特性建立各向异性模型进行求解，通过对携带被测区域信息的磁感应强度、涡流和检测线圈中感应电压的计算及分析，探究电磁感应检测方法对单层各向异性CFRP的缺陷定位能力。结果表明，该方法能够通过感应电压区分裂纹与无损的CFRP、定位裂纹的位置以及确定裂纹深度的变化趋势，对精确区分和定位CFRP的隐藏缺陷提供参考依据。

摘要:核电厂在主变空载合闸过程中产生励磁涌流，可能导致相邻运行变压器产生和应涌流，厂用电动机三相电流不平衡度增大，甚至引起三相不平衡保护误动作。针对以上问题，本文推导了变压器空载合闸励磁涌流的表达式，将剩磁作为可调参量，发现对合闸主变进行与合闸时产生磁通方向相反的方向充磁，令剩磁与偏磁相互抵消，从而抑制励磁涌流的产生。通过对和应涌流表达式分析得出系统阻抗值决定了涌流对三相不平衡度的影响程度。随后利用PSCAD搭建了含有6台发电机组的核电厂一次回路仿真模型，仿真了空载合闸过程中的励磁涌流、和应涌流以及相邻变压器所带中压电动机的不平衡状态，分析电动机负荷水平以及系统联系阻抗对电动机三相不平衡状态的影响，并证明预充磁可显著降低三相不平衡度，防止异步电动机保护误动作，为主变空载合闸导致的异步电机不平衡保护误动作提供了新的解决方案。

摘要:针对传统风电功率预测精度较差的问题，提出一种基于变模态分解(variational mode decomposition, VMD)、信息获取优化(information acquisition optimizer, IAO)算法和核极限学习机(kernel extreme learning machine, KELM)相组合的方法对超短期风电功率进行预测。采用VMD将非线性较强的原始功率数据分解为较为稳定的子序列；运用反向差分变异机制、适应度-距离平衡(fitness-distance balance, FDB)策略和天鹰俯冲策略改进IAO算法，得到改进信息获取优化(improved information acquisition optimizer, IIAO)算法并对KELM的正则化系数和核函数参数寻优；构建VMD-IIAO-KELM组合预测模型，将各子序列预测值叠加得到最终结果。算例分析结果表明，相比于普通核极限学习机模型的预测结果，本文所提模型的均方根误差下降了9.15%，平均绝对百分比误差和平均绝对误差分别下降了41.51%和12.56%，提高了超短期风电功率的预测精度。

摘要:准确的光伏功率预测结果对于电网的调度优化具有重要意义，针对现有预测方法仅侧重于时域或频域特征，导致未能充分提取光伏数据中时频域信息。本文提出一种融合时频特征的光伏功率预测模型TDFDAFF,旨在更全面地捕捉光伏序列数据的复杂特性。首先，对原始的光伏序列数据进行特征相关性分析，选取与光伏发电功率强相关的气象因素作为输入特征，并将筛选后的特征数据采用滑动窗口技术进行分割，构建输入特征矩阵。随后分别输入到时序特征提取模块、频率特征提取模块来提取光伏序列数据中的时频特征。最后，采用注意力特征融合模块对两部分提取到的时频特征进行融合，为每个特征动态的赋予不同的权重，从而强调对重要特征的关注，将融合后的特征通过全连接层进行映射得到最终的预测输出。通过宁夏地区光伏数据集进行验证，TDFDAFF模型相较于其他预测模型有着更好的预测精度。

摘要:针对配电台区复杂拓扑结构识别，以及统计数据缺失造成的识别准确率低的问题，融合最长公共子序列(LCSS，Longest Common Subsequence)与动态时间规整(DTW，Dynamic Time Warping)方法，提出了基于最长公共子序列动态时间规整距离(Longest Common Subsequence- Dynamic Time Warping，LCSS-DTW)的低压配电台区拓扑结构识别方法。依据在低压配电台区中，分布在同一电压相别的用户之间存在相似的电压波动，计算低压配电台区内用户之间的距离矩阵。利用LCSS的局部动态对齐的特性，结合DTW全局对齐的方式，能够更准确的捕捉到用户时序电压数据的相似性，以及确保时序数据的完整性，通过聚类算法，成功识别了配电台区用户的相序归属，并引入了随机数据缺失和异常数据干扰进行验证，结果表明，本方法具有较强的鲁棒性。在不同数据缺失和异常数据干扰条件下，方法的识别准确率保持在 95% 以上，较传统方法有明显提高，有效解决了数据缺失对拓扑结构识别准确率的影响。

摘要:由于表面肌电信号的时域和频域特征值在手势分类识别中的准确性较低,提出了一种基于变分模态分解(VMD)的方法对表面肌电信号进行分解,并结合粒子群优化支持向量机(PSO-SVM)算法进行手势分类。首先对肌电信号进行预处理,采用变分模态分解(VMD)对信号进行多尺度分解,提取了近似熵、能量熵、置换熵、样本熵、奇异谱熵和谱熵特征。其次,利用相关性分析、随机森林和Lasso方法对提取的特征进行降维处理,以减少冗余信息。最后,基于粒子群优化支持向量机(PSO-SVM)算法对降维后的特征数据进行分类,实现高效且准确的手势识别。实验结果表明,所提出的手势识别方法识别六种手势动作时识别准确率达到了97.30%,具有较高的分类性能和较强的应用潜力。

摘要:现有处方推荐方法多通过构建症状-草药、症状-症状和草药-草药的多图结构表达症状与草药间的多维关系，但大多忽略了症状和草药间的语义交互，且缺乏有效的多视图特征融合策略导致重要信息提取不充分以及忽视症状相对重要性导致证候归纳不准确的问题。为此，提出语义知识整合与多视图融合的处方推荐模型。首先，引入BERT模型作为节点词的语义编码器，学习症状和草药间的语义交互信息，增强模型对节点语义特征的表达能力。其次，设计多视图特征融合模块，利用多头注意力机制和低秩矩阵分解技术生成视图间的特征转换矩阵，自适应动态融合不同视图的信息。最后，采用注意力机制准确归纳特定症状集的综合证候，以优化处方推荐效果。实验结果表明，本文模型在公开数据集上的关键指标F1@5、F1@10、F1@20较最优基线模型分别提升了10.27%、15.10%和17.29%，证明了其有效性。

摘要:由于夜间光照条件不佳,场景复杂,人体形态可能被遮挡,运动中的物体容易产生鬼影等因素的影响。因此,视频监控在对夜间行人跌倒的目标识别与目标检测任务中,通常存在检测速率不佳、检测错误及无法检测等问题。为了解决此类问题,本研究通过对原始的YOLOv8基础模型进行了改进,从而形成一种新的检测模型CCFM-YOLO。在改进算法中,在YOLOv8的Neck部分引入了CCFM(Cross-Scale Feature Fusion Module)融合模块,以此来增强模型对动态的特征尺度和小目标的检测能力,并且保持较高的检测速度。同时,将全局注意力机制GAM(Global Attention Mechanism)添加至模型的Backbone部分,以提升深度神经网络综合性能。最后,改进模型引入MPDIoU(Minimum Point Distance Intersection over Union)损失函数,以增强网络模型的边框回归能力。实验结果表明,改进算法对夜间跌倒目标的检测准确率达到了96.1%,召回率也提升至92.4%,相较于YOLOv8n在mAP@0.5-0.95指标上提升了3.8个百分点,参数量下降19.7个百分点。这充分表明在视频监控对夜间行人跌倒检测的实际应用中,改进模型比原模型更具优势。

摘要:在车载边缘计算环境中,车辆可以将计算密集型任务卸载给VEC服务器。但由于车辆的高速移动性,以及接入服务器车辆的不均匀分布,导致任务上传成功率低、不同VEC服务器之间工作负载不均衡,进而影响了服务质量。设计了一种基于交替方向乘子法的概率算法,用于解决车辆的任务上传问题,从而提高了任务上传的成功概率。此外,设计了以最小化卸载延迟为目标的边云协同负载均衡任务卸载方案,通过服务器之间的协作来均衡服务器之间的负载,从而提高服务质量。仿真结果表明,与基准方案相比,本文具有更低的卸载时延；在相同车辆到达率的情况下,相比于其他同类方案方案,本文方案在提高了的任务上传成功率的同时,将卸载延迟降低了约20%。

摘要:影响建筑热工性能的因素及其变化水平较多，组合方案数量大，对所有组合工况的建筑能耗逐一进行动态模拟计算工作量巨大，如何设计计算方案，减少计算工作量，而且保证计算结果的有效性和可靠性，值得深入研究。提出运用均匀设计法设计建筑能耗模拟方案，并验证了其可行性，建立了建筑能耗、全生命周期费用和碳排放3个目标导向的多目标优化模型，利用多目标遗传算法（non-dominated sorting genetic algorithm II，NSGA-II）对优化模型进行了求解，通过熵权-TOPSIS（technique for order preference by similarity to ideal solution）法确定各优化目标权重，对最优解集进行排序，提出了一种用于确定建筑围护结构最佳保温层厚度的计算方法。以徐州典型公共建筑为例，计算了不同冷热源条件下XPS（expanded polystyrene board）保温材料的外墙和屋面最佳保温层厚度，结果表明：相比于现行节能标准规定的热工性能限值，虽然全生命周期费用增加了3.6%~8.1%，但外墙和屋面热工性能分别提升了32.7%~41.8%和15.0%~23.0%，建筑能耗和全生命周期碳排放分别减少了4.0%~9.3%和2.2%~3.7%，获得了显著的节能、经济和环境综合效益。

摘要:金属离子的掺入会明显引发黏性土微观结构变化,改变土体力学行为。本研究探讨了四种常见金属离子(包括一价碱金属离子Na?、K?和二价重金属离子Pb2?、Zn2?),重点分析了其对离子价态、类型和浓度如何影响土壤的微观结构和力学性能。微观结构测试表明,金属离子的掺入降低了颗粒的粒径,增加了黏粒含量,并使结构从层状变为蜂窝状。小孔隙逐渐减少,大孔隙占主导地位,比表面积和孔隙体积减少,而平均孔径增大。阳离子交换容量下降,但表面积阳离子吸附密度增加。一价离子主要通过分散作用影响土体结构,而二价离子则通过凝聚作用改变结构。宏观力学测试表明,金属离子污染在荷载下降低了土体的孔隙率,随着离子浓度的增加,土体的可压缩性增加。受碱金属离子污染的土壤在所有荷载条件下显示出较高的压缩系数,而重金属离子则在较低荷载下引起更高的压缩。相比未受污染的天然土,金属离子污染的黏土在抗剪强度、内摩擦角和凝聚力均有所下降,且随着离子浓度的增加,下降幅度更大。

摘要:目前形状记忆合金（shape memory alloy，SMA）条带约束钢筋混凝土（reinforced concrete，RC）柱研究以试件的宏观损伤为主，而对SMA条带约束RC柱的损伤发展过程及破坏机理的研究较少。为探究SMA条带约束RC柱的力学性能、损伤发展过程及破坏机理，对无约束、被动约束及主动约束试件进行单轴压缩-声发射试验，并结合声发射特征参数、声发射b值与声发射事件定位进行分析。结果表明：① SMA条带主动约束ARC试件的峰值荷载最高为566.39 kN，极限位移最大为3.75 mm，较无约束RC试件分别提升了22.3%和73.61%；② 各试件声发射特征参数-应力-时间曲线表现出较好的一致性，随着环向约束增大，声发射振铃及能量明显提升，声发射分布越发集中于第Ⅲ阶段；而声发射b值随着环向约束增大下降阶段不断延后，主动约束下b值下降幅度明显增大；③ 各约束条件下声发射事件都由试件两端逐渐向中部发展，RC、PRC试件在0.8 fc之前形成贯通裂纹，而ARC试件贯通裂纹形成于0.8 fc之后，环向约束越大试件整体性提升越明显。试验成果可为不同SMA条带约束下RC柱的损伤及破坏机理提供一定的理论参考。

摘要:我国西部黄土因其广分布,易取材的特性,在我国西部道路建设中常作为路基填料而广泛应用。但是,黄土因其浸水湿陷特性和压缩变形特性,为我国西部道路的建设和安全服役带来严峻挑战。本文以过湿黄土为研究对象,提出了单掺粉煤灰、碱激发粉煤灰、炉渣粉煤灰和碱激发炉渣粉煤灰四种改良方案,从含水率,级配曲线,剪切强度和压缩特性四个方面进行评估,优选最佳改良方案。结论如下:(1)与未改良的天然黄土相比,四种改良方案对颗粒级配均有不同程度的改良,含水率经过14天养护后,也均出现不同程度的下降；(2)四种改良过湿黄土的剪切强度较未改良天然黄土有显著提升。其提升效果从大到小依次为碱激发炉渣粉煤灰改性黄土、炉渣粉煤灰改性黄土、碱激发粉煤灰改性黄土和单掺粉煤灰改性黄土；(3)四种改良过湿黄土的压缩特性较为改良天然黄土有显著提升,且均达到低压缩性土标准。其中碱激发粉煤灰改性黄土的压缩系数最小,炉渣粉煤灰改性黄土和碱激发炉渣粉煤灰改性黄土次之,单掺粉煤灰改性黄土的压缩系数最大。(4)碱激发炉渣粉煤灰改性黄土具有最低含水率、良好的级配、最大的剪切强度和良好的抗压缩变形特性,故认为其是四种过湿黄土改良方案中的最优方案。

摘要:玄武岩纤维增强材料由于其优异的抗拉强度,以及制造过程环境友好性,使得其在边坡锚杆支护手段优化中有广阔前景。通过对比玄武岩纤维复合锚杆与传统钢锚杆,运用夹持式布置玄武岩纤维锚杆锚固体系加固溃屈型顺层边坡,推导夹持式锚杆界面荷载传递方程,并对该结构的加固效果进行有限元-光滑粒子流体动力学优化分析。结果表明:(1)溃屈型边坡受其破坏模式的时空效应影响以位移加速度为零处区分为三段:受压段、弯曲隆起段、滑移段,锚杆加固体系分别锚固于受压-弯曲界面内与弯曲-滑移界面内时锚固效果最佳。(2)夹持式锚杆与锚固岩土体周围存在紧箍效应,夹持角的变化对顺层溃屈型边坡的紧箍作用存在重要影响,当夹持角位于20°~30°之间时锚固效果达到最优。(3)有限元-光滑粒子流体动力学分析法模拟从边坡裂缝发展到溃屈破坏过程,提供相比有限元数值计算更为精确的锚固优化设计方案。

摘要:为研究桩帽连梁式路堤的变形特征与荷载传递规律,本文通过室内模型试验,采用不同的桩间距、梁宽和桩长配置,并调整填土黏聚力,监测土压力和沉降,并基于数值模拟对依托工程进行了设计优化。结果表明:桩间距的增大显著增加桩土差异沉降和桩土应力比；梁宽对差异沉降的影响较小,但在大桩间距情况下,梁宽增加能显著提高荷载分担能力；桩端在软土与砂土交界面的差异沉降最大；填土黏聚力的增加能有效降低差异沉降,促进荷载向桩顶传递,提升路堤整体稳定性。可见,在实际工程中增大桩间距的同时增大梁宽能够在节省造价的同时不降低承载力,且应尽可能避免桩端处于交界面,并提升填土粘聚力以降低差异沉降。

摘要:为探明骨料粒径对水工沥青混凝土动力特性影响规律，针对骨料最大粒径为19mm、37.5mm的水工沥青混凝土开展了动三轴试验，在相同配合比参数条件下，基于等效线性黏弹性模型分析了骨料最大粒径对水工沥青混凝土动应力应变曲线、动模量、阻尼比及动力特性参数的影响，根据水工沥青混凝土的应力应变特性进行了滞回圈的修正。结果显示：在周期性振动荷载下，水工沥青混凝土材料具有非线性、滞后性和应变累积性的特点；在同种配合比参数及相同动应力条件下，相较于常规粒径（Dmax=19mm）沥青混凝土，大粒径（Dmax=37.5mm）沥青混凝土的动应变在Kc=1.5时增加了43.1%，在Kc=2.0时增长了31.1%；阻尼比相对提高了13.6%。表明大粒径（Dmax=37.5mm）水工沥青混凝土相对常规粒径水工沥青混凝土具有更强的适应变形能力，抗震性能效果相对较优。研究结果可为大粒径骨料在水工沥青混凝土中的推广应用提供理论基础。

摘要:辽宁岫岩抽水蓄能电站工程区地层岩性复杂、地震烈度高，工程场地地震基本烈度为Ⅷ度。采用三维非线性静动力有限元方法，对辽宁岫岩拟建抽蓄枢纽电站的上水库高沥青面板堆石坝（坝高124m）开展计算论证分析。结果表明：静力条件下大坝变形分布规律合理，蓄水期大坝顺流向位移和沉降量极值分别为23和54 cm，面板拉应变极值为0.3%，当考虑坝料流变时，大坝顺流向位移、沉降量和面板拉应变极值均有所增加；在设计地震工况条件下，大坝顺流向、轴向和竖向加速度最大值分别为8.7、9.3和6.1 m·s-2，动位移极值分别为19.8、21.2和15.9 cm，震后坝顶震陷极值为52 cm，震陷率为0.42%；对于沥青混凝土面板，震中轴向和顺流向动拉应变极值分别为0.18%和0.25%，叠加静力应变的震中轴向和顺流向拉应变极值分别为0.25%和0.35%。综合评价大坝整体安全性能良好，地震时不会出现重大安全问题，该设计方案经论证后可节省投资额约2.04亿元。更进一步地，对大坝死水位及正常蓄水位分别遭遇设计地震与校核地震进行分析，可为相关沥青混凝土面板堆石坝工程提供借鉴参考。

摘要:随着中国成为全球最大的煤炭生产国之一，煤矸石作为煤炭开采过程中的废弃物，其大量堆积对环境构成了严重威胁。本研究旨在通过动三轴试验，探索高频荷载下煤矸石集料的非线性本构特性，研究收集了不同来源的煤矸石以及作为对比材料的粉细砂，进行了详细的力学性能测试，包括回弹模量的测定和模型分析。结果表明：煤矸石在受到周期性动态荷载时，其回弹模量受体应力和八面体剪应力的显著影响，显示出明显的非线性行为。通过比较MEPDG、Uzan、κ-θ预测模型，指出Uzan模型在本研究的条件下表现出较好的适用性和预测精度。研究成果为煤矸石的工程应用提供了科学依据，有助于推广煤矸石在环境可持续工程中的应用，减少环境污染，同时降低工程成本。

摘要:为研究全柔性化铁路货车动力学性能以及动力学性能参数优化,以C80铁路货车为研究对象,采用NASTRAN与SIMPACK联合仿真,建立全柔性化C80铁路货车动力学模型。通过试验模态和动力学计算结果对模型进行验证,其中模态的最大误差为9.85%,脱轨系数和轮重减载率的最大误差分别为6.0%和9.5%,验证了模型的正确性。基于该动力学模型,对在曲线段的空车和重车在不同速度下的动力学性能进行计算；建立DOE实验组,采用响应面法建立C80铁路货车脱轨系数、横向平稳性以及垂向平稳性指标的代理模型,基于多岛遗传算法对铁路货车的运行速度、轨道曲线半径和载重等运行参数进行优化。结果表明：空车和重车的倾覆系数均随着速度增加而增加,且空车相比重车其倾覆系数更低,除此之外空车和重车在平稳性表现上具有显著的不同,对于空车,其横向和垂向的平稳性均是随着速度增加而增加,而对于重车来说,横向的平稳性随着速度增加而增加,而垂向表现为先增加后降低；针对C80铁路货车动力学性能的设计要求,通过调整运行速度、载重和轨道曲线半径可有效改善其动力学性能,脱轨系数、横向平稳性和垂向平稳性指标的优化结果与真实值之间的最大相对误差分别为1.30%、0.20%和2.10%,满足模型的精度要求。因此,重载铁路货车速度提高的同时要注意倾覆系数和平稳性指标的影响,以保证行车安全以及表明多岛遗传算法可用于C80铁路货车动力学性能参数优化研究。

摘要:为解决传统的橡胶沥青基本性能试验耗时耗力的问题,本文基于BP神经网络,提出了一种橡胶沥青基本性能的预测方法。通过对大量实验数据的归一化处理分析,采用标准化技术提高模型的训练效率,构建了橡胶沥青的针入度,软化点,延度的ANN预测模型,在模型训练过程中,应用遗传算法进行优化,并使用早停法和学习率调度进行优化,以确保模型的泛化能力。结果表明:通过对测试集的评估,优化后的模型在性能预测上表现出良好效果,均方根误差(RMSE)为0.63,平均绝对误差(MAE)为0.45,相关系数(R)达到0.91。该模型能够有效预测橡胶沥青基本性能,提高预测精度,为预测橡胶沥青基本性能提供了可靠参考。

摘要:由于施工现场的复杂性以及不确定性,边坡实际开挖形态与设计开挖形态往往会存在偏差,为了规避因偏差导致边坡稳定性降低从而留下的安全隐患,进行边坡开挖质量分析与稳定性分析研究。以全容高速某段岩质高边坡为研究对象,针对其在开挖过程中坡面出现的岩块滑落现象,采用无人机倾斜摄影采集边坡多视角影像,结合三维重建方法构建边坡三维模型,在此基础上通过断面法进行边坡开挖质量分析,并采用数值模拟方法进行边坡稳定性分析。分析结果表明:(1)边坡存在两处缺陷,分别体现为局部凹陷和局部坡率偏高；(2)边坡整体稳定性达标,但因三组节理裂隙存在,近坡面部分仍可能出现碎石滑落。为防止坡面岩体再度剥落,应加装主动防护网系统进行坡面岩体加固。可见基于倾斜摄影重建的边坡三维模型,能同时为开挖质量分析和稳定性分析提供可靠的空间数据支持,在此基础上实现了对开挖边坡的多维度分析,具有较强的实际应用价值。

摘要:软土地区盾构开挖势必会造成上覆土体的沉降，进而会引起上覆既有管道-土体相互作用。因此，通过理论方法快速准确地评估隧道开挖引起上覆管道沉降变形的影响对实际工程至关重要。基于此种工况，首先采用Loganathan公式获得既有管道在盾构下穿影响下的附加应力，随后采用双参数的Vlazov地基模型并结合管道两侧侧向土体影响，建立盾构下穿影响下上覆管道系统的能量方程，进一步基于能量变分理论对管道总能量进行变分求解，最后获得管-土相互作用解析解。与既有离心机实测数据比较，验证了该方法的合理性；与该方法退化的Vlazov和Winkler地基解析对比，该方法更接近实测数据。进一步参数研究表明：增大地层损失率会导致管道变形及其弯矩的线性增大；但增大隧道和管道的竖向净距会造成管道变形响应的减小；而隧道与管道的夹角的增大会减轻管道变形，但会增大管道弯矩。

摘要:随着民航业的迅猛发展，航空公司在管理机队运营时面临诸多挑战。其中，航空发动机的换发策略对航班可靠性与运营成本产生较大影响。通过对民航发动机换发业务场景的深入分析，以最小化发动机机队运营成本为目标，考虑了发动机串发运行与租赁等情况，构建了混合整数规划模型，对发动机的上发、下发及送修等策略进行研究，并设计了广义变邻域搜索算法对模型进行求解。以我国某民航公司为例进行不同规模的数值实验及敏感性分析，数值实验结果表明该算法求解质量优于变邻域搜索算法与Gurobi求解器，最后，通过敏感性分析为发动机机队运营提供管理启示。

摘要:在航空运输管理中飞行安全和场面运行安全广受关注,停机位指派优化是保障机场安全管理的重要途径。从运行安全和运行效率的角度研究停机位指派问题,以航班在场面的冲突次数最少作为运行安全的衡量目标,以靠桥率最大以及乘客步行距离最短作为衡量运行效率的目标,提出综合考虑运行安全和效率的停机位指派模型。设计一种改进的粒子群算法(IAPSO)求解模型,在算法中引入自适应粒子更新策略与动态逆向学习机制,有效避免种群易陷入局部极值、收敛精度不足的问题。基于机场的航班数据,设计不同规模的算例仿真实验。实验结果表明,所提出的方法在冲突次数和靠桥率等指标上均有较好的表现,有效改善了航班地面运行过程中的安全性和机场运行效率。

摘要:为了提升航班运行效率并减轻延误的负面影响。本文深入分析了航班延误的核心成因，涵盖了天气信息的不确定性、航班状态波动以及起飞时段的拥堵现象。随后，融合反向学习策略、混沌局部搜索策略与交叉变异策略于星雀算法之中，设计了一种离港航班调度优化算法。同时，构建了以最小化延误总成本为目标的离港航班调度优化模型，为航班调度提供了科学依据与指导。通过在咸阳机场的实际场景中，对18小时内离场航班进行优化排序实验验证，结果显示：与粒子群算法、双交叉遗传算法、蚁群算法及星雀算法相比，在最差情况下的延误代价至少减少80%，同时，在平均延误代价上实现至少70%的降低，并且在方差上达到至少90%的显著降低。这一成果表明，我们的方法在提升航班调度效率与减少延误方面具有显著优势。

摘要:随着非常规油气藏的开发需求不断增加,压裂液的改进显著提升了储层改造效果和资源采收率。本文针对压裂液对页岩甲烷吸附特性的影响进行了实验研究,采用自行研制的高压吸附实验装置测量甲烷在页岩中的吸附量和扩散系数。研究结果表明,压裂液的作用不仅减少了页岩对甲烷的吸附容量,还在低压阶段促进了甲烷的扩散能力。页岩的甲烷吸附量明显降低,最大吸附量仅为2 mL/g左右。同时,压裂液在高压条件下对甲烷的扩散具有抑制作用,扩散系数随压力增加呈现下降趋势。压裂液处理后页岩的矿物组成和孔隙结构发生显著变化,斜长石和白云石等矿物含量显著减少,孔隙度下降。该研究为进一步优化压裂液配方和提高页岩气采收率提供了理论依据和实验数据支持。