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基于可穿戴惯性传感技术的人体步态阶段识别

安全与环境工程 2024年第4期31卷 11-19,36页

作者：陈斯琪寇俊辉陈小路吴铭渝付国荣郭良杰中国地质大学(武汉)工程学院湖北武汉430074 湖北省自然灾害应急技术中心湖北武汉430064 烟台汽车工程职业学院山东烟台265500 岩土钻掘与防护教育部工程研究中心湖北武汉430074

为了实现基于可穿戴惯性传感技术的人体步态阶段识别,开发了基于特征选择的人体步态阶段识别模型、基于时间比例优化的人体步态阶段识别模型和基于机器学习多数据类型、多特征、多分类器的人体步态阶段识别模型,并对比了3种模型的步态... 详细信息

为了实现基于可穿戴惯性传感技术的人体步态阶段识别,开发了基于特征选择的人体步态阶段识别模型、基于时间比例优化的人体步态阶段识别模型和基于机器学习多数据类型、多特征、多分类器的人体步态阶段识别模型,并对比了3种模型的步态阶段识别效果。结果表明:基于特征选择的人体步态阶段识别模型的平均识别准确率为73.66%;基于时间比例优化的人体步态阶段识别模型的平均识别准确率为90.96%;利用脚背处俯仰角数据和加速度数据训练得到的基于机器学习的人体步态阶段识别模型的平均识别准确率分别为97.04%、86.80%;针对不同的步态阶段和使用场景,可差异化选择不同的识别方法以获得理想的识别效果;综合采用时间比例优化算法和机器学习方法可以获得较高的综合识别准确率。该研究可为进一步开展基于可穿戴式传感器的人体行为相关研究提供参考。

关键词：人体步态阶段识别可穿戴惯性传感技术特征选择时间比例优化机器学习

高渗透率新能源参与电网调峰运行时的频率稳定控制策略研究

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高渗透率新能源参与电网调峰运行时的频率稳定控制策略研究

作者：郭良杰西南交通大学

学位级别：硕士

随着可再生能源接入电网的规模不断扩大,传统火电机组逐渐被可再生能源所代替,导致电力系统在新能源高渗透率的情况下抵抗负荷扰动的频率性能较差。目前我国积极推动能源转型,新能源正在向主体能源进行过渡,为提升新能源并网消纳容量,... 详细信息

随着可再生能源接入电网的规模不断扩大,传统火电机组逐渐被可再生能源所代替,导致电力系统在新能源高渗透率的情况下抵抗负荷扰动的频率性能较差。目前我国积极推动能源转型,新能源正在向主体能源进行过渡,为提升新能源并网消纳容量,火电机组有必要进入调峰运行状态。而常规火电机组进行灵活性改造后,机组的频率调节性能随着负荷工况点的降低而逐步下降,进而影响到系统的频率调节能力。因此,为了维持电网的稳定运行,有必要研究新能源高渗透率的电力系统调峰运行过程中的频率稳定问题,分析系统在启停调峰和深度调峰运行方式下的频率响应性能并制定相应的控制策略。本文首先分析了AGC系统的基本原理及其控制策略,在AGC系统模型中考虑了调速器死区限制和机组爬坡率约束,利用状态空间方程在理论上分析火电机组在启停调峰和深度调峰运行方式下对系统模型和频率调节特性方面造成的影响和差异。其次,通过仿真得出了随着风电渗透率的增加,系统在启停调峰和深度调峰运行方式下的频率调节性能均逐渐变差。此外,在相同的风电渗透率下,电网在深度调峰时抵抗负荷扰动的能力相对启停调峰时更强,有利于电力系统维持频率稳定。为充分发挥电网调峰运行时新能源的调频潜力,可针对新能源机组中的风电机组展开研究。首先,在风电机组层面,本文建立了D-PMSG的数学模型,分析D-PMSG的运行特性和基本控制原理。其次,阐述了D-PMSG参与电网调频的常见惯性控制策略,并针对传统综合惯性控制与风机MPPT控制相互影响的问题,引入改进的综合惯性控制策略,在传统的惯性控制基础上添加转速补偿模块,有助于减小系统调峰运行时的频率波动。本文通过分析单台火电机组进行灵活性改造后对频差信号的响应能力,得出火电机组抵抗负荷扰动的能力随着机组运行工况点的下降而降低,不利于电力系统的频率稳定。此外,在调频控制器的参数优化方面,本文提出了一种改进的GWO算法,保证不同负荷工况下的控制效果达到最优。同时,结合改进的风机综合惯性控制策略,可以有效改善电网调峰时的频率调节效果,解决电网在调峰运行时的频率稳定问题。

关键词：深度调峰启停调峰火电机组风电调频频率稳定控制 GWO优化算法

多灾种耦合综合风险评估方法在城市用地规划中的应用

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浙江大学学报（工学版） 2015年第3期49卷 538-546页

作者：卢颖郭良杰侯云玥赵云胜陈连进中国地质大学工程学院湖北武汉430074 泉州市城乡规划局福建泉州362000

为了解决当前多灾种综合风险评估中存在的忽略灾害间相互作用、对城市用地规划指导不足的问题,提出针对城市用地规划的多灾种耦合风险评估方法.通过指标权重法对地震、地面沉降、滑坡、崩塌、暴雨、海水入侵以及海岸侵蚀7种灾害进行潜... 详细信息

为了解决当前多灾种综合风险评估中存在的忽略灾害间相互作用、对城市用地规划指导不足的问题,提出针对城市用地规划的多灾种耦合风险评估方法.通过指标权重法对地震、地面沉降、滑坡、崩塌、暴雨、海水入侵以及海岸侵蚀7种灾害进行潜在危险性分级,确定各灾种的初始危险性指数,绘制初始图件;建立耦合模型对存在相互作用的灾种的初始危险指数进行修正,得到耦合后的危险性图件;通过风险矩阵法将耦合后的多灾种危险性与城市规划用地易损性相结合,得到综合风险图.应用结果表明:采用该方法提高了多灾种耦合危险性评估的合理性,能够反映不同用地类型下多灾种风险的差异性和相似性,有助于决策者和规划者快速识别规划用地的综合风险.

关键词：多灾种风险评估耦合城市用地规划地理信息系统

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基于元胞自动机模型的人员疏散行为模拟

安全与环境工程 2014年第4期21卷 101-106页

作者：郭良杰赵云胜中国地质大学工程学院湖北武汉430074

通过引入静态场、动态场及其他参数,建立了二维元胞自动机模型,并利用MATLAB编写模拟软件,可实现对人员疏散过程中的环境熟悉度、从众行为、摩擦阻碍作用、惯性行为、拥挤跌倒行为和竞争行为的模拟。通过实例仿真模拟结果表明:不同的期... 详细信息

通过引入静态场、动态场及其他参数,建立了二维元胞自动机模型,并利用MATLAB编写模拟软件,可实现对人员疏散过程中的环境熟悉度、从众行为、摩擦阻碍作用、惯性行为、拥挤跌倒行为和竞争行为的模拟。通过实例仿真模拟结果表明:不同的期望速度下会出现"欲速则不达"的现象,同时出口处会产生不同程度的人员聚集;出口处障碍物相对出口纵向放置比横向放置更有利于人员疏散;在疏散环境陌生,或紧急情况下对环境判断能力降低时,适当的从众行为利于最优疏散路径信息的传递,从而有利于人员疏散,但是从众行为过于严重则易造成出口利用率降低或利用不平衡。

关键词：元胞自动机地面场模型人员疏散行为仿真模拟从众行为

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调速器死区对水电高占比电力系统频率稳定的影响分析

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电力系统自动化 2021年第24期45卷 89-96页

作者：谢棚王德林郭良杰孙超喻心牛景瑶西南交通大学电气工程学院四川省成都市610031

云南电网在交流联络线断线后发生了死区附近的频率振荡现象。为此,文中对此现象进行了研究。首先,在单机系统的传递函数中加入调速器死区环节并对死区进行分段建模;然后,对不同扰动下的频率进行解析求解,从数学上解释了含普通型死区的... 详细信息

云南电网在交流联络线断线后发生了死区附近的频率振荡现象。为此,文中对此现象进行了研究。首先,在单机系统的传递函数中加入调速器死区环节并对死区进行分段建模;然后,对不同扰动下的频率进行解析求解,从数学上解释了含普通型死区的系统相轨迹曲线连续、而含增强型死区的系统相轨迹曲线不连续的原因;接着,通过频率解的特征和稳定点证明了含增强型死区的正阻尼系统在特定扰动下会出现频率振荡的结论,并给出了振荡发生的条件。最后,通过多机系统的数值仿真验证了理论分析的正确性。

关键词：水电频率稳定调速器死区

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提高风电消纳水平的低惯性电网参数优化

电机与控制学报 2022年第2期26卷 111-120页

作者：牛景瑶王德林喻心郭良杰孙超谢棚西南交通大学电气工程学院四川成都611756

针对风电并网导致的电网惯性及系统频率调节性能不断降低的问题,为维持电力系统频率稳定,提高对新能源的消纳能力,提出了一种低惯性电网调频参数的优化方法。首先构建了考虑风电参与调频的低惯性电网频率响应模型,对系统特性进行分析;... 详细信息

针对风电并网导致的电网惯性及系统频率调节性能不断降低的问题,为维持电力系统频率稳定,提高对新能源的消纳能力,提出了一种低惯性电网调频参数的优化方法。首先构建了考虑风电参与调频的低惯性电网频率响应模型,对系统特性进行分析;然后以频率约束为条件,对风电消纳能力的最大值进行求解,并以惯性参数和风电参与调频参数为对象,通过对目标函数中频率响应指标权重系数的主观赋值,进而对频率的响应指标进行优化;最后搭建两区域的电力系统仿真模型。仿真结果证明,扰动时对系统等值惯量及风机调频参数进行参数优化,能够减小频率偏差和频率变化率,提高了系统对风电的消纳水平。

关键词：低惯性电网优化策略目标函数调频参数等值惯性时间常数风电消纳水平

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地铁乘客社会脆弱性影响因素调查与统计

安全与环境学报 2022年第2期22卷 836-843页

作者：卢颖吕希凡仇乐郭良杰武汉科技大学资源与环境学院武汉430081 湖北省工业安全工程技术研究中心武汉430081 中国地质大学(武汉)工程学院武汉430074

为了解决地铁乘客外在社会属性与内在综合不安全性之间影响机理不明确的问题,引入社会脆弱性理论开展调查与统计研究。从乘客行为社会脆弱性(PSV_(B))和心理社会脆弱性(PSV_(P))两方面选取9个因素构建了乘客社会脆弱性(PSV)的表征体系,... 详细信息

为了解决地铁乘客外在社会属性与内在综合不安全性之间影响机理不明确的问题,引入社会脆弱性理论开展调查与统计研究。从乘客行为社会脆弱性(PSV_(B))和心理社会脆弱性(PSV_(P))两方面选取9个因素构建了乘客社会脆弱性(PSV)的表征体系,运用独立样本t检验和单因素方差分析研究性别、学历等6个外在社会属性对PSV的影响,采用探索性因子分析(EFA)确定PSV的潜在因素。结果表明:632位调查对象的PSV、PSV_(B)、PSV_(P)等级皆为中;性别和是否具有突发事件经历对PSV、PSV_(B)、PSV_(P)都具有显著性影响,年龄、职业、学历和乘坐频率则无显著影响;乘客对地铁疏散环境的熟悉度、携带行李的影响度、环境突变的影响度、自我调节能力是影响PSV的4个主要潜在因素。

关键词：安全社会工程社会脆弱性调查问卷探索性因子分析(EFA) 方差分析

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不同调峰深度下火电机组的环境经济调度优化

太阳能学报 2023年第6期44卷 152-160页

作者：喻心王德林孙超牛璟瑶谢棚郭良杰西南交通大学电气工程学院成都611756

在双碳目标背景下,为实现电网调峰以消纳更多新能源以及传统火电的节能减排需求,该文建立配合储能系统及大规模风电并网的不同调峰深度下火电机组环境经济调度模型,分析火电机组的调峰能力以及不同调峰深度下机组的煤耗特性和CO_(2)排... 详细信息

在双碳目标背景下,为实现电网调峰以消纳更多新能源以及传统火电的节能减排需求,该文建立配合储能系统及大规模风电并网的不同调峰深度下火电机组环境经济调度模型,分析火电机组的调峰能力以及不同调峰深度下机组的煤耗特性和CO_(2)排污特性的变化;提出一种不同调峰深度下的惩罚因子,将多目标环境经济调度转化为单目标优化,并给出一种改进的灰狼算法以求解模型。与原始灰狼算法和粒子群算法相比,该文提出的算法具有更好的优化性能。算例结果表明:在RPR和DPR调峰阶段,系统煤耗成本和CO_(2)排放量随调峰深度增加而减小;在DPRO调峰阶段,CO_(2)排放量随调峰深度增加而增加。储能系统发挥了削峰填谷的作用,大幅减小弃风,降低了系统运行的总成本。

关键词：环境经济调度二氧化碳燃煤调峰负荷分配改进灰狼算法

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孤南131断块改善注水效果方法研究

油气田地面工程 2003年第12期22卷 21-22页

作者：孙晖闫瑞祥郭良杰原秀杰原秀娥胜利油田孤岛采油厂

水驱油藏注水状况决定了油藏开发效果.孤南131断块面积2.0km2,平均渗透率25～35×10-3μm2,孔喉较小,最大孔喉半径一般为4.9～6.5μm,平均6.4μm;孔喉半径中值一般为0.7～1.24μm,平均0.85μm;孔喉半径平均值一般为1.5～2.19μm,平均 2.... 详细信息

水驱油藏注水状况决定了油藏开发效果.孤南131断块面积2.0km2,平均渗透率25～35×10-3μm2,孔喉较小,最大孔喉半径一般为4.9～6.5μm,平均6.4μm;孔喉半径中值一般为0.7～1.24μm,平均0.85μm;孔喉半径平均值一般为1.5～2.19μm,平均 2.1μm,属小孔喉.是一个低渗透断块油藏.1989年整体注水开发,目前有注水井7口,开井1口,单井日注208m3,累积注采比0.88;其余注水井因注不进水停井,造成注采不平衡,地层压力逐年降低,产量大幅下降,影响了开发效果.

关键词：孤南131断块注水效果注水方法油田开采分层注水