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基于空间尺度标准化的动车组底部异常检测

铁道学报 2022年第5期44卷 67-75页

作者：耿庆华刘伟铭刘瑞康华南理工大学土木与交通学院广东广州510641

高速行驶中的动车组底部偶尔会发生一些异常,如紧固螺栓丢失、有异物等,而对这些异常的检测仅依靠传统的人工检测方法已经远远不能满足要求。为了在动车组的序列图像中找到潜在的异常区域,需要确保目标图像与对应的标准图像精确对齐。... 详细信息

高速行驶中的动车组底部偶尔会发生一些异常,如紧固螺栓丢失、有异物等,而对这些异常的检测仅依靠传统的人工检测方法已经远远不能满足要求。为了在动车组的序列图像中找到潜在的异常区域,需要确保目标图像与对应的标准图像精确对齐。然而动车组在通过TEDS的图像采集设备时,其速度难免会出现波动,从而导致序列图像中异常区域的位置无法固定,甚至被分成两帧序列图像。针对上述问题,提出一种新的基于空间尺度标准化的图像对齐模型,以校正由列车速度波动引起的图像畸变。同时,在检测动车组底部状态时提出一种新的背景差分法来定位潜在的异常区域。最后根据先验知识确定动车组底部潜在的问题,并通过高级图像理解知识确定动车组底部的异常。实验结果表明,提出的方法在检测动车组底部异常时,取得了较好的效果。

关键词：特征点匹配动车组异常检测空间尺度标准化背景差分法图像对齐

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基于改进YOLOv2的动车组裙板螺栓检测

铁道标准设计 2022年第1期66卷 161-166页

作者：刘伟铭邹星宇华南理工大学土木与交通学院广州510640

目前,动车组运行故障图像检测系统(TEDS)采集的动车组关键部位图像主要由人工判别,为提高裙板螺栓检测效率,提出一种基于改进YOLOv2的运行动车组裙板螺栓丢失检测方法。首先,通过K-Means聚类分析待检测螺栓区域目标框尺寸;其次,针对目... 详细信息

目前,动车组运行故障图像检测系统(TEDS)采集的动车组关键部位图像主要由人工判别,为提高裙板螺栓检测效率,提出一种基于改进YOLOv2的运行动车组裙板螺栓丢失检测方法。首先,通过K-Means聚类分析待检测螺栓区域目标框尺寸;其次,针对目标区域尺寸相似且较小的情况,在单尺度检测的YOLOv2模型中增加Spatial Pyramid Pooling(SPP)层,提高目标感知能力;最后,在动车组裙板螺栓数据集上,将改进前后的算法实验效果进行对比。结果表明,改进的YOLOv2-SPP平均精度均值从94.12%提升至95.83%,在单张2080Ti显卡上,检测速度达到73.6FPS,是同等环境下YOLOv3检测速度的2.5倍,YOLOv4的3.3倍,可快速准确检测出运行动车组中的裙板螺栓及螺栓丢失区域,减少分析员识别压力。

关键词：动车组裙板螺栓检测 YOLOv2 K-Means SPP

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带有最优流量记忆时间差的一类新格子模型

交通运输系统工程与信息 2018年第4期18卷 96-102,122页

作者：翟聪刘伟铭黄玲佛山科学技术学院交通与土木建筑学院广东佛山528000 华南理工大学土木与交通学院广州510640

为了分析最优流量记忆时间差对交通流稳定性的影响,本文基于考虑驾驶员估计得到的最优流量信息,同时考虑驾驶员在驾车过程中受到记忆时间的影响,给出了一类新的格子流体动力学模型.首先,基于线性稳定性理论,获得了新模型的稳定性条件;随... 详细信息

为了分析最优流量记忆时间差对交通流稳定性的影响,本文基于考虑驾驶员估计得到的最优流量信息,同时考虑驾驶员在驾车过程中受到记忆时间的影响,给出了一类新的格子流体动力学模型.首先,基于线性稳定性理论,获得了新模型的稳定性条件;随后,通过非线性分析方法,给出该模型的mKdV方程;然后,基于求解上述方程所得到的扭结—反扭结孤立波可用于描述交通拥挤的转化和传播过程.最后,通过仿真算例验证了上述理论分析的结论,即驾驶员的记忆时间和最优流量记忆时间差能够显著影响交通流的稳定性,同时增大记忆时间步长和强度系数可以有效地增强交通流的稳定性.

关键词：智能交通流量记忆时间差线性稳定格子模型 mKdV方程

基于JointBoost I2C距离度量的图像分类方法

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华南理工大学学报（自然科学版） 2015年第5期43卷 114-119页

作者：李子龙刘伟铭华南理工大学土木与交通学院广东广州510640

基于图像到类(I2C)距离度量的图像分类是一种新颖的方法,但其分类性能仍有待提高.为此,文中提出了一种基于JointBoost I2C距离度量的图像分类方法.首先生成原型特征集,该集合中的样本具有代表性,故计算测试图像到该原型特征集的距离更有... 详细信息

基于图像到类(I2C)距离度量的图像分类是一种新颖的方法,但其分类性能仍有待提高.为此,文中提出了一种基于JointBoost I2C距离度量的图像分类方法.首先生成原型特征集,该集合中的样本具有代表性,故计算测试图像到该原型特征集的距离更有效;然后根据JointBoost算法的思想,联合多个I2C距离度量生成一个强分类器,并将空间信息融合到强分类器中.实验结果表明,该方法在图像分类实验中具有更高的分类性能.

关键词：图像分类 JointBoost 图像到类距离原型特征集

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光伏发电系统最大发电量的研究

光伏发电系统最大发电量的研究

作者：刘伟铭辽宁大学

学位级别：硕士

随着生态污染和可利用能源危机的加剧，全世界都在努力寻找一种不破换环境且具有可持续性的新能源。因此，光伏发电有了广阔的发展空间，光伏发电技术不仅是当今社会能源结构的一个补充，而且很有可能成为未来能源结构的主力军。光伏发... 详细信息

随着生态污染和可利用能源危机的加剧，全世界都在努力寻找一种不破换环境且具有可持续性的新能源。因此，光伏发电有了广阔的发展空间，光伏发电技术不仅是当今社会能源结构的一个补充，而且很有可能成为未来能源结构的主力军。光伏发电系统存在着投资成本较大、效率低等缺点，降低了其应用价值和性价比。因此，提高光伏发电系统的整体效率，从而使太阳能光伏发电系统获得最大的发电量这个课题就显得尤为重要。本文所做的工作如下：首先，介绍了本文的课题研究背景和国内外发展现状。然后对光伏发电系统和光伏电池进行了分析和介绍，同时也对光伏发电系统的应用进行了探讨。其次，通过对组件倾斜面太阳能辐射的计算模型和电池电力输出的模型的建立，基于格尔木当地地理气象等数据集，提出了采用等小时计算太阳能辐射的方法来确定光伏组件最优角度的一种新思路。分析了离网系统和并网系统最佳倾角的变化规律，提出了寻找最佳倾角的方法等差寻优法，并得出格尔木地区安装离网系统的最优角度为60度，安装并网系统的最优角度为35度的结论。为各地区的光伏系统设计提供了设计参考。再次，本文介绍和分析了平单轴自动跟踪系统、斜单轴自动跟踪系统以及双轴自动跟踪系统的运动原理和形式，通过PVsyst仿真软件对格尔木地区0.5MWp不同类型的跟踪系统进行仿真，得出双轴系统发电量最大而斜单轴系统性价比最高的结论，并证明各个系统的性能和应用价值。最后，在前几章结论的基础上，结合曾经参与过的项目，对20MWp的光伏电站进行了实际设计。并对电站发电运营后的相关数据进行分析，证明了在采用35度倾角安装发电量最大的结论。

关键词：太阳能光伏最大发电量最佳倾角

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多部件验证的双层行人检测算法

华南理工大学学报（自然科学版） 2015年第1期43卷 79-86页

作者：谭飞刚刘伟铭华南理工大学土木与交通工程学院广东广州516040

受韦伯局部描述子和局部二值模式(LBP)特征的启发,针对Haar特征维度高、冗余度大等缺点,提出了一种基于显著性的二值化Haar特征(SLBH).虽然利用整体行人特征能取得较好的检测效果,但其检测性能在遮挡场景中会迅速下降.为提高整体特征对... 详细信息

受韦伯局部描述子和局部二值模式(LBP)特征的启发,针对Haar特征维度高、冗余度大等缺点,提出了一种基于显著性的二值化Haar特征(SLBH).虽然利用整体行人特征能取得较好的检测效果,但其检测性能在遮挡场景中会迅速下降.为提高整体特征对部分遮挡的鲁棒性,文中提出了一种结合SLBH特征多部件验证的双层行人检测算法.该算法结合了整体特征与局部特征的优点,增强了算法对部分遮挡的鲁棒性.在INRIA行人检测库上的实验结果表明,文中提出的算法对噪声和部分遮挡有较好的鲁棒性.

关键词：行人检测部分遮挡局部特征 SLBH特征多部件验证

具有级次结构磷酸基纳米材料合成及其电化学性能表征

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具有级次结构磷酸基纳米材料合成及其电化学性能表征

作者：刘伟铭青岛科技大学

学位级别：硕士

橄榄石结构磷酸盐材料作为锂离子电池正极材料具有高比容量、高工作电压、原料成本低、环境无污染、循环性能优良、热稳定性好等优点,成为近年来材料研究的热点之一。但本身固有的低电子导电性和离子扩散能力制约了其在高性能设备上的... 详细信息

橄榄石结构磷酸盐材料作为锂离子电池正极材料具有高比容量、高工作电压、原料成本低、环境无污染、循环性能优良、热稳定性好等优点,成为近年来材料研究的热点之一。但本身固有的低电子导电性和离子扩散能力制约了其在高性能设备上的应用。本文,我们通过简单、温和的溶剂热技术合成出三维级次结构的LiMPO4(M=Fe,Mn)微球。这种微/纳米结构能为高性能锂离子电池材料提高非常好的体积能量密度：一是因为纳米级的主要结构确保了材料高倍率性能,二是微米级的二级亚结构保证了材料高振实密度。这种独特的三维结构、优异的性能,被认作理想的锂离子电池正极材料。本文主要研究结果如下： 1.通过溶剂热法,首次合成出具有级次结构的磷酸铁锂微球,样品由大量尺寸为100nm的纳米粒子组成。改变溶剂中丙三醇和水体积比,柠檬酸的量以及反应时间来调查其对产物形貌的影响并提出可能的生长机理。对碳包覆处理的磷酸铁锂微球进行电化学性能研究,结果表明该材料具有较高的放电容量,良好的循环稳定性。 2.通过溶剂热法,首次合成出具有级次结构桃形磷酸铁锂微球。我们对样品形貌演化,可能生长机理及反应参数对形貌的影响做了详细的研究。碳包覆处理后,LiMnPO4微球具有优异的电化学性能,是一个很有前途的正极材料。 3、在水热条件下,通过使用不同的表面活性剂和有机酸,控制合成了一系列具有纺锤形结构的磷酸盐材料。通过一系列表征手段,研究合成产物的结构、形貌。

关键词：水热/溶剂热法微(纳)米结构级次结构 LiFePO4 LiMnPO4

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收费站与衔接交叉口半感应控制研究

合肥工业大学学报（自然科学版） 2023年第3期46卷 358-363页

作者：刘伟铭宋文通区俊锋华南理工大学土木与交通学院广东广州510641

为了解决高速公路出口匝道及衔接交叉口车辆排队导致交通拥堵倒灌至收费广场甚至高速公路主线的现象,文章结合目前电子不停车收费系统(electronic toll collection,ETC)车流量迅速增长的现状,提出在无法改善交通组织的前提下,基于经典... 详细信息

为了解决高速公路出口匝道及衔接交叉口车辆排队导致交通拥堵倒灌至收费广场甚至高速公路主线的现象,文章结合目前电子不停车收费系统(electronic toll collection,ETC)车流量迅速增长的现状,提出在无法改善交通组织的前提下,基于经典的感应控制方法理论,引入对收费站通行的ETC车辆车速的控制,采用对城区高速公路收费站与衔接信号交叉口进行半感应控制的方法。以该方法借助微观交通仿真软件VISSIM对广州市北二环高速公路石湖收费站进行仿真实验,采用信号控制延误等参数评价服务水平。案例仿真结果表明,该方法可以有效地提高收费站及衔接交叉口的通行效率,使通行区域的平均排队长度减少42.3%,平均延误时间与停车次数下降约20%,服务水平由D级提高到C级。

关键词：高速公路半感应控制延误 VISSIM软件电子不停车收费系统(ETC)车辆

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基于时变安全距离的跟驰模型反馈控制

华南理工大学学报（自然科学版） 2017年第7期45卷 126-134,152页

作者：翟聪巫威眺黄玲刘伟铭郑丽媛华南理工大学土木交通学院广东广州510640 佛山科学技术学院交通与土木建筑学院广东佛山528000

为了更真实地反映交通流特性,在Konishi提出的耦合映射(CM)跟驰模型基础上,考虑不同速度下车辆的不同安全距离,设计了新的安全距离表达式,随后提出了一类基于时变安全距离的CM跟驰模型,并对模型的稳定性进行了研究;基于稳定性理论,给出... 详细信息

为了更真实地反映交通流特性,在Konishi提出的耦合映射(CM)跟驰模型基础上,考虑不同速度下车辆的不同安全距离,设计了新的安全距离表达式,随后提出了一类基于时变安全距离的CM跟驰模型,并对模型的稳定性进行了研究;基于稳定性理论,给出了模型满足稳定和交通拥挤现象不会出现的充要条件,在此基础上设计了一类滞后反馈控制器以更好地抑制交通拥堵;最后通过仿真算例,对比了Konishi模型和新跟驰模型在抑制交通拥堵和车辆行驶过程中二氧化碳排放方面的性能.仿真算例表明:与Konishi跟驰模型相比,基于时变安全距离的跟驰模型的收敛性更强;所设计的控制器能通过调整车队速度有效缓解交通拥堵和降低车辆二氧化碳排放.

关键词： CM跟驰模型时变安全距离稳定性滞后反馈控制器二氧化碳排放