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基于改进YOLOv5的复杂场景电动车头盔检测方法

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现代电子技术 2025年第01期48卷 123-129页

作者：韩东辰张方晖王诗洋段克盼李宁星王凯陕西科技大学电子信息与人工智能学院

佩戴电动车头盔是安全骑行的重要保障，对电动车驾乘人员佩戴头盔进行有效检测在保障驾乘人员安全方面具有重要意义。电动车头盔检测中存在目标之间相互遮挡、复杂背景干扰、头盔目标小等问题，现有方法尚不能满足复杂场景下电动车头盔... 详细信息

佩戴电动车头盔是安全骑行的重要保障，对电动车驾乘人员佩戴头盔进行有效检测在保障驾乘人员安全方面具有重要意义。电动车头盔检测中存在目标之间相互遮挡、复杂背景干扰、头盔目标小等问题，现有方法尚不能满足复杂场景下电动车头盔检测的要求，因此，提出一种改进YOLOv5的复杂场景电动车头盔识别方法。首先，提出一种新的主干网络结构ML-CSPDarknet53，增强网络的特征提取能力，引入轻量级上采样算子CARAFE，利用特征图语义信息扩大感受野；其次，搭建坐标卷积CoordConv模块，增强网络对空间信息的感知能力，并将WIoU v3作为边界框损失函数，降低低质量样本对模型性能的不利影响；最后，构建了内容丰富的头盔检测数据集对改进算法进行验证。实验结果表明，改进后算法相较于原算法在精确度、召回率、mAP@0.5、mAP@0.5:0.95上分别提升了2.9%、3.0%、3.4%和2.2%，并且性能优于其他主流检测算法，满足复杂道路交通场景下电动车驾乘人员头盔检测的任务要求。

关键词：头盔检测改进YOLOv5 复杂场景目标遮挡特征提取上采样坐标卷积损失函数

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加强军队精神文明建设必须继承和发扬我军优良传统

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南京政治学院学报 1997年第2期13卷 19-20页

作者：胡宁星南京政治学院军队政治工作系

党的十四届六中全会关于加强社会主义精神文明建设的《决议》指出,中国人民解放军“要发扬我军优良传统和优良作风,进一步提高全体指战员的思想政治素质,在精神文明建设中努力走在全社会的前列。”在新形势下,我军的精神文明建设既取得... 详细信息

党的十四届六中全会关于加强社会主义精神文明建设的《决议》指出,中国人民解放军“要发扬我军优良传统和优良作风,进一步提高全体指战员的思想政治素质,在精神文明建设中努力走在全社会的前列。”在新形势下,我军的精神文明建设既取得了积极进展和明显效果,但也遇到了一些新情况、新问题。因此,能否继承和发扬我军优良传统,是关系到军队精神文明建设成败的一个重要问题。

关键词：军队精神文明建设优良传统继承和发扬社会主义精神新形势讲传统转变传统观念思想教育革命精神思想政治素质

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地面沉降对路基上双块式无砟轨道平顺性的影响

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工程力学 2014年第9期31卷 160-165页

作者：蔡小培刘薇王璞宁星北京交通大学土木建筑工程学院北京100044

高速铁路无砟轨道对于基础沉降变形特别敏感,地面沉降会显著影响路基上无砟轨道的受力变形及使用寿命,影响高速列车安全平稳运行。该文针对路基上双块式无砟轨道,基于有限元方法建立了梁-板-实体空间耦合模型,对地面不均匀沉降的幅值、... 详细信息

高速铁路无砟轨道对于基础沉降变形特别敏感,地面沉降会显著影响路基上无砟轨道的受力变形及使用寿命,影响高速列车安全平稳运行。该文针对路基上双块式无砟轨道,基于有限元方法建立了梁-板-实体空间耦合模型,对地面不均匀沉降的幅值、范围及型式与双块式无砟轨道系统平顺性的关系开展了研究。结果表明:无砟轨道及路基各层沉降量随着地面沉降量增加基本成线性增加,支承层和路基表层间沉降差较大易出现离缝问题;地面沉降量20mm、沉降范围小于15m时,路基及轨道结构离缝现象明显,沉降范围大于15m时结构变形趋于平缓、轨面曲率半径增大;地面错台和折角型不均匀沉降均易导致无砟轨道及路基在折角点出现沉降差、结构离缝甚至开裂,折角值大小直接影响轨面平顺性。

关键词：地面沉降无砟轨道轨道平顺性有限元高速铁路

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地面沉降下无砟轨道的力学特性研究

地面沉降下无砟轨道的力学特性研究

作者：宁星北京交通大学

学位级别：硕士

无砟轨道由于稳定性好、维修工作量少、寿命长等优点,在国内外高速铁路建设中得到广泛应用。基础沉降是高速铁路最常见的病害之一,沉降变形是路基上铺设无砟轨道需要解决的核心问题。由于无砟轨道的轨道板或道床板刚度较大,基础一旦发... 详细信息

无砟轨道由于稳定性好、维修工作量少、寿命长等优点,在国内外高速铁路建设中得到广泛应用。基础沉降是高速铁路最常见的病害之一,沉降变形是路基上铺设无砟轨道需要解决的核心问题。由于无砟轨道的轨道板或道床板刚度较大,基础一旦发生沉降,将对无砟轨道的力学特性产生显著影响。我国现行的无砟轨道设计中,通常很少进行沉降设计。对沉降的研究也仅仅是考虑路基的沉降,忽略了支承路基的地面沉降对无砟轨道的影响。近几年来的研究表明,越来越多的基础沉降很大程度上归因于地面沉降。地面沉降具有成因复杂、不易控制、不可逆和沉降引起的无砟轨道受力机理不明确等特点,亟需对地面沉降下无砟轨道力学特性进行研究。本文运用梁-体无砟轨道计算理论,通过有限元分析软件建立无砟轨道-路基耦合静力学模型、车辆-无砟轨道-路基耦合动力学模型,对其力学性能进行系统地研究分析。本文主要对不均匀沉降下土质路基上CRTS Ⅰ型板式无砟轨道和双块式无砟轨道进行计算分析,研究工作如下：1、对地面沉降下无砟轨道的静力学特性进行计算分析。对余弦型沉降不同沉降幅值、不同沉降波长、不同沉降深度、砂浆不同弹性模量、底座板或支承层弹性模量折减等条件下,地面发生沉降时无砟轨道的静力学特性进行计算分析。并对地面发生错台型和折角型沉降时无砟轨道的受力进行计算,得到无砟轨道的受力和位移变形。2、对地面沉降下无砟轨道的动力学特性进行计算分析。地面余弦型沉降不同沉降幅值、不同沉降波长、不同沉降型式、不同车速等条件下,对无砟轨道进行动力学计算。计算得到车辆的横、垂向加速度,钢轨和轨道板的加速度和位移,以及车辆的脱轨系数和轮轨减载率等参数。3、对路基地段地面沉降限值进行探讨。结合模型计算,综合考虑保证行车安全、无砟轨道结构不破坏、旅客乘坐舒适性、结构可调误差等因素,提出地面沉降控制限值。建议地面沉降控制限值为20mm/20m。

关键词：高速铁路无砟轨道地面沉降有限元模型力学特性

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基于LBP的人脸识别研究

基于LBP的人脸识别研究

作者：宁星东华理工大学

学位级别：硕士

人脸识别技术研究的核心问题是使计算机具有身份识别的能力，它能够推动人工智能、模式识别和计算机视觉等相关领域的发展，具有一定的理论研究意义。人脸识别计算在信息安全、医疗、保安监视、人机交互和金融等领域具有较广泛的应用价... 详细信息

人脸识别技术研究的核心问题是使计算机具有身份识别的能力，它能够推动人工智能、模式识别和计算机视觉等相关领域的发展，具有一定的理论研究意义。人脸识别计算在信息安全、医疗、保安监视、人机交互和金融等领域具有较广泛的应用价值。人脸识别包括人脸检测、预处理、特征提取和人脸判定四个主要步骤。本文对上述各步骤展开了研究，主要内容如下： 1.对常用的人脸检测算法进行了分析总结，借助OpenCV计算机视觉库开发了基于AdaBoost算法的快速人脸检测系统，实现了人脸检测和人眼定位。实验结果表明AdaBoost算法具有较强的适应能力和鲁棒性。 2.研究了局部二值模式（Local Binary Pattern,LBP）人脸特征的表示和提取方法，比较直方图均衡化、高斯平滑、Sobel边缘提取三种预处理方法对LBP算法识别率的影响。通过比较发现，不同的预处理方法对LBP算法影响不同。其中，结合Sobel的LBP算法对于不同光照条件下人脸图像识别率提高幅度较大。 3.通过实验验证了基于LBP人脸识别方法中分块大小对LBP算子性能的影响，实验表明分块越多识别率越高，但分块过多也会导致识别率下降。 4.提出了一种将LBP特征提取与支持向量机（Support Vector Machine,SVM）分类器相结合的算法，然后在Feret人脸数据库中采用支持向量机分类器和最近邻分类器进行实验比较。实验证明，支持向量机分类器与LBP特征提取方法相结合具有更优的分类性能。论文最后对全文工作进行了总结。

关键词：人脸识别局部二值模式预处理支持向量机

复杂负载下直流微网多尺度失稳机理与阻尼控制方法研究

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复杂负载下直流微网多尺度失稳机理与阻尼控制方法研究

作者：宁星电子科技大学

学位级别：硕士

近年来,为了管理与环境污染和减少传统发电所需化石燃料有关的问题,分布式发电（DGs）包括可再生能源（RES）、能源储存系统（ESS）被广泛应用。为协调大电网与分布式电源间的矛盾,充分挖掘分布式电源的价值和效益,直流微网的概念应运... 详细信息

近年来,为了管理与环境污染和减少传统发电所需化石燃料有关的问题,分布式发电（DGs）包括可再生能源（RES）、能源储存系统（ESS）被广泛应用。为协调大电网与分布式电源间的矛盾,充分挖掘分布式电源的价值和效益,直流微网的概念应运而生。本文将直流微网系统作为研究对象,针对直流微网的功率均分、母线电压波动等问题,分别选取了BUCK、BOOST变换器ZIP负载组成的微网作为控制对象开展研究,经过数学模型建立、理论推导,仿真模型的搭建、实验验证等环节,用于保证直流微网大、小信号稳定、实现合理的功率分配,其中,在PLECS/MAT-LAB软件中搭建直流微电网系统仿真模型,并在直流微网系统硬件实验平台上完成了实验验证,具体的研究内容包含如下方面:（1）首先,对直流微网的模型进行了研究,根据状态空间平均法,推导了源侧变换器BUCK、BOOST变换器的小信号模型,为分析所提方案的稳定性以及相关参数分析提供了基础。然后采用传统的基于混合潜在理论的方法对所研究系统的大信号稳定性进行分析,研究所获得的稳定性判据与保守性的关系。然后,在BUCK级联系统中分析了大信号稳定性,分析了保守性的性质与危害,考虑了寄生参数对保守性的影响。本文通过一种改进的建模方法,揭示了导致负载变换器响应特性理想化的原因,大幅度减小了保守域。最后,对该理想化的模型进行了完善,建立了完整的ZIP负载的模型。（2）然后,针对直流微网中线路阻抗引起功率不均分的问题,分析了传统下垂控制的原理和问题,进而建立了一种新的分层控制方案,并通过建立直流微网的小信号模型,推导了其传递函数并选取合适的控制参数,然后搭建6个BOOST并联的直流微网系统仿真模型,在仿真模型中验证了ZIP负载变化的复杂工况,并对该控制策略的控制参数进行阻尼、响应速度、系统的超调量等内容动态性能分析。此外,对该系统完成了不同控制参数的实验验证,该方案不仅可以将直流母线电压恢复到参考值60V,并且各微网的输出电流分配实现了均流（1:1:1）与不同比例（2:3:4）,而且可以解决传统下垂控制带来的折中问题,自动校正线路阻抗中的下垂系数,保证了精确的功率均分。（3）其次,针对恒定功率负载（CPL）导致负增量阻抗和正动态瞬态阻抗的问题,在基于下垂系数校正控制的基础上,提出了一种基于无源积分的分层控制方案。该方法引入了输出电流反馈控制环路以确保输出阻抗的无源性。此外,建立了接口变换器系统的大信号控制规律,以全面研究控制参数对变换器无源性的影响,并且在PLECS中实现了具有六个变换器并联的仿真模型,分别对直流微网施加双闭环控制和无源积分控制,并在五种运行情况下对比电流、母线电压的的控制效果,验证所提出的基于无源性的大信号稳定算法的有效性,相较于双闭环控制,该无源积分控制方法出现的电流尖峰由5.5A减小到了4.6A;在参考电压变化的测试下,母线电压波动值由16V减小到了2.8V;在即插即用的测试下,该无源积分控制方法出现的电流尖峰由5A减小到了3.6A,仿真结果证明基于无源积分分层控制方法的控制效果比双闭环控制方法更好。（4）最后,本文研究了基于动态一致性算法（DCA）和下垂系数校正控制的DC MG的分布式分层控制方法,同时充分考虑了负载对系统的影响。分层控制包括下垂系数校正回路、一次电压和电流控制回路,二次电压和电流控制回路控制回路,用于实现准确的电流均分并保持母线电压。此外,还在仿真中搭建了6BUCK变换器组成的微网系统,该系统最大功率等级为720W,研究了DCA的收敛速度与系统的动态特性的影响,并且在仿真模型中模拟了系统负载变化、拓扑改变、通信时间的变化、调整二次控制参数等工况,并与传统的主从控制方法进行对比,使得系统变得更具交互性,从而减少振荡并改善系统动态响应。

关键词：直流微网分层控制策略下垂系数校正控制小信号模型一致性控制无源积分控制

O2/CO2燃烧方式下煤燃烧NOx排放实验研究

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O2/CO2燃烧方式下煤燃烧NOx排放实验研究

作者：宁星华中科技大学

学位级别：硕士

CO的排放是造成全球气候变暖的主要原因之一，而燃煤电厂则是CO的重要来源。随着国际社会对气候问题的关注，控制燃煤过程中的CO排放已刻不容缓。在所有的碳捕捉与封存技术(COcapture and storage)中，O/CO燃烧技术是目前前景最好的技... 详细信息

CO的排放是造成全球气候变暖的主要原因之一，而燃煤电厂则是CO的重要来源。随着国际社会对气候问题的关注，控制燃煤过程中的CO排放已刻不容缓。在所有的碳捕捉与封存技术(COcapture and storage)中，O/CO燃烧技术是目前前景最好的技术之一，它可以在对现有电厂进行合理改造的基础上，实现燃煤过程中CO的近零排放，同时也对其它污染物，特别是NO有很好的减排作用，是一种洁净可行的高效燃烧技术，对于解决气候和环境污染问题具有重要意义。为了全面而深入的了解O/CO燃烧方式下NO的减排机理，本文选取了三种煤质差异较大的典型煤种(岭南仓、南陈铺新庄、西阳村望云)及其煤焦作为研究对象，在小型流化床反应器和滴管炉实验台架上，进行了一系列的研究。在小型流化床上的研究结果表明：在O/CO气氛下煤和煤焦N向NO的转化率都要低于O/N2气氛，并且CO气氛下制得的煤焦N转化率要高于N2气氛下制得的煤焦。氧气浓度的提升对煤及煤焦燃烧过程中N的转化以及NO还原的影响是复杂的：氧气浓度的提升可以加强煤N和煤焦N的氧化，促进NO的生成，但对煤及煤焦还原NO既有促进作用，又有抑制作用，并且在不同的氧气浓度下，侧重点不同，而且在煤粉和煤焦燃烧过程中，这种作用也是存在差异的。随着初始NO浓度的增加，煤粉及煤焦对NO的还原都得到促进，但对煤焦还原NO的促进作用更为明显。高挥发分的煤和含碳量高的煤焦对NO的还原更强。CO气氛可以通过直接促进、CO的催化、改变煤焦结构三个方面来加强煤焦/NO的异相还原反应。在滴管炉上的实验研究表明：在O/CO燃烧方式下，煤及煤焦N的转化率要小于空气燃烧方式，煤及煤焦对NO的还原率大于空气燃烧方式。在O/CO燃烧方式下，沿程各点的NO浓度都要低于空气燃烧方式下，而且空气燃烧方式下煤粉燃烧得更快。煤焦的N转化率都要高于所对应原煤，高挥发分煤的NO还原率要明显高于其对应的煤焦。滴管炉上煤及煤焦N转化率要普遍高于小型流化床。增加过氧系数，煤N和焦N向NO的转化是受到促进的，NO的还原则被削弱了。相比于煤粉，煤焦/NO的还原反应对过氧系数更为敏感。增加初始的NO浓度，煤粉和煤焦燃烧中对NO的总还原量增加了，但还原率却是下降的。相对于滴管炉，小型流化床上增加初始NO浓度对煤焦还原NO促进作用更强。

关键词： O2/CO2燃烧 NOx排放 N转化率 NOx还原率

大型垃圾焚烧炉低氮燃烧优化以及SNCR数值模拟研究

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大型垃圾焚烧炉低氮燃烧优化以及SNCR数值模拟研究

作者：宁星星华南理工大学

学位级别：硕士

经济的快速发展造成了我国城市化进程的加速,人口的大量聚集,使得产生的垃圾变成困扰城市的严重问题之一。目前垃圾处理方式主要有卫生填埋、堆肥和焚烧三种,其中填埋、堆肥处理均会占用大量宝贵的土地资源,对土壤和水源造成污染。焚烧... 详细信息

经济的快速发展造成了我国城市化进程的加速,人口的大量聚集,使得产生的垃圾变成困扰城市的严重问题之一。目前垃圾处理方式主要有卫生填埋、堆肥和焚烧三种,其中填埋、堆肥处理均会占用大量宝贵的土地资源,对土壤和水源造成污染。焚烧处理因其具有减量化、无害化、稳定化的优点而越来越受到人们的重视,且可以燃烧产生的热量进行利用。但垃圾焚烧会有氮氧化物产生,污染环境。为了减少氮氧化物的排放以达到国家标准,各垃圾焚烧电厂对NO的生成及脱除十分重视。综合考虑各项脱硝技术的成本和效率,目前在焚烧烟气净化系统中SNCR的应用最为广泛。因此,有必要研究垃圾焚炉的低氮燃烧及SNCR脱除效率问题。本文利用FLIC床层计算程序、CFD数值模拟软件ANSYS 14.0对广州市某台750t/d大型城市生活垃圾焚烧炉进行数值模拟研究,对比验证其100%负荷实际运行工况数据,各项参数均在工程误差范围,符合模拟要求。模拟结果与实际燃烧工况结果相符合。利用验证后的焚烧炉模型,分析变负荷下的炉膛数值模拟结果,结果表明,随着焚烧炉负荷的降低,炉膛内整体温度水平下降,炉膛内高温区域逐渐抬升,且向炉膛中部靠拢,减轻了炉膛后墙的高温腐蚀。NO的高浓度区主要在炉排的后半段区域以及在炉膛内的高温区,主要是由于热力型和燃料型NO的生成,以及在还原性气氛的抑制作用三者协同下形成的。随着负荷的降低,CO的高浓度区域分布向第二级炉排前移,尾部烟道NO的排放浓度随着负荷的降低呈现明显上升趋势。对MCR工况下的垃圾焚烧炉进行深度空气分级配风优化,调整焚烧炉二次风口和燃尽风口配风比例,结果表明,二次风与燃尽风的比例为SA:OFA=0.65:0.35时,焚烧炉内燃烧状况较好,燃尽风占比的增加,有利于尾部烟道出口NO减排。研究不同还原剂(氨水和尿素)对SNCR反应的影响;对焚烧炉内温度场和烟气组分浓度场进行分析,并比较SNCR脱硝前后的NO排放浓度变化,同时分析垃圾焚烧炉SNCR脱除效率随不同负荷的变化规律,模拟分析结果表明,氨水溶液在锅炉能效和脱氮率以及安全因素方面都占有明显优势,适合作为SNCR喷射的最佳还原剂。MCR工况下的数值模拟结果显示,第一烟道SNCR反应效果十分明显,最终尾部烟道出口平面NO浓度为131.9mg/Nm3(转化为11%含氧量下),相较于未采用SNCR脱硝时的排放浓度273.1mg/Nm3(转化为11%含氧量下),脱硝率达到51.7%,是较为理想的脱硝效果。不同负荷下(50%、65%、80%、100%)的SNCR脱硝效果,除了50%负荷工况下的脱硝效果不理想以外,65%、80%、100%负荷下脱硝效率分别达到了45.1%、26.3%和51.7%。在焚烧炉MCR工况下,分别对喷嘴位置、喷射速度以及分层喷射比例对SNCR的脱硝效果影响进行模拟研究,结果表明,从第一烟道下部SNCR喷嘴喷入的还原剂可以与烟气进行充分的混合,还原反应较为充分,NO的脱除效果较好。而靠近第一烟道上部喷射的氨水会在烟气流的带动下流入第二烟道而发生漏氨现象。对喷嘴流速的研究结果显示,原始喷射速度工况(13.8m/s)的混流效果较好,还原剂反应较为充分,脱硝率达到51.7%,此工况的喷射速度可以作为比较适合的SNCR设计参考。另外,在还原剂总流量一定的情况下,增加下层SNCR喷嘴流量,有利于SNCR脱硝效率的提高,SNCR-1:SNCR-2:SNCR-3=6:3:1的流量配比使得垃圾焚烧炉脱硝效率达到53.3%,是比较良好的SNCR设计参数。

关键词：垃圾焚烧炉低氮燃烧空气分级数值模拟脱硝效率

锰掺杂CaB6与CaB4单晶的合成及性能研究

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锰掺杂CaB6与CaB4单晶的合成及性能研究

作者：宁星海燕山大学

学位级别：硕士

本课题拟在高温高压的条件下合成Ca-Mn合金，并对Ca-Mn合金做X射线衍射与能谱分析，旨在得到合适的Mn掺杂比例。在高温高压的条件下，采用Ca-Mn合金和B为原料，通过控制压力合成出两种Mn掺杂的Ca-B单晶。随后对得到的单晶进行X射线衍射... 详细信息

本课题拟在高温高压的条件下合成Ca-Mn合金，并对Ca-Mn合金做X射线衍射与能谱分析，旨在得到合适的Mn掺杂比例。在高温高压的条件下，采用Ca-Mn合金和B为原料，通过控制压力合成出两种Mn掺杂的Ca-B单晶。随后对得到的单晶进行X射线衍射、能谱分析，分析掺杂样品的成分和晶体结构。测试了Mn掺杂的CaB(x=4、6)单晶的电阻率与磁性。实验分为三部分：第一部分是采用预压好的的Ca片(纯度为98.5%)和Mn(99.99%)粉以不同比例相混合，在1400℃高温和两种压力(2GPa和4GPa)下合成Ca-Mn合金，通过分析样品的成分得到合适的Mn掺杂比例。第二部分是用B粉(纯度为99.99%)和Ca-Mn合金片在压力1GPa，温度1000℃-1200℃的条件下合成出了Mn掺杂的CaB单晶。第三部分是把B粉(纯度为99.99%)和Ca-Mn合金片在压力2-3GPa，温度1000℃-1200℃的条件下合成出了Mn掺杂的CaB单晶。 Mn掺杂CaB晶体的电性能测试表明，其电阻率-温度的变化规律符合半导体性质;Mn掺杂CaB晶体的电性能测试表明，其电阻率与温度的变化规律符合金属性的导电机制。通过磁性的测量可知，当Mn掺入到CaB与CaB晶体后，两种晶体均具有了弱的铁磁性。

关键词：高温高压 CaB6 CaB4 磁性电阻率