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面向交通标志的改进YOLO目标检测算法

图学学报 2024年

作者：赵磊李栋房建东曹琪内蒙古工业大学信息工程学院

针对当前算法在面对交通标志时存在识别精度低、检测错误较多等问题，提出了一种基于YOLOv5优化的交通标志检测方法。在Backbone部分，为了获得不同大小的感受野，不同复杂度的特征，并增强特征图的重要特征，抑制冗余特征，使用DBB重... 详细信息

针对当前算法在面对交通标志时存在识别精度低、检测错误较多等问题，提出了一种基于YOLOv5优化的交通标志检测方法。在Backbone部分，为了获得不同大小的感受野，不同复杂度的特征，并增强特征图的重要特征，抑制冗余特征，使用DBB重参数模块代替Conv卷积，并加入SE注意力机制；在Neck部分，设计了新的SLA Neck，聚合来自不同层的特征图，有效防止小目标特征信息损失，对融合后的特征进行上采样，增加小目标检测层，增强浅层语义信息；在Head部分引入IoU-Aware查询选择，即将IoU分数引入分类分支的目标函数，预测框与GT的IoU作为类别预测的标签，以实现对正样本分类和定位的一致性约束；使用SIoU损失函数代替CIoU损失函数，考虑真实框与预测框之间的方向，提升收敛速度和推理能力。实验结果表明，在TT100K数据集下，所提出的改进方法相较于YOLOv5m，计算量减少了3.3%，参数量减少了34.8%，而mAP、mAP@50:95分别提升了13.8%和10.4%。实验说明，该模型在减少模型参数量及大小的同时提高了检测精度，具有应用价值。

关键词：交通标志检测 YOLOv5 重参数化注意力机制 SLA

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基于改进YOLOv3的车辆检测算法

控制与决策 2024年第4期39卷 1151-1159页

作者：陈文玉赵怀慈刘鹏飞房建孙晖中国科学院光电信息处理重点实验室沈阳110016 中国科学院沈阳自动化研究所沈阳110016 中国科学院机器人与智能制造创新研究院沈阳110169 中国科学院大学北京100049

交通场景下的车辆检测问题存在小目标多、目标遮挡严重等情况,鉴于此,提出一种基于改进YOLOv3的车辆检测算法.由于小目标仅包含较少的像素,特征不明显,算法在空间金字塔结构中融入软池化操作,搭建Soft-SPP结构将多重感受野融合,通过软... 详细信息

交通场景下的车辆检测问题存在小目标多、目标遮挡严重等情况,鉴于此,提出一种基于改进YOLOv3的车辆检测算法.由于小目标仅包含较少的像素,特征不明显,算法在空间金字塔结构中融入软池化操作,搭建Soft-SPP结构将多重感受野融合,通过软池化操作最大程度地保留细节,有效提取小目标特征;引入坐标注意力机制,在调整每个通道特征分配权重的同时能够捕捉具有精确位置信息的远程依赖关系;提出一种新的损失函数KIoU Loss作为边界框损失函数,同时考虑边界框的关键点与长宽比使之回归更加准确.实验结果表明,改进后的算法在自动驾驶KITTI数据集上平均精度达到94.69%,相比原始YOLOv3算法精度提升4.13%,且检测速度仅下降3.16 frame·s^(-1),在保持检测速度的情况下能够明显提升检测精度.

关键词：车辆检测深度学习 YOLOv3 坐标注意力 Soft-SPP KIoU Loss

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开菲尔微生物多样性及互作关系研究进展

食品科学 2024年第1期45卷 272-280页

作者：黎世威白英内蒙古农业大学食品科学与工程学院内蒙古呼和浩特010018

开菲尔是一种天然混菌发酵乳制品,主要包含乳酸菌、酵母菌和醋酸菌等特定的微生物群落,有着良好的风味和功能性,但目前开菲尔粒的形成机理尚未明确,一般认为开菲尔粒的形成是以细菌生物膜作为前体。本文综述了不同地区开菲尔的微生物多... 详细信息

开菲尔是一种天然混菌发酵乳制品,主要包含乳酸菌、酵母菌和醋酸菌等特定的微生物群落,有着良好的风味和功能性,但目前开菲尔粒的形成机理尚未明确,一般认为开菲尔粒的形成是以细菌生物膜作为前体。本文综述了不同地区开菲尔的微生物多样性和其中微生物对发酵乳功能性和风味的影响,以及开菲尔中微生物间的相互作用和发酵过程中的菌落演替,并对开菲尔粒形成过程相关生物膜的形成进行介绍,以期为开菲尔粒形成机理的研究提供一定参考。

关键词：开菲尔微生物相互作用生物膜

基于动态扩散算法的直流微电网简化分布式二层控制

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电力自动化设备 2024年第1期44卷 119-125页

作者：廖达威高飞上海交通大学电力传输与功率变换控制教育部重点实验室上海200240 上海交通大学电气工程系上海200240

孤岛直流微电网采用下垂控制实现电流均分时,均流效果受馈线阻抗影响且带来电压跌落。为实现电压恢复和电流精确均分,提出了一种采用动态扩散算法的简化分布式二层控制策略。相比于传统二层控制,该简化二层控制策略仅包含1台积分控制器... 详细信息

孤岛直流微电网采用下垂控制实现电流均分时,均流效果受馈线阻抗影响且带来电压跌落。为实现电压恢复和电流精确均分,提出了一种采用动态扩散算法的简化分布式二层控制策略。相比于传统二层控制,该简化二层控制策略仅包含1台积分控制器和1个通信变量,简化了控制结构,减轻了通信链路负担。策略采用动态扩散算法进行分布式通信,改善了系统的收敛速度以及稳定性。考虑到不可忽略通信采样时间对系统稳定性的影响,建立了系统的离散时间小信号模型,绘制根轨迹图分析了二层控制增益和通信采样周期等关键参数对系统稳定性的影响。最后,基于MATLAB/Simulink的仿真结果验证了所提策略在动态性能和稳定性上的优越性。

关键词：直流微电网分布式控制扩散算法离散时间模型二层控制

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六元环聚酰亚胺气体分离膜研究进展

化工新型材料 2024年

作者：余李歆玥郭晓霞戴绿洲房建华上海交通大学化学化工学院

六元环聚酰亚胺通常由萘基二酐单体和芳香二胺单体通过缩聚制得，磺化六元环聚酰亚胺因其在燃料电池质子交换膜的应用而得到广泛研究。五元环聚酰亚胺因优异的性能在气体分离膜领域一直备受关注，近年来随着气体分离膜需求量的增加，围... 详细信息

六元环聚酰亚胺通常由萘基二酐单体和芳香二胺单体通过缩聚制得，磺化六元环聚酰亚胺因其在燃料电池质子交换膜的应用而得到广泛研究。五元环聚酰亚胺因优异的性能在气体分离膜领域一直备受关注，近年来随着气体分离膜需求量的增加，围绕六元环聚酰亚胺气体分离膜的研究进一步深化。与五元环聚酰亚胺相比，六元环聚酰亚胺具有更为优异的水解稳定性、耐溶剂性能及热稳定性。综述了近年来六元环聚酰亚胺气体分离膜的研究进展，并展望了其未来的发展前景。

关键词：六元环聚酰亚胺气体分离膜

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城市虚实活动系统的理论构建

地理学报 2024年第4期79卷 837-853页

作者：李春江柴彦威北京大学城市与环境学院北京100871 加拿大多伦多大学地理与规划系多伦多M5S 2Z9

人类社会正处于显著的数字化转型阶段,人类活动系统的基本特征与内在机理正在发生重大变化,特别是虚拟空间中的活动日渐多元化与自我体系化,并更加主动和频繁地与实体空间活动产生着十分复杂的互动。目前关于人类活动系统数字化转型的... 详细信息

人类社会正处于显著的数字化转型阶段,人类活动系统的基本特征与内在机理正在发生重大变化,特别是虚拟空间中的活动日渐多元化与自我体系化,并更加主动和频繁地与实体空间活动产生着十分复杂的互动。目前关于人类活动系统数字化转型的研究愈发重视虚拟空间中行为的多样性与复杂性,强调超越虚实二元的对立视角,将技术使用作为活动系统不可分割的一部分。本文提出城市虚拟空间活动系统与城市虚实活动系统的概念,一方面强调城市虚拟空间活动已逐渐形成相对独立系统的趋势,另一方面则聚焦于城市虚实空间活动系统的互动关系,并且从理论上构建城市虚实活动系统,以便深化理解城市活动系统的数字化转型并提出相关的政策建议。本文从理论和方法创新、实证议题创新以及应用实践创新等侧面,系统论述城市虚实活动系统的概念体系与研究内容框架,为数字化转型下的城市空间提供新的理论与方法,为智慧城市生活圈规划与数字生活治理提供科学参考。

关键词：城市活动系统城市虚拟空间城市虚实活动系统信息通讯技术时空间行为时间地理学

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旋转弧氢等离子体裂解丙烷制乙炔研究

旋转弧氢等离子体裂解丙烷制乙炔研究

作者：房建威浙江大学

学位级别：硕士

乙炔是重要的化工原料,传统的乙炔制备工艺,如电石法、天然气部分氧化法等,因高污染、高能耗、低收率等原因越来越不能适应社会发展的要求,人们不得不寻求新的乙炔制备路线。热等离子体裂解烷烃、裂解煤等制备乙炔的工艺充分利用了其高... 详细信息

乙炔是重要的化工原料,传统的乙炔制备工艺,如电石法、天然气部分氧化法等,因高污染、高能耗、低收率等原因越来越不能适应社会发展的要求,人们不得不寻求新的乙炔制备路线。热等离子体裂解烷烃、裂解煤等制备乙炔的工艺充分利用了其高温、高焓、高反应活性的特点,具有工艺简单、流程较短、原料利用率高、投资较小、低污染等优势,是一种有良好发展前景的技术。本文选择丙烷作为研究对象,采用一体式旋转弧等离子体炬/反应器研究氢等离子体伏安特性和氢等离子体裂解丙烷制乙炔的基本规律和工艺条件,为开发一种节能、环保、高效的乙炔制备新技术打下基础。详细介绍了实验采用的两套等离子体实验装置,第一套的额定功率为50kW,第二套额定功率为1MW。50kW装置包括恒流电源、等离子体炬/反应器、数据采集和控制系统等,阳极直径为25-35mm,主要用于氢气等离子体伏安特性的研究。1MW装置除此之外还包括除尘系统和样品采集系统等,阳极直径为100-130mm,主要用于氢等离子体伏安特性和丙烷裂解研究。还详细介绍了实验相关的数据处理方法。分别在50kW和1MW装置上开展了氢等离子体伏安特性的研究。得到的伏安特性均呈现负相关特性,在实验范围内,气体流速、阳极直径和磁感应强度均对电压有正特性影响,即电压随变量增加而增加。通过引入磁雷诺数相关的无因次数和与导热系数相关的无因次数建立了相似理论方程,并对伏安特性数据进行关联,得到的线性相关系数为0.9958,方程表达式为：开展了氢等离子裂解丙烷制乙炔C-H热力学平衡计算,考察C3H8/H2质量比分别为3.0、6.0、9.0情况下单相和多相体系在不同温度的平衡组成。在单相体系中,发现乙炔的最大浓度温度在2200K左右,与C3H8/H2质量比关系不大;多相体系中,C（S）是主要的组分,直到3000K以上才出现C（g）,出现乙炔的最大浓度温度在3600K左右。通过物料和能量衡算建立了平衡温度为1800K、2000K、2200K时等乙炔收率线和等比能耗线,为操作参数的选择提供了依据。采用1MW装置开展了裂解丙烷制乙炔的实验研究,从碳氢比（丙烷相对流量）和氢气比焓两个方面进行了分析讨论。实验中丙烷的转化率在99.8%以上,说明丙烷氢等离子体的混合效果很好。在气相产物中,乙炔最高浓度达到了12.65%,其他的裂解气组分主要包括甲烷、乙烯等。在实验考察的范围内,碳氢比和氢气比焓变化时,乙炔收率和比能耗均存在最佳点,得到的最高乙炔收率为85.4%,最低乙炔比能耗为8.85kWh/kg C2H2。裂解反应的最大输入功率为794.2kW,热效率最高为86.5%。C-H热力学单相体系计算结果与实验值更为接近。并验证了通过物料与能量衡算指导工艺条件的优化是可行的。

关键词：氢等离子体旋转弧丙烷裂解乙炔

CCS 相较储能何时拥有成本优势? 从中国电力系统低碳转型出发

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系统工程理论与实践 2024年

作者：林伯强刘智威厦门大学管理学院中国能源政策研究院

在双碳目标的整体规划下，中国的电力系统需要尽快完成由以煤电为主转向以风光等可再生能源为主的低碳转型.随着风光发电在电力供给侧的占比逐渐增加，由风光发电带来的波动性和不稳定性等问题会给电网带来越来越大的运行压力，同时中... 详细信息

在双碳目标的整体规划下，中国的电力系统需要尽快完成由以煤电为主转向以风光等可再生能源为主的低碳转型.随着风光发电在电力供给侧的占比逐渐增加，由风光发电带来的波动性和不稳定性等问题会给电网带来越来越大的运行压力，同时中国的电力需求也依然保持较快的增长速度，面对需求侧的增长和供给侧的结构转变，电网需要配置更多的灵活性电源来保证自身安全稳定运行.“储能+风光”和“CCS(CarbonCaptureandStorage，碳捕获及封存)+煤电”是两种可行的低碳稳定的灵活电源方案，本研究基于小时级电力负荷，通过构建仿真模型平衡电力供需，考虑碳排放，电力需求，可再生发展目标等因素，评估并对比“储能 +风光”和“CCS+煤电”两种方案. 结果显示风光发电占比较低时，“储能 +风光”成本更低; 风光发电占比较高时，“CCS+煤电”成本更低. 可以预见，未来“储能+风光”和“CCS+煤电”都有其发展的必要性.政府应当并重布局发展CCS 和储能，保证在 “CCS + 煤电”成本优势点到来时已经形成完整成熟的产业链和市场环境.

关键词：碳捕获与封存储能煤电电力系统低碳转型

伯仲胺基团修饰Fe_(3)O_(4)磁性材料的制备和性能表征

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复合材料学报 2024年第4期41卷 1977-1986页

作者：周书威傅红杨方福州海关技术中心福州350001 福州大学生物科学与工程学院福州350108

食品中的有机酸等内源性物质会干扰其中痕量残留物的检测,为消除此影响,以N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷(KH792)为氨基化试剂,直接修饰酸化后的Fe_(3)O_(4)得到磁性吸附材料。经响应面试验优化得到KH792对酸化Fe_(3)O_(4)的最佳... 详细信息

食品中的有机酸等内源性物质会干扰其中痕量残留物的检测,为消除此影响,以N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷(KH792)为氨基化试剂,直接修饰酸化后的Fe_(3)O_(4)得到磁性吸附材料。经响应面试验优化得到KH792对酸化Fe_(3)O_(4)的最佳修饰条件为温度82.5℃、pH=4.9,KH792添加量1.8 mL,在最佳条件下,KH792直接修饰的酸化Fe_(3)O_(4)对没食子酸吸附量为22.8 mg/g,比市售Fe_(3)O_(4)提高了188%,且具备快速固液分离的能力、良好的稳定性及分散性。通过BET、Zeta电位、FTIR和XPS对直接修饰的产物性能进行了表征,结果表明,KH792与Fe_(3)O_(4)表面羟基通过Fe−O−Si键结合,酸化提高了Fe_(3)O_(4)表面羟基含量,因此也增强了KH792对Fe_(3)O_(4)的修饰效果,本文制备的磁性产物可用于净化复杂样品基质中的有机酸。

关键词： N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷酸化Fe_(3)O_(4) 直接修饰法磁性吸附材料修饰机制