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基于深度学习的隧道障碍物检测及工程应用

基于深度学习的隧道障碍物检测及工程应用

作者：李英杰齐鲁工业大学

学位级别：硕士

伴随交通强国等重大战略的实施,城市地铁、市政隧道等大量隧道工程投入建设。传统的通过人力进行施工和检查工作的局限性逐渐显现出来。隧道施工现场环境恶劣、任务繁重、安全隐患较大,不适合工作人员长时间工作。机器人技术的广泛应用... 详细信息

伴随交通强国等重大战略的实施,城市地铁、市政隧道等大量隧道工程投入建设。传统的通过人力进行施工和检查工作的局限性逐渐显现出来。隧道施工现场环境恶劣、任务繁重、安全隐患较大,不适合工作人员长时间工作。机器人技术的广泛应用为解决上述问题提供了可能性,使用机器人代替人工进行隧道施工环境下的危险性工作可以有效保障工作人员的生命安全。然而,目前该领域的机器人大多需要人工操控,缺乏自主避障能力。传统的障碍物检测方法需要依托传感器实现,在检测精度和检测速度方面表现一般,亟需一种更为高效的解决方案。针对隧道施工环境下的障碍物检测,本文提出一种基于改进YOLOv5算法的隧道障碍物检测轻量化模型。本文的主要工作内容具体如下:(1)在数据集构建方面,通过前往施工现场拍摄采集障碍物图像,并利用Labelimg软件完成标注和数据集划分。此外,为了提高模型在昏暗环境下的检测性能,利用CLAHE算法对采集的低光照图像进行增强处理。(2)在模型选择方面,通过对比两阶段与一阶段目标检测算法的特点与性能,选用在检测精度和检测速度方面表现较好的YOLOv5展开研究,并选择其中检测速度较快、模型复杂度较低的YOLOv5n作为本文的基础模型。(3)在模型改进方面,本文使用Shufflenet v2轻量级网络对YOLOv5n模型的主干网络进行替换;为了恢复更换主干网络所损失的检测精度,本文对模型添加注意力机制,并且对模型的上采样方式进行修改;为了有效提升模型的检测精度,同时降低模型的参数量,本文使用GSConv卷积模块替换模型中的部分普通卷积模块。相比于YOLOv5n模型,本文提出的模型在计算量与参数量方面都大幅降低,极大的提升了模型在嵌入式设备上的部署性能。(4)在模型验证方面,本文将模型部署在Jetson Nano平台上,并在工程现场进行测试,验证本文算法在嵌入式平台上的可行性和实用性。经过测试,本文提出的模型相比YOLOv5n模型,检测速度提升了大约28%,帧率提升了大约41%,能够满足实际环境下的检测需求。

关键词：深度学习目标检测地下工程障碍物检测

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光促进富电子硅氧卡宾的碳氢键插入反应研究

光促进富电子硅氧卡宾的碳氢键插入反应研究

作者：李英超四川师范大学

学位级别：硕士

风光电源故障暂态解析及实用化短路电流峰值计算

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电网技术 2024年第2期48卷 830-838页

作者：贾科李英孔嘉靖毕天姝胡薇刘嘉超新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学) 北京市昌平区102206 国网青岛供电公司山东省青岛市266000

研究风光电源的故障暂态过程及短路电流峰值能为设备选型及保护整定提供重要依据。然而,现有的风光电源暂态短路电流计算模型过于依赖参数,计算模型难以满足工程应用需求。因此,该文首先分别对光伏电源、永磁同步风机及双馈感应风机进... 详细信息

研究风光电源的故障暂态过程及短路电流峰值能为设备选型及保护整定提供重要依据。然而,现有的风光电源暂态短路电流计算模型过于依赖参数,计算模型难以满足工程应用需求。因此,该文首先分别对光伏电源、永磁同步风机及双馈感应风机进行故障暂态解析,继而构建形式简洁实用的短路电流峰值表达式。对于光伏电源及永磁同步风机,在恒功率控制阶段建立了基于故障期间电源出力变化的暂态短路电流计算模型;在限幅控制阶段通过分析阻尼比系数,得到短路电流峰值的实用化表达式。对于双馈感应风机,通过分析其故障后定转子磁链的耦合关系,得到Crowbar电阻投入阶段短路电流的简化条件,进而求解出短路电流峰值表达式。最后通过录波数据与仿真数据验证了理论的可行性和正确性。

关键词：风光电源故障暂态解析短路电流计算短路电流峰值

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基于货车伴行的高速公路路侧交通标志遮挡概率模型

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基于货车伴行的高速公路路侧交通标志遮挡概率模型

作者：李英杰石家庄铁道大学

学位级别：硕士

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水下悬浮隧道的技术现状和未来展望

隧道建设（中英文） 2024年第2期44卷 225-232,I0025-I0032页

作者： Marcel‘t Hart Arianna Minoretti 李英隧道工程咨询公司(TEC) 荷兰阿默斯福特3828 GZ 挪威公共道路管理局技术开发部挪威特隆赫姆7468

阐述了水下悬浮隧道(又称水下悬浮管桥)的概念;探讨了悬浮隧道结构的4种支撑形式,即岸锚式、桥墩支撑式、浮筒固定式和锚索固定式,并对4种支撑形式的适用性进行了对比;对悬浮隧道的跨海形式及主隧道结构断面形式进行了讨论,分析了多管系... 详细信息

阐述了水下悬浮隧道(又称水下悬浮管桥)的概念;探讨了悬浮隧道结构的4种支撑形式,即岸锚式、桥墩支撑式、浮筒固定式和锚索固定式,并对4种支撑形式的适用性进行了对比;对悬浮隧道的跨海形式及主隧道结构断面形式进行了讨论,分析了多管系统+横通道连通形式在火灾及事故发生时的安全性。介绍了国际上悬浮隧道的相关标准:国际结构混凝土联合会(fib)在2020年发布了《水下悬浮管桥(SFTB)设计指南》(fib公告第96号),旨在为技术界提供水下悬浮管桥方案设计指南;国际隧道和地下空间协会(ITA)在2023年发布了《水下悬浮隧道(SFT)业主指南》,旨在向基础设施业主说明,水下悬浮隧道相比传统隧道的适用性;另外,挪威国家标准已率先将悬浮隧道结构纳入国家桥梁手册(2020)。梳理了悬浮隧道已有的理论研究,介绍了目前水下悬浮隧道比较热门的研究课题,比如流体-结构相互作用和冲击等。分析了水下悬浮隧道的优势,不仅能够减小主要的海洋荷载对结构的影响,而且可以降低隧道和相连结构的坡度,缩短穿越距离,保护海底地形以及减少对周围区域的噪声影响。随着人们对环境问题的日益重视,以及新材料和新技术为减少气候影响带来的机遇,悬浮隧道有望获得进一步的推广。

关键词：水下悬浮隧道水下悬浮管桥指南流体-结构相互作用荷载冲击支撑形式

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差异纹理条件下木材燃烧性能研究

消防科学与技术 2024年第3期43卷 287-291页

作者：李英辉中国消防救援学院北京102202

为探究不同纹理木材火焰燃烧特性,选择了5种常见木材,搭建试验装置,设计15组试验,从质量损失速率、最大火焰高度、燃烧时间等方面,分析了横向、竖向、斜向纹理木材的燃烧特性。结果显示:木材的质量损失速率与纹理有关,纹理对松木燃烧时... 详细信息

为探究不同纹理木材火焰燃烧特性,选择了5种常见木材,搭建试验装置,设计15组试验,从质量损失速率、最大火焰高度、燃烧时间等方面,分析了横向、竖向、斜向纹理木材的燃烧特性。结果显示:木材的质量损失速率与纹理有关,纹理对松木燃烧时的最大火焰高度影响最小,对杉木影响最大;榉木燃烧持续时间比其他4种木材长,杉木燃烧持续时间相对较短。研究结果有助于更好地掌握纹理对木材燃烧火焰特性的影响,为木结构建筑选材及火灾防治提供理论支撑。

关键词：木材纹理古建筑质量损失速率燃烧速率最大火焰高度燃烧持续时间

数字化转型能否促进企业“脱虚向实”?——来自中国制造业的证据

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南方金融 2024年第1期 22-36页

作者：陶爱萍李英霄合肥工业大学经济学院安徽合肥230031

数字经济是推动经济高质量发展的重要力量,制造业是国民经济的支柱产业,制造业企业数字化转型对实体经济的影响成为政府部门、业界和学界共同关注的问题。基于中国A股上市制造业企业2013-2021年数据,考察数字化转型对制造业企业“脱虚... 详细信息

数字经济是推动经济高质量发展的重要力量,制造业是国民经济的支柱产业,制造业企业数字化转型对实体经济的影响成为政府部门、业界和学界共同关注的问题。基于中国A股上市制造业企业2013-2021年数据,考察数字化转型对制造业企业“脱虚向实”的影响。研究发现,数字化转型能够显著促进制造业企业“脱虚向实”;数字化转型对竞争性行业、传统产业和处于东部地区的制造业企业“脱虚向实”的促进作用更明显;缓解外部融资约束、提高研发创新意愿、提升内部控制质量是数字化转型促进制造业企业“脱虚向实”的作用路径。根据以上研究结论,要引导企业充分利用数字化转型“红利”,协同推动制造业数字化转型与融资支持、研发激励等政策的实施,完善企业治理和内控机制,促进制造业企业真正回归本业、聚焦主业。

关键词：数字化转型企业金融化实体投资数字经济高质量发展

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中医药治疗纤维化疾病的研究进展

中国实验方剂学杂志 2024年第3期30卷 270-278页

作者：杨靖李英曾莉赵奉茹成都市第五人民医院/成都中医药大学附属第五人民医院成都611130

纤维化可发生于不同的组织器官,是多种慢性疾病进展的共同结局,表现为成纤维细胞过度活化和细胞外基质过度沉积。靶向经典纤维化信号转化生长因子-β(TGF-β)是目前药物治疗该类疾病的常规策略。传统中医药用于纤维化疾病的治疗已有成... 详细信息

纤维化可发生于不同的组织器官,是多种慢性疾病进展的共同结局,表现为成纤维细胞过度活化和细胞外基质过度沉积。靶向经典纤维化信号转化生长因子-β(TGF-β)是目前药物治疗该类疾病的常规策略。传统中医药用于纤维化疾病的治疗已有成熟的理论作支撑。该理论强调“内邪汇聚、虚实夹杂”是纤维化疾病的共同病理基础;气滞、血瘀、痰浊乃至癥瘕积聚为其关键病理因素;“以阳制阴”为中医药治疗本类疾病的核心思想。药理学探索揭示了中医药“多层次、多靶点”治疗纤维化疾病的科学本质,即网络式调控TGF-β/果蝇蛋白同源物(Smad)、磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)/蛋白激酶B(Akt)、刺猬蛋白(Hedgehog)、Wnt/β-黏连蛋白(β-catenin)、炎症细胞因子等纤维化相关分子信号活性,抑制成纤维细胞功能,从而为寻找新型抗纤维化药物提供新的机遇。该文通过回顾古籍文献和现代研究报告,综述祖国医药治疗纤维化疾病的传统认识与作用机制研究进展,以期为本领域后续研究提供思路。

关键词：中医药纤维化传统理论分子机制

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临近空间激光雷达自调焦接收系统设计

红外与激光工程 2024年第4期53卷 128-137页

作者：李英超张庆刘壮史浩东付强长春理工大学吉林省空间光电技术重点实验室吉林长春130022 长春理工大学光电工程学院吉林长春130022

针对临近空间激光雷达所使用的离轴抛物面反射镜在低温下会发生形变导致反射光耦合进光纤时效率下降的问题,通过研究自调焦技术,设计了自动补偿激光雷达组件,用于抵消温度对系统的影响。利用有限元法分析了接收系统在热载荷作用下的变形... 详细信息

针对临近空间激光雷达所使用的离轴抛物面反射镜在低温下会发生形变导致反射光耦合进光纤时效率下降的问题,通过研究自调焦技术,设计了自动补偿激光雷达组件,用于抵消温度对系统的影响。利用有限元法分析了接收系统在热载荷作用下的变形,获得镜面离散变形数据,使用Zernike多项式拟合镜面变形后的面形,通过光学设计软件模拟得出该激光雷达接收系统优化后的焦距变化与温度呈线性关系,经过光学设计软件确定补偿位置。使用温度自适应调整机构降低热变形带来的离焦量影响。分析结果表明,补偿后均方根半径从26.495μm下降至15.93μm,光斑半径减少39.9%,耦合效率提升至80%以上。

关键词：离焦调焦结构有限元分析耦合效率离轴抛物面反射镜