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基于机器视觉的驾驶员不安全行为识别预警研究

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基于机器视觉的驾驶员不安全行为识别预警研究

作者：牟少樊武汉工程大学

学位级别：硕士

随着汽车保有量和交通流量的快速增长,因人的不安全行为导致的交通事故也逐年增加,人民群众的生命和财产安全面临严重威胁。深入研究驾驶员不安全行为识别和预警技术,能够改善驾驶员驾驶习惯从而提高交通安全水平。基于此,本文开展了基... 详细信息

随着汽车保有量和交通流量的快速增长,因人的不安全行为导致的交通事故也逐年增加,人民群众的生命和财产安全面临严重威胁。深入研究驾驶员不安全行为识别和预警技术,能够改善驾驶员驾驶习惯从而提高交通安全水平。基于此,本文开展了基于机器视觉的驾驶员驾驶不安全行为识别与预警研究,主要内容如下:(1)搜集并分析了驾驶员不安全行为识别相关的数据集,发现了现有数据集中存在影响模型预测精度的问题。针对State Farm数据集中的主体族群较少的问题,自行拍摄了10类具有国内人体特性的典型驾驶员不安全行为作为补充数据集,最后采用了数据增强技术增强数据集的泛化能力。(2)提出了多人体特征融合驾驶员不安全行为识别方法。在利用openpose算法提取人体和手部关键点特征的基础上,研究并提取了对驾驶员不安全行为具有表征能力的部分人体上半身关键点之间的距离特征和角度特征,进一步提出将特征数据降维展开后拼接融合形成特征向量。经过验证,所提取特征在不同类别样本上表现出一定的差异性。最后针对特征向量数据的低维度特点,设计并建立了神经网络模型实现对10类驾驶行为分类识别。经实验测试,识别方法在测试集的准确率达88.16%。(3)提出了基于人体特征图驾驶员不安全行为识别方法。为解决多人体特征融合方法特征之间丢失掉空间关联性导致准确度较低的问题,引入构建人体特征图的方法。针对经典卷积神经网络深度在人体特征图数据集过拟合的问题,建立了能够准确识别10类驾驶不安全行为的基于Le Net改进的卷积神经网络模型。经过全面的模型评估得出,该识别方法在10类不安全行为均表现出较佳的识别能力,且整体的识别准确率达95.55%,识别推理时间仅2ms左右。(4)提出了基于机器视觉的驾驶员不安全行为识别预警技术。建立了以驾驶员不安全行为自动识别为基础的驾驶员不安全行为循环识别预警技术体系,从安全管理和个体管控两个方面开展了驾驶员不安全行为控制对策研究。基于qt和opencv实现了驾驶员不安全行为识别预警技术验证软件。通过不安全行为视频流识别实验表明,基于人体特征图的识别方法的识别性能在实际场景下的平均误报率为5.68%,提出的安全水平指数与实际驾驶员安全状态有良好的对应关系,由此说明,构建的识别预警技术体系具有在实际管理工作进行应用的可行性。实践表明,本文提出的基于人体特征图的驾驶员不安全行为识别方法具有较高的准确性和鲁棒性,能够准确甄别驾驶员不安全行为。提出的基于机器视觉的驾驶员不安全行为识别预警技术能为智能交通系统的发展和完善提供有益的借鉴和指导,对减少因人的不安全行为导致的交通事故具有重要意义。

关键词：机器视觉驾驶员不安全行为识别预警神经网络 openpose

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基于机器视觉的雷波薄夹层磷矿石预分选研究

有色金属（选矿部分） 2023年第4期 80-85页

作者：牟少樊张翼李佳楠顾玉成陈希阳王紫越武汉工程大学资源与安全工程学院武汉430074

随着磷矿资源的快速消耗,现阶段我国中低品位磷矿存在占比大且利用率较低的问题,导致生产处理成本增加。利用机器视觉技术代替人工观察实现提前抛废,对磷矿进行预富集,提升矿石综合利用效率,减少经济成本。针对四川省雷波县巴姑中低品... 详细信息

随着磷矿资源的快速消耗,现阶段我国中低品位磷矿存在占比大且利用率较低的问题,导致生产处理成本增加。利用机器视觉技术代替人工观察实现提前抛废,对磷矿进行预富集,提升矿石综合利用效率,减少经济成本。针对四川省雷波县巴姑中低品位薄夹层磷矿的特性,提出一种基于HSV颜色模型采用多阈值法提取特征值并结合KNN算法的磷矿动态实时预分选算法,待选矿石经本算法分选后精矿品位达到18.3%,这表明该算法的识别准确率较高,基本满足企业识别尾矿的分选需求,达到抛尾的目的。

关键词：薄夹层磷矿 HSV颜色模型 KNN 磷矿预选

斜入射SV波作用下设置减震层隧道的地震响应

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世界地震工程 2024年第1期40卷 1-12页

作者：周同来董长松李爽樊少勇哈尔滨工业大学结构工程灾变与控制教育部重点实验室黑龙江哈尔滨150090 哈尔滨工业大学土木工程智能防灾减灾工业与信息化部重点实验室黑龙江哈尔滨150090 中交第一公路勘察设计研究院有限公司极端环境绿色长寿道路工程全国重点实验室陕西西安710065

对于距离隧道较远的浅源地震,地震波是以一定角度倾斜传播到隧道近场并对隧道造成破坏。本文采用有限元方法研究了SV波入射角和减震层对隧道地震响应的影响。利用黏弹性人工边界和等效节点力公式建立了二维斜入射SV波的输入方法,并通过... 详细信息

对于距离隧道较远的浅源地震,地震波是以一定角度倾斜传播到隧道近场并对隧道造成破坏。本文采用有限元方法研究了SV波入射角和减震层对隧道地震响应的影响。利用黏弹性人工边界和等效节点力公式建立了二维斜入射SV波的输入方法,并通过算例验证了该方法的准确性。基于所建立的输入方法,研究了有和无减震层隧道在不同入射角下的地震响应,并分析了减震层环向长度的影响。数值结果表明:1)二次衬砌的拉伸损伤和内力峰值随着入射角的增大而增大;2)减震层在不同的地震波入射角下具有良好的减震效果,减震效果随着入射角的增大而减小,且减震层可以减小二次衬砌的竖向加速度分量;3)减震层的环向长度会影响隧道的减震效果。

关键词：隧道 SV波入射角减震层地震响应

我国脉冲星导航试验卫星核心载荷工作性能稳定性分析

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北京航空航天大学学报 2024年

作者：闫林丽张健康周庆勇雷耀虎樊少娟安徽建筑大学数理学院西安测绘研究所地理信息工程国家重点实验室深圳大学物理与光电工程学院光电子器件与系统教育部/广东省重点实验室

我国首颗脉冲星导航试验卫星（X-ray Pulsar Navigation Test Satellite， XPNAV-01）的核心载荷是一款结构精密的聚焦型X射线脉冲星望远镜（Focusing X-ray Pulsar Telescope， FXPT），受发射振动、空间辐射、器件寿命等因素的影响，F... 详细信息

我国首颗脉冲星导航试验卫星（X-ray Pulsar Navigation Test Satellite， XPNAV-01）的核心载荷是一款结构精密的聚焦型X射线脉冲星望远镜（Focusing X-ray Pulsar Telescope， FXPT），受发射振动、空间辐射、器件寿命等因素的影响，FXPT器件性能参数可能会发生一些细微变化，因此需要对其性能进行长期监测，为天文计时分析及导航解算提供更可靠的性能参数。为监测XPNAV-01卫星FXPT的性能变化，提出了一种光子计数率统计分布和脉冲轮廓形状特征相结合的综合分析方法，利用XPNAV-01卫星Crab脉冲星三年多的观测数据，分析了FXPT在轨工作稳定性。结果表明，FXPT获取的Crab脉冲星光子计数率的统计分布近似服从高斯分布，即使存在少量计数率异常时间段，脉冲轮廓的形状在不同时期仍呈现很高的相似度。由FXPT观测得到的计时模型能够折叠出高信噪比的脉冲轮廓，与根据Jodrell Bank天文提供的星历折叠出的脉冲轮廓相似度达到99.99%，证实了XPNAV-01卫星核心载荷FXPT在轨工作稳定。

关键词： XPNAV-01卫星 X射线脉冲星导航计时分析聚焦型X射线脉冲星望远镜稳定性分析

“荆楚派”民居建筑风格创新性实践——以咸宁玉桂堂建筑方案为例

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华中建筑 2024年第8期42卷 62-65页

作者：樊少鸣中南建筑设计院股份有限公司

通过大量实地调研,对鄂东南传统民居的深入了解,通过对传统村落布局、建筑造型、内外装饰、构造细节、建筑空间等多方面,进行系统性的分析、整理,以此作为建筑风格创新的基础。以咸宁玉桂堂项目为实例,提取传统符号进行符号创新,运用现... 详细信息

通过大量实地调研,对鄂东南传统民居的深入了解,通过对传统村落布局、建筑造型、内外装饰、构造细节、建筑空间等多方面,进行系统性的分析、整理,以此作为建筑风格创新的基础。以咸宁玉桂堂项目为实例,提取传统符号进行符号创新,运用现代设计手法,对民居建筑进行符号创新与组合。从天井式布局、立面与轮廓、屋顶与露台、装饰与色彩、构造与工艺以及景观等方面,阐述了“荆楚派”民居建筑风格的创新方法。希望能够通过这一创新的实践,为今后“荆楚派”民居建筑的设计,提供可以借鉴的经验,为湖北省城乡建设水平的提升发挥积极的作用。

关键词：荆楚派荆楚建筑传统民居风格创新

纳米纤维素基复合材料在锂硫电池中的应用研究进展

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材料导报 2024年第12期38卷 220-225页

作者：黄少炎修慧娟王志雄樊莎王思敏邓自立李娜李金宝陕西科技大学轻工科学与工程学院西安710021

锂硫电池因具有高的理论比容量和能量密度,成为极具应用前景的下一代储能器件。纳米纤维素基材料因其独特的多孔网状结构和理化特性,在锂硫电池的开发研究中受到广泛关注。本文在简要介绍锂硫电池基本工作原理的基础上,分析了阻碍其商... 详细信息

锂硫电池因具有高的理论比容量和能量密度,成为极具应用前景的下一代储能器件。纳米纤维素基材料因其独特的多孔网状结构和理化特性,在锂硫电池的开发研究中受到广泛关注。本文在简要介绍锂硫电池基本工作原理的基础上,分析了阻碍其商业化发展的问题和面临的挑战。针对纳米纤维素的独特结构和优异性能,重点综述了纳米纤维素基复合材料在锂硫电池中的最新研究进展,包括作为隔膜、阴极材料和其他组件等,有效缓解“穿梭效应”“体积膨胀”和“锂枝晶”等关键难题,明显提升了电池的电化学性能与使用寿命。此外,还介绍了纳米纤维素基复合材料在未来发展中亟待解决的问题,并对纤维素基锂硫电池器件的发展方向进行了展望。

关键词：纳米纤维素锂硫电池复合材料电池隔膜阴极材料

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基于深度学习的网络入侵检测系统综述

计算机应用 2024年

作者：邓淼磊阚雨培孙川川徐海航樊少珺周鑫河南工业大学信息科学与工程学院河南省粮食信息处理国际联合实验室

入侵检测系统等安全机制已被用于保护网络基础设施和网络通信免受网络攻击。随着深度学习技术的不断进步，基于深度学习的入侵检测系统逐渐成为网络安全领域的研究热点。通过对文献的广泛调研，详细介绍了利用深度学习技术进行网络入侵... 详细信息

入侵检测系统等安全机制已被用于保护网络基础设施和网络通信免受网络攻击。随着深度学习技术的不断进步，基于深度学习的入侵检测系统逐渐成为网络安全领域的研究热点。通过对文献的广泛调研，详细介绍了利用深度学习技术进行网络入侵检测的最新研究进展。首先，简要概述了当前几种不同的入侵检测系统；接着，介绍了基于深度学习的入侵检测系统中常用的数据集和评价指标；然后，总结了网络入侵检测系统中常用的深度学习模型以及其应用场景；最后，探讨了当前研究过程中所面临的问题，并提出了未来的发展方向。

关键词：网络安全入侵检测深度学习异常检测网络入侵检测系统

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基于BiLSTM模型的边坡形变预测方法

采矿技术 2024年第3期24卷 202-207页

作者：牟延波江科吴伟强朱樊朱豪云南磷化集团有限公司云南昆明650600 长沙矿山研究院有限责任公司湖南长沙410012 金属矿山安全技术国家重点实验室湖南长沙410012

针对矿山边坡形变预测精度低以及传统预测模型在边坡形变预测领域的缺陷,基于深度学习理论提出了双向长短时记忆(BiLSTM)模型,并引入相关实际生产数据对和静县备战铁矿东侧边坡形变进行预测,建立了卷积-长短时记忆(CNN-LSTM)模型,并将... 详细信息

针对矿山边坡形变预测精度低以及传统预测模型在边坡形变预测领域的缺陷,基于深度学习理论提出了双向长短时记忆(BiLSTM)模型,并引入相关实际生产数据对和静县备战铁矿东侧边坡形变进行预测,建立了卷积-长短时记忆(CNN-LSTM)模型,并将长短时记忆模型(LSTM)作为试验对照。结果表明:Bi LSTM模型预测精度较其他两种模型有明显提升,平均绝对误差(MAE)为98.176 mm,平均绝对百分比误差(MAPE)为4.16%,可用于中长期的露天矿山边坡形变预测。

关键词：露天边坡 BiLSTM模型边坡形变预测精度

基于匮乏成本的应急物资政企合作储备与运输策略研究

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系统工程理论与实践 2024年第5期44卷 1603-1614页

作者：樊彧邵建芳王熹徽中国科学技术大学管理学院国际金融研究院合肥230026

近年来,我国自然灾害频发,对人民群众的生命财产安全造成极大威胁.实践证明,政企合作储备与运输应急物资有利于更好地备灾、救灾.尽管我国的政企合作已经初具规模,但是无论是研究还是实践中,这些合作主要考虑的仍然是双方的成本,忽视了... 详细信息

近年来,我国自然灾害频发,对人民群众的生命财产安全造成极大威胁.实践证明,政企合作储备与运输应急物资有利于更好地备灾、救灾.尽管我国的政企合作已经初具规模,但是无论是研究还是实践中,这些合作主要考虑的仍然是双方的成本,忽视了灾民长时间缺乏应急物资所产生的痛苦,而减轻这种痛苦恰好是应急物流的根本目的,是应急物流与商业物流的本质区别,有利于更好地贯彻“以人为本”的救灾理念.为此,本文引入匮乏成本,用以衡量灾民因缺乏应急物资而产生的痛苦,并以此为基础针对以下核心问题进行了研究与探索:1)在考虑异质化运输条件的情况下,如何确定应急物资的储备量以及价格以保证政府与企业达成双赢?2)不同的应急物流情境(不同的应急物资、需求分布以及匮乏成本权重)会对政企合作造成怎样的影响?为解决上述研究问题,本文建立了基于斯塔克伯格博弈的政企合作模型,并通过数值算例以及敏感度分析,对模型的可行性进行了验证.本文通过引入匮乏成本,提出了由于长时间物资匮乏造成的灾民痛苦的衡量工具,拓宽了政企合作应急物流的研究思路,有利于践行“以人为本”的思想,为实际应急物流运作提供模型工具与理论基础.

关键词：应急物流匮乏成本政企合作储备与运输异质化交通运输条件斯塔克伯格博弈

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