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基于弱监督语义分割的道路裂缝检测研究

计算机科学 2024年

作者：赵卫东路明张睿复旦大学软件学院上海市数据科学重点实验室

基于弱监督语义分割的道路裂缝检测方法大多基于先分块后检测的流程，分块增加了的标注工作量，增加了误判的分块数量。针对上述的问题，提出了基于深度强化学习的道路裂缝分块分类模型，根据道路裂缝图像特点，对智能体的状态、动作和... 详细信息

基于弱监督语义分割的道路裂缝检测方法大多基于先分块后检测的流程，分块增加了的标注工作量，增加了误判的分块数量。针对上述的问题，提出了基于深度强化学习的道路裂缝分块分类模型，根据道路裂缝图像特点，对智能体的状态、动作和获取的奖励进行了设计，训练智能体自主选择裂缝分块，并将选择结果作为分块标签用于多尺寸分块道路裂缝检测。经过在cqu-bpdd等数据集上进行的对比实验，证明了本文方法在道路裂缝分割性能、裂缝平均宽度的测量准确度方面优于现有方法。

关键词：道路裂缝检测弱监督语义分割裂缝分块深度强化学习

复杂山区铁路隧道勘察设计工程质量风险识别及耦合演化分析

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铁道科学与工程学报 2024年第8期21卷 3335-3346页

作者：王晨王卫东李艳鸽中南大学土木工程学院湖南长沙410075 国家铁路局北京100891

铁路隧道工程勘察设计阶段工作对整个工程的全生命周期质量具有重要影响。然而,山区地质条件复杂、自然灾害频发等特点给铁路隧道勘察设计带来极大挑战,而且铁路工程质量风险构成复杂,风险事件的发生通常是多风险耦合作用的结果。目前... 详细信息

铁路隧道工程勘察设计阶段工作对整个工程的全生命周期质量具有重要影响。然而,山区地质条件复杂、自然灾害频发等特点给铁路隧道勘察设计带来极大挑战,而且铁路工程质量风险构成复杂,风险事件的发生通常是多风险耦合作用的结果。目前关于铁路隧道的研究多聚焦于隧道的关键技术、施工安全、绿色性能等方面,鲜有立足勘察设计阶段的山区铁路隧道质量风险耦合研究。为从勘察设计阶段提高隧道工程质量目标的成效,提出基于突变理论的质量风险耦合效应分析模型。首先从内部诱因(人员、技术、管理)和外部诱因(地质、社会、自然)2个维度辨识影响复杂山区铁路隧道勘察设计的质量风险源,并结合改进重要性-绩效分析法(IPA)对风险因子进行层级归类;其次分析多风险因素耦合的形成机理,基于突变理论从耦合度和稳定性2个方面分析铁路隧道勘察设计工程质量风险耦合效应,并构建尖点突变模型进行风险耦合路径演化分析;最后以某复杂山区铁路隧道为例,利用提出的方法进行验证,确定其风险耦合等级为Ⅲ级,存在高风险的耦合程度,质量风险需要警惕,但整体系统处于稳定状态。该研究可以为复杂山区铁路隧道勘察设计工程质量风险决策提供理论支撑。

关键词：复杂山区铁路隧道勘察设计质量风险耦合突变理论改进重要性-绩效分析法(IPA)

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美国“人权卫士”的伪善与双标

当代世界 2024年第5期 72-73页

作者：刘卫东中国社会科学院美国研究所

新一轮巴以冲突爆发以来,以色列发起的攻势已造成3.4万多名巴勒斯坦人死亡、7万多人受伤,其中大部分是妇女和儿童。虽然国际社会一再向以方施压,但在美国纵容下内塔尼亚胡政府始终我行我素不为所动。这激起美国多所大学部分学生不满.

关键词：巴以冲突人权巴勒斯坦人我行我素以色列纵容美国

考虑地表变形的轨道-土体空间映射关系分析与车致振动评估

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铁道科学与工程学报 2024年

作者：李正徐磊王卫东中南大学土木工程学院高速铁路建造技术国家工程研究中心中南大学重载铁路工程结构教育部重点实验室

针对地表变形下的无砟轨道结构与土体之间的变形空间映射关系，分析地表变形诱发轨道附加变形激励下的车辆-轨道-土体耦合振动问题。基本的分析框架由两个模型组成：（1）车辆-轨道-土体动力相互作用模型；（2）轨道结构-土体变形空间... 详细信息

针对地表变形下的无砟轨道结构与土体之间的变形空间映射关系，分析地表变形诱发轨道附加变形激励下的车辆-轨道-土体耦合振动问题。基本的分析框架由两个模型组成：（1）车辆-轨道-土体动力相互作用模型；（2）轨道结构-土体变形空间映射分析模型。模型（1）是本文动力响应分析的基本模型，是以经典的车辆-轨道耦合动力学理论为基础建立的。模型（2）用于分析轨道-土体变形空间映射关系，引入了增量法和迭代法用于处理轨道-土体接触/分离的非线性关系，并与ANSYS模型进行了验证。模型（2）计算得到的轨道结构在地表变形条件下产生的轨道附加变形和层间脱空被视为动力相互作用模型（1）的外部几何激励，在融合了经典的轨道不平顺激励的基础上分析长波轨道附加变形和层间动态接触对车致振动的影响。在算例中，以广州某城际铁路地表融沉问题为案例，分析了轨道结构的附加变形与地表融沉之间的映射关系，并从动力相互作用的角度探讨了地表融沉条件下的系统耦合振动规律。仿真结果表明，轨道结构附加变形与地表融沉之间有着较强的关联关系，但轨道与地表的层间并不会完全处于接触状态，而是存在局部的脱空。系统的振动在层间脱空较大处有着明显的增强，其长波低频部分是由刚度缺失造成。此外，车辆的运行安全性和舒适性在地表融沉区域也发生了不同程度的恶化。

关键词：车辆-轨道-土体动力相互作用空间映射层间非线性增量法迭代法

界面螺钉与可调节襻钛板重建前十字韧带的研究进展

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中华骨科杂志 2024年第9期44卷 629-635页

作者：吴彬冯建豪徐卫东海军军医大学第一附属医院(上海长海医院)关节骨病外科上海200433 同济大学附属同济医院骨科上海200065

对于前十字韧带(anterior cruciate ligament,ACL)损伤患者,关节镜下ACL重建是恢复其运动功能的主要方式。骨隧道的定位与制作、移植物的选择及固定方式是影响ACL重建手术效果的三个关键因素。移植物固定不当会引起骨隧道扩大、移植物松... 详细信息

对于前十字韧带(anterior cruciate ligament,ACL)损伤患者,关节镜下ACL重建是恢复其运动功能的主要方式。骨隧道的定位与制作、移植物的选择及固定方式是影响ACL重建手术效果的三个关键因素。移植物固定不当会引起骨隧道扩大、移植物松弛,从而导致ACL重建手术失败以及导致的翻修手术。因此,对ACL重建术中移植物的固定方式更为重要。过去40年采用ACL重建不断取得进展,手术理念趋于一致,手术技术逐渐规范,移植物固定方式为最常用的界面螺钉和可调节襻钛板。界面螺钉属于骨隧道内挤压固定,可调节襻钛板是最常用的骨皮质外悬吊固定。相较于界面螺钉,可调节襻钛板具有固定牢靠、强度高、不损伤移植物、有利于腱-骨愈合、降低炎症反应、减少骨隧道扩大、减少皮质骨膜破坏、减轻术后疼痛等优势,受到越来越多的临床医生关注和采用。目前,股骨侧固定方式已基本统一,而胫骨侧的最佳固定方式仍有争议。国内的指南认为界面螺钉和可调节襻钛板固定均可接受,但手术医生应对固定方式充分了解。

关键词：膝关节前交叉韧带重建移植物腱固定术界面螺钉可调节襻钛板

水系锌离子电池电解液添加剂的设计与性能研究

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水系锌离子电池电解液添加剂的设计与性能研究

作者：杜卫东齐鲁工业大学

学位级别：硕士

锂离子电池（LIBs）由于具有较高的能量密度、优异的循环性能以及较好的多场景兼容特性,一直在电子产品市场中占据着主导地位。但是在锂离子电池的发展过程中,锂离子电池的高成本、有毒物质容易泄漏、有燃烧爆炸的潜在危险等问题被逐渐... 详细信息

锂离子电池（LIBs）由于具有较高的能量密度、优异的循环性能以及较好的多场景兼容特性,一直在电子产品市场中占据着主导地位。但是在锂离子电池的发展过程中,锂离子电池的高成本、有毒物质容易泄漏、有燃烧爆炸的潜在危险等问题被逐渐暴露出来。因此,开发高效可用的替代产品是人们所期待的。与锂离子电池相比,水系锌离子电池（AZIBs）因其理论容量高、低氧化还原电位、高安全性、低成本和环境友好等特点而备受关注。然而,在循环过程中锌阳极表面容易产生不可控的锌枝晶、析氢和腐蚀等副反应。这些问题严重的影响了水系锌离子电池的循环稳定性,并极大地制约了水系锌离子电池在储能器件的实际应用。迄今为止,科研人员已经提出了几种解决思路来提高锌负极的可逆性和循环稳定性,例如人工界面层、锌负极结构设计、隔膜改进和电解液添加剂等,尤其是电解液添加剂在抑制锌枝晶生长方面最具有显著效果,同时微量的添加剂也不需要投入太多的工艺成本。因此本课题从电解液添加剂的方向出发,通过在电解液中加入适当添加剂来抑制水系锌离子电池锌负极表面的锌枝晶和副反应,从而提升了水系锌离子电池的电化学稳定性和循环寿命。具体的研究内容如下:（1）以一种天然无毒且廉价的麦芽糊精（MD）作为电解液添加剂,并研究了麦芽糊精对水系锌离子电池中锌阳极的电化学性能的影响。结合实验表征和理论计算表明,麦芽糊精添加剂对锌金属阳极表面的强亲和力诱导了锌离子偏向（002）晶面水平生长,优化调节了Zn的扩散路径和沉积位置,还形成细小晶粒的锌沉积层,从而抑制了锌枝晶的生长。另外,麦芽糊精容易吸附在锌阳极表面,它能够隔离水分子与锌金属阳极的直接接触,减少了析氢反应,并抑制副产物碱式硫酸锌(ZnSO（OH）?x HO)的生成。具有MD的Zn||Zn对称电池在1 m A cm和1m Ah cm下实现了长达5430小时的超长稳定循环,而Cu||Zn非对称电池可以在1m A cm和1 m Ah cm下稳定循环1000次,平均库伦效率为99.78%。（2）以麦芽糖醇（Maltitol）作为电解液添加剂,研究了麦芽糖醇对水系锌离子电池中锌阳极的电化学性能的影响。麦芽糖醇作为一种小分子糖类电解液添加剂,可以吸附在锌金属阳极表面上以调节阳极界面。麦芽糖醇抑制锌枝晶的生长,提高锌阳极的循环稳定性,这已被一系列电化学方法证明。扫描电子显微镜、激光显微镜和原位光学显微镜记录了锌离子的平滑沉积。另外,界面调节机制是通过特定的吸附和减速动力学实现的,并通过X射线光电子能谱、傅里叶红外光谱进行验证。含有麦芽糖醇的Zn||Zn对称电池在1 m Ah cm的面积容量和1 m A cm、5 m A cm、10 m A cm和20 m A cm的电流密度下分别实现了3900小时、3600小时、2100小时和1400小时的超长稳定循环,而Cu||Zn非对称电池可以在1 m A cm和1 m Ah cm下稳定循环超过2400次,平均库伦效率为99.68%。

关键词：水系锌离子电池电解液添加剂锌阳极麦芽糊精麦芽糖醇

便携式地电阻率观测系统检测装置的研制与应用

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大地测量与地球动力学 2024年

作者：道伟陈奇彬周卫东甘肃省地震局国网安徽省阜阳市城郊供电公司

针对地震前兆观测中的地电阻率法，研制出适合其观测系统的检测装置，并对装置进行理论仿真与实地检测。首先，通过对地电阻率测量系统进行剖析，指出现有检测系统的不足；其次，根据观测系统的需求进行分析，设计对应的检测指标及电路... 详细信息

针对地震前兆观测中的地电阻率法，研制出适合其观测系统的检测装置，并对装置进行理论仿真与实地检测。首先，通过对地电阻率测量系统进行剖析，指出现有检测系统的不足；其次，根据观测系统的需求进行分析，设计对应的检测指标及电路，并将仪器检测精度设计至0.001级别，提升设备性能；最后，借助Simulink工具对研制装置进行理论仿真，对比研究干扰对观测结果的影响，并随机选取甘肃地区地震观测台站进行实际检测。结果表明，研制装置不仅能直观展示地电地阻率测量系统的工作状态，而且能精准评价地电阻率观测系统的实时优劣性，填补地电阻率观测系统检测装置的空白，为地震一线工作人员提供极大便利。

关键词：地电阻率测量系统检测装置

基于特级初榨橄榄油两种不同特性的DSC掺假分析方法研究

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食品与发酵工业 2024年第1期50卷 183-188页

作者：魏燕宋志强武卫东上海理工大学能源与动力工程学院上海200093 上海理工大学能源动力工程国家级实验教学示范中心上海200093

该文基于油脂物理特性与氧化稳定性2种特性,利用差示扫描量热法(differential scanning calorimetry,DSC)对市面上常见的特级初榨橄榄油(extra virgin olive oil,EVOO)中大豆油掺假问题进行研究。在物理特性方面,采用DSC冷却曲线来分析E... 详细信息

该文基于油脂物理特性与氧化稳定性2种特性,利用差示扫描量热法(differential scanning calorimetry,DSC)对市面上常见的特级初榨橄榄油(extra virgin olive oil,EVOO)中大豆油掺假问题进行研究。在物理特性方面,采用DSC冷却曲线来分析EVOO掺假。随着大豆油掺假比例升高,油样在-40~-60℃结晶焓值ΔH由EVOO的29.78 J/g减小为40%掺假混合油的6.133 J/g,对EVOO质量比构建的一元回归方程Y=57.556X-28.44(R2=0.997)。在氧化稳定性方面,氧化温度160℃下,不同油样诱导氧化时间随大豆油掺假比例上升逐渐变短,由EVOO的25.8 min逐渐减小为40%掺假混合油的17.8 min,Y=-19.4X+25.64(R^(2)=0.996),掺假模型相关性较好。这2种DSC检验掺假分析方法都能有效鉴别EVOO中大豆油的掺假且各有特点,可根据实际情况选取合适的方法更好处理EVOO掺假问题。

关键词：特级初榨橄榄油大豆油物理特性氧化稳定性差示扫描量热法掺假鉴定

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数据驱动的指定变形非均质多胞结构优化设计

机械工程学报 2024年第1期60卷 85-95页

作者：许思远张卫东毛玉明牛斌大连理工大学高性能精密制造全国重点实验室大连116024 大连理工大学机械工程学院大连116024 上海宇航系统工程研究所上海201109

针对包含大量异质微结构的非均质多胞结构设计难题,提出了可指定结构变形方式的多胞结构宏微观优化设计方法。该方法在宏观结构设计中采用梯度类方法优化属性分布,引入可行性约束保证微结构确实存在,在微结构设计中引入数据驱动的方法,... 详细信息

针对包含大量异质微结构的非均质多胞结构设计难题,提出了可指定结构变形方式的多胞结构宏微观优化设计方法。该方法在宏观结构设计中采用梯度类方法优化属性分布,引入可行性约束保证微结构确实存在,在微结构设计中引入数据驱动的方法,利用深度学习实现微结构逆向设计并映射到宏观结构,同时采用微结构偏移和兼容性算法解决相邻微结构连接不兼容的问题,最终通过指定变形问题的多个数值算例验证了该方法的有效性,并讨论了单元尺寸、微结构偏移次数以及微结构映射密度对结构性能的影响。建立的多胞结构设计方法引入数据驱动方法和考虑了微结构连接兼容性要求,成功实现多样化指定变形的非均质多胞结构优化设计。

关键词：多胞结构指定变形深度学习微结构偏移