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基于差分进化算法的瞬变电磁一维反演

石油地球物理勘探 2024年第2期59卷 343-351页

作者：王少杰周磊谢兴兵毛玉蓉程见中严良俊长江大学地球物理与石油资源学院湖北武汉430100 长江大学油气资源与勘探技术教育部重点实验室湖北武汉430100

实际采集的瞬变电磁数据包含电磁感应和激发极化效应,如何准确提取电阻率和极化率信息是电性源瞬变电磁数据处理的关键。首先,基于Cole⁃Cole复电阻率模型实现有限长电性源瞬变电磁法一维正演,在此基础上提出一种基于差分进化算法的电性... 详细信息

实际采集的瞬变电磁数据包含电磁感应和激发极化效应,如何准确提取电阻率和极化率信息是电性源瞬变电磁数据处理的关键。首先,基于Cole⁃Cole复电阻率模型实现有限长电性源瞬变电磁法一维正演,在此基础上提出一种基于差分进化算法的电性源瞬变电磁一维反演方法。然后,在传统差分进化算法的基础上引入反向学习策略及控制参数自适应调节,加快反演的收敛速度,同时在目标函数中引入约束条件,构成最小构造反演,降低反演的多解性。最后,基于典型的三层地电模型和复杂多层模型进行理论模型测试,反演结果可有效恢复模型的电阻率和极化率。利用实测资料进行反演,反演得到的电阻率与OCCAM反演电阻率基本一致。在此电阻率约束的基础上,进一步反演得到极化率信息。反演结果准确地提取了实测数据中的电阻率信息,得到了地下介质的极化率分布,证明了算法的准确性和适用性。

关键词：一维反演自适应差分进化算法反向学习策略电阻率极化率瞬变电磁

基于改进YOLOv7算法的隧道衬砌裂缝智能识别

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湖南科技大学学报（自然科学版） 2024年第2期39卷 35-43页

作者：贺泳超陈秋南程家杰湖南科技大学资源环境与安全工程学院湖南湘潭411201 湖南科技大学岩土工程稳定控制与健康监测湖南省重点实验室湖南湘潭411201

为了克服传统人工目测法的缺陷,提出针对隧道衬砌裂缝特征的改进YOLOv7算法模型TLC-YOLO (Tunnel Lining Crack-YOLO).对比4类骨干网络对隧道衬砌裂缝的检测效果,认为复杂环境下的裂缝检测存在强背景干扰、训练样本质量不平衡等问题,使... 详细信息

为了克服传统人工目测法的缺陷,提出针对隧道衬砌裂缝特征的改进YOLOv7算法模型TLC-YOLO (Tunnel Lining Crack-YOLO).对比4类骨干网络对隧道衬砌裂缝的检测效果,认为复杂环境下的裂缝检测存在强背景干扰、训练样本质量不平衡等问题,使用轻量级卷积GSConv和Slim-neck架构,嵌入动态稀疏注意力模块BiFormer加强通道信息传输,提高TLC-YOLO模型的实时反应速度和检测精度,实现更灵活的计算分配和内容感知.为较好地训练样本分配梯度和抑制较差的训练实例,采用Wise-IoU v3作为坐标回归损失函数来提高模型的泛化能力.结果表明:通过自建隧道衬砌裂缝数据集训练之后,与YOLOv7相比,在多组试验中TLC-YOLO模型能同时提高隧道裂缝检测结果的准确率、召回率、F1值和mAP@0.5值,证明TLC-YOLO模型在隧道衬砌裂缝智能识别中具有更好的检测和分类能力.

关键词：隧道衬砌裂缝深度学习目标检测 GSConv BiFormer Wise-IoU v3损失

层次网络解释模型在导弹作战效能指标权重中的应用

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战术导弹技术 2024年第4期 145-151页

作者：沙德谢永杰程小非国防大学联合勤务学院北京100858

为解决层次分析法与解释结构模型难以有效融合、指标体系权重不明确的问题,引入社会网络分析方法及主客观权重综合策略进行改进,提出了指标体系权重确定的层次网络解释模型。分析了模型理论基础及构建思路,结合导弹作战效能指标体系案例... 详细信息

为解决层次分析法与解释结构模型难以有效融合、指标体系权重不明确的问题,引入社会网络分析方法及主客观权重综合策略进行改进,提出了指标体系权重确定的层次网络解释模型。分析了模型理论基础及构建思路,结合导弹作战效能指标体系案例,演示验证了模型的可行性及有效性。结果表明:层次网络解释模型在尊重专家决策和知识经验的基础上,可定性分析指标的相互关系,定量确定指标权重并修正层次分析法得到的指标权重结果,也可用来判断专家决策判断是否前后一致。

关键词：层次分析法解释结构模型社会网络分析法权重综合策略指标体系指标权重导弹作战效能

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能耗感知的云制造服务选择与调度优化方法

计算机集成制造系统 2024年第8期30卷 2697-2707页

作者：彭高贤文一凭刘建勋康国胜周旻昊湖南科技大学知识处理与网络化制造湖南省普通高校重点实验室湖南湘潭411201 湖南华菱湘潭钢铁有限公司湖南湘潭411201

云制造服务选择与调度(CMSSS)问题在优化资源配置和满足用户需求方面被广泛关注。然而,大多数现有方法对制造设备的预热过程考虑不足,导致了能源的浪费。为了降低制造能耗并保证服务质量(QoS),建立了CMSSS的多目标优化模型,通过任务衔... 详细信息

云制造服务选择与调度(CMSSS)问题在优化资源配置和满足用户需求方面被广泛关注。然而,大多数现有方法对制造设备的预热过程考虑不足,导致了能源的浪费。为了降低制造能耗并保证服务质量(QoS),建立了CMSSS的多目标优化模型,通过任务衔接度模型量化制造服务设备的预热能耗,并提出一种能耗感知的云制造服务选择与调度优化方法(ECAM)。该方法根据QoS指标为任务选择复合服务,根据制造服务占用情况将子任务调度到空闲时段,并最大化任务衔接度,以降低制造设备的预热能耗。结果表明,在6种评价指标权重下,ECAM比以往的可行调度生成方案(FSGS)具有更好的适应度。在具有预热过程的云制造场景中,ECAM能获得与FSGS基本一致的QoS满意度和更好的能耗经济性。

关键词：云制造服务选择与调度任务衔接度预热能耗进化算法

基于代价敏感支持向量机和多变量决策树的分级自适应暂态电压稳定评估

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电网技术 2024年第2期48卷 778-788页

作者：甄永赞阮程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

为解决暂态电压稳定评估中失稳工况漏判率高的问题、提升多变量决策树(multivariate decision tree,MDT)应用能力,提出一种分级代价敏感多变量决策树(hierarchical cost sensitive multivariate decision tree,HCS-MDT)评估方法。基于... 详细信息

为解决暂态电压稳定评估中失稳工况漏判率高的问题、提升多变量决策树(multivariate decision tree,MDT)应用能力,提出一种分级代价敏感多变量决策树(hierarchical cost sensitive multivariate decision tree,HCS-MDT)评估方法。基于可量测电气量时空联合拓展构建特征,利用改进经验风险的代价敏感支持向量机(cost sensitive support vector machines,CS-SVM)作为MDT内部节点分类器,生成解析式组合特征判稳规则作为可视化决策依据,并能有效减少失稳漏判;将分级自适应(hierarchical self-adaptation,HSA)准则融入CS-MDT中进行暂态电压稳定评估,在提升早期评估能力的同时有效保障评估准确率。暂态电压稳定仿真算例验证了所提方法的有效性。

关键词：暂态电压稳定时空特征代价敏感支持向量机多变量决策树分级自适应

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基于强化学习的混合元启发式暂态电压稳定特征选择方法及可解释性研究

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电网技术 2024年第4期48卷 1519-1531,I0043页

作者：甄永赞阮程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

新型电力系统发展背景下,使用有效的特征选择方法来提取与暂态电压稳定强相关的关键响应特征,对研究暂态电压失稳机理与系统潜在安全隐患具有重要意义。为此,提出一种基于改进过滤法与混合元启发式包装法的复合框架进行特征选择的新方... 详细信息

新型电力系统发展背景下,使用有效的特征选择方法来提取与暂态电压稳定强相关的关键响应特征,对研究暂态电压失稳机理与系统潜在安全隐患具有重要意义。为此,提出一种基于改进过滤法与混合元启发式包装法的复合框架进行特征选择的新方法。基于对称不确定性值改进的最大相关最小冗余性准则进行特征粗筛;将Q学习强化学习融合至元启发式优化算法中,并采用开发探索折衷策略以增强特征细选能力,获取最优关键响应特征子集。在此基础上,采用沙普利值加性解释归因理论综合分析各筛选特征对暂态电压稳定的影响与系统薄弱环节。新型电力系统算例验证了所提方法的有效性。

关键词：暂态电压稳定特征选择强化学习混合元启发式沙普利值加性解释

多源异构遥感影像的半干旱区洪涝水体识别与变化监测

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水利水电技术(中英文) 2024年

作者：王燕婷杨耘刘艳程镕杰刘文蕾廖能新疆塔克拉玛干沙漠气象国家野外科学观测研究站长安大学地质工程与测绘学院中国气象局新疆沙漠气象研究所中国气象局树木年轮理化重点实验室中国气象局塔克拉玛干沙漠气象野外科学试验基地新疆沙漠气象与沙尘暴重点实验室

【目的】针对西北干旱区洪涝遥感监测中影像时相分辨率低、光谱异质性高导致洪涝区域识别精度不高，无法提取更详细的洪灾变化信息的问题，提出了一种基于空-谱特征融合及多源异构遥感影像关联分析的洪涝区域识别及变化监测方法。【方... 详细信息

【目的】针对西北干旱区洪涝遥感监测中影像时相分辨率低、光谱异质性高导致洪涝区域识别精度不高，无法提取更详细的洪灾变化信息的问题，提出了一种基于空-谱特征融合及多源异构遥感影像关联分析的洪涝区域识别及变化监测方法。【方法】以新疆阿勒泰地区萨尔胡松乡发生的洪灾事件为例，获取了洪涝事件前后Landsat8、HJ-1A、Sentinel-2A和GF-1七个时相的多光谱影像，并从中提取了水体指数(NDWI、NDMBWI、WI2021)以及影像光谱反射率，熵和同质性纹理特征形成多维特征向量，并采用PCA降维；进而，利用多特征融合的随机森林(RF)分类器分别对不同时期的遥感影像进行水体识别。最后，通过比较相邻时相影像的水体识别结果提取了洪涝区域的信息，实现了洪水淹没区域变化过程的动态监测。【结果】经实验验证，结果表明：Landsat影像水体提取结果虚警率分别为0.21%、0.28%和0.32%，漏警率为2.17%、3.37%和0.110%，最大洪涝面积为355.1 km2，其中淹没耕地和草地面积分别为134.3 km、229.2 km。【结论】结果表明：通过PCA技术实现多特征融合的RF识别算法显著改善了单时相Landsat影像中零散水体识别精度低等问题，水体识别总体精度比NDWI水体指数法提高了13.7%、10.8%和2.03%；采用多源遥感影像数据使监测周期最短可提升至1周，使提取的洪水演变过程信息更详细，弥补了卫星过境时间的不足；此外，洪灾动态变化遥感监测结果与气象、水文观测数据发展趋势基本一致。通过对萨尔胡松乡洪涝水体识别与变化监测，充分展示了在半干旱地区，多源光学遥感影像能够有效地识别水淹区域，为应急救灾提供了重要的数据支持。

关键词：多源遥感影像水体识别空-谱特征融合随机森林时空变化分析洪灾监测

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生物质热化学转化制氢技术研究进展

太阳能学报 2024年第10期 645-654页

作者：李攀马腾杰林钰程陈志勇常春胡俊豪郑州大学机械与动力工程学院河南省生物基化学品绿色制造重点实验室河南省杰出外籍科学家工作室郑州大学化工学院

对生物质热化学转化制氢技术进行综述，介绍热解及重整制氢、气化制氢和超临界水气化制氢的影响因素（原料、温度和催化剂等）和面临问题（焦油、催化剂失活和投入成本等），提出由原料特性和制氢条件选择制氢方式，再通过预处理和调控... 详细信息

对生物质热化学转化制氢技术进行综述，介绍热解及重整制氢、气化制氢和超临界水气化制氢的影响因素（原料、温度和催化剂等）和面临问题（焦油、催化剂失活和投入成本等），提出由原料特性和制氢条件选择制氢方式，再通过预处理和调控反应条件等可提高制氢效率。将3种技术进行对比，得出气化制氢的效率相对较高，气化和热解更适合含水量低的生物质，超临界水气化制氢在处理有毒废水等方面有优势等结论，并提出焦油的处理、制备催化剂和研发设备等是未来的主要研究方向。

关键词：生物质制氢气化热解重整

应用多尺度融合策略和改进YOLOV5的道路病害无人机检测

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地球信息科学学报 2024年第8期26卷 1991-2007页

作者：程传祥金飞林雨准王淑香左溪冰李军杰苏凯阳信息工程大学郑州450001 河南城建学院平顶山467036 平顶山学院平顶山467000

结合无人机和深度学习目标检测算法自动检测道路病害具有范围广、成本效益高等优势。然而,道路病害的形状和大小变化剧烈,很难完整检测它们。此外,受限于计算资源,通用的目标检测算法只适用于小尺寸影像(512像素×512像素或640像素×64... 详细信息

结合无人机和深度学习目标检测算法自动检测道路病害具有范围广、成本效益高等优势。然而,道路病害的形状和大小变化剧烈,很难完整检测它们。此外,受限于计算资源,通用的目标检测算法只适用于小尺寸影像(512像素×512像素或640像素×640像素),很难直接应用于大尺寸的无人机影像(5 472像素×3 648像素或7 952像素×5 304像素)。使用传统方法检测大尺寸影像中的多尺度目标会出现大尺寸目标切分、小尺寸目标漏检等问题。针对上述问题,本文提出了一种结合全局-局部多尺度融合策略和YOLOv5-RDD的创新解决方案。(1)构建了YOLOv5-RDD模型,在现有YOLOv5模型的基础上,设计多尺度C3(MSC3)模块和上下文特征金字塔网络(CFPN),增强了对多尺度目标的检测能力。(2)提出了一种全局-局部多尺度融合策略,利用下采样和切分手段获取大尺寸无人机影像的全局和局部信息,然后叠加全局和局部多尺度信息以获取整个大尺寸影像的多尺度信息,并采用中心非极大值抑制算法优化检测结果。(3)为验证所提方法的有效性,创建了一个专门用于无人机道路病害检测的UAV-RDD数据集。实验结果显示,与原始的YOLOv5模型相比,新模型YOLOv5-RDD在mAP上提升了5.8%,而全局-局部多尺度融合策略相比传统方法在mAP上提升了9.73%,充分证明了本文方法的有效性和优越性。

关键词：道路病害检测 YOLOv5 无人机影像目标检测大尺寸影像多尺度特征融合非极大值抑制