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基于机器学习的磷灰石微量元素判别岩石类型

矿物岩石地球化学通报 2024年第3期43卷 607-620页

作者：韩凤歌冷成彪陈加杰占义勇东华理工大学核资源与环境国家重点实验室东华理工大学理学院东华理工大学地球科学学院

近几年机器学习在地学领域发展迅猛。本文致力于利用机器学习方法研究岩浆成因的磷灰石微量元素对于岩浆岩不同岩石类型能否进行准确的判别。磷灰石是一种重要的矿物,在地质勘探和资源开发中有广泛的应用。然而,不同岩石类型中磷灰石微... 详细信息

近几年机器学习在地学领域发展迅猛。本文致力于利用机器学习方法研究岩浆成因的磷灰石微量元素对于岩浆岩不同岩石类型能否进行准确的判别。磷灰石是一种重要的矿物,在地质勘探和资源开发中有广泛的应用。然而,不同岩石类型中磷灰石微量元素的含量差异较大,本文收集了来自68篇文献的3720条岩浆成因的磷灰石微量元素数据信息,提出了基于随机森林(Random Forest,RF)和人工神经网络(Artificial Neural Network,ANN)2种机器学习的快速判别方法。结果表明,随机森林模型的分类精度达到了93.7%,其中Lu、La/Yb、MnO、Ce是对模型影响最大的4项指标;人工神经网络模型分类精度为89.7%,略低于随机森林模型,其中Lu、Gd/Yb、Ce、MnO是对模型影响最大的4项指标。本研究基于机器学习方法利用磷灰石微量元素实现了对岩浆岩岩石类型的判别,其成果不仅为磷灰石勘探提供了一种高效手段,也为机器学习在地质学领域的应用提供了实证案例。这种基于机器学习的判别方法有望为将来岩石类型鉴别和资源勘探领域的研究提供新的思路和方法。

关键词：随机森林算法人工神经网络算法磷灰石微量元素岩石类型

面向薄板刚度可定制的双分辨率晶格结构智能生成方法

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计算机辅助设计与图形学学报 2024年

作者：潘万彬占钰琪王姝钫王毅刚陶秀挺杭州电子科技大学数字媒体与艺术设计学院浙江大学计算机辅助设计与图形系统全国重点实验室北京航空航天大学虚拟现实技术与系统全国重点实验室

晶格化是生成轻质高刚度薄板的理想方法，具有大幅度减少材料消耗和提升产品性能的巨大潜力. 为了快速有效且通用地对薄板进行晶格化，使其成为满足刚度需求的轻质薄板，提出一种智能的双分辨率晶格化方法. 首先对给定的标准形状的薄... 详细信息

晶格化是生成轻质高刚度薄板的理想方法，具有大幅度减少材料消耗和提升产品性能的巨大潜力. 为了快速有效且通用地对薄板进行晶格化，使其成为满足刚度需求的轻质薄板，提出一种智能的双分辨率晶格化方法. 首先对给定的标准形状的薄板(矩形横截面)采用不同的双分辨率晶格单元数量比例，并以均匀随机采样布局的方式构建一系列双分辨率晶格化薄板; 然后采用有限元方法对它们进行力学分析，计算相关的刚度; 再收集上述数据，基于人工神经网络(ANN)构建刚度预测模型，准确地预测给定的薄板在不同双分辨率晶格结构下的刚度(相互之间具有复杂的非线性关系); 最后以生成满足刚度需求的双分辨率晶格化薄板为目标，构造数学规划问题，通过在粒子群优化算法中融入上述刚度预测模型对上述问题实施求解，获得优化的双分辨率晶格结构. 实验结果表明，所提方法能快速有效且通用地生成刚度满足要求的轻质薄板.

关键词：双分辨率晶格刚度可定制薄板神经网络增材制造

煤层气开发老区L型加密水平井钻井及排采技术研究

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当代化工研究 2024年第2期 113-115页

作者：陶占盛北京化工大学北京100029 山西兰花煤层气有限公司山西048000

煤层气开发老区L型加密水平井的技术方案,即通过在低产井的井间添加加密水平井,建立起单井之间的有效井间干扰,使整个区域实现整体降压,从而达到提高低产井单井产气量的目的。本文通过从布井、储层保护、钻井及排采四个方面分别提出了... 详细信息

煤层气开发老区L型加密水平井的技术方案,即通过在低产井的井间添加加密水平井,建立起单井之间的有效井间干扰,使整个区域实现整体降压,从而达到提高低产井单井产气量的目的。本文通过从布井、储层保护、钻井及排采四个方面分别提出了老区加密井在具体实施过程中需要注意事项,为煤层气开发老区加密井钻井及排采提供了一个系统的可行的技术方案。

关键词：加密井 L型水平井煤层保护排采控制

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利用EMS诱变技术创制弱感光水稻种质资源

杂交水稻 2024年第3期39卷 48-54页

作者：康勋杰刘士尧冀占东海南大学三亚南繁研究院/海南省崖州湾种子实验室海南三亚572000

感光性是决定水稻抽穗期的重要因素之一,将强感光性的水稻品种改良为弱感光性,有助于提高其生态适应性。利用甲基磺酸乙酯(EMS)水溶液诱变强感光水稻品种KDML105,成功获得可稳定遗传的弱感光突变体株系K1,进一步比较突变体株系K1与hd1... 详细信息

感光性是决定水稻抽穗期的重要因素之一,将强感光性的水稻品种改良为弱感光性,有助于提高其生态适应性。利用甲基磺酸乙酯(EMS)水溶液诱变强感光水稻品种KDML105,成功获得可稳定遗传的弱感光突变体株系K1,进一步比较突变体株系K1与hd1敲除突变体K-H、hd1和dth8双敲突变体K-D/H的感光特性。结果表明,长日照条件下,K1、K-H和K-D/H突变体株系的播始历期都比野生型KDML105短,而短日照条件下则相反。突变体株系K1的生育期稳定在110~125 d,且其他农艺性状与稻米品质并未受到影响。初步证明了EMS诱变技术在改良水稻感光性上的可行性,对丰富水稻遗传资源和加快育种进程具有重要意义。

关键词：水稻 EMS诱变感光性突变体

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基于多要素的短临降水预报及可解释性分析

计算机应用研究 2024年

作者：陈龙彭静胡雪飞黄占鳌李孝杰成都信息工程大学计算机学院

当前的短临降水预报方法大多是基于雷达回波外推，没有充分考虑其他气象要素对降水生消演变的密切影响，从而限制了其预报的准确性。为解决此问题，基于风云四号B星数据，制作了包含四种背景气象要素、以定量降水估计为预报对象的短时... 详细信息

当前的短临降水预报方法大多是基于雷达回波外推，没有充分考虑其他气象要素对降水生消演变的密切影响，从而限制了其预报的准确性。为解决此问题，基于风云四号B星数据，制作了包含四种背景气象要素、以定量降水估计为预报对象的短时临近降水预报数据集，提出了短临降水预报模型——MFPNM(multiple factors precipitation nowcasting Model)。以Trans-Unet为该模型的骨干，设计了并行双编码器分别提取预报对象和背景气象数据的高维时空特征；构造了内容编码模块将背景数据的空间特征作为预报对象高维特征向量的可学习位置编码；已有的Transformer模块构建序列数据高维特征间的全局关系，以实现更准确的序列预测。MFPNM在风云-4B数据集和开源数据集上达到了最优水平，采用的指标包括临界成功指数、虚警率、均方根误差和结构相似性等；通过SHAP(shapley additive explanations)技术对模型进行了可解释性分析。实验结果及可解释性分析表明该模型具有更好的预报准确度及可靠性。

关键词：短时临近降水预报气象卫星数据融合

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自动驾驶高精地图信息交互方法

武汉大学学报（信息科学版） 2024年第4期49卷 662-671,680页

作者：张焱杰黄炜刘信陶张丰源吴杭彬应申刘春同济大学城市交通研究院上海200092 同济大学测绘与地理信息学院上海200092 多伦多都会大学土木工程系加拿大多伦多M5B2K3 香港理工大学土地测量与地理信息学系中国香港九龙999077 武汉大学资源与环境科学学院湖北武汉430079

高精地图在自动驾驶应用落地的进程中发挥着重要作用,目前大多数研究着眼于高精地图中道路几何结构的高精度表征和道路静态信息的更新。然而,对路网交通中存在的大量且具有时效性的动态信息的相关研究尚有欠缺。从动态信息的内容、数据... 详细信息

高精地图在自动驾驶应用落地的进程中发挥着重要作用,目前大多数研究着眼于高精地图中道路几何结构的高精度表征和道路静态信息的更新。然而,对路网交通中存在的大量且具有时效性的动态信息的相关研究尚有欠缺。从动态信息的内容、数据结构、信息交互3个方面展开,研究高精地图动态信息。对国内外在高精地图数据组织结构和数据标准方面的工作进行整理和分析,提出了一套完整的高精地图动态信息所需涵盖的内容。将自动驾驶车辆车端和高精地图信息系统云端作为信息交互的两大主体,提出在车端、云端不同的组合模式下信息交互的方法,实现高精地图动态信息内容交互。提出的信息交互方法在局部的自动驾驶车辆与高精地图信息系统之间的交互过程中,逐步聚合到最终能够打通全域的高精地图信息数据流,实现高精地图动态信息数据的汇聚和整合,更好地服务和助力自动驾驶汽车在复杂道路环境下的导航决策能力。

关键词：高精地图自动驾驶动态信息信息交互

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客运需求局部缩减条件下列车开行方案调整研究

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铁道运输与经济 2024年第7期 50-60页

作者：占杰杨励民鲍薪宇杨阳张琦北京交通大学交通运输学院中国铁路上海局集团有限公司客运部

因疫情或其他特定事件导致局部客运需求缩减时，铁路各OD之间客流规模均发生相应变化。如何保证铁路运输生产连续性来调整列车开行方案是铁路运营企业面临的难题。归纳了应对不同客运需求缩减场景的列车开行方案调整策略，包括列车停运... 详细信息

因疫情或其他特定事件导致局部客运需求缩减时，铁路各OD之间客流规模均发生相应变化。如何保证铁路运输生产连续性来调整列车开行方案是铁路运营企业面临的难题。归纳了应对不同客运需求缩减场景的列车开行方案调整策略，包括列车停运、列车编组调整、列车运行区段调整、列车停站办理客运作业调整及关联售票调整。以此为基础，构建列车开行方案调整模型，对列车停运、列车停站不办理客运作业和列车编组调整综合决策，其中列车停运考虑整交路以实现决策在实际中的适用性。通过算例证明了模型的有效性，在实际线路案例中的结果显示，通过优化列车开行方案运力配置，调整后结果在供需匹配的基础上可以控制运营成本，减少需求缩减带来的损失。

关键词：铁路运输列车开行方案客流需求衰减关联调整求解器求解

基于改进YOLOv5s模型的电动三轮车检测

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激光与光电子学进展 2024年

作者：欧晓放韩凤春田竞唐继杰杨政陶中国人民公安大学交通管理学院

针对我国道路交通管理工作中电动三轮车目标检测的挑战，以及当前检测模型在小目标检测和实时性上的不足，本文提出了一种基于改进YOLOv5s模型的检测方法。对原始的YOLOv5s模型进行改进，增加小目标检测头，引入结合高效加性注意力机制(... 详细信息

针对我国道路交通管理工作中电动三轮车目标检测的挑战，以及当前检测模型在小目标检测和实时性上的不足，本文提出了一种基于改进YOLOv5s模型的检测方法。对原始的YOLOv5s模型进行改进，增加小目标检测头，引入结合高效加性注意力机制(EAA)的Transformer结构。结合城市道路场景构建数据集，改进模型在精确度、召回率和mAP@0.5等性能指标上分别提升了0.67%、2.68%和5.78%。同时，模型在帧率(FPS)上达到了每秒92帧，表现出了良好的处理能力，能够满足实际道路交通场景下的实时检测需求。

关键词：机器视觉目标检测 YOLOv5算法 Transformer 电动三轮车

基于正交试验的掘进机主驱动密封结构优化研究

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隧道建设(中英文) 2024年

作者：张新异王明波李佳衡程永龙彭占杰中铁工程装备集团有限公司

针对掘进机主驱动密封系统中唇形密封结构与服役工况适配性不明确的问题，分别建立TBM和盾构2种工况下的密封结构有限元仿真模型，采用正交试验方法，选取密封结构的腰部厚度、前唇角度、轴向压缩量、径向压缩量作为研究因素，以唇封的... 详细信息

针对掘进机主驱动密封系统中唇形密封结构与服役工况适配性不明确的问题，分别建立TBM和盾构2种工况下的密封结构有限元仿真模型，采用正交试验方法，选取密封结构的腰部厚度、前唇角度、轴向压缩量、径向压缩量作为研究因素，以唇封的单位径向力和接触宽度作为响应指标，运用极差和方差分析，得出TBM和盾构工况下各因素对指标的影响程度。根据灵敏度分析结果，分别优化出TBM和盾构工况下唇形密封的最优结构参数，并以隔环是否带楔形突起、是否承压来验证优化后的密封结构。结果表明：TBM工况最优密封结构在隔环无论有无楔形突起、压力0MPa下，接触宽度有一定的下降，单位径向力提升明显。盾构工况最优密封结构在隔环带楔形突起、承压工况下，单位径向力、接触宽度相比优化前均有所降低；在隔环无楔形突起、承压工况下，单位径向力、接触宽度与优化前基本持平。

关键词：掘进机主驱动密封正交试验工况适配性结构优化