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利用扣件位置关系定位图像边缘处不完整扣件的方法

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铁道科学与工程学报 2024年第6期21卷 2252-2260页

作者：盛永强陈兴杰吕照民上海工程技术大学城市轨道交通学院上海201600

扣件定位在扣件检测过程中具有至关重要的作用,其准确性直接关系到后续检测的可靠性。在使用线阵相机采集扣件图像时,扣件在图像中的位置并不固定,将会导致同一扣件可能横跨连续的2张图像,并在图像边缘处被截断。本文将这些被截断的扣... 详细信息

扣件定位在扣件检测过程中具有至关重要的作用,其准确性直接关系到后续检测的可靠性。在使用线阵相机采集扣件图像时,扣件在图像中的位置并不固定,将会导致同一扣件可能横跨连续的2张图像,并在图像边缘处被截断。本文将这些被截断的扣件称为不完整扣件,其上半部分和下半部分分别出现在2张连续图像边缘处。不完整扣件由于形状缺失,难以定位其位置,从而降低了扣件检测的可靠性。为解决上述问题,本文提出一种利用扣件位置关系定位不完整扣件的方法。首先,通过像素统计法定位原始图像中的钢轨位置,并基于先验知识获得包含钢轨和扣件的原始图像子图,本文称所获得子图像为条形钢轨图;然后,拼接条形钢轨图,保证图像内存在多对扣件;接着,利用模板匹配获得与扣件模板最相似的位置,再利用该位置信息以及扣件之间的位置关系判断图像中是否存在不完整扣件并获取不完整扣件位置信息;最后,将2部分不完整扣件拼合为一张完整的扣件图像。研究结果表明,本文提出的方法能够100%定位采集图像中115对不完整扣件图像。研究结果具有实际工程价值,能够有效地解决图像边缘处不完整扣件定位问题,提高扣件检测的可靠性。

关键词：铁路扣件扣件定位像素统计模板匹配位置关系

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盾构隧道双液同步注浆GPR检测模型试验

中国公路学报 2024年第3期37卷 330-341页

作者：李康谢雄耀周彪黄昌富周益涵李敏同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室上海200092 同济大学土木工程学院上海200092 中铁十五局集团有限公司上海200070 中铁十四局集团有限公司山东济南250101

为探究超大直径盾构隧道双液(C-S)同步注浆的填充效果,控制地层损失并保证隧道结构具有良好的受力和防水性能,以江阴-靖江过江盾构隧道为工程背景,测试并分析了单/双液浆拌和后48 h内的相对介电常数和电导率的时变特征规律,结果表明:双... 详细信息

为探究超大直径盾构隧道双液(C-S)同步注浆的填充效果,控制地层损失并保证隧道结构具有良好的受力和防水性能,以江阴-靖江过江盾构隧道为工程背景,测试并分析了单/双液浆拌和后48 h内的相对介电常数和电导率的时变特征规律,结果表明:双液浆的电性参数比单液浆变化趋势更稳定,相对介电常数在注浆后12~48 h趋于稳定,测试时间内电导率值分布在4.12~5.47 mS·m^(-1)区间。搭建了含注浆体空洞和厚度凿薄2种缺陷的管片-注浆体-土体多层介质足尺试验模型,在模型高度方向0.8、1.0、1.2、1.4、1.6 m处分别设置5条测线,采用搭载400、900 MHz双频探地雷达(GPR)的车架随行式检测机构,对注浆后24、48 h注浆体开展探测试验;利用自主开发的TGIS软件对试验数据进行去除背景、滤波、增益等处理,结合基于有限时域差分法的gprMax数值模拟结果对比,从单道波形和成像结果两方面分析了不同频率和不同检测时间下GPR的成像规律及检测效果,发现注浆后48 h内的双液浆电性参数变化对GPR反射波形的相位和振幅影响较小,该时段内可作为双液浆检测的合适时机。注浆体厚度凿薄和内部空洞2种缺陷会造成GPR探测波形中同相轴中断和波动,通过GPR探测结果可对其进行良好辨识。与900 MHz相比,通过400 MHz的GPR探测对介质分界面和注浆缺陷的辨识效果更佳,900 MHz的波形对14 ns及更深环境的注浆体探测效果有限。

关键词：隧道工程无损检测模型试验探地雷达同步注浆双液浆

基于安全风险预测的自动驾驶自适应巡航控制优化

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同济大学学报（自然科学版） 2024年第4期52卷 512-519页

作者：汪敏涂辉招薛东飞李浩李千山同济大学道路与交通工程教育部重点实验室上海201804 宝马中国研发中心上海200232

从周边车辆运动学状态参数和道路设施条件参数中提取场景特征指标和安全风险度量指标,采用极端梯度提升模型(XGboost)和长短时记忆模型(LSTM)进行安全风险预测,由此提出基于安全风险预测的自动驾驶自适应巡航控制(ACC)优化方法,并选取... 详细信息

从周边车辆运动学状态参数和道路设施条件参数中提取场景特征指标和安全风险度量指标,采用极端梯度提升模型(XGboost)和长短时记忆模型(LSTM)进行安全风险预测,由此提出基于安全风险预测的自动驾驶自适应巡航控制(ACC)优化方法,并选取碰撞发生概率、速度平均值、速度标准差3种指标评价ACC表现。通过Prescan和Simulink联合仿真推演,验证了ACC优化方法的合理性和有效性。结果表明,基于安全风险预测的ACC优化方法的控制表现优于一般ACC;利用LSTM预测安全风险,相比XGboost具有更好的ACC优化表现;预测安全风险时增加道路设施条件参数,显著提升了ACC表现,降低了自动驾驶碰撞发生概率。

关键词：交通运输自动驾驶安全风险预测控制优化仿真推演

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太阳能驱动水蒸发发电系统的研究进展

硅酸盐学报 2024年第1期52卷 255-272页

作者：许自洁杨修春王语凡同济大学材料科学与工程学院上海201804 同济大学先进土木工程材料教育部重点实验室上海201804

太阳能驱动水蒸气产生(SSG)可应用于海水淡化、污水处理等领域,对获取纯净水和解决水资源短缺问题具有重要意义。通过提高光热材料的光热转换性能、水传输速率和系统的热量管理,可实现超高的太阳能蒸气转换效率。太阳能驱动水蒸发发电... 详细信息

太阳能驱动水蒸气产生(SSG)可应用于海水淡化、污水处理等领域,对获取纯净水和解决水资源短缺问题具有重要意义。通过提高光热材料的光热转换性能、水传输速率和系统的热量管理,可实现超高的太阳能蒸气转换效率。太阳能驱动水蒸发发电系统拓展了SSG的功能性,进一步提高了系统的能量利用率,为小型电子器件、柔性穿戴设备和偏远地区供电提供了创新模式。太阳能驱动水蒸发发电系统主要分为在SSG基础上集成发电模块和自供电2类发电方式。本文总结了太阳能驱动水蒸发发电系统的研究进展,分析了不同发电模式和材料类型的优缺点,对太阳能驱动水蒸发发电系统面临的挑战和未来的发展进行了分析和展望。

关键词：太阳能驱动水蒸气产生水蒸发诱导发电集成发电模块自供电发电模块水伏效应

软土深基坑变形及环境影响分析方法与控制技术

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岩土工程学报 2024年第1期46卷 1-25页

作者：王卫东华东建筑集团股份有限公司上海200011 上海基坑工程环境安全控制工程技术研究中心上海200011

随着基坑规模日益增大以及邻近环境设施愈加复杂,合理评估并控制基坑变形及对周边环境影响成为软土基坑工程面临的重要挑战。基于理论分析与工程应用,对软土深基坑变形与环境影响分析方法及控制技术进行了系统研究。首先,在统筹考虑安... 详细信息

随着基坑规模日益增大以及邻近环境设施愈加复杂,合理评估并控制基坑变形及对周边环境影响成为软土基坑工程面临的重要挑战。基于理论分析与工程应用,对软土深基坑变形与环境影响分析方法及控制技术进行了系统研究。首先,在统筹考虑安全与经济的前提下,提出了软土深基坑环境保护等级和变形控制指标,为基坑周边不同类型环境设施的保护提供了依据。其次,系统建立了便于工程应用的基坑变形影响简化分析方法,并提出了基于土体小应变特性的基坑开挖对环境影响的计算分析方法以及确定全套小应变本构模型参数的实用方法,为复杂环境下深基坑环境影响分析提供了重要手段。同时,针对承压水降水影响难以准确量化评估的难题,提出了根据群井抽水试验反演确定关键水文地质参数并评估深层承压水降水对地层和环境变形影响的计算方法,满足了复杂地层承压水降水影响分析的工程需求。此外,还提出了包括支护结构与主体地下结构相结合、数字化微扰动搅拌桩加固、混凝土支撑主动变形控制、承压水控制超深隔渗帷幕等绿色、低碳、环境低影响的基坑变形控制新技术。成果在全国大量工程中成功应用,促进了软土深基坑工程全过程变形影响精细化分析和系统化控制技术的发展,为大规模地下空间的开发利用提供了技术支撑。

关键词：软土深基坑变形控制环境影响承压水降水小应变本构模型支护结构与主体结构相结合超深隔水帷幕

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超高密度光存储研究进展

中国激光 2024年第11期51卷 418-432页

作者：阮昊胡巧赵苗中国科学院上海光学精密机械研究所光芯片集成研发中心中国科学院大学

当前，全球数据量正处在爆发式增长阶段，为光存储领域带来了巨大的发展机遇。受光学衍射极限的制约，传统光存储技术的密度难以满足海量数据的存储需求。为了提升光存储密度，人们开发了三维空间、偏振、波长等多维信息复用技术，同时... 详细信息

当前，全球数据量正处在爆发式增长阶段，为光存储领域带来了巨大的发展机遇。受光学衍射极限的制约，传统光存储技术的密度难以满足海量数据的存储需求。为了提升光存储密度，人们开发了三维空间、偏振、波长等多维信息复用技术，同时，随着纳米技术的发展，现已突破衍射极限实现超分辨纳米信息存储。本文介绍了超高密度光存储领域的发展现状，总结了多维信息复用技术和超分辨光存储技术的代表性研究成果，梳理了不同技术方案可提升存储密度的理论极限。此外，本文还介绍了本课题组基于双光束超分辨光存储技术实现单盘拍比特（Pb）存储量级的最新研究进展，并展望了超高密度光存储面向大数据应用的挑战和发展趋势。

关键词：光数据存储超高密度多维信息复用超分辨光存储技术

基于负荷准线的5G基站虚拟电厂优化控制方法

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电网技术 2024年第6期48卷 2356-2365,I0033-I0035页

作者：李进鑫张沛超赵建立范帅何光宇上海电力大学电气工程学院上海市杨浦区200090 电力传输与功率变换控制教育部重点实验室(上海交通大学) 上海市闵行区200240 国网上海市电力公司上海市浦东新区200122

在新型电力系统中,亟待深度挖掘需求侧资源以提升系统灵活性和新能源消纳能力。在“新基建”背景下,5G基站作为一种新型需求侧资源正迅速发展。研究如何在保证基站备用需求的前提下,由铁塔公司组建含大规模5G基站的虚拟电厂(virtual pow... 详细信息

在新型电力系统中,亟待深度挖掘需求侧资源以提升系统灵活性和新能源消纳能力。在“新基建”背景下,5G基站作为一种新型需求侧资源正迅速发展。研究如何在保证基站备用需求的前提下,由铁塔公司组建含大规模5G基站的虚拟电厂(virtual power plant,VPP)并常态化参与需求响应。首先,提出了考虑储能动态备用容量的5G基站运行可行域构建方法,建立了5G基站VPP的聚合模型。然后,建立了5G基站VPP响应负荷准线的日前优化模型,提出了适合对大规模5G基站进行协调控制的日内解聚合方法。最后,建立了含高比例新能源的区域电网仿真算例。仿真结果表明,聚合大规模基站参与准线型需求响应,可以显著降低5G基站的运行成本,同时提高电网的新能源消纳能力。

关键词：新能源消纳 5G基站备用储能虚拟电厂需求响应负荷准线协调控制

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基于集对-组合赋权的填埋场失稳风险评价方法

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岩土力学 2024年第7期45卷 2129-2139页

作者：冯世进徐熠杨俊毅郑奇腾张晓磊同济大学土木工程学院地下建筑与工程系上海200092 同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室上海200092 百色枢纽通航投资有限公司广西百色533000

我国填埋场具有高水位、高气压的特征,现有规范和研究中虽提出了不同的稳定性评价指标和分级标准,但对指标权重和综合风险评估缺乏系统性研究。为此,建立了涵盖填埋场几何构型、垃圾土抗剪强度、液气赋存情况和降雨4类7个指标的填埋场... 详细信息

我国填埋场具有高水位、高气压的特征,现有规范和研究中虽提出了不同的稳定性评价指标和分级标准,但对指标权重和综合风险评估缺乏系统性研究。为此,建立了涵盖填埋场几何构型、垃圾土抗剪强度、液气赋存情况和降雨4类7个指标的填埋场失稳风险评价指标体系,通过参数敏感性分析实现5级分类(稳定、较稳定、基本稳定、不稳定、极不稳定),并采用集对分析构建指标联系度函数。采用指标重要性排序法,通过参数敏感性分析、工程失稳事故、文献关注度统计和博弈论组合赋权,确定了评价指标的综合权重。最后,将指标综合权重与指标联系度函数耦合,建立了填埋场失稳风险综合评价模型,并应用于一实际填埋场工程中,与现场实际监测数据结果一致,验证了评价模型的准确性和有效性。

关键词：垃圾填埋场稳定性评价指标体系集对分析敏感性分析组合赋权风险评价

新型全氟及多氟聚醚羧酸识别、分布特征及毒理效应研究进展

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科学通报 2024年第6期69卷 774-786页

作者：来冠铮戴家银盛南上海交通大学环境科学与工程学院生态环境部新型污染物环境健康影响评价重点实验室上海200240

随着全氟辛酸(PFOA)的管控,工业中开始使用结构中含有醚氧键的全氟及多氟聚醚羧酸(PFECA)作为加工助剂替代PFOA.近年来,得益于非靶向筛查和靶向分析技术的快速发展,不同环境介质和生物样品中已陆续检出多种PFECA,浓度呈升高趋势.已有研... 详细信息

随着全氟辛酸(PFOA)的管控,工业中开始使用结构中含有醚氧键的全氟及多氟聚醚羧酸(PFECA)作为加工助剂替代PFOA.近年来,得益于非靶向筛查和靶向分析技术的快速发展,不同环境介质和生物样品中已陆续检出多种PFECA,浓度呈升高趋势.已有研究发现,六氟环氧丙烷三聚体(HFPO-TA)、六氟环氧丙烷四聚体(HFPO-TeA)等PFECA表现出较PFOA更强的生物累积和毒性效应.相较于传统全氟及多氟烷基物质(PFAS),PFECA结构更为复杂,对环境和生物体的危害机制也可能存在差异.本文围绕PFECA的结构种类、污染水平和毒性效应,从非靶向识别、环境行为、生物及人群暴露水平、毒性效应和分子机制等多个方面对近年来的相关研究进行概述,探讨当前PFECA应用中存在的问题和潜在风险,对未来的研究方向和应用前景进行展望,旨在为PFAS替代品的环境污染及风险评估提供参考,为我国开展PFAS的管控和削减行动提供支撑.

关键词： PFECA 非靶向识别环境行为人体暴露毒性效应