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具有复杂层次结构的二维离散块系岩体中摆型波与旋转波研究

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岩石力学与工程学报 2024年第2期43卷 424-438页

作者：姜宽卢春生戚承志王泽帆北京工业大学城市建设学部北京100124 西澳大学土木、环境与采矿工程学院澳大利亚珀斯6009 科廷大学土木与机械工程学院澳大利亚珀斯6845 北京建筑大学北京未来城市设计高精尖中心北京100044 北京建筑大学城市交通基础设施建设北京国际科技合作基地北京100044

岩体是由软弱结构层分割的各种尺度的岩块相互嵌套形成,具有复杂的层次结构,对岩体动力变形及应力波传播具有显著影响。针对具有复杂层次结构的块系岩体,基于Cosserat理论建立摆型波与旋转波的动力模型,确定层次结构对动力变形的影响。... 详细信息

岩体是由软弱结构层分割的各种尺度的岩块相互嵌套形成,具有复杂的层次结构,对岩体动力变形及应力波传播具有显著影响。针对具有复杂层次结构的块系岩体,基于Cosserat理论建立摆型波与旋转波的动力模型,确定层次结构对动力变形的影响。进一步,针对摆型波的低频、低速特征,基于Bloch定理确定并求解不同层次结构中波的频散方程,研究波的频散关系及速度特征。最后,基于固体能带理论揭示摆型波低频特性的力学机制,并基于研究结果讨论摆型波及旋转波诱发冲击地压的可能性。研究表明:忽略岩体高阶层次结构将低估岩体的位移及其整体变形,计算结果偏于不安全。长波扰动作用下,高阶层次结构中第一模态摆型波(对应声学支)频散现象不显著,其传播速度降低,岩体内部高阶层次结构阻碍波的传播;其他波(对应光学支)频散现象极其显著,几乎不能独立存在并传播;低频摆型波为波的主要形式,比高阶模态波及传统的P波、S波衰减速度更慢、传播距离更远。

关键词：岩石力学块系岩体摆型波旋转波层次结构频散关系 Cosserat理论

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数据驱动的公路典型风险场景聚类与特征分析

科学技术与工程 2024年第8期24卷 3426-3433页

作者：胡伟超陈艳艳于鹏程于士杰牛世峰北京工业大学城市交通学院北京100124 公安部道路交通安全研究中心北京100062 长安大学汽车学院西安710064

为了明晰公路交通中典型风险场景,提高公路测试场景构建和公路安全分析的针对性和指导性。收集不同区域代表性省份5年约60000条公路交通事故数据作为数据源,筛选确定关键分类变量,分别针对7类典型公路路段和路口开展典型交通冲突形式聚... 详细信息

为了明晰公路交通中典型风险场景,提高公路测试场景构建和公路安全分析的针对性和指导性。收集不同区域代表性省份5年约60000条公路交通事故数据作为数据源,筛选确定关键分类变量,分别针对7类典型公路路段和路口开展典型交通冲突形式聚类分析,共获取16类典型风险场景,然后构建场景风险特征表征参数,针对典型风险场景的风险特征进行对比分析,进而深入分析道路和环境因素对场景事故数量和发生事故严重程度的影响特征。结果表明:路表情况、防护设施类型、交通信号方式、照明条件、天气和能见度等因素都对部分场景的风险度有较大影响,路面状况因素对场景风险度影响不大。

关键词：交通安全风险特征 K均值聚类公路典型风险场景

基于节点评估与最大类间方差的孤立森林异常值检测

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北京工业大学学报 2024年第10期50卷 1188-1197页

作者：严爱军和世潇汤健北京工业大学信息学部北京100124 数字社区教育部工程研究中心北京100124 城市轨道交通北京实验室北京100124

针对孤立森林(isolation forest, iForest)无法有效检测局部异常值且异常值分数阈值难以精确设定的问题,提出一种基于节点评估(node evaluation, NE)与最大类间方差(Otsu)的iForest异常值检测方法。首先,在样本评估过程中将节点深度与... 详细信息

针对孤立森林(isolation forest, iForest)无法有效检测局部异常值且异常值分数阈值难以精确设定的问题,提出一种基于节点评估(node evaluation, NE)与最大类间方差(Otsu)的iForest异常值检测方法。首先,在样本评估过程中将节点深度与相对质量同时引入评分机制,使算法对全局和局部异常值敏感;然后,为了准确设定分数阈值,采用Otsu自适应设定异常值分数阈值;最后,在不同数据集上验证所提方法的有效性。实验结果表明,该方法可以有效兼顾全局和局部异常值的检测,提高iForest检测异常值的准确性。

关键词：孤立森林(isolation forest,iForest) 异常值检测最大类间方差(Otsu) 节点评估(node evaluation,NE) 分数阈值节点深度

基于多源域自适应残差网络的滚动轴承故障诊断

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振动与冲击 2024年第7期43卷 290-299页

作者：高学金张震华高慧慧齐咏生北京工业大学信息学部北京100124 数字社区教育部工程研究中心北京100124 城市轨道交通北京实验室北京100124 计算智能与智能系统北京市重点实验室北京100124 内蒙古工业大学电力学院呼和浩特010051

针对传统无监督领域自适应方法扩展到多工况滚动轴承故障诊断场景适用性较弱的问题,提出了一种多源域自适应残差网络(multi-source domain adaptive residual network,MDARN),通过对齐来自多个源域的相关子域,从而提高模型在多工况下的... 详细信息

针对传统无监督领域自适应方法扩展到多工况滚动轴承故障诊断场景适用性较弱的问题,提出了一种多源域自适应残差网络(multi-source domain adaptive residual network,MDARN),通过对齐来自多个源域的相关子域,从而提高模型在多工况下的故障诊断性能。首先,利用ResNeXt残差网络从源域和目标域充分提取可迁移特征;然后,引入局部最大平均差异(local maximum mean difference,LMMD)准则,以两个源域的子域为基础对齐目标域中相关子域,减少相关子域间和全局域间的分布差异;最后,利用美国凯斯西储大学轴承数据集和MFS机械综合故障试验台产生的真实的轴承振动数据集,对所提方法进行了试验验证。结果表明,该方法在多工况下的平均故障诊断精度高达99.76%。与现有代表性方法相比,所提方法具有更好的故障诊断效果。

关键词：滚动轴承故障诊断多源域自适应残差网络(MDARN) 领域自适应局部最大均值差异(LMMD)

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考虑场景差异性的混合车型公交调度优化方法

交通运输系统工程与信息 2024年第4期24卷 176-187页

作者：翁剑成乔润童王茂林林鹏飞刘冬梅张晓亮北京工业大学交通工程北京市重点实验室北京100124 北京工业大学信息学部北京100124 保山公路局龙陵公路分局云南保山678300 智能交通技术交通运输行业重点实验室北京100088 综合交通运输大数据处理及应用技术交通运输行业研发中心(中路高科) 北京100088

纯电动公交因其低碳和节能环保的特性,已成为车辆电动化转型的必然选择,但纯电动公交车在实际运营中仍面临低温条件下性能下降和电池老化导致续航里程降低等挑战。考虑在运营中混合使用燃油车和电动车,以弥补纯电动公交车在特定场景下... 详细信息

纯电动公交因其低碳和节能环保的特性,已成为车辆电动化转型的必然选择,但纯电动公交车在实际运营中仍面临低温条件下性能下降和电池老化导致续航里程降低等挑战。考虑在运营中混合使用燃油车和电动车,以弥补纯电动公交车在特定场景下的性能下降,提升公交运营效率和服务质量。本文考虑公交动态运行特征建立公交时刻表分段优化模型,以优化后的车次为输入,构建混合车型运营条件下的公交行车计划编制优化模型,并设计改进的遗传算法实现模型求解。最后,以北京市公交线路为例,选取单线路运营、异地充电及区域集中调度等不同典型运营场景开展案例研究,验证优化模型在差异化运营场景条件下的适用性和优化效果。结果表明,对比本地充电场景,异地充电场景下的运营成本增加5.15%,运营车辆数量增加5.88%;在多线路联合编制行车计划的区域集中调度场景下,运营成本较单线路运营场景降低4.68%;在给定的车型比例阈值下,使用混合车型运营效果优于使用单一车型运营,有效降低运营成本和碳排放。本文研究为公共交通企业结合不同运营场景,制定科学灵活的电动公交运营调度方案提供了重要支撑。

关键词：城市交通公交调度优化遗传算法混合车型纯电动公交行车计划

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基于注意力卷积神经网络的视觉里程计

控制工程 2024年第6期31卷 1060-1066页

作者：高学金牟雨曼任明荣北京工业大学信息学部北京100124 北京工业大学数字社区教育部工程研究中心北京100124 北京工业大学城市轨道交通北京实验室北京100124 北京工业大学计算智能与智能系统北京市重点实验室北京100124

传统的视觉里程计(visual odometry,VO)要求图像含有大量的纹理信息,且求解过程较为复杂。针对以上问题提出基于注意力卷积神经网络的视觉里程计,对相机进行端到端的位姿估计,利用注意力机制提高模型估计轨迹的精度。首先,使用注意力-... 详细信息

传统的视觉里程计(visual odometry,VO)要求图像含有大量的纹理信息,且求解过程较为复杂。针对以上问题提出基于注意力卷积神经网络的视觉里程计,对相机进行端到端的位姿估计,利用注意力机制提高模型估计轨迹的精度。首先,使用注意力-卷积神经网络(convolutional neural networks,CNN)模块提取图像特征;然后,将特征输入到门控循环单元(gated recurrent unit,GRU)学习图像的时序连接性;最后,通过全连接层降维输出相机位姿。在KITTI数据集上完成实验,并与其他方法进行对比,结果表明卷积网络中加入注意力机制可以有效提高轨迹估计的精度,且误差低于其他视觉里程计算法。

关键词：视觉里程计注意力机制卷积神经网络门控循环单元

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地区经济复杂度对对称关联性产业分化的影响

地理学报 2024年第8期79卷 1994-2019页

作者：李伟伏怡铭王宛贺灿飞南京师范大学地理科学学院南京210023 江苏省地理信息资源开发与利用协同创新中心南京210023 可持续发展大数据国际研究中心北京100094 中国宏观经济研究院北京100038 北京大学城市与环境学院北京100871 北京大学-林肯研究院城市发展与土地政策研究中心北京100871

演化经济地理学提出了区域产业演化的关联法则,基于关联性的强弱将区域产业演化划分为关联性产业分化与非关联性产业创生,但当前研究忽视了关联性产业分化中的对称性与非对称性问题。在现有理论基础上,本文将关联性产业分化划分为对称... 详细信息

演化经济地理学提出了区域产业演化的关联法则,基于关联性的强弱将区域产业演化划分为关联性产业分化与非关联性产业创生,但当前研究忽视了关联性产业分化中的对称性与非对称性问题。在现有理论基础上,本文将关联性产业分化划分为对称关联性产业分化和非对称关联性产业分化(又分为正向非对称关联性产业分化和负向非对称关联性产业分化),基于1998—2012年中国工业企业数据库实证研究对称关联性产业分化与非对称关联性产业分化的数量特征、产业特征及其与地区经济复杂度的关系。结果表明:①中国区域产业演化以关联性产业分化为主,在关联性产业分化中又以正向非对称关联性产业分化为主、对称关联性产业分化次之。1998—2012年中国关联性新产业占新产业总数的60%~70%左右。正向非对称关联性新产业数量占关联性新产业总数的60%左右,对称关联性新产业占关联性新产业总数的35%左右。②高技术产业的关联性分化表现出更强的对称性,而低技术产业的关联性分化表现出更强的正向非对称性。③经济复杂度越高的地区往往具有更多的非关联性产业创生,其关联性产业分化表现出更强的对称性。经济复杂度较低的地区拥有更多的关联性产业分化,并且该关联性产业分化表现出更强的正向非对称性。本文进一步拓展了区域产业演化的关联法则,并可对区域产业新旧动能转换提供政策建议。

关键词：关联性对称关联性与非对称关联性经济复杂度区域产业演化演化经济地理学

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超大直径盾构下穿交通枢纽变形特征与控制

公路 2024年第4期69卷 387-394页

作者：高祥志姚爱军李彦霖龚逸非王莺霏北京工业大学城市建设学部北京市100124

为探究超大直径盾构隧道下穿既有车站地下结构的施工控制问题,依托北京城市副中心东六环改造工程,结合现场实测数据与数值模拟对超大直径盾构隧道和桩筏基础的互相影响进行研究,分析下穿进程中地下结构筏板的变形规律,在和现场实测数据... 详细信息

为探究超大直径盾构隧道下穿既有车站地下结构的施工控制问题,依托北京城市副中心东六环改造工程,结合现场实测数据与数值模拟对超大直径盾构隧道和桩筏基础的互相影响进行研究,分析下穿进程中地下结构筏板的变形规律,在和现场实测数据比对验证模型的准确性后,提出有效的施工控制措施。结果表明:地下结构基底筏板在竖直方向的位移整体呈现类似“M”型分布特征,引发变形的施工控制因素包括注浆措施、回填层厚度以及双线隧道施工间距;对这类地下结构主要采用了3种施工控制方法,包括同步注浆和壁后注浆联合加固增强措施、地下结构顶板覆2 m回填层施压,以及双线隧道依次穿越地下结构,施工间距至少保持300 m以上等,这些措施的联合使用取得了显著的变形控制效果。

关键词：交通枢纽超大直径盾构数值模拟变形特征控制措施

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高速公路风险防控设施应用研究综述与展望

交通运输工程与信息学报 2024年第1期22卷 54-78页

作者：李海舰刘中华陈开群齐建宇赵晓华北京工业大学北京市城市交通运行保障研究中心北京100124 广西新发展交通集团有限公司南宁530000 招商新智科技有限公司北京100070

高速公路风险防控设施的合理应用能够显著降低交通运行风险。本文首先针对高速公路风险防控设施的研究现状进行了回顾与总结,将高速公路风险防控设施划分为非电气化防控设施和电气化防控设施。其次,归纳了高速公路非电气化和电气化防控... 详细信息

高速公路风险防控设施的合理应用能够显著降低交通运行风险。本文首先针对高速公路风险防控设施的研究现状进行了回顾与总结,将高速公路风险防控设施划分为非电气化防控设施和电气化防控设施。其次,归纳了高速公路非电气化和电气化防控设施在风险防控中的作用以及研究中的关键问题,讨论了不同电气化风险防控设施的应用场景及其效用。然后,对由电气化设施构成的风险防控系统在多种典型场景中的应用效果进行了分析。最后,对高速公路风险防控设施应用综述结果及未来发展情况进行了总结。文献综述结果表明,高速公路风险防控设施和系统在不同场景中均能起到积极的效果;非电气化防控设施受限于自身物理特性,在应对动态信息发布和主动性、针对性风险防控上存在一定的不足;电气化风险防控设施以及风险防控系统的应用越来越广泛,对交通拥堵、不良天气等交通风险的防控愈加完善。同时,日渐成熟的车路协同技术和不断发展的智慧公路系统也是未来保障高速公路交通安全的重要一环。本文的研究成果可在一定程度上为今后高速公路风险防控设施的选型、设置及应用提供一定的借鉴。

关键词：交通工程风险防控技术高速公路交通标志标线交通安全设施研究综述