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改进YOLOv5s的弱光水下生物目标检测算法

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北京航空航天大学学报 2024年第2期50卷 499-507页

作者：陈宇梁董绍江孙世政闫凯波重庆交通大学机电与车辆工程学院重庆400074

针对水下光学图像目标检测过程中由于水中光线衰弱严重、图像环境复杂和拍摄设备移动等造成的生物识别精度低的问题,提出了基于改进YOLOv5s的弱光水下生物目标实时检测算法YOLOv5s-underwater。针对弱光水下光线衰弱的问题,引入了限制... 详细信息

针对水下光学图像目标检测过程中由于水中光线衰弱严重、图像环境复杂和拍摄设备移动等造成的生物识别精度低的问题,提出了基于改进YOLOv5s的弱光水下生物目标实时检测算法YOLOv5s-underwater。针对弱光水下光线衰弱的问题,引入了限制对比度自适应直方图均衡(CLAHE)算法对输入图像进行预处理,解决了颜色失真和图像毛糙的问题。针对复杂的弱光水下图像环境,提出了快速空间金字塔池化(SPPF)模块,解决了水下物体区分度低和特征损失严重的问题。针对拍摄设备移动带来的场景和形态变化问题,提出了一种基于旋转窗口的Swin-Transformer模块,提高了模型的泛化能力。针对水下小目标,修改了网络模型结构,提高了小目标的检测能力。仿真和实验结果表明:所提算法相较于YOLOv5s检测精度提高30.7%,证明了算法的有效性。

关键词：弱光水下生物目标 YOLOv5s 限制对比度自适应直方图均衡快速空间金字塔池化旋转窗口

钢管混凝土拱肋水化热温度场足尺节段试验研究

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应用基础与工程科学学报 2024年第2期32卷 546-567页

作者：周倩周建庭任伟杨俊辛景舟王俊新重庆建筑工程职业学院重庆400072 重庆交通大学省部共建山区桥梁及隧道工程国家重点实验室重庆400074

为揭示山区大跨钢管混凝土拱桥水化热温度场分布特征及演变机理,依托雅鲁藏布江特大桥,开展了强辐射-大温差联合作用下大跨钢管混凝土拱桥节段水化热温度场足尺试验研究和瞬态热分析研究,提出了水化热温度场计算方法,建立了温度与太阳... 详细信息

为揭示山区大跨钢管混凝土拱桥水化热温度场分布特征及演变机理,依托雅鲁藏布江特大桥,开展了强辐射-大温差联合作用下大跨钢管混凝土拱桥节段水化热温度场足尺试验研究和瞬态热分析研究,提出了水化热温度场计算方法,建立了温度与太阳辐射、风速、环境温度的直接理论关系.结果表明:径向温度场夜间呈影响深度D/4的对称三折线分布,正下午时段呈非对称三折线分布,在距向阳侧交界面D/8~D3/8位置突变;周向温度场呈半波比值接近5∶1的正弦曲线分布;向阳侧温度梯度方向不断变化,最大正温差接近30℃,最大负温差接近40℃,涂抹低辐射吸收率材料可有效减小温度梯度.提出的温度场计算方法在适用性上不受气候环境限制,公式计算结果与试验结果及有限元结果吻合良好,表明这种方法可以应用于工程分析.

关键词：钢管混凝土拱桥水化热温度场足尺节段试验演化规律分布模型温度场计算方法

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化粪池对城市排水系统水质水量及HS排放的影响

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应用化工 2024年

作者：颜山脊湛宇辰方蔼琳敖良根王胜潘伟亮重庆交通大学环境水利工程重庆市工程实验室重庆市市政设计研究院有限公司

随着城市排水管网和污水处理厂建设不断完善，化粪池所带来的问题也日益突出，取消或改造化粪池或是大势所趋。选择重庆市主城区住宅小区实地调研，对住宅小区化粪池进出口的污水水质、流量、H2S 等指标进行实测，分析取消化粪池对排水... 详细信息

随着城市排水管网和污水处理厂建设不断完善，化粪池所带来的问题也日益突出，取消或改造化粪池或是大势所趋。选择重庆市主城区住宅小区实地调研，对住宅小区化粪池进出口的污水水质、流量、H2S 等指标进行实测，分析取消化粪池对排水系统和周边环境的综合影响。结果表明：①从流量看，无论是工作日还是周末化粪池前后流量相差不大，取消化粪池对进入市政管网的污水总量影响不大；②从水质看，化粪池对COD、BOD5、SS 有较高削减率，且COD/TN 的平均下降率为43%，COD/TP 的平均下降率为38%；③从H2S看，化粪池内H2S 平均浓度为8.20 mg/m3，污水管道内H2S 平均浓度为2.70mg/m3，取消化粪池可有效降低可被人体感官明显察觉的臭气逸散的风险，对改善小区整体环境有积极效益。

关键词：化粪池排水系统居住区污水 H S

亮度和速度协同下公路隧道口路段驾驶舒适度研究

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交通运输系统工程与信息 2024年第4期24卷 116-126页

作者：孟云伟全振宇王子骁刘向洋李斌斌青光焱刘中帅重庆交通大学智能综合立体交通重庆市重点试验室重庆400074 重庆交通大学土木工程学院重庆400074 招商局重庆交通科研设计院有限公司招商局公路信息技术(重庆)有限公司招商局重庆交通科研设计院有限公司道路工程研究院重庆400067

为探究山区双车道公路隧道口路段驾驶心理负荷的变化特性,本文采用实车试验的研究手段,招募27名驾驶人作为被试,选择重庆市境内的9座隧道作为试验场景,采集驾驶人、车辆和驾驶环境的行车数据,使用驾驶人的心率增长率表征驾驶心理负荷。... 详细信息

为探究山区双车道公路隧道口路段驾驶心理负荷的变化特性,本文采用实车试验的研究手段,招募27名驾驶人作为被试,选择重庆市境内的9座隧道作为试验场景,采集驾驶人、车辆和驾驶环境的行车数据,使用驾驶人的心率增长率表征驾驶心理负荷。通过数据分析,对驾驶人在隧道口路段的驾驶心理负荷与亮度和速度的相关性进行研究。结果表明,山区双车道公路隧道入口段的驾驶心理负荷大于出口段;在环境亮度小于500 cd·m^(-2)时,驾驶心理负荷对亮度的变化更为敏感,进而提出亮度变化率的计算公式,当亮度变化率在60%时,黑洞和白洞效应对驾驶人的心理影响趋于相同;在隧道口路段,速度对驾驶心理负荷具有放大效应;根据驾驶心理负荷值,划分隧道口路段的驾驶舒适度区间,提出基于驾驶舒适度需求的亮度变化率和速度的安全阈值,并给出计及亮度变化率和隧道口净空高度的亮度曲线。

关键词：交通工程驾驶心理负荷实车试验隧道口路段亮度变化率

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APG06与CTAB联合预处理改善污泥产酸及微生物特征

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应用化工 2024年第3期53卷 617-622页

作者：张汛康英豪练春江刘少武蔡安蓉潘伟亮重庆交通大学环境水利工程重庆市工程实验室重庆400074 重庆水务集团股份有限公司重庆400010

研究APG06与CTAB联合预处理下污泥水解酸化、粒径削减及脂肪酸产生的效果,并结合微生物多样性和种群结构分析,初步阐明了联合预处理改善污泥水解酸化的作用机制。结果表明,APG06与CTAB联合预处理可有效提升水解酸化效率,有效缩短产短链... 详细信息

研究APG06与CTAB联合预处理下污泥水解酸化、粒径削减及脂肪酸产生的效果,并结合微生物多样性和种群结构分析,初步阐明了联合预处理改善污泥水解酸化的作用机制。结果表明,APG06与CTAB联合预处理可有效提升水解酸化效率,有效缩短产短链脂肪酸的时间,且对小粒径改善效果更佳,各实验组污泥的SCOD、蛋白质、多糖都在1 h内达到下降峰值,可将TB-EPS降解为较小的溶解有机物,并转化为S-EPS。污泥经过预处理后可有效削减污泥粒径,提高了乙酸、丙酸及正戊酸的产量。随着APG06用量的添加,反应体系不利于拟杆菌门的生长,有利于厚壁菌门的生长,这为中链脂肪酸的合成提供了环境基础,促进了SCFA的生成。

关键词：活性污泥厌氧发酵脂肪酸

静水压环境下岩石动态压剪耦合力学响应与本构模型

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工程科学与技术 2024年第2期56卷 186-195页

作者：杜洪波王鑫婷魏明东阿比尔的王浩然重庆交通大学国家内河航道整治工程技术研究中心重庆400074 重庆交通大学水利水运工程教育部重点实验室重庆400074 四川大学山区河流保护与治理全国重点实验室四川成都610065

静水压环境是深部岩石的典型应力赋存状态,并且岩石内存在多尺度的结构面,易遭受压剪耦合的复杂动力扰动。因此,探究静水压环境下岩石动态压剪耦合力学响应及损伤本构模型对于深部岩石结构安全评估和动力灾害防控极为重要。本文应用霍... 详细信息

静水压环境是深部岩石的典型应力赋存状态,并且岩石内存在多尺度的结构面,易遭受压剪耦合的复杂动力扰动。因此,探究静水压环境下岩石动态压剪耦合力学响应及损伤本构模型对于深部岩石结构安全评估和动力灾害防控极为重要。本文应用霍普金森压杆试验装置,对倾斜砂岩试样进行动态压剪耦合试验,揭示静水围压、动态荷载压剪耦合比及加载率对岩石力学特性的影响规律;基于Drucker–Prager准则和Weibull分布,建立静水压环境下深部岩石动态压剪耦合损伤本构模型。结果表明:1)岩石动态强度及变形模量随着加载率及静水围压的增大呈增加趋势,强度的围压效应及加载率效应明显,动态荷载中的剪切分量能削减岩石承载能力并提升岩石的变形能力。2)随着动态荷载剪压比和静水围压的增加,岩石冲击破坏模式由拉伸主导的内部锥形破裂面及表面劈裂转变为剪切主导的单一平面破坏;动态荷载中的剪切分量对静水围压作用下岩石的动态破碎存在明显的限制作用。3)采用极值解析法推导了模型分布参数F0和m的解析表达式,探究了模型分布参数F0、m和损伤修正系数q的物理意义及其对本构模型的影响规律;同时,对比不同工况下试验和理论应力应变曲线,验证了该模型的合理性。本文揭示的静水压环境下岩石动态压剪耦合动力响应与建立的损伤本构模型,可为复杂动力扰动下深部岩石工程安全建设与灾害防护提供理论支撑。

关键词：深部岩石静水围压霍普金森压杆动态压剪耦合动力响应损伤本构模型

基于DSR/BBR对橡胶高黏沥青流变及疲劳性能研究

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应用化工 2024年

作者：韦万峰张仰鹏韦宗杨帆孔令云重庆交通大学土木工程学院广西道路结构与材料重点实验室同济大学道路与交通工程教育部重点实验室重庆交通大学交通土建工程材料国家地方联合工程实验室

利用废旧轮胎胶粉、G型高黏剂、基质沥青制备一种高黏度改性沥青。为了分析橡胶沥青、橡胶高黏沥青流变性能及疲劳性能，基于常规性能指标确定高黏剂合理掺量，采用动态剪切流变仪DSR对沥青高温流变性能及疲劳性能进行测试，利用低温弯... 详细信息

利用废旧轮胎胶粉、G型高黏剂、基质沥青制备一种高黏度改性沥青。为了分析橡胶沥青、橡胶高黏沥青流变性能及疲劳性能，基于常规性能指标确定高黏剂合理掺量，采用动态剪切流变仪DSR对沥青高温流变性能及疲劳性能进行测试，利用低温弯曲梁流变仪BBR测试沥青低温蠕变劲度和蠕变速率。结果表明：G型高黏剂可以有效调节橡胶沥青各组分的比例，提高其弹性比例成分，并在橡胶沥青中形成网络结构，改善其胶体稳定性，大幅度提升橡胶沥青的高温抗变形能力、低温延展性、弹性恢复能力、应力敏感性、疲劳等性能，G型高黏剂在橡胶沥青中合适掺量为8%。较橡胶沥青而言，橡胶高黏沥青的黏度、高温稳定性、低温柔韧性、抗疲劳性能等大幅增加，可有效保障排水沥青路面的路用性能及使用寿命。

关键词：道路工程流变性能疲劳性能 DSR BBR 橡胶沥青高黏沥青

山地城市地铁牵引与制动工况下钢轨波磨成因对比研究

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表面技术 2024年第3期53卷 152-161页

作者：崔晓璐尹越徐佳漆伟杨红娟重庆交通大学机电与车辆工程学院重庆400074 重庆市轨道交通(集团)有限公司重庆401120 成都理工大学机电工程学院成都610059

目的探究山地城市地铁牵引与制动工况下的钢轨波磨成因。方法基于摩擦自激振动理论,结合山地城市地铁长大坡道区段现场调研,分别构建上坡牵引和下坡制动工况下车辆−轨道系统的动力学模型,对比研究长大坡道区段牵引与制动工况下车辆−轨... 详细信息

目的探究山地城市地铁牵引与制动工况下的钢轨波磨成因。方法基于摩擦自激振动理论,结合山地城市地铁长大坡道区段现场调研,分别构建上坡牵引和下坡制动工况下车辆−轨道系统的动力学模型,对比研究长大坡道区段牵引与制动工况下车辆−轨道系统的动力学特性。分别构建对应区段的轮对−钢轨−牵引系统和轮对−钢轨−制动系统的有限元模型,并采用复特征值法对比研究山地城市地铁牵引与制动工况下的钢轨波磨成因。采用最小二乘法和粒子群算法提出抑制长大坡道区段钢轨波磨的车辆−轨道参数的最优解。结果在轮对−钢轨−牵引系统中存在不稳定振动频率369.93 Hz,其复特征值实部为19.36。在轮对−钢轨−制动系统中存在不稳定振动频率443.92 Hz,其复特征值实部为4.9705。结论在牵引摩擦副与轮轨摩擦副的共同作用下产生的摩擦自激振动,在制动摩擦副与轮轨摩擦副的共同作用下产生的摩擦自激振动,分别是长大坡道牵引与制动区段钢轨波磨的主要诱因,且牵引区段发生的可能性高于制动区段。在制动工况下设置制动压力为5 kN,在牵引工况下设置牵引运行速度为80 km/h,并结合优化后的扣件参数,能有效抑制长大坡道区段钢轨波磨。

关键词：钢轨波磨摩擦自激振动复特征值牵引工况制动工况山地城市地铁

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化粪池对城市排水系统水质水量及H_(2)S排放的影响

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应用化工 2024年第4期53卷 869-872页

作者：颜山脊湛宇辰方蔼琳敖良根王胜潘伟亮重庆交通大学环境水利工程重庆市工程实验室重庆400074 重庆市市政设计研究院有限公司重庆400040

选择重庆市主城区住宅小区实地调研,对住宅小区化粪池进出口的污水水质、流量、H_(2)S等指标进行实测,分析取消化粪池对排水系统和周边环境的综合影响。结果表明:(1)从流量看,无论是工作日还是周末化粪池前后流量相差不大,取消化粪池对... 详细信息

选择重庆市主城区住宅小区实地调研,对住宅小区化粪池进出口的污水水质、流量、H_(2)S等指标进行实测,分析取消化粪池对排水系统和周边环境的综合影响。结果表明:(1)从流量看,无论是工作日还是周末化粪池前后流量相差不大,取消化粪池对进入市政管网的污水总量影响不大;(2)从水质看,化粪池对COD、BOD_(5)、SS有较高削减率,且COD/TN的平均下降率为43%,COD/TP的平均下降率为38%;(3)从H_(2)S看,化粪池内H_(2)S平均浓度为8.20 mg/m^(3),污水管道内H_(2)S平均浓度为2.70 mg/m^(3),取消化粪池可有效降低可被人体感官明显察觉的臭气逸散的风险,对改善小区整体环境有积极效益。

关键词：化粪池排水系统居住区污水 H_(2)S