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借助弱纹理匹配的TEDS车底故障区域定位算法

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智能系统学报 2024年第3期19卷 670-678页

作者：黄粤豫周航陈业泓陆鑫余佳韩睿宇北京交通大学电子信息工程学院北京100044

针对当前动车组运行故障动态图像检测系统(trouble of moving EMU detection system,TEDS)故障识别准确率低的问题,本文提出一种借助弱纹理匹配的动车底部潜在故障区域定位方法。首先,采用拓扑交叉数检测大量弱纹理区域特征点;然后,以... 详细信息

针对当前动车组运行故障动态图像检测系统(trouble of moving EMU detection system,TEDS)故障识别准确率低的问题,本文提出一种借助弱纹理匹配的动车底部潜在故障区域定位方法。首先,采用拓扑交叉数检测大量弱纹理区域特征点;然后,以特征点为中心的环形区域内各像素点的拓扑交叉数值筛选特征点,构建相应特征向量进行弱纹理特征匹配;最后,对配准后的图像进行比对定位潜在故障区域。实验结果表明,该算法保证了匹配精度,能检测出大部分潜在故障区域,弱纹理区域的特征匹配准确率超过80%且所有图像对均存在特征匹配对,为以后的精准故障分类提供了有利条件。

关键词：图像配准特征匹配弱纹理特征潜在故障区域定位拓扑交叉数均值漂移特征筛选

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滚刀滑移状态下的受力与磨损仿真分析

哈尔滨工业大学学报 2024年第5期56卷 93-102页

作者：方应冉李兴高刘泓志杨益郭易东城市地下工程教育部重点实验室(北京交通大学) 北京100044 北京交通大学土木建筑工程学院北京100044 中交隧道工程局有限公司北京100088

为探究滚刀滑移状态下破岩的受力与磨损的变化规律,基于离散单元法,建立了同时考虑滚刀自转和绕刀盘公转的滚动圆周切割模型。定义了一个滑移率参数η用于描述滚刀的滑移状态,对不同滑移率工况下滚刀破岩受力和磨损进行了对比分析,并结... 详细信息

为探究滚刀滑移状态下破岩的受力与磨损的变化规律,基于离散单元法,建立了同时考虑滚刀自转和绕刀盘公转的滚动圆周切割模型。定义了一个滑移率参数η用于描述滚刀的滑移状态,对不同滑移率工况下滚刀破岩受力和磨损进行了对比分析,并结合工程实例对数值仿真结论进行了验证,结果表明:数值仿真中垂直力F_(V)和滚动力F_(R)在CSM模型计算值附近波动,两者较为吻合,表明了本文模型的合理性。数值仿真结果表明,随着滑移率η的增大,垂直力F_(V)呈轻微减小趋势,滚动力F_(R)明显变大,从滚动破岩到滑动破岩,垂直力F_(V)降幅为23.6%,滚动力F_(R)增幅达83.7%,滑动破岩将导致滚刀偏磨。工程实测数据表明,刀盘上大量滚刀处于正常磨损状态时,主要表现为推力增大。大量滚刀处于偏磨状态时,主要表现为扭矩增大,其中偏磨滚刀占比19.05%和28.57%时,扭矩增幅分别为55.85%和261.51%。滚刀正常磨损和偏磨均大量存在时,表现为扭矩推力同步增大,其中偏磨滚刀占比21.43%时,扭矩增幅为80.89%。数值仿真和实测数据表现出较高的一致性。综合4次开仓换刀结果,可将刀盘扭矩增幅超过50%作为判定大量滚刀发生偏磨的重要依据。

关键词：全断面岩石掘进机(TBM) 离散单元法运动状态滑移率滚刀偏磨

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基于编解码多尺度特征优化的图像去雾算法

北京交通大学学报 2024年第2期48卷 37-46,56页

作者：邵小桃郭燕申艳钱满义北京交通大学电子信息工程学院北京100044

真实雾气不均匀分布的特点会导致基于合成数据集训练的网络对真实雾气下拍摄的图像的复原质量不佳.此外,现有去雾模型较大的网络参数量会影响去雾的实时性.针对这两个问题,提出一种参数量较低的基于编解码多尺度特征优化的图像去雾算法... 详细信息

真实雾气不均匀分布的特点会导致基于合成数据集训练的网络对真实雾气下拍摄的图像的复原质量不佳.此外,现有去雾模型较大的网络参数量会影响去雾的实时性.针对这两个问题,提出一种参数量较低的基于编解码多尺度特征优化的图像去雾算法以去除真实场景下图像的雾气.首先,在编码部分利用跨通道上下文注意力隐式地建模像素间的关系,以恢复去雾后图像中物体的结构.然后,设计信息调节子网弥补编码器遗漏的浅层信息,解决细节恢复粗糙的问题.最后,在解码部分设计特征矫正子网,采用相减式残差结构减少噪声,保证输出结果的正确性.在多种真实雾数据集上,对所提方法的普适性进行实验.实验结果表明:在REVIDE真实雾数据集中,与MSBDN方法相比,所提方法在参数量降低46%的基础上获得了PSNR 1.25dB的提升;在OHaze、I-Haze以及RTTS多种室内外真实雾测试集中,与其他去雾方法相比,所提方法都取得了更好的PSNR结果和视觉效果.

关键词：信号与信息处理图像去雾深度学习真实雾编解码

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面向旋转载体的卫星导航天线相位缠绕问题与分析

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航空兵器 2024年第3期31卷 66-71页

作者：王俊瞿辰旭董先哲北京交通大学电子信息工程学院北京100044

为解决卫星导航接收机在小口径旋转导弹应用中无法实现载波连续跟踪问题,本文通过分析小口径旋转导弹接收的卫星导航信号特点,研究载体旋转对接收信号幅度和载波相移的影响,建立载体旋转状态下接收信号的幅度变化模型和载波相移模型,提... 详细信息

为解决卫星导航接收机在小口径旋转导弹应用中无法实现载波连续跟踪问题,本文通过分析小口径旋转导弹接收的卫星导航信号特点,研究载体旋转对接收信号幅度和载波相移的影响,建立载体旋转状态下接收信号的幅度变化模型和载波相移模型,提出了天线相位缠绕会引入额外的载波相移并改进原有的系统模型。依据信号模型进行系统仿真,并搭建了试验环境以证明相位缠绕对载波相位测量引入的误差不可忽略。试验结果表明,本文所改进的相位缠绕系统模型与实测数据均方根误差为11.13°,为卫星导航接收机实现载波跟踪进行精确的相位补偿提供理论依据,进而为提高高速旋转载体卫星导航性能提供理论支撑。

关键词：旋转载体卫星导航幅度变化模型载波相移模型相位缠绕导弹

基于动态哈夫模型及双边匹配的电动汽车充电引导策略

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电力系统自动化 2024年第7期48卷 181-189页

作者：苏粟王建祥王磊李玉璟聂晓波向文旭北京交通大学电气工程学院北京市100044 中交机电工程局有限公司北京市100012

由于充电站中充电桩数目有限且电动汽车充电耗时长,陆续产生充电需求的各电动汽车用户存在对充电站资源的竞争。这不仅增加了用户排队概率,降低了充电站收益和利用率,而且使得用户在充电站规模、价格、评价等方面的个性化需求得不到充... 详细信息

由于充电站中充电桩数目有限且电动汽车充电耗时长,陆续产生充电需求的各电动汽车用户存在对充电站资源的竞争。这不仅增加了用户排队概率,降低了充电站收益和利用率,而且使得用户在充电站规模、价格、评价等方面的个性化需求得不到充分满足。为此,提出了一种动态哈夫模型与双边匹配方法相结合的电动汽车充电引导策略。首先,对充电站客流、充电订单和充电桩详情等真实数据集进行大数据挖掘,分析公共充电站用户的充电站选择偏好和充电行为特征;然后,基于动态哈夫模型,结合用户充电站选择偏好量化不同区域用户前往不同充电站的概率,并生成充电站推荐列表;最后,将前景理论与双边匹配策略相结合,进行充电引导。算例分析表明,所提策略大幅降低了用户的排队概率,在满足用户个性化充电需求的同时,保障了充电站利益。

关键词：充电引导电动汽车哈夫模型前景理论双边匹配

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自复位复合阻尼耗能支撑滞回性能研究

振动与冲击 2024年第14期43卷 29-36页

作者：徐龙河杨智博谢行思北京交通大学土木建筑工程学院北京100044

为解决自复位支撑耗能能力不足且来源单一、耗能材料成本高昂的问题,提出了一种新型自复位复合阻尼耗能支撑。支撑由金属屈服阻尼装置、黏弹阻尼装置并联预压碟簧自复位装置组成。对其基本构造和工作原理进行阐述,通过精细化模拟研究了... 详细信息

为解决自复位支撑耗能能力不足且来源单一、耗能材料成本高昂的问题,提出了一种新型自复位复合阻尼耗能支撑。支撑由金属屈服阻尼装置、黏弹阻尼装置并联预压碟簧自复位装置组成。对其基本构造和工作原理进行阐述,通过精细化模拟研究了支撑的耗能、复位、承载和变形能力。结果表明,在往复荷载作用下,支撑的滞回响应具有稳定饱满的旗形特征,拉压对称、无残余变形,能够兼顾不同加载频率下的性能需求。揭示了支撑加载制度和设计参数对其滞回性能的影响规律,结果表明:加载频率从0.3 Hz增加到2.0 Hz,黏弹阻尼装置提供的阻尼力增大,支撑耗能量由8.32 kJ增加到11.93 kJ;随着碟簧预压力的增加,支撑激活力从378.98 kN增加到562.67 kN,复位性能始终得到充分发挥;支撑耗能能力主要受三角形钢板个数和黏弹材料剪切面面积影响,增加4个三角形钢板或将黏弹材料剪切面面积从140 mm×140 mm增加到300 mm×140 mm,支撑的等效黏滞阻尼比分别同比增长39.93%和16.09%。

关键词：自复位支撑黏弹阻尼金属屈服阻尼碟形弹簧滞回性能残余变形

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含高比例分布式光伏配电网的规划与优化运行

供用电 2024年第6期41卷 1-2页

作者：吴俊勇北京交通大学电气工程学院

2024年1月26日,国家能源局正式发布了2023年全国电力工业统计数据。2023年全国光伏新增装机同比增长55.2%,增量为216.88 GW。光伏总装机容量达到610 GW,正式超越水电420 GW的装机规模,成为全国装机量居第二的电源形式。其中分布式光伏... 详细信息

2024年1月26日,国家能源局正式发布了2023年全国电力工业统计数据。2023年全国光伏新增装机同比增长55.2%,增量为216.88 GW。光伏总装机容量达到610 GW,正式超越水电420 GW的装机规模,成为全国装机量居第二的电源形式。其中分布式光伏累计装机达315.24 GW,占光伏装机总量的51.6%,超过了集中式光伏,主要接入中低压配电网。2024年2月6日,国家发展和改革委员会、国家能源局联合发布《关于新形势下配电网高质量发展的指导意见》(发改能源〔2024〕187号),要求有序扩大配电网投资,提高投资效益,协同推进配电网建设改造.

关键词：分布式光伏总装机容量配电网建设改造中低压配电网装机规模装机量统计数据规划与优化

物联网场景下基于蜜场的分布式网络入侵检测系统研究

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通信学报 2024年第1期45卷 106-118页

作者：吴昊郝佳佳卢云龙先进轨道交通自主运行全国重点实验室北京100044 北京交通大学电子信息工程学院北京100044

为了解决物联网网络入侵检测系统无法识别新型攻击、灵活性有限等问题,基于蜜场提出了一种能有效识别异常流量和具备持续学习能力的网络入侵检测系统。首先,结合卷积块注意力模块的特点,构建专注于通道和空间双维度的异常流量检测模型,... 详细信息

为了解决物联网网络入侵检测系统无法识别新型攻击、灵活性有限等问题,基于蜜场提出了一种能有效识别异常流量和具备持续学习能力的网络入侵检测系统。首先,结合卷积块注意力模块的特点,构建专注于通道和空间双维度的异常流量检测模型,从而提高模型的识别能力。其次,利用联邦学习下的模型训练方案,提高模型的泛化能力。最后,基于蜜场对边缘节点的异常流量检测模型进行更新迭代,从而提高系统对新型攻击流量的识别准确度。实验结果表明,所提系统不仅能有效检测出网络流量中的异常行为,还可以持续提高对异常流量的检测性能。

关键词：网络入侵检测系统联邦学习蜜场卷积块注意力模块物联网

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基于频谱地图重构的辐射源识别

电子与信息学报 2024年第10期46卷 3949-3956页

作者：王雪刚王方刚王意卓北京交通大学电子信息工程学院北京100044

无线环境地图(REM)是呈现电磁态势的一种有效形式,考虑实际观测的不完整频谱地图受到干扰和噪声污染的问题,该文对频谱地图进行重构,并在此基础上完成辐射源识别。首先,将复杂电磁环境下的频谱地图建模为高维张量,在预处理中通过线性插... 详细信息

无线环境地图(REM)是呈现电磁态势的一种有效形式,考虑实际观测的不完整频谱地图受到干扰和噪声污染的问题,该文对频谱地图进行重构,并在此基础上完成辐射源识别。首先,将复杂电磁环境下的频谱地图建模为高维张量,在预处理中通过线性插值对其初始化补全。然后,使用视觉Transformer模型解决语义分割问题以识别频谱语义区域,区域中仅单一辐射源功率占主导,每个语义张量的低秩性得以保留。提出了一种压缩式张量分解算法,并采用交替方向乘子法(ADMM)在语义区域中重构期望信号频谱和干扰;最后,在重构的频谱地图上检测未知辐射源的位置。该方法能够充分利用频谱数据的低秩性,适用于广域多辐射源个体的电磁场景。实验结果表明,所提方法比现有方法具有更优的重构性能,降低了达到相同频谱地图恢复精度时对观测样本比例的要求,并能够准确检测辐射源。

关键词：辐射源识别频谱地图语义分割张量分解