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基于逐次变分模态分解和CBAM-ResNet的滚动轴承故障诊断方法

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振动与冲击 2025年第4期44卷 298-304,312页

作者：陈志刚陶子纯王衍学史梦瑶北京建筑大学机电与车辆工程学院北京100044 北京市建筑安全监测工程技术研究中心北京100044

针对噪声背景下滚动轴承信号故障特征提取与智能诊断问题,提出基于逐次变分模态分解(successive variational mode decomposition,SVMD)以及注意力机制-残差神经网络(convolutional block attention module-residual neural network,CBAM-ResNet)的轴承故障诊断方法。首先对轴承振动信号进行SVMD分解成一系列本征模态分量,根据包络熵和峭度融合评价指标选择含故障特征明显的模态分量并重构;将重构信号进行短时傅里叶变换得到时频图像。之后利用CBAM能够自适应捕捉图形特征的特点,把重构信号的时频图像输入CBAM-ResNet模型进行特征提取和故障模式识别。在CBAM-ResNet模型训练过程中,使用迁移学习的方法初始化ResNet模型的参数来提高模型的泛化性。与其他传统模型相比,该研究的分类准确率高达96.68%,具有更强的故障特征提取能力。试验结果表明,CBAM-ResNet模型在变工况环境下也具有较高的识别精度。

关键词：故障诊断滚动轴承逐次变分模态分解卷积注意力模块残差神经网络

基于改进TD3的四足机器人非结构化地形运动控制

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现代制造工程 2025年第1期 33-41页

作者：谢子健秦建军曹钰北京建筑大学机电与车辆工程学院北京100044 北京市建筑安全监测工程技术研究中心北京100044

四足机器人在非结构化地形的运动控制高度依赖于复杂的动力学模型和控制器设计,利用深度强化学习方法设计四足机器人控制器已成为趋势。针对在深度强化学习训练过程中收敛较慢、容易陷入局部最优解及计算资源消耗较大等问题,提出一种融... 详细信息

四足机器人在非结构化地形的运动控制高度依赖于复杂的动力学模型和控制器设计,利用深度强化学习方法设计四足机器人控制器已成为趋势。针对在深度强化学习训练过程中收敛较慢、容易陷入局部最优解及计算资源消耗较大等问题,提出一种融合记忆组件的双延迟深度确定性策略梯度(Memory-integrated Twin Delayed Deep Deterministic policy gradient,M-TD3)算法。首先,对四足机器人以及非结构化地形建模;其次,分析M-TD3算法收敛状态与学习效率;最后,为验证控制器性能,针对多种地形进行运动控制仿真对比并制作样机进行测试。仿真结果表明,相较于传统TD3算法,M-TD3算法收敛更快,效率更高,运动控制性能有显著改善,样机测试结果证明基于改进TD3算法所设计的控制器能够让四足机器人在非结构化地形进行有效的运动越障。

关键词：四足机器人非结构化地形深度强化学习 TD3算法

TSIT-PatchTST模型:一种净生态系统交换量(NEE)缺失值插补方法

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北京林业大学学报 2025年第2期47卷 105-118页

作者：齐建东石成城吴鹏北京林业大学信息学院北京100083 国家林业和草原局林业智能信息处理工程技术研究中心北京100083

【目的】净生态系统交换量(NEE)是评估陆地生态系统在全球碳循环中作用的重要指标,NEE原始观测数据缺失值的插补精度会直接影响生态系统关键参数的可靠性和精确性。为提高不同植被NEE在长时间连续性数据缺失情景下的插补精度,提出一种... 详细信息

【目的】净生态系统交换量(NEE)是评估陆地生态系统在全球碳循环中作用的重要指标,NEE原始观测数据缺失值的插补精度会直接影响生态系统关键参数的可靠性和精确性。为提高不同植被NEE在长时间连续性数据缺失情景下的插补精度,提出一种融合时间序列表征向量的TSIT-PatchTST深度学习模型。【方法】以全球长期通量观测网络站点的碳通量因子数据为研究对象,通过构造短缺失(1 d)、中缺失(7 d)、长缺失(30 d)3种随机连续数据缺失场景,评估边际分布采样法(MDS)、PatchTST模型、TS2Vec-PatchTST模型和TSIT-PatchTST模型在8种不同植被类型下NEE的插补结果。【结果】在短缺失场景下,4种插补方法都表现出最优的性能。随着连续缺失天数的增多,MDS的插补精度逐渐下降,该方法在长缺失场景下已不能对NEE进行有效插补,而其他3种深度学习模型能够有效地插补NEE缺失数据。综合3种缺失场景,TSIT-PatchTST模型表现出最优的插补性能,尤其在长缺失场景下该模型具有较高的插补精度。长缺失场景下,TSIT-PatchTST模型对31个站点插补结果的平均均方误差(MSE)为0.942μmol/(m2·s),平均绝对误差(MAE)为0.628μmol/(m2·s),平均R2为0.457。与PatchTST模型的插补结果相比,TSIT-PatchTST模型平均MSE下降了53.3%,平均MAE下降了39.7%,平均R2相持平。【结论】综合8种植被类型和3种缺失场景的应用结果,得出TSITPatchTST模型的插补效果最佳,并具有适应性。TSIT-PatchTST模型可应用于时间序列数据缺失场景以提高数据插补精度。

关键词：深度学习模型开发数据插补 TSIT-PatchTST模型碳循环植被类型净生态系统交换量(NEE)

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人工智能与教育深度融合的场景细化及落地实践——基于探索性多案例分析法

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开放教育研究 2025年第1期31卷 82-92页

作者：杨现民曾佳尧李新江苏师范大学江苏省教育信息化工程技术研究中心江苏徐州221116

作为推动全球新一轮科技革命和产业变革的重要引擎,人工智能教育应用的范围和影响力持续扩大,推进人工智能与教育深度融合场景落地对促进教育高质量发展具有重要意义。本研究采用探索性多案例分析法,选取国内外人工智能与教育深度融合... 详细信息

作为推动全球新一轮科技革命和产业变革的重要引擎,人工智能教育应用的范围和影响力持续扩大,推进人工智能与教育深度融合场景落地对促进教育高质量发展具有重要意义。本研究采用探索性多案例分析法,选取国内外人工智能与教育深度融合的50个典型实践案例,从教育教学、学生发展、教师发展、教育评价、科学研究、教育环境、教育管理七个维度分析案例文本,总结归纳人工智能与教育深度融合的六大场景、15项业务及130多处融合点,凝练场景落地存在的能力、观念、条件、机制与风险五大现实障碍,据此提出转变观念、提升能力、多元供给、激发动力、强化协同和规避风险等推进策略,以期为推进我国人工智能与教育深度融合提供参考。

关键词：人工智能与教育多案例研究场景落地

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面向铁路周界远小目标入侵检测的视频超分辨率重建技术研究

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中国铁道科学 2025年第01期 200-211页

作者：王增卿谢征宇姜忆玲王佳丽管岭王力北京交通大学交通运输学院运营主动安全保障与风险防控铁路行业重点实验室北京市城市交通信息智能感知与服务工程技术研究中心中国船舶集团有限公司系统工程研究院

针对铁路长纵深监控环境下远小目标图像特征信息不足的问题，对视频超分辨率重建技术进行研究。首先，基于BasicVSR网络，利用前后帧信息设计特征交互增强（FIE）模块和图拉普拉斯金字塔低频分离（GLPLS）模块，构建高效的远小目标特征... 详细信息

针对铁路长纵深监控环境下远小目标图像特征信息不足的问题，对视频超分辨率重建技术进行研究。首先，基于BasicVSR网络，利用前后帧信息设计特征交互增强（FIE）模块和图拉普拉斯金字塔低频分离（GLPLS）模块，构建高效的远小目标特征重建网络RailVSR；其次，在RailVSR网络中集成联合损失函数，优化网络对高分辨率图像和目标检测精度的双重关注；最后，将RailVSR网络与目标检测算法RT-DETR相结合，增强铁路长纵深监控场景下远小目标入侵检测能力。结果表明：与原始RT-DETR目标检测算法相比，基于RailVSR网络改进的目标检测算法对铁路周界入侵的检测精度至少提高13%，其平均检测精度至少提升11%；在VSTR铁路样本库构建的铁路监控数据集中，当目标像素占比超过0.05%时，检测漏报率和错报率均为0，且平均检测精度可达85%以上。该研究对铁路周界远小目标入侵检测具有有效性，可提升铁路安全运营的保障水平。

关键词：铁路周界远小目标入侵检测任务型视频超分辨重建

基于多要素协同减碳的老旧小区改造关键要素敏感性研究

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建筑科学 2025年第2期 25-33+45页

作者：徐燊周黄婉瑾董怡辰李高梅华中科技大学建筑与城市规划学院湖北省城镇化工程技术研究中心

城镇居住建筑节能减排是实现建筑碳中和的关键环节，其中老旧小区是未来城市发展和建设的主战场。既有住区节能减碳改造研究多是针对建筑尺度单一要素的定量分析或对不同改造方案进行比选，对街区尺度多要素协同改造关键要素的主次顺序... 详细信息

城镇居住建筑节能减排是实现建筑碳中和的关键环节，其中老旧小区是未来城市发展和建设的主战场。既有住区节能减碳改造研究多是针对建筑尺度单一要素的定量分析或对不同改造方案进行比选，对街区尺度多要素协同改造关键要素的主次顺序以及多要素之间的交互作用研究较少。本文运用类型学方法构建武汉市老旧小区原型，采用EFAST敏感性分析量化研究多要素协同改造下老旧小区形态要素之间的交互作用及关键要素，探究不同形态老旧小区的减碳潜力，面向不同形态老旧小区提供针对性多要素改造建议。研究发现，板式老旧小区协同改造关键要素排序为K-wall>SHGC>K-roof>WWR>K-window;板点式老旧小区改造关键要素排序为K-wall>SHGC>WWR>K-window>K-roof;围合式老旧小区改造关键要素排序为K-wall>SHGC>WWR>K-roof>K-window;基于减碳潜力结果，从老旧小区类型、窗墙比、外围护结构热工性能等方面提出多要素协同下老旧小区改造策略。研究成果将为政策制定者与设计师提供老旧小区低碳改造关键要素与设计指引。

关键词：老旧小区改造多要素协同减碳潜力关键要素敏感性分析

40 Gbps OFDM-PON系统采用偏振复用技术实现上行链路传输(英文)

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光子学报 2014年第7期43卷 123-126页

作者：张娜娜周娴施浚飞夏莉敏严冬吴小云北京科技大学融合网络与泛在业务工程技术研究中心北京100083

为了提高PM-CO-OFDM-PON系统中上行数据的传输速率,提出采用偏振复用结构与相干检测技术相结合,通过光载波源方式实现上行链路光网络单元无色化传输的技术方案.利用光学软件VPI和Matlab,搭建了基于偏振复用技术的40Gb/s PM-CO-OFDM-PON... 详细信息

为了提高PM-CO-OFDM-PON系统中上行数据的传输速率,提出采用偏振复用结构与相干检测技术相结合,通过光载波源方式实现上行链路光网络单元无色化传输的技术方案.利用光学软件VPI和Matlab,搭建了基于偏振复用技术的40Gb/s PM-CO-OFDM-PON系统仿真平台,结果表明:该方案可有效提高PM-CO-OFDM-PON系统中上行数据传输速率,并实现光网络单元无色化;利用相干检测比直接检测可以更高地提高接收端的灵敏度.

关键词：正交频分复用无源光网络偏振复用 ONU无色化相干检测

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高性能国内客票变更搜索系统设计与应用

民航学报 2025年第1期9卷 114-118页

作者：王媛媛张宏海田丰郭丹杨启凡中国民航信息网络股份有限公司北京市民航大数据工程技术研究中心

随着互联网技术的不断进步,航空公司和销售代理商的线上销售体系日臻成熟,与此同时,旅客对于自助服务的需求也与日俱增。本文紧密结合航空公司和销售代理商的业务需求,通过精心构建灵活的系统架构,采用创新的数据存储方式以及先进的算... 详细信息

随着互联网技术的不断进步,航空公司和销售代理商的线上销售体系日臻成熟,与此同时,旅客对于自助服务的需求也与日俱增。本文紧密结合航空公司和销售代理商的业务需求,通过精心构建灵活的系统架构,采用创新的数据存储方式以及先进的算法技术,成功实现了高性能的国内客票变更搜索系统。该系统重点用于支持旅客在客票改期、升舱等服务环节中的行程变更搜索以及结果展示等功能。其成功应用为国内航空业客票搜索服务的发展注入了全新的活力,提供了高效、便捷且精准的服务支持,具备重要的实践意义和广泛的推广价值。

关键词：国内运价搜索国内变更搜索客票改期客票升舱

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民航机票搜索系统国产化适配研究

信息技术与信息化 2025年第1期 52-55页

作者：王炜东张宏海刘硕武学成田丰贾永强中国民航信息网络股份有限公司北京101318 北京市民航大数据工程技术研究中心北京101318

当下,信息技术领域创新成果层出不穷,国产化信创事业蓬勃发展,民航业作为国家基础设施的关键组成部分,其系统的国产化适配能力显得尤为重要。尤其是对于民航机票搜索系统这类关键基础业务,其系统复杂程度高,性能要求高,对可用性和可靠... 详细信息

当下,信息技术领域创新成果层出不穷,国产化信创事业蓬勃发展,民航业作为国家基础设施的关键组成部分,其系统的国产化适配能力显得尤为重要。尤其是对于民航机票搜索系统这类关键基础业务,其系统复杂程度高,性能要求高,对可用性和可靠性有极高要求,必须采取有效措施确保其在国产环境中高效稳定运行。面对上述挑战,文章通过在代码及应用迁移,性能优化等诸多方面进行研究,并在实际国产化环境进行验证,成功解决了民航机票搜索系统国产化适配问题,结果表明,结合业务特点,经过针对性优化,当前系统在国产环境中的性能可以与非国产环境持平,国产环境满足民航机票搜索系统的高可用要求。

关键词：信创民航机票搜索 ARM 代码迁移