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站域地下公共空间的发展规律研究:以上海为例

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地质与勘探 2024年第1期60卷 9-19页

作者：马晨骁董蕴豪彭芳乐上海同济工程咨询有限公司上海200092 同济大学地下建筑与工程系上海200092 同济大学地下空间研究中心上海200092

随着城市轨道交通的快速发展,我国主要城市已开发较大规模的站域地下公共空间。然而,专门针对我国城市站域地下公共空间发展的理论研究较少,亦常缺乏时间维度的规律分析。本文以上海91处站域地下公共空间为例,深入剖析其时空发展规律与... 详细信息

随着城市轨道交通的快速发展,我国主要城市已开发较大规模的站域地下公共空间。然而,专门针对我国城市站域地下公共空间发展的理论研究较少,亦常缺乏时间维度的规律分析。本文以上海91处站域地下公共空间为例,深入剖析其时空发展规律与空间组织特征,为我国其他城市的地下空间开发提供借鉴。结果表明,潜在商业回报和TOD开发理念的推广是上海站域地下公共空间开发的重要动因,其时空分布规律与城镇化发展进程基本一致。城市区位、站点能级、站域空间开发水平是站域地下公共空间选址的重要影响因素。为保障地下空间连通规划的落地性,站域地下公共空间应避免采用站组域空间布局结构,应尽可能采用单级连通模式或以公共产权空间为连通媒介空间的多级连通Ⅰ类模式。

关键词：站域地下公共空间时空发展规律布局结构连通模式上海市

从多学科到超学科:学科交叉的生长逻辑和实践路径

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高等工程教育研究 2024年第1期 99-105,137页

作者：王雁徐强尹学锋同济大学高等教育研究所同济大学发展规划与学科建设部同济大学电子与信息工程学院同济大学国豪书院

学科交叉存在从多学科到超学科等多种不同分类形式和生长逻辑。理论层面从“学科边界”的视角定义中国语境下的学科交叉,以区分多学科、跨学科、交叉学科和超学科的交叉融合程度。实践层面,以同济大学为案例,从学科规划、制度优化和可... 详细信息

学科交叉存在从多学科到超学科等多种不同分类形式和生长逻辑。理论层面从“学科边界”的视角定义中国语境下的学科交叉,以区分多学科、跨学科、交叉学科和超学科的交叉融合程度。实践层面,以同济大学为案例,从学科规划、制度优化和可持续发展三个层面分析以学科群方式推进全校46个学科交叉融合、优势互补的实践路径。研究发现,学科群的成长目前处在“交叉学科”和“超学科”之间,是学科交叉的有效建设路径,实现了“自上而下引导交叉”和“自下而上探索融合”的学科可持续循环发展路径。

关键词：学科交叉交叉学科学科边界学科群

嵌入多阶泰勒微分知识的多尺度注意力循环网络深度时空序列预测方法

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电子与信息学报 2024年第6期46卷 2605-2618页

作者：孙强赵珂西安理工大学自动化与信息工程学院通信工程系西安710048

融合先验物理知识的深度时空序列预测方法通常使用偏微分方程(PDE)进行建模,这种做法通常存在两大问题:(1)偏微分方程的近似精度低;(2)无法在循环网络中有效捕捉多种空间尺度的时空特征和时空序列的边缘相关空间信息。为此,该文提出了... 详细信息

融合先验物理知识的深度时空序列预测方法通常使用偏微分方程(PDE)进行建模,这种做法通常存在两大问题:(1)偏微分方程的近似精度低;(2)无法在循环网络中有效捕捉多种空间尺度的时空特征和时空序列的边缘相关空间信息。为此,该文提出了融合泰勒微分的卷积循环神经网络(TDI-CRNN)。首先,为了提高高阶偏微分方程的近似精度并缓解偏微分方程应用的局限性,设计了一种多阶泰勒近似物理模块。该模块首先使用泰勒展开式对输入序列作微分逼近,再将不同阶数之间的微分卷积层使用微分系数耦合,最后动态调整泰勒展开结果的截断阶数与微分项数。其次,为了捕获循环网络隐藏状态的多种空间尺度特征并更好地捕捉时空序列的边缘相关空间信息,设计了一种多尺度注意力循环模块(MSARM),在该模块的多尺度卷积空间注意力UNet(即MCSA-UNet)的卷积层中使用了多尺度卷积和空间注意力机制,目的是关注时空序列的局部空间区域。在Moving MNIST,KTH以及CIKM数据集上开展了大量实验,Moving MNIST数据集的均方误差(MSE)指标下降到42.7,结构相似性指数(SSIM)提高到0.912;KTH数据集的SSIM和峰值信噪比(PSNR)分别提高到0.882和29.03;CIKM数据集上的临界成功指数(CSI)提高到0.515。最终的可视化和定量预测结果均验证了TDI-CRNN模型的合理性和有效性。

关键词：时空序列预测长短期记忆网络知识引导偏微分方程泰勒展开式

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空间耦合低密度奇偶校验码残差滑窗译码算法

电子与信息学报 2024年第3期46卷 867-874页

作者：周华李子杰南京信息工程大学电子与信息工程学院南京210044

针对空间耦合低密度奇偶校验(SC-LDPC)码滑窗译码(SWD)算法中错误传播导致的高误码率问题,该文提出基于动态残差的滑窗译码(RSWD)算法。通过在窗口内计算边信息更新前后的残差值,动态选择可靠度最低(残差值最大)的边信息优先更新,降低... 详细信息

针对空间耦合低密度奇偶校验(SC-LDPC)码滑窗译码(SWD)算法中错误传播导致的高误码率问题,该文提出基于动态残差的滑窗译码(RSWD)算法。通过在窗口内计算边信息更新前后的残差值,动态选择可靠度最低(残差值最大)的边信息优先更新,降低边信息无效更新的频率,提高窗内译码收敛速度。仿真结果表明:相比于传统SWD算法,RSWD算法在窗口中各位置的误比特数明显降低,抑制错误传播效果明显;在高信噪比(SNR)区域或者低迭代次数的情况下,RSWD算法的误码率性能优于SWD算法;此外,将动态残差应用到消息复用(MR)和窗口扩展(WE)两种窗译码算法中,亦能得到类似结论,提升窗译码性能。

关键词：空间耦合低密度奇偶校验码错误传播滑窗译码残差算法

基于网络流量时空特征和自适应加权系数的异常流量检测方法

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电子与信息学报 2024年第6期46卷 2647-2654页

作者：顾伟行鸿彦侯天浩南京信息工程大学电子与信息工程学院南京210044

针对传统异常流量检测模型对流量数据时空特性利用率较低从而导致检测模型性能较差的问题,该文提出一种基于融合卷积神经网络(CNN)、多头挤压激励机制(MSE)和双向长短期记忆(BiLSTM)网络的异常流量检测方法MSECNN-BiLSTM。利用1维CNN挖... 详细信息

针对传统异常流量检测模型对流量数据时空特性利用率较低从而导致检测模型性能较差的问题,该文提出一种基于融合卷积神经网络(CNN)、多头挤压激励机制(MSE)和双向长短期记忆(BiLSTM)网络的异常流量检测方法MSECNN-BiLSTM。利用1维CNN挖掘空间尺度下的异常流量特征,并引入MSE,多角度自适应特征加权,强化模型全局特征的关联能力。将网络流量的特征输入BiLSTM,捕捉流量数据的时序依赖性,进一步建立网络流量在时间尺度上的关系模型。利用softmax分类器进行预测分类,实验结果验证了所提模型在异常流量检测领域的有效性。

关键词：异常流量检测卷积神经网络长短期记忆网络挤压激励机制

GNSS高级接收机自主完好性监测随机模型精化

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测绘学报 2024年第2期53卷 286-295页

作者：杨玲朱金成孙楠喻杨康沈云中李博峰同济大学测绘与地理信息学院上海200092

在众多涉及生命安全的应用领域,GNSS的用户端设备都必须具备完好性监测能力。高级接收机自主完好性监测(ARAIM)是完好性监测技术在民航领域的最新进展,有望扩展至多个应用领域。然而,ARAIM算法中的接收机噪声项通常使用航空无线电技术... 详细信息

在众多涉及生命安全的应用领域,GNSS的用户端设备都必须具备完好性监测能力。高级接收机自主完好性监测(ARAIM)是完好性监测技术在民航领域的最新进展,有望扩展至多个应用领域。然而,ARAIM算法中的接收机噪声项通常使用航空无线电技术委员会(RTCA)推荐的常系数高度角模型,只能反映民航飞行环境下符合民航特定标准的GNSS接收机噪声特性。在众多应用场景中,接收机软、硬件和应用环境通常不符合ARAIM标准规范,且差异显著,若仍采用固化的常系数随机模型,难以保证ARAIM算法的有效性。为此,本文采用最小二乘方差分量估计(LS-VCE)自适应地构建ARAIM接收机噪声项随机模型,以扩展其算法的适用范围,并以GRACE-FO(GRACE Follow-On)的星载GNSS观测数据为例进行了有效性验证。试验结果表明,采用精化后的随机模型,一方面可提升解分离故障探测和排除的有效性,另一方面可有效降低水平与垂直保护级,提高完好性监测系统的可用性。

关键词： ARAIM 随机模型最小二乘方差分量估计完好性监测保护级

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考虑地震强度不确定性的车站韧性评估方法

岩土工程学报 2024年

作者：张陈龙张东明黄忠凯黄宏伟同济大学地下建筑与工程系同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室

地铁车站作为地下交通的枢纽，是社会经济交流和人员交往的重要组成部分，但其同时也面临着诸多灾害风险。以前包括地震在内的灾害，会对地下交通网络造成严重后果，也对城市功能造成重大损失。因此，地铁车站等关键交通枢纽的韧性评估... 详细信息

地铁车站作为地下交通的枢纽，是社会经济交流和人员交往的重要组成部分，但其同时也面临着诸多灾害风险。以前包括地震在内的灾害，会对地下交通网络造成严重后果，也对城市功能造成重大损失。因此，地铁车站等关键交通枢纽的韧性评估对于提高城市安全性和维护其功能至关重要。本工作旨在提供一个考虑地震强度不确定性的综合韧性评估框架，用于评估浅埋地铁车站在地震灾害下的鲁棒性和快速恢复能力。该框架方法利用有限元软件，建立相关地铁车站数值模型；然后，通过所选择的地震动展开大量数值分析，以便生成关于峰值地面加速度（PGA）的地铁车站易损性函数；接着利用蒙特卡洛模拟进一步量化地震动强度不确定性，并最终确定车站在各个损伤阶段的概率。最终，通过联立地铁车站损伤概率与经济损失关系，考虑地铁车站的恢复路径和可恢复性，完成韧性评估。本研究通过该韧性评估框架和所计算出的韧性指标R，评价和讨论了性能恢复模型和场地条件对车站抗震韧性的影响。这项工作可以帮助地铁网络基于韧性的设计和管理，以支持对地震灾害的适应，从而促进相关决策者关于资源的有效分配。

关键词：地铁车站地震韧性地震易损性地震动不确定性恢复模型

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基于区域掩码对比蒸馏的遥感图像目标检测

东南大学学报（自然科学版） 2024年第3期54卷 761-771页

作者：周杰周子龙罗岩刘瑞赵满艳南京信息工程大学电子与信息工程学院南京210044

为解决遥感图像中存在背景干扰以及目标密集分布的问题,采用了一种以区域掩码对比蒸馏为基础的目标检测方法,旨在提高遥感图像目标检测性能.首先,通过对目标特征区域进行掩码操作,以区分前景和背景并捕捉目标的细节纹理,生成细致的特征... 详细信息

为解决遥感图像中存在背景干扰以及目标密集分布的问题,采用了一种以区域掩码对比蒸馏为基础的目标检测方法,旨在提高遥感图像目标检测性能.首先,通过对目标特征区域进行掩码操作,以区分前景和背景并捕捉目标的细节纹理,生成细致的特征掩码.其次,结合对比蒸馏算法,通过对教师网络和学生网络的区域掩码进行对比学习,使学生网络更加充分地吸收教师网络在目标特征纹理检测方面的知识.同时,在检测阶段引入了一种旋转定位损失算法,该算法通过量化真实边界框和预测边界框之间的格点向量差来进行损失估计,从而减小了预测边界框与真实边界框之间的旋转损失.结果表明,改进算法的均值平均精度在DOTA和HRSC2016数据集上分别较传统算法提高了3.57%和5.22%.

关键词：遥感图像目标检测区域掩码对比蒸馏旋转定位损失函数

基于离散单元法的渗流侵蚀作用下桩基位移与承载特性研究

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岩土力学 2024年第4期45卷 1181-1189,1200页

作者：张冬梅张学亮杜伟伟同济大学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 常州市城乡建设工程管理中心江苏常州213000

随着城市地下空间桩基与隧道立体交叉分布体系的日渐复杂,隧道渗流侵蚀引发的桩基稳定性问题越发突出。然而,目前关于隧道破损引发渗流侵蚀方面的研究工作主要聚焦于侵蚀发生机制方面,其与邻近桩基的相互作用尚欠关注。因此,在物理试验... 详细信息

随着城市地下空间桩基与隧道立体交叉分布体系的日渐复杂,隧道渗流侵蚀引发的桩基稳定性问题越发突出。然而,目前关于隧道破损引发渗流侵蚀方面的研究工作主要聚焦于侵蚀发生机制方面,其与邻近桩基的相互作用尚欠关注。因此,在物理试验揭示渗流侵蚀机制的基础上,通过建立土体临界细粒含量表达式,量化表征了地层侵蚀形态;随后,采用随机定量删除细颗粒的方法,基于离散单元法DEM建立了多区域侵蚀地层模型,进而分析了不同桩基位置、沉桩方式、桩基荷载和基础类型条件下桩基结构的侵蚀响应特征。结果表明,桩基受侵蚀后均产生不同程度的下沉位移,并在不平衡力的驱动下向侵蚀区倾斜;桩端阻力受损后随桩体下沉逐渐上升,侧摩阻力损失则基本无法恢复。此外,不同沉桩方式与桩基荷载下,桩体的位移与阻力变化模式基本一致,主要是变化量的不同;相比单桩,群桩具有更好的抗侵蚀能力。

关键词：模型试验离散单元法侵蚀地层模型影响因素桩基响应