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基于MobileViT-CA模型的营运车辆驾驶人分心行为检测

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中国公路学报 2024年第1期37卷 194-204页

作者：贺宜鲁曼可高嵩曹博李继朴武汉理工大学智能交通系统研究中心湖北武汉430063

营运车辆驾驶人因其职业特殊性,驾驶过程中易产生分心驾驶行为从而引发重大交通事故。为提高营运车辆驾驶人分心驾驶行为的检测准确性和泛化性,提出一种基于改进MobileViT网络的驾驶人分心行为检测方法。首先,基于自然驾驶实车试验,构... 详细信息

营运车辆驾驶人因其职业特殊性,驾驶过程中易产生分心驾驶行为从而引发重大交通事故。为提高营运车辆驾驶人分心驾驶行为的检测准确性和泛化性,提出一种基于改进MobileViT网络的驾驶人分心行为检测方法。首先,基于自然驾驶实车试验,构建包含安全驾驶、使用手机、喝水、整理仪容和与副驾驶交谈5类行为的营运车辆驾驶人分心行为数据集。其次,将注意力机制引入轻量型MobileViT网络,通过选择有效的网络主干MobileViT、注意力模块CA、网络嵌入位置从而设计出最优分类模型MobileViT-CA。研究结果表明:所提出的MobileViT-CA分类模型可以有效提升分类网络的性能,在正常光照条件下的营运车辆驾驶人分心行为数据集和State Farm数据集上分别达到了96.57%和99.89%的准确率,且模型具有体积小、检测精度高的优势,有较高的可靠性和泛化能力。

关键词：交通工程营运车辆分心驾驶行为检测 MobileViT网络注意力机制

“人-车-桩-路-网”深度耦合下的配电网协同规划与运行优化

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电力系统自动化 2024年第7期48卷 24-37页

作者：穆云飞金尚婷赵康宁董晓红贾宏杰戚艳智能电网教育部重点实验室(天津大学) 天津市300072 省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室(河北工业大学) 天津市300130 国网天津市电力公司电力科学研究院天津市300384

电动汽车(EV)作为连接交通电气化和电网清洁化的纽带和桥梁,可实现电力-交通-信息之间的深度耦合,形成电力-交通一体化的规划及运行架构。配电-交通融合系统(DTIS)中,EV充放电行为多时空动态交织、电能流-交通流-信息流深度融合、多利... 详细信息

电动汽车(EV)作为连接交通电气化和电网清洁化的纽带和桥梁,可实现电力-交通-信息之间的深度耦合,形成电力-交通一体化的规划及运行架构。配电-交通融合系统(DTIS)中,EV充放电行为多时空动态交织、电能流-交通流-信息流深度融合、多利益主体动态博弈等大量不确定性因素使配电网的规划及运行优化的边界都将发生重大转变,但同时也给挖掘利用EV的移动储能特性和提升配电网灵活性带来了契机。为此,在分析“人-车-桩-路-网”深度耦合下配电网的形态演化特征基础上,剖析了新形态下配电网协同规划与运行优化所面临的新挑战,进而针对“人-车-桩-路-网”耦合下的EV灵活性建模、灵活域高效构建及预测、协同规划、运行优化4个方面关键技术展开讨论,并对相关技术问题的研究方向进行了展望。

关键词：电动汽车电力-交通一体化协同规划运行优化灵活域多模态信息融合

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道路桥梁智能检测技术研究现状与应用综述

交通工程 2024年第6期24卷 85-88页

作者：辛绍强张海辉于太伏天津市交通科学研究院天津300300

本研究旨在综述路桥智能检测技术在监测路桥工程中的应用及其研究现状,重点探讨了无人机技术、移动机器人和水下机器人等技术在提高监测精度和效率方面的潜力。通过文献调研和案例分析,系统梳理了这些智能检测技术的应用情况。研究结果... 详细信息

本研究旨在综述路桥智能检测技术在监测路桥工程中的应用及其研究现状,重点探讨了无人机技术、移动机器人和水下机器人等技术在提高监测精度和效率方面的潜力。通过文献调研和案例分析,系统梳理了这些智能检测技术的应用情况。研究结果显示,无人机技术能进行大范围的空中监测,移动机器人适合地面和桥梁结构的近距离检测,而水下机器人则专门用于水下结构的监测。这些技术的应用显著提升了监测的自动化和数据采集的准确性。

关键词：路桥工程智能检测无人机移动机器人水下机器人

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基于BFGS方法的列车速度预测控制研究

铁道科学与工程学报 2024年第2期21卷 522-532页

作者：王玺邢科家王健王芃中国铁道科学研究院研究生部北京100081 中国铁道科学研究院集团有限公司通信信号研究所北京100081 国家铁路智能运输系统工程技术研究中心北京100081

列车速度控制是轨道交通发展领域的重要基础问题。面向真实列车速度控制应用场景的列车动力学模型及其控制器设计更具挑战性。一方面,传统基于反馈的无模型控制策略存在收敛速度慢、参数要求高、环境变化敏感等问题,目前难以从优化角度... 详细信息

列车速度控制是轨道交通发展领域的重要基础问题。面向真实列车速度控制应用场景的列车动力学模型及其控制器设计更具挑战性。一方面,传统基于反馈的无模型控制策略存在收敛速度慢、参数要求高、环境变化敏感等问题,目前难以从优化角度设计控制器且应对复杂系统的约束。另一方面,传统的列车单质点动力学模型很难解决高速列车运行过程中的非线性特性。针对上述瓶颈,首先对列车各节车厢进行受力分析,且考虑车厢间的安全距离,将相对位置和相对速度作为可变状态构建列车多质点模型。然后采用模型预测控制策略,综合考虑列车速度控制的非线性成本函数,处理列车运行过程中的复杂约束,预测控制系统的未来动态行为。然后,针对列车预测控制中的复杂动态约束非线性优化问题,设计对数障碍函数处理不等式约束,进而从拟牛顿法角度设计一种具有稳定收敛性的基于BFGS方法的列车速度预测控制算法,完成列车速度的精准跟踪控制。最后,以国内某线站间列车运行数据为例,与其他先进控制方法进行对比实验,以验证所提出的BFGS列车速度预测控制算法的优越性能。实验结果表明,本文所设计的基于BFGS方法的列车速度预测控制算法能够有效地减小列车速度跟踪误差和位移误差,提升列车速度跟踪精度,有利于保障列车的安全、准点、高效、平稳运行,为轨道交通列车速度控制技术发展提供新思路。

关键词：多质点模型模型预测控制 BFGS 列车速度控制

双自由度D形截面柱体流致振动的二维数值模拟

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船舶力学 2024年第6期28卷 896-906页

作者：宋吉宁李壮蒋学炼金瑞佳刘宇航邓钰瑶天津城建大学天津市软土特性与工程环境重点实验室天津300384 交通运输部天津水运工程科学研究所港口水工建筑技术国家工程研究中心天津300456

本文研究了D形截面柱体在顺流向和横流向两个自由度下的流致振动特性,迎流角为90°,质量比为2.6,雷诺数为370~3685,应用RANS方程采用SST k-ω湍流模型和Newmark-β法求解水流运动和柱体运动,入口流速采用匀加速法,检验了数值模型的网格... 详细信息

本文研究了D形截面柱体在顺流向和横流向两个自由度下的流致振动特性,迎流角为90°,质量比为2.6,雷诺数为370~3685,应用RANS方程采用SST k-ω湍流模型和Newmark-β法求解水流运动和柱体运动,入口流速采用匀加速法,检验了数值模型的网格和时间步长敏感性,并与相关文献的实验结果进行对比,验证了数值模型的可靠性。基于计算结果,系统分析了D形截面柱体的振幅、振动频率、水动力系数、尾涡脱落模式,以及平均位置偏移情况。结果表明,双自由度D形截面柱体在约化速度为8~14的区间内表现为涡激振动-驰振模式,尾涡多为2S和S+2S交替脱落,双自由度振幅比单自由度有显著的增大。升力主要偏向截面的直线边一侧,且升力出现了多个倍频。横流向和顺流向平均偏移量最大都可达到一倍特征长度以上。

关键词： D形截面不对称迎流流致振动双自由度

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智能汽车轨迹跟踪多目标显式模型预测控制

汽车工程 2024年第5期46卷 784-794,815页

作者：赵树恩王盛冷姚重庆交通大学机电与车辆工程学院重庆400074 武汉理工大学智能交通系统研究中心武汉430063

针对现有智能汽车轨迹跟踪控制算法难以同时保证跟踪精确性、横向稳定性、舒适性以及控制实时性的问题,提出了一种基于多目标优化和显式模型预测控制理论的轨迹跟踪控制策略(MO-EMPC)。首先,建立考虑跟踪精确性、横向稳定性、舒适性的... 详细信息

针对现有智能汽车轨迹跟踪控制算法难以同时保证跟踪精确性、横向稳定性、舒适性以及控制实时性的问题,提出了一种基于多目标优化和显式模型预测控制理论的轨迹跟踪控制策略(MO-EMPC)。首先,建立考虑跟踪精确性、横向稳定性、舒适性的多目标函数及约束。然后,针对传统MPC控制实时性低的问题,设计基于EMPC的多目标优化轨迹跟踪控制器,通过引入多参数二次规划(MPQP)理论,将反复在线优化求解过程转化为等价的分段仿射系统(PPWA),离线计算得到最优显式控制律以供实时控制调用,减少在线运算时间。最后,基于CarSim/Simlink联合仿真方法,将所设计控制器的轨迹跟踪多目标优化效果与MPC控制效果进行对比验证。研究结果表明,所提出的轨迹跟踪策略在保证良好的跟踪精度前提下,横向稳定性、舒适性方面的表现更优于MPC控制器,且算法在线运行速度提高56.63%。

关键词：汽车工程轨迹跟踪多目标优化智能车辆显式模型预测控制

基于高光谱成像技术的涌泉蜜桔糖度最优检测位置

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中国光学（中英文） 2024年第1期17卷 128-139页

作者：李斌万霞刘爱伦邹吉平卢英俊姚迟刘燕德华东交通大学、智能机电装备创新研究院、水果智能光电检测技术与设备国家与地方联合工程研究中心南昌330013

本文旨在探索涌泉蜜桔糖度的最优检测位置和最佳预测模型,以便为蜜桔糖度检测分级提供理论依据。本文利用波长为390.2~981.3 nm的高光谱成像系统对涌泉蜜桔糖度最佳检测位置进行研究,将涌泉蜜桔的花萼、果茎、赤道和全局的光谱信息与其... 详细信息

本文旨在探索涌泉蜜桔糖度的最优检测位置和最佳预测模型,以便为蜜桔糖度检测分级提供理论依据。本文利用波长为390.2~981.3 nm的高光谱成像系统对涌泉蜜桔糖度最佳检测位置进行研究,将涌泉蜜桔的花萼、果茎、赤道和全局的光谱信息与其对应部位的糖度结合,建立其预测模型。使用标准正态变量变换(SNV)、多元散射校正(MSC)、基线校准(Baseline)和SG平滑(Savitzkv-Golay)4种预处理方法对不同部位的原始光谱进行预处理,用预处理后的光谱数据建立偏最小二乘回归(PLSR)和最小二乘支持向量机(LSSVM)模型。找出蜜桔不同部位的最佳预处理方式,对经过最佳预处理后的光谱数据采用竞争性自适应重加权算法(CARS)和无信息变量消除法(UVE)进行特征波长筛选。最后,用筛选后的光谱数据建立PLSR和LSSVM模型并进行分析比较。研究结果表明,全局的MSC-CARS-LSSVM模型预测效果最佳,其预测集相关系数Rp=0.955,均方根误差RMSEP=0.395,其次是蜜桔赤道部位的SNV-PLSR模型,其预测集相关系数Rp=0.936,均方根误差RMSEP=0.37。两者预测集相关系数相近,因此可将赤道位置作为蜜桔糖度的最优检测位置。本研究表明根据蜜桔不同部位建立的糖度预测模型的预测效果有所差异,研究最优检测位置和最佳预测模型可以为蜜桔进行糖度检测分级提供理论依据。

关键词：涌泉蜜桔高光谱糖度偏最小二乘回归最小二乘支持向量机

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河道底泥电渗脱水及重金属去除试验研究

交通节能与环保 2024年第2期20卷 33-38页

作者：张旭良刘晨景天津市公路事业发展服务中心天津300000 天津市交通科学研究院天津300000

针对河道底泥对环境的影响,本文采用生物表面活性剂槐糖脂和柠檬酸的复配溶液,以及建筑废弃泥浆试验得到的最佳絮凝剂,对河道底泥进行电渗处理试验。以出水量、电流密度、含水率分布、容许承载力及试验后河道底泥的重金属含量为评价指标... 详细信息

针对河道底泥对环境的影响,本文采用生物表面活性剂槐糖脂和柠檬酸的复配溶液,以及建筑废弃泥浆试验得到的最佳絮凝剂,对河道底泥进行电渗处理试验。以出水量、电流密度、含水率分布、容许承载力及试验后河道底泥的重金属含量为评价指标,综合评判电渗试验效果。结果表明,电渗脱水处理效果明显,絮凝剂可以显著提高脱水效率;在重金属去除方面,不同区域重金属的去除率不同,其中阳极重金属去除率最高。

关键词：重金属去除电渗脱水电渗-真空预压联合废弃泥浆河道底泥

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钻孔桩废弃泥浆絮凝-电渗试验研究

交通节能与环保 2024年第1期20卷 183-190页

作者：陈鸿锦刘爽天津市公路事业发展服务中心天津300300 天津市交通科学研究院天津300300

钻孔桩废弃泥浆由于含水率高,流动性大,并且处理不当会存在二次污染的风险,在实际工程建设中已成为环保领域的一大难题。为了取得更好的废弃泥浆脱水效果,本文采用4种不同的絮凝剂对钻孔桩废弃泥浆进行絮凝—电渗试验。以出水量、电流... 详细信息

钻孔桩废弃泥浆由于含水率高,流动性大,并且处理不当会存在二次污染的风险,在实际工程建设中已成为环保领域的一大难题。为了取得更好的废弃泥浆脱水效果,本文采用4种不同的絮凝剂对钻孔桩废弃泥浆进行絮凝—电渗试验。以出水量、电流密度、浊度和含水率为评价指标,对比了各絮凝剂的处理效果。结果表明,阴离子型絮凝剂添加量为30ml时,其絮凝—电渗效果最佳;经过絮凝—电渗处理后,废弃泥浆含水率显著降低。研究表明电渗法联合絮凝沉淀法(即药剂电渗处理法)可行、效果显著,值得大范围推广。

关键词：废弃泥浆泥浆试验电渗脱水絮凝-电渗絮凝剂

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