检索结果-南通市图书馆

作者：李文昊安徽建筑大学

学位级别：硕士

为了应对日益严重的能源危机,各国都在核聚变领域投入了大量的人力物力进行相关的研究。聚变堆主机关键系统综合研究设施(Comprehensive Research Facility for Fusion Technology,CRAFT)是我国“十三五”规划中建设的核聚变大科学装置... 详细信息

为了应对日益严重的能源危机,各国都在核聚变领域投入了大量的人力物力进行相关的研究。聚变堆主机关键系统综合研究设施(Comprehensive Research Facility for Fusion Technology,CRAFT)是我国“十三五”规划中建设的核聚变大科学装置,其中CRAFT纵场(Toroidal Field,TF)磁体电源变流器系统是聚变装置稳定可靠运行的关键系统,其主要作用是为大型超导磁体和超导导体的电磁性能研究提供大功率电源。晶闸管的触发关系到变流器系统的稳定可靠运行,需针对负载及运行特性进行研究。本文首先进行了触发脉冲形成的环节设计。通过分析、比较同步信号选取方案,以整流变压器原边电压作为同步信号,避免了多级变压器漏感导致的同步信号与晶闸管换相电压之间的相位差。基于德州仪器的AMC23C10过零比较芯片设计了隔离型过零比较电路,仿真验证表明了该设计可以较好完成过零比较。针对托卡马克装置的特点,采用等相位触发的方式,实现6组双窄脉冲触发形成单元设计。其次完成了强触发末级驱动电路的设计。通过对大电流超导负载的运行特点的分析,得出其对晶闸管驱动电路功率、脉冲宽度和同步性的设计要求。根据晶闸管的参数,基于负载线的设计方法和基于光耦的隔离同步方案,完成了强触发末级驱动电路的设计和研发。仿真结果表明,驱动电路可以输出约2.5A的强触发电流峰值和3.5A/μs的电流上升率,较好地满足了设计要求。最后设计和搭建了移相触发实验平台以及晶闸管开通特性实验平台。基于STM32和可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,PLC)设计了输出移相触发信号的实验平台,完成同步信号的输入、过零比较,并可以通过手动设定触发角度,误差小于1°。搭建了晶闸管开通特性实验平台,可以测试晶闸管开通期间门极和阳极的电压电流波形。实验结果表明,设计的驱动电路可以稳定快速的触发大电流超导负载用晶闸管。此外该驱动电路和试验平台还可用于驱动电路输出特性和晶闸管开通时间的相关性试验,为进一步的研究提供试验数据。图[64]表[8]参[57]

关键词： CRAFT TF磁体电源变流器核聚变晶闸管驱动电路

京台高铁安徽段沿线乡村景观特征分类与视觉偏好研究

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京台高铁安徽段沿线乡村景观特征分类与视觉偏好研究

作者：谢林将安徽建筑大学

学位级别：硕士

新时期“乡村振兴”和“交旅融合”的战略背景下,高铁对于交通的重要支撑作用日益显著,由于旅游资源的不可移动性,旅游型乡村的发展对交通系统的依赖性逐渐增强。高铁沿线景观在一定程度上能够充分体现区域旅游形象,因此高铁沿线的景观... 详细信息

新时期“乡村振兴”和“交旅融合”的战略背景下,高铁对于交通的重要支撑作用日益显著,由于旅游资源的不可移动性,旅游型乡村的发展对交通系统的依赖性逐渐增强。高铁沿线景观在一定程度上能够充分体现区域旅游形象,因此高铁沿线的景观建设逐渐受到公众的关注,但传统的高铁沿线景观设计已经无法满足大众需求。且高铁沿线的景观特征类型繁多,如何进行科学的分类规划目前还未进行深入研究,利用GIS中的数据叠加方法对高铁沿线的景观特征进行分类能够有效的实施针对性规划提升设计,科学的提供了大尺度景观特征分类的研究方法,研究针对如何实现交旅融合时代下高铁沿线乡村景观的品质提升,使高铁沿线乡村景观形成与所在地区相呼应的独特风格,并满足乘客视觉审美需求等问题,通过景观特征分类与主客观结合实验,研究公众对于高铁沿线乡村景观的感知情况,分析不同类型高铁沿线景观空间中公众视觉偏好差异,借此提出景观提升的措施和建议。本文根据京台高铁安徽段的地理特性,利用Arc GIS10.8.1对研究区域范围内的景观特征进行识别分类,共提取46种高铁沿线乡村景观特征类型,并依据景观特征分类结果设计主客观景观偏好实验,并进行视知觉理论进行论证。研究结果显示:(1)高铁沿线乡村景观空间中乘客的视觉感知状况存在显著差异。具有地域特色的建筑、耕地以及人工干预的半自然景观等会显著影响被试的视觉偏好;景观多样性对主观偏好评分产生显著的积极影响,而地域性感知、空间层次性的积极影响较小;(2)证实在相同地域情况下,不同景观空间类型对公众注意力以及心理亦产生显著影响,且公众的情绪唤醒水平存在显著差异。(3)对眼动数据、生理数据与主观问卷数据结果进行分析,发现主客观数据之间具有较高相关性,进一步确认了眼动追踪与生理测量技术在评估高铁沿线景观感知方面的价值。通过实验分析结合京台高铁安徽段沿线乡村景观建设现状,以乘客视角提出高铁沿线景观设计策略。进一步体现高铁沿线乡村景观设计中的地域文化价值,并为高铁沿线景观要素定量化设计提供参考。

关键词：京台高铁乡村景观景观分类视觉偏好眼动追踪

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中国省域数字经济与新型城镇化协调发展研究

中国省域数字经济与新型城镇化协调发展研究

作者：姜焱安徽建筑大学

学位级别：硕士

“十四五”时期,数字经济、新型城镇化将在社会主义现代化建设中扮演更加重要的角色。数字经济与新型城镇化的融合协同发展是新时代的研究热点。本文探究2013—2022年我国31个省份数字经济与新型城镇化两个系统的协调发展关系。首先,本... 详细信息

“十四五”时期,数字经济、新型城镇化将在社会主义现代化建设中扮演更加重要的角色。数字经济与新型城镇化的融合协同发展是新时代的研究热点。本文探究2013—2022年我国31个省份数字经济与新型城镇化两个系统的协调发展关系。首先,本文界定了数字经济与新型城镇化的内涵,分析了两系统的相互作用机理,分别建立了数字经济、新型城镇化两个指标体系,然后采用熵值法测度了数字经济与新型城镇化的综合发展水平。接着利用耦合协调度模型分析了中国省域数字经济与新型城镇化的协调发展情况,利用莫兰指数分析了耦合协调度的空间集聚性,并探究了数字经济对新型城镇化的作用机制。最后,采用空间误差模型分析耦合协调度的影响因素并得出相关结论,进而有针对性地提出相关建议。本文主要结论如下:(1)2013—2022年间,我国数字经济和新型城镇化综合发展水平总体处于上升趋势,且都呈东高西低、中部居中的空间分布特征。(2)两系统耦合协调度不断上升,到了2022年全国大部分地区已经达到初级协调水平,数字经济通过提升技术创新水平和降低碳排放进而促进新型城镇化建设。(3)市场需求、科技创新、数字产业发展、数字基础设施建设、政府干预、人力资本水平、金融基础设施配套等变量对我国数字经济与新型城镇化的协调发展均有一定的正向影响作用,其中数字基础设施支撑力和市场需求拉动力影响效果较强。针对结论,本文建议如下:(1)加强建设数字基础设施,加大科研创新投入。利用西部地区地理位置优势,加强大数据中心建设,发展西数东用的优势;东部地区利用庞大的规模经济和制造业优势,加大高精尖技术研发投入,带动中西部地区发展。(2)持续推进以人为核心的新型城镇化建设,建设好人才孵化基地。(3)加强农业现代化发展。利用数字技术推动农业产业升级,推动农业供给侧改革。(4)加强市场需求的拉动作用。政府提供良好的营商环境、政策保障,加强市场监管、激发市场活力,利用市场选择做好投资决策,引导企业成为数字经济和新型城镇化建设的主体。(5)充分利用数字技术赋能新型城镇化建设。利用数字化、智能化技术,推进智慧城市建设,协调城镇发展主体,完善上下游产业链协同发展机制,全面推动战略性新兴产业发展。图[8]表[17]参[59]

关键词：数字经济新型城镇化耦合协调度空间误差模型

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多DAB并联变换器控制及其分岔行为研究

多DAB并联变换器控制及其分岔行为研究

作者：夏虎安徽建筑大学

学位级别：硕士

双有源全桥DC/DC变换器(Dual Active Bridge,DAB)因具备功率双向传输、宽电压增益范围、易于实现软开关等优点,广泛应用于直流配电、储能和电动汽车等领域。本文针对DAB变换器传统单移相控制中存在较大回流功率的问题,设计一种新型单移... 详细信息

双有源全桥DC/DC变换器(Dual Active Bridge,DAB)因具备功率双向传输、宽电压增益范围、易于实现软开关等优点,广泛应用于直流配电、储能和电动汽车等领域。本文针对DAB变换器传统单移相控制中存在较大回流功率的问题,设计一种新型单移相控制方法;针对多DAB模块并联系统中存在输出功率不均分的问题,设计一种基于输入阻抗的输入均压控制策略;通过分析DAB变换器及其并联系统分岔行为对系统稳定性的影响,得到变换器参数的稳定区域。本文开展的具体工作如下:(1)分析了传统单移相控制存在的回流功率问题,通过固定两个H桥之间的外移相比,调整逆变桥内移相比,得到能够减小回流功率的新型单移相控制方法,进一步分析了DAB变换器在该控制方法下的工作原理,并比较了两种单移相控制方法的工作特性。相比传统单移相控制,新型单移相控制下变换器的回流功率更小,最后通过仿真验证了理论分析的正确性和控制方法的有效性;(2)分析了多DAB变换器输入串联输出并联系统(Input Series Output ParalelDual Active Bridge,ISOP-DAB)存在的输出功率不均分问题,以及系统输入均压、输出功率均分与DAB变换器输入阻抗之间的关系,通过调节移相比,使各模块输入阻抗幅值相等,得到基于输入阻抗的ISOP-DAB系统输入均压控制策略,实现了系统输入电压均分以及模块输出功率相等,最后通过仿真验证了理论分析的正确性及控制策略的有效性;(3)分析了系统分岔行为与系统稳定性的关系,通过建立系统的离散迭代模型,描述了系统的分岔行为,并说明控制参数的选择和时间延迟对系统稳定性的影响,进一步,得到了系统控制参数的稳定区域,为系统参数设计指导提供理论依据,并通过仿真验证了理论分析的正确性;(4)设计了DAB变换器实验样机,通过两台样机的串并联得到ISOP-DAB并联系统,通过具体实验对本文设计的控制方法、控制策略的有效性,以及DAB变换器分岔行为理论分析的正确性进行了验证。图[47]表[8]参[60]

关键词：双有源全桥DC/DC变换器回流功率输入串联输出并联输入均压分岔行为

铈掺杂氨基功能化金属有机骨架活化过硫酸盐降解苯酚的研究

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铈掺杂氨基功能化金属有机骨架活化过硫酸盐降解苯酚的研究

作者：莫立杰安徽建筑大学

学位级别：硕士

近年来,以酚类化学品为代表的有机污染物对自然水体造成一定污染,给人类健康和生态系统带来了严重危害。基于硫酸根自由基的高级氧化技术（SR-AOPs）以其高效、绿色、能耗低、反应条件适用性广等优点,被广泛应用于药物和染料等有机物污... 详细信息

近年来,以酚类化学品为代表的有机污染物对自然水体造成一定污染,给人类健康和生态系统带来了严重危害。基于硫酸根自由基的高级氧化技术（SR-AOPs）以其高效、绿色、能耗低、反应条件适用性广等优点,被广泛应用于药物和染料等有机物污染物的降解。以Fe为中心的MOFs具有高比表面积、多孔性、结构灵活多变等特点,在吸附、气体储存和分离、催化等领域拥有较大的应用潜力。通过官能团修饰和金属掺杂等方式可以加速MOFs中Fe（Ⅲ）与Fe（Ⅱ）之间的转化,提高活化过硫酸盐降解有机污染物的速率。目前关于MOFs活化过硫酸盐的催化机理尚需研究。基于已有研究,本文以铁基MOF材料MIL-101（Fe）为基础,探究通过添加氨基官能团以及掺杂过渡金属Ce,探讨改进后的MOF催化剂活化过一硫酸盐降解苯酚的影响,主要结论如下:（1）通过添加氨基官能团,可以提高金属有机骨架作为PMS催化剂的活化效率。采用溶剂热法,制备了催化剂NH2-MIL-101（Fe）,并采用SEM、XRD、XPS及FT-IR表征分析证明了催化剂的成功制备;通过构建NH2-MIL-101（Fe）/PMS体系,以苯酚为目标污染物,研究了不同体系、温度、初始p H值、催化剂投加量、PMS浓度以及阴离子干扰对降解苯酚的影响;最后通过自由基淬灭实验对该体系降解苯酚的机理进行分析,并通过重复利用实验探究催化材料在实际废水处理过程的稳定性。结果表明:相较于催化剂MIL-101（Fe）,添加氨基官能团,可以提高催化剂的活化性能。在催化剂NH2-MIL-101（Fe）的投加量为20 mg,PMS浓度为1 mmol/L,溶液初始p H值为6.85,温度为25℃的条件下,NH2-MIL-101（Fe）/PMS体系在60 min内对100 m L浓度为10 mg/L的苯酚的降解率达到了51.54%,k值达到0.0129 min-1,并且在p H（3-9）范围内具有良好的降解效果,降解率达到51.54%以上。自由基淬灭实验结果显示,催化剂通过活化PMS生成自由基SO4·-、·OH、·O2-和非自由基1O2攻击苯酚,最终矿化生成CO2和H2O;催化剂NH2-MIL-101（Fe）经3次重复使用后降解率保持在29.61%以上。（2）通过掺杂过渡金属铈,可以有效提高金属有机骨架活化PMS的效率。通过溶剂热法,制备了催化剂NH2-MIL-101（Fe,Ce）,并采用SEM、XRD、XPS及FT-IR表征结果证明NH2-MIL-101（Fe,Ce）已成功制备;然后通过构建NH2-MIL-101（Fe,Ce）/PMS体系,以苯酚为目标污染物,研究了不同Ce掺杂比例的对比、催化剂投加量、PMS浓度、阴离子干扰、温度、初始p H值对苯酚降解的影响;通过自由基淬灭实验以及EPR自由基捕获实验对该体系中降解苯酚的机理进行分析,并通过ICP-OES探究催化材料在实际废水处理过程中的金属离子溶出情况,并采用液质联用LC-MS分析苯酚的降解路径。结果表明:与催化剂NH2-MIL-101（Fe）相比,掺杂过渡金属Ce,可以进一步提高催化剂的活化性能。在催化剂NH2-MIL-101（Fe,Ce）-15%的投加量为20 mg,PMS浓度为1 mmol/L,溶液初始p H值为6.85,温度为25℃的条件下,该体系在50 min内对100 m L浓度为10 mg/L的苯酚的降解率达到100%,k值达到0.054 min-1,并且在初始p H值为3～9的范围内均具有良好的催化活性。自由基淬灭和EPR自由基捕获实验结果显示,该体系存在自由基SO4·-、·OH、·O2-和非自由基1O2共同作用于苯酚,使其矿化生成CO2和H2O。图[26]表[6]参[135]

关键词：苯酚过一硫酸盐金属有机骨架催化高级氧化技术

受限立面构型对称双火源条件下聚氨酯泡沫顺流火蔓延研究

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受限立面构型对称双火源条件下聚氨酯泡沫顺流火蔓延研究

作者：张翔安徽建筑大学

学位级别：硕士

建筑外墙保温材料使用能有效促进建筑节能减排,有机保温材料因其优越的隔热性能被广泛运用于建筑外立面保温。建筑火灾案例表明,因历史原因,存在既有建筑未按现有规范《建筑设计防火规范》（GB50016-2014）要求使用保温材料,进一步增大... 详细信息

建筑外墙保温材料使用能有效促进建筑节能减排,有机保温材料因其优越的隔热性能被广泛运用于建筑外立面保温。建筑火灾案例表明,因历史原因,存在既有建筑未按现有规范《建筑设计防火规范》（GB50016-2014）要求使用保温材料,进一步增大了火灾危害性,由于火场的随机性与失控性,火灾发生时可能出现不同受限构型下两个及以上的多火源燃烧现象。当不同火源出现汇集火蔓延,火焰间往往出现火焰融合,火焰融合阶段将大大增加火灾危险性。在不同受限构型下双火源火灾的危害性大于单火源以及非受限构型,进而揭示不同受限构型对称双火源火蔓延的特殊规律,对不同建筑构型的火灾风险评估和消防安全设计具有一定参考价值。本文在实验基础上通过理论分析与数值模拟结合,研究了不同受限构型对称双火源条件下聚氨酯泡沫顺流火蔓延的燃烧行为。本文开展的研究工作和结论包括:开展不同受限构型对称双火源条件下聚氨酯泡沫顺流火蔓延实验,研究火焰形状、燃烧速率、质量损失、火焰高度和脉动频率等特征参数。首先,理论分析火焰融合的机理及近壁火火焰受力分析,发现火焰融合趋势与板材几何尺寸、映射长度L越小、单个火源的热释放速率dQ（9）以及近壁火的火焰倾角1?相关;其次,通过实验结果与视频图像分析,建立了顺流火蔓延物理模型,揭示了平均火焰高度火源间空气卷吸和受限夹角间关系;最后通过视频图像分析得出不同受限夹角下火焰脉动频率大小的变化,通过引入等效水力直径与前人的计算模型对比验证,进而优化火焰脉动计算公式提高预测精度。开展150°受限构型对称双火源条件下聚氨酯泡沫顺流火蔓延实验,研究火焰融合阶段羽流场的羽流中心线温度、气流速度、火焰高度和火焰蔓延速率等特征参数。揭示大角度受限空间下羽流场特性,在实验结果基础上利用Mc Caffrey羽流模型得到稳定火焰区的火焰高度;研究发现稳定燃烧区中火蔓延速率与热释放速率呈一定的幂次关系。在小尺寸实验基础上,利用FDS软件模拟大尺寸外立面保温材料火蔓延研究。研究发现聚氨酯泡沫保温材料在90°受限构型对称双火源顺流火蔓延过程中,火焰融合后呈“倒V”型蔓延;自由对流条件下,火羽流中温度的分布决定了速度的分布,烟气速度与温度呈正相关。图[45]表[5]参[74]

关键词：保温材料受限构型双火源顺流火蔓延数值模拟

基于模糊AHP-DEMATEL的城市桥梁运营期安全风险评估研究

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基于模糊AHP-DEMATEL的城市桥梁运营期安全风险评估研究

作者：刘健安徽建筑大学

学位级别：硕士

近年来,我国城市桥梁数量不断增加,桥梁规模越来越大,桥梁运营期发生的安全事故也越来越多,给桥梁安全运营带来了较大的挑战,针对桥梁开展风险评估研究至关重要。本文以城市桥梁为研究对象,基于某省桥梁基础数据及资料,结合桥梁自身结... 详细信息

近年来,我国城市桥梁数量不断增加,桥梁规模越来越大,桥梁运营期发生的安全事故也越来越多,给桥梁安全运营带来了较大的挑战,针对桥梁开展风险评估研究至关重要。本文以城市桥梁为研究对象,基于某省桥梁基础数据及资料,结合桥梁自身结构病害,构建了城市桥梁运营期风险评估指标体系,建立了相应的评估模型,开展了城市桥梁运营期风险评估方法研究,为城市桥梁风险评估提供了技术支撑。主要研究内容如下:(1)构建了城市桥梁运营期风险评估指标体系。通过调研某省16个城市桥梁的基础数据,收集汇总近10年的典型城市桥梁事故资料,并对事故原因进行分析,参考城市桥梁风险评估标准及相关文献等资料,结合实地勘察,最终构建了包括桥梁自身因素、外界环境影响、风险防控能力3个一级指标以及19个二级指标的城市桥梁运营期风险评估体系。(2)建立了城市桥梁运营期风险评估模型。一是通过层次分析法(AHP)综合考虑了桥梁本体、人、环境、管理等因素的影响,建立各影响因素两两比较判断矩阵,初步确定了桥梁的各指标权重;考虑到层次分析法主观性及可能产生的结果偏差,引入决策实验室法(DEMATEL)构建了AHP-DEMATEL模型。该方法不仅反映了各二级指标在指标体系中对一级指标的作用,而且考虑了各二级指标之间的相互影响程度,避免因单个专家意见的局限对结果造成影响,计算得到的综合权重更具有客观性和科学性。此外,本文还将肯特法引入城市桥梁风险评估中,通过对其指标体系、权重、计算方法的改进,使其适用于城市桥梁运营期评估中。运用灰色数学理论,建立五灰类白化权函数,一定程度上减少了桥梁风险评估中的不确定性和主观性的影响,通过定量计算和定性分析相结合的方法,使所计算的结果更加符合实际工程状况。(3)实例分析应用。将上述成果应用于某A市桥梁,首先以A市龙湖大桥为算例,详细计算得到了该桥风险值为6.33分,风险等级为四类较高风险,同时计算得到了其余29座桥梁的风险等级。对比桥梁相关检验报告及历年养护情况,验证了该方法的可行性,并给出了相关风险防控意见和建议,为城市桥梁运营期风险评估研究提供了参考。图[15]表[25]参[65]

关键词：城市桥梁运营期风险评估肯特法 AHP-DEMATEL模型

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放射治疗室异常检测方法研究及系统设计

放射治疗室异常检测方法研究及系统设计

作者：刘志华安徽建筑大学

学位级别：硕士

智能建筑的核心在于建筑设备、办公系统和通信系统的自动化。传统监控只能翻看和记录,需要人工检索异常事件。近年来,计算机技术的发展使得实时异常检测成为可能,如何使用智能算法实现实时检测并作出客观评价是当前研究的重点。智能监... 详细信息

智能建筑的核心在于建筑设备、办公系统和通信系统的自动化。传统监控只能翻看和记录,需要人工检索异常事件。近年来,计算机技术的发展使得实时异常检测成为可能,如何使用智能算法实现实时检测并作出客观评价是当前研究的重点。智能监控是智能建筑的重要组成部分,基于计算机视觉的异常行为检测可提高其安全水平。放射治疗室作为医院中的特殊场所,安全监控很有必要。首先,放疗设备昂贵且维护困难,有必要检测可能损害设备的异物;其次,患者姿态可能对治疗效果产生较大影响,监测患者姿态并及时提醒纠正具有重要意义。本文旨在设计一个应用在放射治疗室内进行异常监测的系统,通过对基于计算机视觉的患者放疗姿势监测以及障碍物检测方法展开研究,开发用于实现该系统的高效、准确的放射治疗室内异常监测方法。本文开展的主要研究工作如下:首先,为了确保患者接受临床放射治疗时的准确性,以及避免患者异常行为引起的受伤,对基于计算机视觉的人员异常行为检测方法展开了研究。本研究采用了Res Net-18模型,开发了一种识别患者姿势的方法,利用深度学习技术来监测患者可能出现的错误姿势。其次,为了降低放射治疗室中可能存在的障碍物对设备运行的干扰,本文研究了基于改进YOLOv5的放射治疗室障碍物检测方法。通过缩减网络规模并保证障碍物检测的精度和准确性,提出了改进的YOLOv5模型。该模型在YOLOv5的主干部分中采用了Mobile Net V3替代原有模块,并引入了CA注意力机制以取代Mobile Net V3中的SE注意力机制,从而减少了检测模型的参数数量,增强了对低灵敏度空间信息的捕获能力。最后,设计了一个面向放射治疗室内的异常监测系统,以满足对放射治疗内异常情况进行实时监测的需求。通过采用Py Qt5框架,并结合本文提出的放射治疗姿势监测方法和放射治疗室内障碍物检测与识别方法,该系统能够直观准确地监测放射治疗室内的异常情况。该系统利用摄像头和计算机视觉技术监测患者在放射治疗过程中的姿势以及放射治疗室内的障碍物,通过人工智能算法对患者姿势进行分类和监测,并对室内的障碍物进行检测,在出现错误姿势或者出现影响放疗设备运行的障碍物时发出警报,提醒技术人员做出相应的响应。实验结果表明,该系统能够有效监测患者的放疗姿势以及放疗室内可能出现的障碍物,并及时发出警报,具有较高的准确性和可靠性。图[30]表[6]参[70]

关键词：障碍物检测姿势检测智能识别智能监控轻量化网络系统设计

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基于知识图谱的双端推荐模型研究

基于知识图谱的双端推荐模型研究

作者：纪梓杰安徽建筑大学

学位级别：硕士

互联网的迅猛发展造成了信息过载的问题,为了应对这一危机,推荐系统应运而生,旨在为用户提供个性化的推荐服务。知识图谱与推荐系统的结合是当下研究的热点。知识图谱作为一种辅助信息,可为推荐系统提供更深层次的语义理解和知识背景支... 详细信息

互联网的迅猛发展造成了信息过载的问题,为了应对这一危机,推荐系统应运而生,旨在为用户提供个性化的推荐服务。知识图谱与推荐系统的结合是当下研究的热点。知识图谱作为一种辅助信息,可为推荐系统提供更深层次的语义理解和知识背景支持,从而提高推荐的准确性和个性化程度。目前大多数基于知识图谱的推荐模型未充分考虑用户的历史偏好和物品的邻域特征,也未能有效地将用户历史的交互信息与图谱信息有机结合。因此本文将针对以上问题展开研究。本文的主要工作如下:(1)针对现有的基于知识图谱的推荐模型往往侧重于分析物品的特征信息,而忽视用户历史兴趣的传播,同时对图谱中实体间的邻域信息未能充分挖掘的问题,提出一种融合图注意力和知识图卷积网络的双端邻居推荐算法(DNGAKG)。在用户端,将用户的历史兴趣作为种子,在知识图谱中迭代传播偏好,融合图注意力形成用户的潜在兴趣向量,利用池化操作限制路径传播范围;在物品端,结合图卷积网络在图谱遍历中聚合重要邻域节点,通过对邻域信息进行特征组合,以获取物品的偏好聚合向量;另外在损失函数中融入标签平滑正则化项,进而提升模型的泛化能力。在三个公开数据集上开展实验并分析,设计了与另外七个基线模型的对比实验、消融实验、优化器选取分析实验及超参数敏感性实验。实验结果表明,所提出的模型具有良好的推荐性能和可解释性。(2)针对现有的基于知识图谱的推荐模型,对于用户与物品历史交互的协作信息缺少细粒度考虑,且忽视了图谱路径中的高阶语义与结构关系的问题,提出一种融合用户意图和知识感知图注意力网络的双端推荐算法(UIKGAN)。在用户端,对用户—物品交互背后的意图倾向进行建模,进一步细化用户的协作信息表示,通过关系路径的传播聚合图谱中更深层次的语义和结构信息,从而更精准地捕捉用户意图的拓展表示与行为模式;在物品端,结合知识感知注意力机制对高阶的邻域三元组信息进行了嵌入聚合,丰富了物品的特征表示;同时引入独立性建模模块优化损失函数,赋予用户意图更好的可解释性。在三个公开数据集上进行实验并分析,设计了与另外七个基线模型的对比实验、消融实验、超参数敏感性实验及稀疏性问题分析实验。实验结果表明,UIKGAN模型综合性能优于其它基线,在提升推荐的准确性的同时有效缓解数据集的稀疏性问题。图31表16参73

关键词：知识图谱图注意力知识图卷积网络用户意图双端推荐模型

基于Transformer网络的路面裂缝分割方法研究

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基于Transformer网络的路面裂缝分割方法研究

作者：牛震安徽建筑大学

学位级别：硕士

随着城市化和交通运输的快速发展,道路建设和维护变得至关重要。裂缝作为最常见的路面病害,若不及时处理,将导致道路损坏加剧并增加维护成本。因此,裂缝检测是保障城市道路系统健康运行的关键措施。在早期阶段,路面裂缝的检测主要依赖... 详细信息

随着城市化和交通运输的快速发展,道路建设和维护变得至关重要。裂缝作为最常见的路面病害,若不及时处理,将导致道路损坏加剧并增加维护成本。因此,裂缝检测是保障城市道路系统健康运行的关键措施。在早期阶段,路面裂缝的检测主要依赖于人工巡查方式,这种方式存在低效、耗时、主观性强等缺点。因此,设计一种自动的、精确的路面裂缝检测方法成为当前的研究热点。传统的数字图像处理及近年来流行的卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)方法在路面裂缝检测任务中虽取得了显著进步,但仍然存在一定的局限。数字图像处理方法难以应对复杂多变的裂缝形态和背景环境,CNN因其局部感知和层级结构的特点,难以捕捉裂缝图像的全局信息。针对此不足,Transformer网络通过引入自注意力机制,对裂缝图像进行长程依赖关系建模,以此有效获取图像全局信息,从而实现复杂背景下的裂缝准确分割。通过上述分析,本文以Transformer网络为基础,研究混凝土路面裂缝和沥青路面裂缝的分割方法,主要研究内容如下:(1)本文系统总结了现有的基于深度学习的路面裂缝分割方法,侧重分析了基于CNN和Transformer的两类代表性裂缝语义分割网络;同时收集并整理了公开的路面裂缝数据集,并针对现有数据集规模相对较小问题,采用了多种典型数据增强技术对其进行扩充。最后,通过在代表性路面裂缝数据集上的大量实验,本文评估了不同深度网络模型的性能,深入分析了它们的优缺点,为本文后续模型改进或新模型提出提供了理论基础和方法论指导。(2)本文提出了基于Transformer特征融合与扩张卷积的路面裂缝分割方法。针对在复杂背景下长裂缝分割的不连续、边缘模糊以及受光照影响较大的问题,本文以分割Transformer网络为基础,引入了扩张卷积模块和特征融合模块。其中,扩张卷积能够增大特征图的感受野,增强了网络对长裂缝的感知能力。特征融合模块将编码器输出的特征向量映射到多个尺度的特征图,通过融合多尺度特征,实现了对裂缝的精准定位,并提高了模型的泛化能力。该方法在Crack500和Deep Crack两个公开路面裂缝数据集上取得了最高的F1分数,分别为70.84%和84.50%,并且对光照具有最低的敏感性。(3)本文提出了基于分层Transformer的轻量化路面裂缝分割方法。针对基于Transformer网络的路面裂缝分割模型参数规模大,计算复杂度高,无法在资源受限的移动设备上部署和高效运行等问题,采用具有分层结构的Transformer网络作为编码器,并构建了一种轻量化的解码器网络。设计了分离融合上采样模块,能够融合不同上采样方式恢复图像细节。同时,引入了注意特征融合模块,能够自适应地学习融合特征图的关键信息。实验结果证明,该方法的模型参数为6.2M,与主流的U-Net和Trans UNet相比分别降低了80.00%和93.35%,在保持分割精度的同时显著降低了计算量和参数量,达到了更快的推理速度。综上,本文总结了基于CNN和Transformer的路面裂缝分割方法,对现有路面裂缝数据集进行了扩充,重点研究了基于Transformer特征融合与扩张卷积的路面裂缝分割方法,并提出了轻量化的改进方案。通过广泛的实验验证,所提方法提高了路面裂缝分割精度和效率,为路面裂缝的高效检测提供了有效工具,具有实际应用价值。图[34]表[19]参[54]

关键词：路面裂缝分割 Transformer 特征融合扩张卷积轻量化