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YSZ对等离子喷涂Al2O3/TiO2-CeO2涂层组织与性能影响研究

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YSZ对等离子喷涂Al2O3/TiO2-CeO2涂层组织与性能影响研究

作者：陈柏森山东交通学院

学位级别：硕士

热喷涂制备的氧化铝涂层可应用于海工装备及船舶零部件的修复,从而提升其在海洋环境下的使用性能。目前,陶瓷涂层材料体系正在向双相甚至多相涂层趋势发展,具有高硬度的单一氧化铝涂层在耐磨方面表现并不理想。为了解决这一问题,在氧化... 详细信息

热喷涂制备的氧化铝涂层可应用于海工装备及船舶零部件的修复,从而提升其在海洋环境下的使用性能。目前,陶瓷涂层材料体系正在向双相甚至多相涂层趋势发展,具有高硬度的单一氧化铝涂层在耐磨方面表现并不理想。为了解决这一问题,在氧化铝涂层中添加氧化钛和氧化铈形成复合陶瓷涂层,能够显著提升涂层的耐磨性能。钇稳定氧化锆（YSZ）作为一种重要的陶瓷材料,具有高强度、高韧性、高耐磨耐腐蚀性等优异的物理和化学性能,通过制备不同含量YSZ改性Al2O3/TiO2-CeO2涂层来提升涂层的耐磨耐腐蚀性能对于延长海工装备服役寿命具有重要意义。为探讨YSZ加入对涂层耐磨耐蚀性能影响并分析陶瓷涂层的耐磨耐蚀机理,本文以纳米氧化铝、纳米二氧化钛、纳米氧化铈、纳米YSZ作为原始粉体,通过大气等离子喷涂技术制备具有不同YSZ含量（0wt.%、2wt.%、4wt.%、6wt.%、8wt.%）的氧化铝基陶瓷涂层;利用扫描电子显微镜、X射线衍射分析仪、能谱分析仪等,研究了等离子喷涂粉体喂料以及喷涂涂层的微观组织结构;利用显微硬度计、摩擦磨损试验机、电化学工作站、盐雾腐蚀试验机等对涂层性能进行了测试。采用机械球磨法、喷雾造粒及高温烧结处理工艺可以制备出具有纳米结构的微米级YSZ-Al2O3-TiO2-CeO2粉体喂料,其表面光滑、球形度高、流动性好,并未改变元素性质。主要物相由α-TiO2、γ-Al2O3、CeO2、t-Zr O2构成,平均粒径约为55μm;经过高温烧结处理后的粉体更加致密,主要物相由α-Al2O3、α-TiO2、γ-Al2O3、CeO2、t-Zr O2相构成,不同YSZ含量的粉体喂料流动性约为11 g/min,随着YSZ含量不断增加,会提高粉体喂料的松装密度,同时略微降低了振实密度。通过等离子喷涂制备不同YSZ含量Al2O3/TiO2-CeO2涂层,经物相分析发现,未添加YSZ的涂层物相主要由α-Al2O3和γ-Al2O3组成。而添加不同YSZ含量的改性涂层均主要由α-Al2O3、γ-Al2O3、t-Zr O2相组成,没有发现明显的TiO2、CeO2衍射峰。对不同涂层的微观组织分析可知,涂层由完全熔融区和部分熔融区构成,涂层表面光滑平整且孔隙率较低。随着YSZ含量增加,γ-Al2O3含量先增加后减少,而涂层晶粒尺寸则呈现先减小后增大的趋势。当YSZ含量为6wt.%时,晶粒尺寸最小,为20.833 nm,对该含量涂层的组织观察表明,此时的熔融程度最好且涂层的孔隙率最小,仅为2.89%。能谱结果显示,涂层中Al、O、Y、Zr、Ce五种元素均匀分布在完全熔融区,而部分熔融区分布较少,Ti元素均匀分布,Y、Zr、Ce三种元素在部分熔融区元素含量比例较高。通过对涂层基本性能测试发现,随YSZ的加入对制备的涂层平均结合强度影响不大,为15 MPa左右;涂层的显微硬度先提升后降低,在YSZ含量为6wt.%时,硬度最高为895 HV0.2。采用销盘摩擦试验评估不同YSZ含量下涂层的耐磨性。结果表明,随着YSZ含量升高,摩擦系数及磨损失重均呈现先降低后升高趋势;当YSZ含量为6wt.%时涂层的平均摩擦系数最低为0.34,失重仅为1.9 mg,相对耐磨性最好,较基体提升8倍,较未改性涂层提升2.2倍。未添加YSZ涂层的主要磨损机制为疲劳磨损和轻微黏着磨损,添加YSZ改性涂层主要为黏着磨损和微量磨粒磨损。通过在3.5wt.%NaCl溶液、6wt.%Na2SO4溶液和5%HCl溶液中的极化曲线测试结果显示,在6wt.%Na2SO4溶液中YSZ含量为4wt.%时涂层自腐蚀电位最高,为-0.7714 V;在3.5wt.%NaCl溶液和5%HCl溶液的测试中,YSZ含量为6wt.%的涂层腐蚀电位最高,分别为-0.8893 V和-0.4177 V,腐蚀电流密度最小,分别为3.1505E-6 A/cm2和5.9845E-6 A/cm2,耐腐蚀性最好;随着YSZ含量的增加腐蚀电位呈现先升高后降低,腐蚀电流密度先减小后增加的趋势。经过中性盐雾腐蚀测试表明,在涂层表面发现明显的瘤状腐蚀产物,当YSZ含量为6wt.%时,涂层增重幅度最小,为0.0277 g,此时腐蚀产物最少,此时具有较好的耐蚀性能。

关键词：大气等离子喷涂 YSZ Al2O3/TiO2-CeO2涂层耐磨性能耐蚀性能

融合DV-Hop和智能优化算法的无线传感网定位机制研究

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融合DV-Hop和智能优化算法的无线传感网定位机制研究

作者：孙志伟山东交通学院

学位级别：硕士

随着通信技术的快速发展,无线传感网(Wireless Sensor Network,WSN)因其部署灵活和廉价高效的特点被广泛地应用在智能家居、智慧城市、军事安全、环境监测等领域。无论在何种应用领域内,节点的位置信息都必不可少。因此,如何精确地获取... 详细信息

随着通信技术的快速发展,无线传感网(Wireless Sensor Network,WSN)因其部署灵活和廉价高效的特点被广泛地应用在智能家居、智慧城市、军事安全、环境监测等领域。无论在何种应用领域内,节点的位置信息都必不可少。因此,如何精确地获取节点的位置信息是WSN各项应用的前提。本文针对现有WSN定位算法定位精度低,难以满足应用需求等难题,分别设计了适用于二维环境的融合DV-Hop和麻雀搜索的二维无线传感网节点定位算法和适用于三维环境的基于连续跳数和麻雀搜索的改进三维无线传感网定位算法。本文主要研究内容如下:针对二维环境下DV-Hop算法定位性能差的问题,本文提出了一种融合DV-Hop和麻雀搜索的二维无线传感网节点定位算法。首先,本文提出了自适应跳数策略细化节点间的最小跳数,并采用跳数修正因子对节点间的跳数进行二次优化;其次,为了减小平均跳距的误差,本文采用最小均方误差准则计算平均跳距;第三,本文采用加权法和信任度法结合的方式来获取平均跳距,削弱远距离和计算误差大的锚节点对定位的影响;最后,为提高麻雀算法寻优性能,本文采用基于佳点集和自适应t分布的改进麻雀搜索算法优化未知节点的坐标。仿真结果表明,本文提出的融合DV-Hop和麻雀搜索的二维无线传感网节点定位算法的定位精度相比于DV-Hop算法、ABCDV-Hop算法、FADV-Hop算法等分别提高了60.20%、39.50%、40.06%。针对三维环境下多通信半径法细化节点间最小跳数会增大节点间通信开销的问题,本文提出了一种基于连续跳数和麻雀搜索的改进三维无线传感网定位算法。首先,本文利用邻居节点间距离与邻居节点数量间的关系,求解节点间的连续跳数,将节点间的跳数由离散值转化为连续值,减少最小跳数误差;其次,本文采用全网平均跳距代替未知节点从最近锚节点获取的平均跳距来减小平均跳距误差;最后,本文采用基于Levy飞行策略和自适应混合变异的麻雀搜索算法来获取未知节点坐标,减小未知节点坐标计算误差。仿真结果表明,本文提出的基于连续跳数和麻雀搜索的改进三维无线传感网定位算法的定位精度相比于3DDV-Hop算法、LGWO-3DDV-Hop算法、NSGA-II-3DDV-Hop算法分别提高了30.96%、18.71%、15.93%。

关键词：无线传感网 DV-Hop 自适应跳数策略麻雀搜索算法连续跳数优化

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单组分聚氨酯OGFC-13混合料性能研究

单组分聚氨酯OGFC-13混合料性能研究

作者：李根山东交通学院

学位级别：硕士

OGFC（Open Graded Friction Course）是一种内部形成大量连通空隙的多孔路面结构,其满足了一定路用性能的同时兼顾透水、抗滑、降噪等功能,可助力“海绵城市”的快速发展。但由于多孔沥青混合料的粗集料含量较高,其内部集料之间的粘结... 详细信息

OGFC（Open Graded Friction Course）是一种内部形成大量连通空隙的多孔路面结构,其满足了一定路用性能的同时兼顾透水、抗滑、降噪等功能,可助力“海绵城市”的快速发展。但由于多孔沥青混合料的粗集料含量较高,其内部集料之间的粘结面较小,导致其粘附性差,属于一种承载力较弱的结构层。使用聚氨酯代替沥青制备多孔聚氨酯混合料显可著提高混合料的整体路用性能,但目前对多孔单组分聚氨酯混合料的研究相对较少。因此,本文对多孔单组分聚氨酯混合料进行相关试验,并与多孔高粘沥青混合料进行对比。主要的研究工作包括以下几个方面:在水稳定性方面,以冻融劈裂比和飞散损失率为响应变量,通过三因素三水平的响应面设计方法,回归建立了因素与响应变量之间的函数关系。研究表明:在浸水时长、冲刷次数和冲刷温度的共同作用下,聚氨酯混合料的冻融劈裂强度比分布在45%-65%,远低于高粘沥青混合料的75%-84%;聚氨酯混合料的飞散损失率分布在13%-22%,远高于高粘沥青混合料的6%-12%。聚氨酯混合料的水稳定明显不足,因此需要对聚氨酯混合料的水稳定性做进一步改进。在疲劳性能方面,借助四点弯曲试验,采用Weibull密度函数和Chaboche方程拟合聚氨酯混合料和高粘沥青混合料的疲劳损伤曲线,探究了浸水和干燥两种工况下混合料的疲劳性能演变规律。研究结果表明:聚氨酯混合料在浸水条件下初始劲度模量下降50%左右,这与冻融劈裂试验的结果相近。但是,聚氨酯混合料在浸水条件下获得了更长的疲劳寿命,是干燥条件下疲劳寿命的2-3倍。聚氨酯混合料的启裂速率随应变的增大而增大;在裂纹扩展阶段,聚氨酯混合料在浸水条件下裂纹扩展速率低于干燥条件下的扩展速率,表明聚氨酯混合料在水分作用下会获得更长的疲劳寿命。最终确定聚氨酯混合料的疲劳终止条件为为S=0.45S,高粘沥青混合料的疲劳终止条件应设置为S=0.4S。在高、低温性能及动态力学响应方面,通过车辙试验、低温弯曲试验、动态模量试验等,分析了混合料高温抗车辙能力、低温抗裂性和动态模量变化规律。相关试验结果表明:聚氨酯混合料的动稳定度是高粘沥青混合料的4倍;聚氨酯混合料汉堡车辙曲线图近乎一条直线,其在水中的高温抗车辙能力同样优异。聚氨酯混合料的抗弯拉强度整体要大于高粘沥青混合料,因此聚氨酯混合料比高粘沥青混合料的低温抗破坏的能力更好;聚氨酯混合料的最大弯拉应变降低的速率要慢于高粘沥青混合料,表明聚氨酯混合料对低温的敏感性要低于高粘沥青混合料。相较于高粘沥青混合料,聚氨酯混合料在动态力学响应方面拥有更宽的温度区间和频率区间。在抗滑性能方面,通过加速磨耗试验,使用动态摩擦系数测试仪测定轮迹带的滑动摩擦系数,采用激光纹理扫描仪扫描轮迹带获取表面纹理指标,分析了聚氨酯混合料和高粘沥青混合料的滑动摩擦系数μ、平均剖面深度（Mean Profile Depth,MPD）和估计平均纹理深度（Estimating average Texture Depth,ETD）。研究发现:从抗滑性能演变规律来看,路面纹理磨耗主要发生在磨耗初期,前20%的磨耗造成的衰减占总衰减的60%-70%。聚氨酯混合料的抗滑衰减速率比高粘沥青混合料的小,因此聚氨酯混合料拥有更长的抗滑服役期,使用聚氨酯做胶结料时可有效提高路面的抗滑能力。

关键词：聚氨酯混合料高粘沥青混合料水稳定性能疲劳性能抗滑性能

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带齿柱体绕流与流致振动特性研究

带齿柱体绕流与流致振动特性研究

作者：赵通山东交通学院

学位级别：硕士

在海上石油开采中,自升式平台因其操作简单、设计制造成本低而受到广泛的关注,但因其在复杂的海洋环境中,常年受到洋流的影响,极易发生疲劳破坏。在以往的研究中,鲜有对于带齿柱体的研究,带齿柱体又是自升式平台桁架式桩腿的重要结构形... 详细信息

在海上石油开采中,自升式平台因其操作简单、设计制造成本低而受到广泛的关注,但因其在复杂的海洋环境中,常年受到洋流的影响,极易发生疲劳破坏。在以往的研究中,鲜有对于带齿柱体的研究,带齿柱体又是自升式平台桁架式桩腿的重要结构形式,其稳定关系着整个自升式平台的稳定和安全。基于此研究带齿柱体绕流与振动有着重大理论价值和实际工程意义。对此,本文基于非定常N-S方程和k-ωSST剪切应力方程,研究了不同来流角度（0°-90°）与不同约化速度（U=3-30）下二维与三维带齿柱体绕流与流致振动特性。1.运用重叠网格技术对不同来流角度与约化速度（U）下的二维带齿柱体绕流进行了数值模拟。研究表明,不同来流角度显著影响着其升阻力系数,特别是当结构几何形式关于来流方向并不对称时,阻力系数随U的增加而降低;尾涡模式与来流角度密切相关,特别是二级尾涡的形成,且来流角度的不同也影响着二级涡街的大小。2.将带齿圆柱简化为弹簧阻尼系统,嵌入自编译UDF,采用龙格库塔法求解数值微分方程,实现了带齿柱体与流体的双向流固耦合。对于二维带齿柱体流致振动,根据其响应模式不同将其分为三种模式:涡激振动模式,即来流角度0°、75°、90°;涡激振动与驰振竞争模式,即来流角度15°、30°;驰振主导模式,即来流角度45°、60°。在涡振模式下其振动响应与圆柱相似,涡泄模式以脱落两个单涡（2S）为主、在锁定状态时运动轨迹多为无序状态;在涡振与驰振竞争模式下,运动轨迹多为无序状态,在竞争阶段涡泄模式多为混沌状态,在高U时的涡泄模式为两个单涡模式;在驰振主导模式下,低U时振动响应表现为竞争模式,高U时振动响应表现为驰振,在高U时带齿柱体涡泄模式出现了多个单涡（n S+m S）模式,运动轨迹呈现出“弓”形与“8”字形。3.在对比研究二维带齿柱体和三维带齿柱体周围流场及流场对结构的作用时,发现三维柱体绕流时漩涡脱落频率低于二维柱体绕流时漩涡脱落频率。二维与三维带齿柱体的运动轨迹仅在当结构几何关于来流方向对称时相似。通过数值模拟方法,对带齿柱体绕流与流致振动进行了深入研究。为自升式平台中弦杆的设计与布置提供了一定的理论支撑。

关键词：自升式平台钝体绕流流致振动 CFD

基于KSP算法的卡口数据在交通执法管理中的应用研究

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基于KSP算法的卡口数据在交通执法管理中的应用研究

作者：安静方山东交通学院

学位级别：硕士

随着科学技术的迅猛发展和人们生活水平的稳步提升,公共交通出行方式的选择日益多元化,除巡游出租车以外,像网约车这种以互联网为依托的交通运输服务平台正大量涌现。然而,这也导致许多机动车驾驶员为了谋取高额利润而选择逃避交通管制... 详细信息

随着科学技术的迅猛发展和人们生活水平的稳步提升,公共交通出行方式的选择日益多元化,除巡游出租车以外,像网约车这种以互联网为依托的交通运输服务平台正大量涌现。然而,这也导致许多机动车驾驶员为了谋取高额利润而选择逃避交通管制,自主进行一些非法的交通运输经营行为。这不仅严重破坏了市场平衡,对人们的公共交通安全利益也产生了极大的威胁。因此,本文通过挖掘交通卡口数据的技术手段来准确判别营运车辆,以此加强非法营运车辆的执法打击,从而推动大数据与交通执法管理领域的融合应用,提升城市公共交通安全水平。本文主要针对交通卡口数据展开充分挖掘,首先运用SQL server软件对采集到的海量交通卡口数据进行数据结构性分析、描述性分析及基础处理,以高质量的数据为论文研究的展开提供了良好的基础支撑。然后,利用高质量的交通卡口数据提取出车辆的原始出行链,并实现车辆出行路径的拆解与重建。其中,为了更好地进行车辆单次出行路径的拆解,根据不同行驶路径段的距离,提出了一种动态行程时间阈值的确定方法。同时,以KSP算法构建了车辆出行路径中缺失路径的备选还原解集,并运用GRA+TOPSIS的多目标决策模型得到备选还原解集的最优路径,重建了车辆的完整历史出行路径,便于更好地实现营运特征车辆的准确判别。最后,根据营运特征车辆的定义范围,分析了营运车辆的时空出行特征。为从全部车辆中准确判别出营运车辆,本文设计了三个营运特征筛选指标,并提出一种基于出行路径的车辆营运特征的提取方法,构建了营运车辆的判别模型。此外,以交通卡口数据实例验证了营运车辆判别模型在实际场景中的有效性和可行性,经过对比分析,得出本文提出的判别模型的精准度优于传统的非通勤车辆筛选方法,充分实现了卡口数据在非法营运车辆执法管理中的应用。综上,本文的研究不仅拓展了基于卡口数据的车辆出行路径拆解和重建的研究方法,所提出的营运车辆判别模型还可以有效解决并优化交通执法管理工作,为智能交通执法管理和交通安全领域的模式创新提供了技术参考。

关键词：卡口数据执法管理路径重建 KSP算法多目标决策营运车辆判别

空间异形主缆独塔自锚式悬索桥合理成桥优化方法

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空间异形主缆独塔自锚式悬索桥合理成桥优化方法

作者：王寒山东交通学院

学位级别：硕士

自锚式悬索桥因造型优美、受力合理、跨越能力大等诸多特点,在桥梁工程中应用广泛。早期的自锚式悬索桥主要用于中小跨径桥梁,随着设计手段和施工技术水平的提升,目前已广泛应用于300-600m跨径的桥梁。本文聚焦空间异形主缆独塔自锚式... 详细信息

自锚式悬索桥因造型优美、受力合理、跨越能力大等诸多特点,在桥梁工程中应用广泛。早期的自锚式悬索桥主要用于中小跨径桥梁,随着设计手段和施工技术水平的提升,目前已广泛应用于300-600m跨径的桥梁。本文聚焦空间异形主缆独塔自锚式悬索桥合理成桥有关的优化方法,以某黄河特大桥(2×350m)独塔异形空间索面自锚式悬索桥为工程依托,开展了独塔空间索面自锚式悬索桥异形空间主缆线形计算方法、主缆架设控制技术和吊索张拉方案优化等合理成桥优化方法研究,主要研究内容如下:(1)调研和分析了已有主缆线形的计算方法,在此基础上,针对空间异形主缆线形计算难度大、精度要求高的问题,对现有的主缆计算方法进行改进,提出改进的主缆线形计算方法。并借助Matlab数学编程计算软件,编制了异形空间主缆线形计算程序。利用改进的主缆线形计算方法得到的黄河大桥的主缆线形,建立全桥MIDAS CIVIL有限元模型,计算出考虑索股分散锚定及温度变化修正的主缆无应力长度和吊索无应力长度;通过倒拆法计算的空缆线形,为主缆的架设定位提供了理论数据。(2)针对异形空间主缆架设线形控制难度大的问题,利用有限元对异形空间索面自锚式悬索桥主缆线形的控制技术进行研究,提出了采用施加横撑来控制异形空间主缆线形的方法。通过参数化分析4种主缆横向支撑方案对主缆横向位移、吊索倾角偏差、吊索接长及横向支撑撑杆内力的影响,得到主缆横向支撑方式的最优方案。(3)探讨了吊索力相干性,利用正装分级张拉和无应力状态法相结合的思路,拟定了三种张拉方案,并对三种张拉方案进行对比分析。在施工阶段分析中,详细比较了主塔应力大小、主梁应力大小、主缆在每个施工阶段最大内力、吊索倾角偏差、主缆成桥线形和设计线形的误差、各吊索在不同施工阶段内力大小及主梁在体系转换中的线形;还考虑了施工因素的影响,分析了三种吊索张拉方案的千斤顶数量和张拉次数以及施工过程中的吊索接长量。通过对施工阶段和施工因素的分析,最终得到最优吊索张拉方案。

关键词：独塔自锚式悬索桥空间异形索面主缆线形体系转换循环张拉

数字化时代城市居民网络慈善信任逻辑研究——基于全国12个城市的调查数据

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社会保障研究 2024年第1期 70-77页

作者：张进美山东理工大学法学院山东淄博255000

基于对全国12座城市居民的抽样调查数据,借助结构方程模型,构建城市居民网络慈善信任逻辑模型,剖析城市居民普遍信任、网络慈善活动信任、网络慈善制度信任、社会经济地位之间的逻辑关系,结果表明:在数字化时代,普遍信任感会正向影响城... 详细信息

基于对全国12座城市居民的抽样调查数据,借助结构方程模型,构建城市居民网络慈善信任逻辑模型,剖析城市居民普遍信任、网络慈善活动信任、网络慈善制度信任、社会经济地位之间的逻辑关系,结果表明:在数字化时代,普遍信任感会正向影响城市居民对网络慈善活动信任,也会间接影响城市居民对网络慈善制度信任,是培育网络慈善信任的根基;城市居民的网络慈善活动信任会对网络慈善制度信任产生正向影响,但社会经济地位会负向影响网络慈善制度信任,网络慈善制度信任是城市居民网络慈善信任提升的高级表现形式。基于此,建议提高慈善信息可信度、积极宣传网络慈善正面案例、加强慈善组织公信力建设、完善网络慈善法律制度规范,提升公民网络慈善活动和网络慈善制度的信任水平,为网络慈善事业健康发展营造良好的环境。

关键词：网络慈善普遍信任制度信任慈善信任

基于双目视觉的船舶水下清洗目标定位关键技术研究

维普期刊数据库

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基于双目视觉的船舶水下清洗目标定位关键技术研究

作者：周思琦山东交通学院

学位级别：硕士

随着船舶出海距离的增加和出海时间的增长,船舶底部附着大量海洋生物,从而减慢船舶行进速度,增加油耗,危险系数大大增加。人工清理是目前主要的清洁手段,危险系数高,耗时长,连续作业难。采用水下清洁爬壁机器人可大幅提升船舶清洗效率,... 详细信息

随着船舶出海距离的增加和出海时间的增长,船舶底部附着大量海洋生物,从而减慢船舶行进速度,增加油耗,危险系数大大增加。人工清理是目前主要的清洁手段,危险系数高,耗时长,连续作业难。采用水下清洁爬壁机器人可大幅提升船舶清洗效率,减少劳动成本,但当前水下清洗目标定位精度低,检测速度慢,因此研究水下目标定位技术具有重要意义和应用价值。为实现对水下船舶清洗时目标的精确定位,本文建立了一种改进暗通道和伽马变换结合的图像增强模型,在此基础上,提出了一种融合WLS滤波改进的半全局立体匹配算法,具体研究内容如下:(1)分析图像中的暗通道分布,并依据此分布调整图像的亮度和对比度,使得暗区域的细节得以凸显。提出基于导向滤波的伽马色彩平衡算法进行优化,使得改进后的算法更适用于水下的图像增强领域。(2)本文提出将半全局匹配算法和WLS滤波算法融合,WLS滤波技术通过对图像中的像素进行加权处理,有效地抑制了噪声的干扰,保留纹理信息,增强图像的边缘。将其与改进的半全局立体匹配算法相结合,不仅可以进一步提高匹配精度,还能够有效地处理水下图像中的噪声问题。(3)水下双目定位和空气中双目定位最大的差别首先是图像不清晰,其次就是介质不同,光在水下的折射率严重影响目标定位的精度。为此,本文计算并设计了双目水下折射补偿公式。首先,对单目相机进行分析,找到水下图像空气化的方式。考虑到双目相机的透射面不共线导致和单目相机特性不同,提出三种焦点位置分别对应的折射补偿模型,模型的精度和稳定性可使得补偿后立体匹配和目标定位更精准。本文在实验室环境下设计并搭建了实验平台,验证了本文提出的改进方法有效性,实验结果表明,定位精度相比于原图提高了5%,定位误差≤3%,能够满足水下船舶清洗机器人的目标定位要求。

关键词：水下双目定位水下折射水下图像增强立体匹配图像增强

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基于卡口数据的绿波设计速度计算方法研究

基于卡口数据的绿波设计速度计算方法研究

作者：马天一山东交通学院

学位级别：硕士

近年来随着城市经济的快速发展,人口逐渐向城市集中,致使汽车保有量剧烈激增,城市交通压力与日俱增,交通问题愈发严重,交通拥堵目前已成为各大城市发展面临的共同问题。城市道路干线绿波协调控制可以有效降低延误时间,提高交通效率,被... 详细信息

近年来随着城市经济的快速发展,人口逐渐向城市集中,致使汽车保有量剧烈激增,城市交通压力与日俱增,交通问题愈发严重,交通拥堵目前已成为各大城市发展面临的共同问题。城市道路干线绿波协调控制可以有效降低延误时间,提高交通效率,被广泛地研究和应用在实际场景。绿波设计速度是干线绿波协调控制的一项重要参数,但目前国内外的研究大多是将车速与绿波协调控制相结合,通过对车速进行诱导来提升绿波运行效果,缺乏对绿波设计速度这一参数的研究。本文围绕此现状,进行了如下工作。首先,对卡口数据进行数据清洗以提高卡口的数据质量,对原始数据中可能存在的冗余数据、错误数据、无效数据等问题、产生的原因以及相应的数据预处理方法进行了分析,为后续的车辆行程时间分析和应用提供了数据支撑。其次,将绿波设计速度界定为没有延误与干扰的绝大多数车辆的行驶速度,根据车牌信息进行匹配获取车辆的行程时间,并对行程时间异常值进行分析,详细解析了车辆延误机理,设计车辆延误的行程时间筛除方法,从而对行程时间中存在的异常值进行剔除,基于此,阐述了绿波设计速度的测算原理。最后,通过速度频率分布曲线和速度累计频率分布曲线对车辆行驶速度的分布特性进行了分析,根据速度与累计频率的拟合函数构建车辆行驶速度的多目标优化模型,模型目标函数考虑两个不同速度值对应的累计频率差值最大、两个不同速度值差值最小等方面,运用模拟退火算法求解该多目标优化模型,以济南市经十路(环山路至山大路)路段为研究案例求解出的绿波设计速度为52.2km/h～54.4km/h,现状实行的实际绿波速度为53km/h,验证本文提出的绿波设计速度计算方法的科学合理性。利用本文提出的方法计算得到的绿波设计速度,能有效应对道路上车辆的动态行驶速度变化,减少延误时间和停车次数,对于提高绿波协调控制的效果具有重要意义。

关键词：绿波设计速度车辆延误多目标优化模拟退火算法卡口数据