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船载投料系统饲料颗粒流落点预测方法及实验

广东海洋大学学报 2024年

作者：俞国燕王涛郭国全刘皞春广东海洋大学机械工程学院广东省南海海洋牧场智能装备重点实验室广东省海洋装备及制造工程技术研究中心

【目的】为解决网箱养殖中使用船载投料系统的饲料颗粒流落点控制问题，提出一种用于实时分割饲料颗粒流轨迹并精确预测其落点的方法（MLBP）。【方法】考虑到输料管管内参数及饲料颗粒流出口参数获取难度较大，本研究采用高速相机获取... 详细信息

【目的】为解决网箱养殖中使用船载投料系统的饲料颗粒流落点控制问题，提出一种用于实时分割饲料颗粒流轨迹并精确预测其落点的方法（MLBP）。【方法】考虑到输料管管内参数及饲料颗粒流出口参数获取难度较大，本研究采用高速相机获取饲料颗粒流轨迹图像，并利用提出的混合网络模型分割饲料颗粒流轨迹，以获取轨迹关键信息；为准确预测饲料颗粒流落点，利用BP神经网络的优势，将轨迹信息及投料口高度作为其输入，实现饲料颗粒流落点的预测。【结果】与相关研究方法对比，结合混合网络模型与BP神经网络的MLBP方法，系统单次运行时间降低95%，同时落点预测准确度达到96%，落点的平均误差范围与平均误差百分比也分别降低32.0%和30.5%。【结论】本研究提出的MLBP方法预测精度及实时性均能满足网箱投饵作业需求，可为相关研究提供参考。

关键词：网箱养殖船载式投料系统落点预测模型混合网络模型 BP神经网络

基于自适应密度聚类的单车出行源汇时空区域探测方法

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武汉大学学报(信息科学版) 2024年

作者：汪晓龙石岩王达汤仲安刘宝举陈炳蓉邓敏中南大学地球科学与信息物理学院湖南省地理空间信息工程技术研究中心湖南省第三测绘院

无桩共享单车凭借灵活性强、成本低、全天供应等优势，已成为当前我国共享单车服务主要形式。然而，过于灵活的无桩共享单车经常出现特定时空域内稀缺借不到或堆积还不进的供需失衡现象。准确、精细地探测共享单车出行OD分布失衡时空范... 详细信息

无桩共享单车凭借灵活性强、成本低、全天供应等优势，已成为当前我国共享单车服务主要形式。然而，过于灵活的无桩共享单车经常出现特定时空域内稀缺借不到或堆积还不进的供需失衡现象。准确、精细地探测共享单车出行OD分布失衡时空范围与失衡程度是可靠认知单车供需关系、科学调度单车资源和发展绿色可持续公共交通的关键问题。当前研究大多利用预定义网格等方式划分空间单元，进而构建指标度量出行OD失衡程度并设置失衡阈值提取源汇范围。基于人工先验硬性划分时空单元和设置失衡阈值的方式极易低估源汇时空范围与失衡程度。同时，当前缺乏出行源汇区域及时序演化的耦合分析。为此，本文提出一种基于时空密度的二元聚类方法自适应地提取出行源汇。首先，基于密度显著性统计判别视角适应性地提取OD核点；进而，构建二元变量分布失衡统计判别提取源汇邻域；最后，利用时空邻接约束扩展提取出行源汇的精细时空范围。利用厦门岛无桩共享单车轨迹数据进行实验发现，本文在早高峰内共识别出11351个源区域和9453个汇区域，每小时源汇数量最高可达近2000个，其中源区域失衡指数集中于[0.5，1]，汇区域失衡指数集中于[-1，-0.5]，证明本方法能够精细、可靠地提取表征车辆借还分布失衡的出行源汇空间区域、持续时间及其失衡程度。

关键词：出行源汇分布失衡密度聚类二元聚类时空分析共享单车

IBNAD:一种基于交互的5G核心网网络功能异常检测模型

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信息安全学报 2024年第3期9卷 94-112页

作者：张伟露吉立新刘树新李星潘菲胡鑫鑫中国人民解放军战略支援部队信息工程大学郑州450001 国家数字交换系统工程技术研究中心郑州450002

现有5G(5th GenerationMobile Communication Technology)核心网异常检测主要基于信令流量深度解析,但较少利用核心网网络功能交互关系的作用。针对上述问题,提出一种基于交互的5G核心网网络功能异常检测模型。首先,该模型以行为分析为... 详细信息

现有5G(5th GenerationMobile Communication Technology)核心网异常检测主要基于信令流量深度解析,但较少利用核心网网络功能交互关系的作用。针对上述问题,提出一种基于交互的5G核心网网络功能异常检测模型。首先,该模型以行为分析为驱动,基于信令流量和网络功能注册数据提取多维属性,通过行为画像来表征网络功能行为模式,并采用集成学习算法RFECV(Recursive Feature Elimination with Cross-Validation)进行属性特征选择,降低特征维度的同时筛选出与区分网络功能行为模式高度相关的属性特征。然后,模型基于网络功能交互关系对核心网进行图建模,建模后的图数据融合了网络功能属性信息和交互信息。最后,模型通过基于空间域的图卷积网络聚合邻域节点属性信息和结构信息来融合行为模式特征,新生成的节点表示用于分类,从而将核心网网络功能异常检测问题转化为图节点分类问题。通过在free5GC仿真平台上采集数据,并在搭建的异常检测系统中的实验表明,该模型的异常检测性能优于基于属性特征分析的传统机器学习模型、基于结构特征分析的图嵌入模型及部分5G核心网异常检测模型。10%数据集作为训练集时,所提模型的准确率比支持向量机模型提高6.6%,比Struc2vec模型提高13%,比深度神经网络模型提高8%。

关键词： 5G核心网异常检测行为画像网络建模图神经网络

中等规模城市居民住房条件的时空分异格局及驱动机制——以肇庆市为例

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热带地理 2024年第1期44卷 92-105页

作者：刘晔陈安琪刘华扬冯志昕中山大学地理科学与规划学院广州510006 广东省城市化与地理环境空间模拟重点实验室广州510006 广东省公共安全与灾害工程技术研究中心广州510006

中等规模城市住房发展的不充分不平衡问题长期被学术界所忽视。文章基于肇庆市第六次和第七次全国分乡镇街道人口普查数据,构建肇庆市居民住房条件评价体系,分析2010—2020年肇庆市居民住房条件的时空分异格局、空间相关特征和驱动机制... 详细信息

中等规模城市住房发展的不充分不平衡问题长期被学术界所忽视。文章基于肇庆市第六次和第七次全国分乡镇街道人口普查数据,构建肇庆市居民住房条件评价体系,分析2010—2020年肇庆市居民住房条件的时空分异格局、空间相关特征和驱动机制。结果表明:1)2010—2020年,肇庆市居民住房条件的空间差异特征发生明显变化,表现为高分区域由东南向西北转移;2)肇庆市居民住房条件总体呈现显著的空间集聚特征,10年间住房总体条件得分的空间集聚度变化不大,建成年代、建筑结构和住房生活设施得分的空间集聚度大幅下降;3)2020年,城镇居民和乡村居民的住房条件呈现不同的空间分异格局,乡村住房的人均建筑面积子系统主导该市所有居民住房条件的空间分异格局;4)驱动机制方面,早期的城市形态构成肇庆市住房条件空间格局的历史基础,政府政策与规划是塑造空间格局演变的关键动力,住房市场的过滤效应进一步强化既定的空间格局。

关键词：住房条件中等规模城市信息熵全国人口普查肇庆市

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基于改进YOLOv5对果园环境中李的识别

华中农业大学学报 2024年

作者：贺英豪唐德钊倪铭蔡起起雅安市数字农业工程技术研究中心四川农业大学信息工程学院/农业信息工程四川省高校重点实验室

为提高果园中高遮挡和密集的李（Prunus salicina Lindl.）的检测精度，提出一种改进YOLOv5s模型，在促进模型轻量化的同时提高模型对李的检测精度。首先，使用新的结构Focus-Maxpool模块替换主干网络中的下采样卷积，使模型在下采样时... 详细信息

为提高果园中高遮挡和密集的李（Prunus salicina Lindl.）的检测精度，提出一种改进YOLOv5s模型，在促进模型轻量化的同时提高模型对李的检测精度。首先，使用新的结构Focus-Maxpool模块替换主干网络中的下采样卷积，使模型在下采样时能够保留更多高遮挡目标和小目标的特征信息。其次，使用focal loss和交叉熵函数的加权损失作为模型的分类损失，提升模型对粘连目标的识别能力。最后，设计若干组检测试验来评价模型的性能。结果显示，改进YOLOv5s模型的平均精度优于YOLOv5s、YOLOv4、Faster-RCNN、SSD和Centernet；与YOLOv5s模型的检测结果相比，改进模型的平均精度、召回率和精度分别提高2.84、9.53和1.66百分点，检测速度可达到91.37帧/s，能够满足实时检测需求。研究结果表明，改进的模型在真实果园环境下具有较高的检测精度和鲁棒性。

关键词：李机械采摘果实识别 YOLOv5 图像处理注意力机制目标检测

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面向车辆个体出行检测的卡口布设优化模型

中山大学学报（自然科学版）（中英文） 2024年第1期63卷 137-144页

作者：乔文瑛黄敏张小兰中山大学智能工程学院广东深圳518107 广东省智能交通系统重点实验室广东深圳518107 广东省交通环境智能监测与治理工程技术研究中心广东深圳518107 广东工贸职业技术学院广东广州510510

针对高清卡口检测器可以获取出行者个体级别的细粒度信息但难以实现路网全覆盖的问题,从缺失轨迹重构角度出发,研究了面向车辆个体出行检测的卡口布设优化方法。考虑相邻两次卡口检测序列间的缺失情况,提出缺失轨迹一次重构、二次重构... 详细信息

针对高清卡口检测器可以获取出行者个体级别的细粒度信息但难以实现路网全覆盖的问题,从缺失轨迹重构角度出发,研究了面向车辆个体出行检测的卡口布设优化方法。考虑相邻两次卡口检测序列间的缺失情况,提出缺失轨迹一次重构、二次重构方法。基于一次重构原理,创建流量捕获率、轨迹覆盖率以衡量卡口布设方案对路面交通信息的检测规模;基于二次重构原理,创建缺失轨迹离散度以衡量轨迹重构可靠度。以流量捕获率、轨迹覆盖率作为约束条件,以最大化缺失轨迹离散度作为卡口布设优化目标,构建了面向车辆个体出行检测的卡口布设优化模型,并采用粒子群算法求解。以广州市海珠区某区域路网为例,分全新布设和新增布设两种情况进行算例分析,结果表明:在全新布设场景中,优化后的卡口布设方案相流量捕获率提升了6.20%,轨迹覆盖率提升了2.76%,缺失轨迹离散度提升了139%,在车辆个体出行轨迹检测及重构方面比当前方案获得了更优的效果;在新增布设场景中,依次对新增的1-6个卡口进行优化求解,得到了新增位置和优化结果。

关键词：城市交通卡口布设粒子群算法(PSO) 个体出行检测缺失轨迹离散度

顾及多级空间索引结构的矢量地图局部加密方法

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测绘学报 2024年第3期53卷 569-581页

作者：丁晨彭程唐建波邓敏杨学习刘慧敏中南大学地球科学与信息物理学院湖南长沙410083 湖南省地理空间信息工程技术研究中心湖南长沙410018 江西师范大学地理与环境学院江西南昌330022

随着地理信息产业的蓬勃发展,地图与各类生活服务深度融合,地图从专业化应用逐步走向大众化应用。大数据时代的到来,为地图数据的分发、共享、获取与动态更新等提供了极大便利,但伴随而来的是地图数据传输过程中面临的信息泄露、窃取等... 详细信息

随着地理信息产业的蓬勃发展,地图与各类生活服务深度融合,地图从专业化应用逐步走向大众化应用。大数据时代的到来,为地图数据的分发、共享、获取与动态更新等提供了极大便利,但伴随而来的是地图数据传输过程中面临的信息泄露、窃取等安全隐患问题也日益严峻。现有的矢量地图加密方法大多是在经典密码学算法基础上扩展而来,虽然已有加密方法考虑到矢量地图的特征,但是现有方法大多仍以整个地图或图层为加密单元,在用户需要访问某个局部的感兴趣区域时需要对整个地图文件或图层进行解密,对于矢量地图的按需局部加密仍未提出有效方案,还难以满足大数据时代地图按需用图、众包地图数据采集与云端更新等应用场景对矢量地图局部加密的应用需求。为此,本文从矢量地图的数据结构特点出发,提出了一种顾及多级空间索引的矢量地图局部加密方法。通过点、线、面不同矢量地图数据的加密试验分析,结果表明:①本文方法可以有效实现矢量地图的局部加解密;②相比于现有加密方法,本文方法采用局部加密策略,且支持多级分块并行加密,具有更高的加密效率;③本文针对不同加密单元采用不同加密参数,显著提高了加密算法的抗攻击能力。

关键词：矢量地图加密空间索引混沌系统局部加密众包数据

马氏珠母贝Perlucin基因序列特征及其SNP与耐低温性状的关系

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广东海洋大学学报 2024年第1期44卷 55-63页

作者：王成赖卓欣宋欣霖钟如卓郑哲王庆恒广东海洋大学水产学院广东省珍珠养殖与加工工程技术研究中心广东省珍珠科技创新中心广东省水产动物病害防控与健康养殖重点实验室广东湛江524088

【目的】克隆马氏珠母贝(Pinctada fucata martensii)新的凝集素分子基因,命名为Perlucin,研究在低温胁迫下马氏珠母贝Perlucin的表达以及与抗低温性状相关的单核苷酸多态性(SNP)位点。【方法】根据马氏珠母贝基因组中Perlucin基因序列... 详细信息

【目的】克隆马氏珠母贝(Pinctada fucata martensii)新的凝集素分子基因,命名为Perlucin,研究在低温胁迫下马氏珠母贝Perlucin的表达以及与抗低温性状相关的单核苷酸多态性(SNP)位点。【方法】根据马氏珠母贝基因组中Perlucin基因序列设计引物,克隆Perlucin基因全长;用生物信息学方法分析Perlucin的结构和理化特征;设计17和22℃(对照)2个温度组,对马氏珠母贝进行低温胁迫实验,用实时荧光定量PCR检测低温胁迫下Perlucin表达量的变化;筛选和比较分析马氏珠母贝耐低温选育系(R)F3和北部湾野生群体(W)的Perlucin外显子区的SNP位点和单倍型。【结果】马氏珠母贝Perlucin全长631 bp,编码152个氨基酸;包含1个信号肽和1个C型凝集素结构域。同源分析表明,马氏珠母贝Perlucin与紫贻贝(Mytilus galloprovincialis)Perlucin的亲缘性最近。Perlucin在鳃中表达量最高,其次为足和肝胰腺。低温胁迫时,鳃组织中Perlucin基因在17℃低温组的表达量呈先升高后降低的趋势,在12 h时达到最高并显著高于22℃对照组(P<0.05),表明Perlucin可能参与马氏珠母贝的低温响应过程。对Perlucin外显子区的SNP进行分析,共得到30个SNP,其中13个SNP位点的基因型频率在R和W群体间差异显著(P<0.05)。【结论】Perlucin是参与调节马氏珠母贝低温适应过程中的候选基因,筛选出两个SNP位点g.40078856、g.40078945。

关键词：马氏珠母贝 Perlucin 基因克隆低温胁迫 SNP

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地铁盾构隧道壁后空洞高精度成像方法

铁道标准设计 2024年第7期68卷 140-145页

作者：李鉴辉陈俊宏岳云鹏孟旭孙竹妤苏昱融刘海广州大学土木工程学院广州510006 广东省滨海软土地区地下结构安全防护工程技术研究中心广州510006

盾构隧道在建设和运营中常面对壁后空洞等隐蔽缺陷问题。这些隐蔽缺陷会导致隧道局部承载力降低,在荷载长期作用下增加隧道灾变风险。探地雷达是盾构隧道隐蔽缺陷探测的主要方法之一,然而直接对雷达数据进行解译受环境影响较大,不能满... 详细信息

盾构隧道在建设和运营中常面对壁后空洞等隐蔽缺陷问题。这些隐蔽缺陷会导致隧道局部承载力降低,在荷载长期作用下增加隧道灾变风险。探地雷达是盾构隧道隐蔽缺陷探测的主要方法之一,然而直接对雷达数据进行解译受环境影响较大,不能满足日益提高的检测需求。为提高隧道检测的精度,采用时域有限差分法对不同尺寸与形状的隧道壁后空气/含水空洞进行数值模拟,研究不同类型空洞的电磁响应特征,并结合逆时偏移方法对空洞目标进行了高精度成像。之后,在搭建的隧道隐蔽缺陷试验平台中埋设了不同大小的空气/含水空洞并进行了雷达探测,利用足尺模型试验对所提出的成像方法进行验证。结果表明:相较于传统的绕射叠加偏移与Kirch-hoff偏移方法,本文提出的逆时偏移成像算法可在抑制成像目标边缘反射伪影的同时,准确估算空洞位置及尺寸。研究结果可为盾构隧道壁后空洞雷达数据解释提供参考。

关键词：地铁盾构隧道壁后隐蔽缺陷空洞探地雷达逆时偏移成像