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融合图像显著性特征的轻量级目标检测算法

汽车工程 2024年第1期46卷 84-91页

作者：马雷杨顺清王欢欢翟家琛徐健傲燕山大学车辆与能源学院秦皇岛066004

针对智能车辆在实际交通环境中面临的目标密集、边缘严重遮挡和前景背景模糊的问题,本文提出了一种融合图像显著性特征的轻量级目标检测算法。首先基于灰度图像提取出显著性特征图,和彩色图像分别输入卷积神经网络。其次采用轻量化模块(... 详细信息

针对智能车辆在实际交通环境中面临的目标密集、边缘严重遮挡和前景背景模糊的问题,本文提出了一种融合图像显著性特征的轻量级目标检测算法。首先基于灰度图像提取出显著性特征图,和彩色图像分别输入卷积神经网络。其次采用轻量化模块(ghost model)搭建轻量级融合网络,并使用EIoU优化模型的边框定位损失。在网络后端将非极大值抑制算法进行改进,以此提高网络对同类别遮挡目标的检测准确率。最后在KITTI数据集上进行训练和测试。实验表明,改进后的网络mAP达到92.7%,相比原始网络YOLOv5平均精度提高3.8%,精确率和召回率分别提高3%和6.2%。

关键词：目标检测多特征融合轻量级网络 YOLOv5

弹性服务机制的休假排队系统顾客行为及定价策略研究

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系统工程理论与实践 2024年第8期44卷 2625-2644页

作者：王蕊徐秀丽燕山大学经济管理学院秦皇岛066004 燕山大学理学院秦皇岛066004

本文对具有多重休假特性和弹性服务机制排队模型中的顾客行为进行均衡分析及定价策略的研究.系统中存在两个服务台,服务台数量会根据系统中的顾客数进行调整.在客户较少时,仅开设一个服务台提供服务,服务空竭后服务台休假.一次休假结束... 详细信息

本文对具有多重休假特性和弹性服务机制排队模型中的顾客行为进行均衡分析及定价策略的研究.系统中存在两个服务台,服务台数量会根据系统中的顾客数进行调整.在客户较少时,仅开设一个服务台提供服务,服务空竭后服务台休假.一次休假结束时,如果系统处于人流高峰期,为提高服务效率,增强顾客的满意度,两个服务台同时对外提供服务.在完全可见和几乎可见情形下,根据线性“报酬-损失”理论构建效用函数,寻求个体的最优策略和统筹全局的社会最优收益.此外,通过设置定价策略,寻求整体社会福利的最大化.最后,运用实证分析并结合遗传优化算法对顾客及社会福利的最优解进行性能分析.

关键词：休假排队弹性服务机制均衡策略定价策略优化

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舰载直升机电驱动助降装置及其关键特性分析

兵工学报 2024年第1期45卷 241-252页

作者：刘谦张祝新赵丁选王辉秦占永燕山大学机械工程学院河北秦皇岛066000 燕山大学车辆与能源学院河北秦皇岛066000

针对现役综合系留和转运系统(Aircraft Ship Integrated Secure and Traverse,ASIST)存在的捕获冲击力大、转运时系统能耗高的问题,设计舰载直升机电驱动助降装置。通过分析助降装置的工况得出助降装置在执行捕获与转运任务时的性能要求... 详细信息

针对现役综合系留和转运系统(Aircraft Ship Integrated Secure and Traverse,ASIST)存在的捕获冲击力大、转运时系统能耗高的问题,设计舰载直升机电驱动助降装置。通过分析助降装置的工况得出助降装置在执行捕获与转运任务时的性能要求,据此给出电驱动助降装置传动系统的设计方案。基于功率键合图理论建立传动系统的动力学模型,并与液压驱动助降装置进行对比仿真实验。仿真结果表明:电驱动助降装置的捕获速度降低约92%,捕获时最大冲击力降低约94%,能够在21 kN的外负载作用下执行直升机转运任务,在执行转运任务时能耗降低约29%,该成果对于拓宽ASIST的使用范围、降低系统能耗具有重要意义;所引入的兼顾系统动态特性与能耗特性的建模方法,为其余复杂机械系统的动力学建模提供了参考。

关键词：舰载直升机助降装置着舰辅助系统综合系留和转运系统功率键合图动态特性能耗特性

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角模块架构智能电动汽车路径跟踪鲁棒预测控制

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中国公路学报 2024年第1期37卷 241-254页

作者：张利鹏穆建华王建涛张俊达祝军军燕山大学车辆与能源学院河北秦皇岛066004

集成四轮独立驱动/独立转向系统的车轮角模块可以使整车具有优越的低速机动性和高速稳定性,是智能车辆的理想载体,但过多的转角/转矩控制输入增加了整车控制难度,实际行驶中的不确定性干扰也严重影响车辆控制鲁棒性,常用的标准模型预测... 详细信息

集成四轮独立驱动/独立转向系统的车轮角模块可以使整车具有优越的低速机动性和高速稳定性,是智能车辆的理想载体,但过多的转角/转矩控制输入增加了整车控制难度,实际行驶中的不确定性干扰也严重影响车辆控制鲁棒性,常用的标准模型预测控制无法处理这些不确定问题。为了提高角模块架构智能电动汽车路径跟踪控制鲁棒性,提出了基于Tube的鲁棒模型预测控制(Tube-RMPC)方法。搭建了整车动力学模型和路径跟踪模型,分析了车辆行驶过程中的不确定性,建立了干扰有界线性时变不确定性模型系统,构造了名义系统模型预测控制最优化问题,提出了一种能够应用于路径跟踪控制系统的具有较低系统保守性的鲁棒不变集计算方法,结合闭环系统反馈构建了鲁棒模型预测控制策略,基于MATLAB/Simulink和CarSim联合仿真与硬件在环测试平台验证了所提控制策略的有效性和实时性。研究结果表明:在存在自身参数不确定及外界路面附着系数不确定性扰动状态下,所提出的Tube-RMPC相对于标准模型预测控制将横向位移偏差最大值分别降低了30.2%和48.4%,质心侧偏角最大值分别降低了31.6%和7.8%,有效提高了车辆跟踪精度及稳定性。所提出控制策略在保证控制精度的同时具有良好的鲁棒性,对其他智能汽车的控制系统设计具有重要参考价值。

关键词：汽车工程路径跟踪鲁棒预测控制四轮独立转向直接横摆力矩控制智能汽车

基于优先使用权的温贮备可修重试系统可靠性与期望成本模型

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控制与决策 2024年第4期39卷 1351-1360页

作者：康佳胡林敏王妍燕山大学理学院河北秦皇岛066004

针对具有两种不同类型部件的温贮备可修系统,基于优先使用权规则,将部件的重试特性和不可靠修理设备引入系统,建立一种新的系统可靠性和成本模型.失效部件由一个不可靠修理设备维修,当正常的修理设备维修失效部件时会发生不完全故障,此... 详细信息

针对具有两种不同类型部件的温贮备可修系统,基于优先使用权规则,将部件的重试特性和不可靠修理设备引入系统,建立一种新的系统可靠性和成本模型.失效部件由一个不可靠修理设备维修,当正常的修理设备维修失效部件时会发生不完全故障,此时,它或以一定的概率立即被维修,或以一定的概率继续低效维修失效部件.在不完全故障下,修理设备有可能发生完全性故障,完全性故障后会立即被维修.鉴于维修环境的随机波动性,利用PH分布对修理设备的修理时间进行建模,这在一定程度上拓展了模型的适用性.通过概率讨论得到稳态下系统的一些主要性能指标,构建单位时间的总期望成本函数,并就总期望成本关于各参数的敏感性进行分析.通过数值实例展示系统参数对系统稳态性能指标和系统成本的影响,为系统可靠性设计者和决策者提供理论支撑和参考.

关键词：重试不可靠修理设备 PH分布稳态指标期望成本

重卡桥壳轴向环向补料液压胀形内压加载路径的确定

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中国机械工程 2024年第10期35卷 1871-1880,1889页

作者：张家旗王连东王晓迪宋希亮燕山大学河北省特种运载装备重点实验室秦皇岛066004 燕山大学车辆与能源学院秦皇岛066004

轴向环向补料液压胀形变形过程复杂,合理的加载路径确定困难,成形时易发生失稳起皱及胀裂。通过变形分析,揭示了轴向环向补料液压胀形两个阶段各典型位置发生变形所需内压的变化规律,确定了线性增压—恒压—线性降压的加载路径,推导出... 详细信息

轴向环向补料液压胀形变形过程复杂,合理的加载路径确定困难,成形时易发生失稳起皱及胀裂。通过变形分析,揭示了轴向环向补料液压胀形两个阶段各典型位置发生变形所需内压的变化规律,确定了线性增压—恒压—线性降压的加载路径,推导出各阶段的内压计算公式,给出了上控制模平面高度与最大扩径量的关系。针对某载荷10 t重卡桥壳,通过有限元模拟及工程试验验证了加载路径的正确性,揭示出加载路径线性降压段的降压系数、上控制模高度系数对管坯成形质量的影响,确定了二者的合理范围,消除了失稳起皱及开裂的隐患。

关键词：重卡桥壳液压胀形加载路径轴向环向补料 D形截面预成形管坯

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基于多粒度时间卷积网络的超短期风功率预测

太阳能学报 2024年第5期45卷 104-111页

作者：江国乾徐向东白佳荣何群谢平单伟燕山大学电气工程学院秦皇岛066004 燕山大学图书馆秦皇岛066004

针对传统风功率预测方法通常基于固定时间粒进行研究,但该类方法往往忽略了其他时间粒度对风功率的影响的问题,提出一种基于多粒度时间卷积网络(MGTCN)的超短期风功率预测方法,使用时间卷积网络来挖掘多粒度视角下的风力机数据特征,并... 详细信息

针对传统风功率预测方法通常基于固定时间粒进行研究,但该类方法往往忽略了其他时间粒度对风功率的影响的问题,提出一种基于多粒度时间卷积网络(MGTCN)的超短期风功率预测方法,使用时间卷积网络来挖掘多粒度视角下的风力机数据特征,并设计多粒度特征融合模块来增强模型的鲁棒性,提高风功率预测精度。首先,利用随机森林算法(RF)得到与输出功率相关性较强的部分特征数据;然后,对筛选后的特征数据进行多粒度划分,通过时间卷积网络(TCN)提取各个粒度的独立特征。最后,使用挤压激励网络(SENet)对不同粒度特征进行自适应加权融合,得到最终预测值。采用中国某风场数据进行算例分析,结果表明相较于其他方法,所提方法在24步预测任务和6步预测任务上取得了最佳的预测性能,具有较高的准确性和稳定性。在24步预测任务上归一化均方根误差、归一化平均绝对值误差和决定系数指标分别为0.152、0.108和0.7214,在6步预测任务上各指标分别为0.1027,0.0683和0.8717。

关键词：风功率预测随机森林多粒度计算时间卷积网络挤压激励网络

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LYSO:Ce电子辐射探测器输出响应影响因素研究

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核技术 2024年第2期47卷 84-92页

作者：孟宗刘浩刘京波王航燕山大学电气工程学院秦皇岛066004

针对地球静止轨道(Geostationary Earth Orbit,GEO)空间粒子辐射对卫星在轨运行时产生的电离总剂量效应,将高性能铈掺杂硅酸钇镥(LYSO:Ce)晶体与铝层结合,来屏蔽质子辐照影响,实现电子辐射剂量的有效探测。基于Geant4建立探测器模型,比... 详细信息

针对地球静止轨道(Geostationary Earth Orbit,GEO)空间粒子辐射对卫星在轨运行时产生的电离总剂量效应,将高性能铈掺杂硅酸钇镥(LYSO:Ce)晶体与铝层结合,来屏蔽质子辐照影响,实现电子辐射剂量的有效探测。基于Geant4建立探测器模型,比较不同材料的屏蔽效果,分析探测器响应特性,研究影响探测器输出响应的因素。结果表明:使用0.022 mm厚的铝层作为屏蔽层包裹光纤,可排除质子辐照影响;基于LYSO:Ce晶体的探测器具有较好的线性响应,电子穿越屏蔽层时产生的次级电子、光子可以提高探测器响应灵敏度;物质对电子的电离阻止本领与入射电子速度的平方近似成反比,适当增加电子与探测器之间传输距离,可增强探测器的辐射响应;探测器对能量区间在0.04~1 MeV的电子探测效率最高。通过研究LYSO:Ce晶体与铝层结合的电子辐射剂量探测器特性,为新型闪烁体空间辐射探测器设计提供技术参考和理论支撑。

关键词： LYSO:Ce Geant4 电子辐射剂量探测器

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Ti基块体非晶合金在酸性溶液中的腐蚀行为

Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2024年第3期34卷 874-889页

作者：杨靓张浩然张山施志林韦超马明臻刘日平燕山大学亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室秦皇岛066004 燕山大学理学院秦皇岛066004

研究Ti_(34.3)Zr_(31.5)Cu_(5)Ni_(5.5)Be_(23.7)块体非晶合金在不同浓度HCl和H_(2)SO_(4)溶液中的腐蚀行为。电化学测试与扫描电子显微镜分析发现,在极化过程中,Cl^(-)离子在HCl溶液中引发点蚀损伤,点蚀电位随溶液浓度的增大而降低,被... 详细信息

研究Ti_(34.3)Zr_(31.5)Cu_(5)Ni_(5.5)Be_(23.7)块体非晶合金在不同浓度HCl和H_(2)SO_(4)溶液中的腐蚀行为。电化学测试与扫描电子显微镜分析发现,在极化过程中,Cl^(-)离子在HCl溶液中引发点蚀损伤,点蚀电位随溶液浓度的增大而降低,被腐蚀表面的损伤程度则与溶液浓度呈正相关。在H_(2)SO_(4)溶液中材料表面形成钝化膜,表现出良好的耐蚀性。X射线光电子能谱分析发现,随着HCl溶液浓度的增加,钝化膜的稳定性降低。通过浸泡实验得到4种材料的腐蚀速率。结果显示,Ti_(34.3)Zr_(31.5)Cu_(5)Ni_(5.5)Be_(23.7)块体非晶合金在HCl溶液中的耐腐蚀性能最好,其腐蚀速率为7.22×10^(-3) mm/a,约为316L不锈钢腐蚀速率的1/1294。

关键词：钛基块体非晶合金酸性溶液钝化膜腐蚀行为腐蚀速率