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智能化测绘的混合计算范式与方法研究

测绘学报 2024年

作者：陈军艾廷华闫利刘万增李志林朱强高井祥谢洪武昊张俊中国矿业大学西南交通大学自然资源部时空信息与智能服务重点实验室 4. 莫干山地信实验室武汉大学国家基础地理信息中心浙江大学

传统数字化测绘产品在数字经济、数字治理与数字生活等方面发挥着越来越重要的时空基底和关键生产要素作用，但其精细程度、更新周期、服务方式难以满足数智新时代下的高质量发展需求。因此，迫切需要实现数字化测绘到智能化测绘的转型... 详细信息

传统数字化测绘产品在数字经济、数字治理与数字生活等方面发挥着越来越重要的时空基底和关键生产要素作用，但其精细程度、更新周期、服务方式难以满足数智新时代下的高质量发展需求。因此，迫切需要实现数字化测绘到智能化测绘的转型升级，通过构建新型时空新型基础设施以全方位提升高品质的时空信息供给能力、高层次的时空数据分析能力以及高水平的时空知识服务能力。本文从测绘自然智能与人工智能结合的必要性分析出发，首先讨论了测绘智能计算的基本概论及内涵，然后提出了智能化测绘的KDAS混合智能计算新范式并梳理了其构建基本任务，最后从感知、认知、表达与服务四个维度研究并系统阐述了智能化测绘的混合计算研究方法，为混合计算赋能智能化测绘知识体系构建以及产业发展升级指明了基本研究方向。

关键词：智能化测绘时空型混合智能 KDAS混合智能计算范式混合智能计算方法

基于室内加速磨耗的环氧沥青超薄磨耗层抗滑耐久性研究

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武汉理工大学学报（交通科学与工程版） 2024年第3期48卷 537-541页

作者：张艳周礼节曹超飞喻雪芳艾长发成都高速公路建设开发有限公司成都610041 成都市路桥经营管理有限责任公司成都610052 西南交通大学土木工程学院成都610031 道路工程四川省重点实验室四川成都610031

文中基于湿轮磨耗试验研究磨耗时间、污染物洒布量对环氧超薄抗滑磨耗层抗滑性能的影响,采用延长加速加载磨耗试验试件的BPN、TD以及磨耗质量损失率来评价超薄磨耗层的路用性能.结果表明:环氧超薄抗滑磨耗层的剥落率与磨耗温度、磨耗时... 详细信息

文中基于湿轮磨耗试验研究磨耗时间、污染物洒布量对环氧超薄抗滑磨耗层抗滑性能的影响,采用延长加速加载磨耗试验试件的BPN、TD以及磨耗质量损失率来评价超薄磨耗层的路用性能.结果表明:环氧超薄抗滑磨耗层的剥落率与磨耗温度、磨耗时间以及骨料粒径成正相关,且在高温高磨耗时间的情况下剥落率仍小于0.6%,环氧超薄抗滑磨耗层随着污染物洒布量的增加BPN均存在不同程度的下降,其中液体污染物比固体沙土对路面抗滑性能衰减的影响更显著.环氧超薄抗滑磨耗层在经过20万次的作用后超薄抗滑磨耗层的BPN、TD以及磨耗质量损失率均体现出优异性.

关键词：环氧沥青超薄铺装路表抗滑加速磨耗试验抗滑耐久性

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铁道车辆轴箱振动非高斯特征与分布研究

噪声与振动控制 2024年第4期44卷 218-223,277页

作者：李丰润吴兴文赵明花池茂儒张平李牧皛西南交通大学牵引动力国家重点实验室成都610031 西南交通大学机械工程学院成都610031 国家高速列车青岛技术创新中心山东青岛266000 航空工业成都飞机工业(集团)有限责任公司成都610073

以对铁道车辆轴箱振动非高斯特征与分布为对象开展研究。基于列车线路轴箱实测加速度信号,提取由轨道冲击引起的轴箱振动特征非高斯信号。使用多个概率密度函数(Probability Density Function,PDF)模型对实测信号进行拟合,并与实测特征... 详细信息

以对铁道车辆轴箱振动非高斯特征与分布为对象开展研究。基于列车线路轴箱实测加速度信号,提取由轨道冲击引起的轴箱振动特征非高斯信号。使用多个概率密度函数(Probability Density Function,PDF)模型对实测信号进行拟合,并与实测特征信号的经验分布进行对比,评估各模型对轴箱特征非高斯信号的拟合精度。基于W-H非线性变换模型,建立一种非高斯信号模拟方法。利用模拟信号分析非高斯特征对各模型拟合精度的影响。结果表明:列车在行驶过程中具有非高斯特征,当列车经过轨道焊接接头、道岔与波磨路段时,由于轮轨冲击,非高斯特征明显增大,车轮多边形对信号非高斯特征几乎没有影响;基于W-H模型的非线性变换法,可以在保证模拟信号功率谱与指定功率谱基本一致的情况下,进行不同非高斯特征的信号模拟;高斯混合模型能够对铁道车辆非高斯信号较为准确地拟合;随着模拟非高斯信号峭度与偏度的增大,各模型与经验分布的相对误差也会增大,其中高斯混合模型拟合精度相对较高。

关键词：振动与波非高斯随机振动高斯混合模型概率密度函数轨道特征非线性变换

结合特征区域分类的飞机蒙皮跨面孔洞修补研究

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机械科学与技术 2024年

作者：赵兴李旭瑞李吉郭彩玲李柏林西南交通大学唐山研究院唐山学院河北省智能装备数字化原始及过程仿真重点实验室西南交通大学机械工程学院成都航空职业技术学院成航智能飞行器工程技术创新研究院

飞机蒙皮是航空器的重要部件，其中飞机蒙皮的点云三维重建对飞机的损伤检测、制造精度评估具有重要意义。应用激光扫描仪扫描飞机蒙皮时，由于支撑飞机的型架遮挡导致获取的点云数据产生跨面孔洞，逆向软件难以修补，影响了飞机三维重... 详细信息

飞机蒙皮是航空器的重要部件，其中飞机蒙皮的点云三维重建对飞机的损伤检测、制造精度评估具有重要意义。应用激光扫描仪扫描飞机蒙皮时，由于支撑飞机的型架遮挡导致获取的点云数据产生跨面孔洞，逆向软件难以修补，影响了飞机三维重建精度，为了修补跨面孔洞，提出一种基于特征区域分类的飞机蒙皮跨面孔洞修补方法。首先利用特征值定义特征区域跨面孔洞类型，检测提取跨面孔洞种子点云；然后利用点云区域生长法分割跨面孔洞，得到小面积孔洞；最后采用最小二乘孔洞修补方法进行修复，实现跨面孔洞修补。在公共数据集上测试结果表明该算法能有效恢复缺失区域，基于以上验证，以工程实例飞机蒙皮跨面孔洞数据为实验对象，实验结果与逆向软件和径向基算法修补效果对比表明，该方法修补区域与原始模型重合度最高，为98.52%，保持了孔洞的曲率特征，实现了较好的修补效果，为飞机损伤检测提供了技术基础。

关键词：飞机蒙皮跨面孔洞三维点云孔洞修补特征分类

双块式无砟轨道轨枕与道床板界面脱空损伤识别

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振动．测试与诊断 2024年第1期44卷 81-87,198,199页

作者：许雪山杜威任娟娟杜俊宏罗磊西南交通大学高速铁路线路工程教育部重点实验室成都610031 西南交通大学土木工程学院成都610031

为准确识别双块式无砟轨道轨枕与道床板连接面脱空损伤,建立了双块式无砟轨道冲击回波有限元模型,分析界面损伤对弹性波传播规律的影响。在室内浇筑含有不同损伤位置和不同损伤程度的混凝土复合试件,采用冲击回波法进行损伤识别。研究... 详细信息

为准确识别双块式无砟轨道轨枕与道床板连接面脱空损伤,建立了双块式无砟轨道冲击回波有限元模型,分析界面损伤对弹性波传播规律的影响。在室内浇筑含有不同损伤位置和不同损伤程度的混凝土复合试件,采用冲击回波法进行损伤识别。研究结果表明:脱空损伤会显著影响弹性波在界面处的传播,基于回波信号分析可识别损伤;弹性波频率主要受激振锤大小的影响,应结合结构易损位置和理论计算选取合适的激振锤;混凝土复合试件的试验厚度值与理论厚度值相差仅为1 cm,测试结果合理,可用于判断脱空损伤程度,但不能确定损伤区域;利用平面成像技术可准确识别轨枕与道床板界面脱空范围,为双块式无砟轨道结构养护维修提供一定参考,试验结果验证了冲击回波法用于双块式轨道层间脱空识别的可行性和合理性。

关键词：双块式无砟轨道脱空识别冲击回波法模型试验平面成像

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高速列车纵向动力学建模与自适应RBFNN控制

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铁道学报 2024年第1期46卷 42-52页

作者：付雅婷胡东亮杨辉欧阳超明华东交通大学电气与自动化工程学院江西南昌330013 华东交通大学轨道交通基础设施性能检测与保障国家重点实验室江西南昌330013 中国铁路广州局集团有限公司湖南长沙410001

高速列车由多节车厢链接而成的结构特性导致其高速运行在变路况线路条件下难以有效地对其进行优化控制。针对上述问题,提出一种高速列车纵向动力学模型与径向基函数神经网络(RBFNN)控制策略。考虑列车车钩力和复杂线路条件,分析整列车... 详细信息

高速列车由多节车厢链接而成的结构特性导致其高速运行在变路况线路条件下难以有效地对其进行优化控制。针对上述问题,提出一种高速列车纵向动力学模型与径向基函数神经网络(RBFNN)控制策略。考虑列车车钩力和复杂线路条件,分析整列车前后的不同受力情况,建立列车纵向动力学模型。针对该模型无外加干扰时设计一种理想反馈控制律,引入RBFNN对理想控制输出进行拟合,在考虑干扰项影响的情况下,通过设计参数估计自适应律代替神经网络权值的调整,并对其进行Lyapunov稳定性证明。采用京石武高铁北京西—郑州东段的CRH380B型高速列车真实线路运行数据进行仿真模拟,并在相同条件下与反演滑模(BSSM)控制器的仿真结果进行对比。仿真结果表明所提控制器更能有效应对复杂路况变化和外界干扰,对高速列车具有更好的控制效果,改善其运行的平稳性及高效性。

关键词：高速列车纵向动力学模型径向基函数神经网络自适应算法 Lyapunov理论

基于信息间隙决策理论的卡车式移动充电站协同调度策略

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电力系统自动化 2024年第15期48卷 44-53页

作者：何克成贾宏杰穆云飞余晓丹肖迁董晓红智能电网教育部重点实验室(天津大学) 天津市300072 兰州交通大学新能源与动力工程学院甘肃省兰州市730070 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300131

卡车式移动充电站(TMCS)由于具有良好的移动储能及调度灵活性已经引起国内外业界的高度关注,而其潜在的应用价值尚未得到充分挖掘。为此,提出一种基于信息间隙决策理论(IGDT)的TMCS协同优化调度策略,以协调其在为电动汽车充电服务和电... 详细信息

卡车式移动充电站(TMCS)由于具有良好的移动储能及调度灵活性已经引起国内外业界的高度关注,而其潜在的应用价值尚未得到充分挖掘。为此,提出一种基于信息间隙决策理论(IGDT)的TMCS协同优化调度策略,以协调其在为电动汽车充电服务和电网能量套利之间的协同运行。根据运营商对风险的偏好程度,分别建立鲁棒IGDT模型和机会IGDT模型,在不同风险态度下,探讨了电动汽车充电需求以及电网注入功率的不确定性对运营商优化调度方案的影响。算例分析表明,所提方法能够为考虑多重不确定因素的TMCS优化调度决策提供有效支撑,在兼顾充电服务质量的同时保障充电设施运营商的收益。

关键词：卡车式移动充电站优化调度不确定性信息间隙决策理论能量套利

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设计思维MOOC+SPOC混合式教学模式研究与实践

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设计艺术研究 2024年第2期14卷 117-122页

作者：王玮西南交通大学四川成都610031

主动对接国家和西部经济社会发展和战略需求,积极探索构建科学合理的设计思维课程教学模式。结合MOOC和SPOC教学特点,强调课程思政融入,构建针对设计思维课程的混合式教学模式,探讨将在线学习与传统课堂相结合的教学方法,包括混合式教... 详细信息

主动对接国家和西部经济社会发展和战略需求,积极探索构建科学合理的设计思维课程教学模式。结合MOOC和SPOC教学特点,强调课程思政融入,构建针对设计思维课程的混合式教学模式,探讨将在线学习与传统课堂相结合的教学方法,包括混合式教学理念设计、教学准备设计、教学过程设计、教学评价设计。教学实践表明,该教学模式能够进一步凸显以学为中心的教学理念,实现学生自主学习、师生协同学习、拓展学习视野,促进设计思维课程教学目标的有效达成。设计思维MOOC+SPOC混合式教学模式创新,对促进教学相长具有积极作用。

关键词： MOOC SPOC 混合式教学设计思维教学模式

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基于放置分发阵列的云-边-端通算融合架构

移动通信 2024年第3期48卷 47-53页

作者：李寇闫起发周正春唐小虎西南交通大学信息科学与技术学院信息编码与传输四川省重点实验室现代交通通信与传感网络国家级国际联合研究中心四川成都611756

随着6G的发展,云端、边缘端和终端节点间的协作是当下的研究热点,而Map Reduce则是面向大规模数据处理的并行计算模型。将Map Reduce与云-边-端架构相结合,提出基于放置分发阵列的云-边-端协同计算和传输设计架构。该架构充分利用云端... 详细信息

随着6G的发展,云端、边缘端和终端节点间的协作是当下的研究热点,而Map Reduce则是面向大规模数据处理的并行计算模型。将Map Reduce与云-边-端架构相结合,提出基于放置分发阵列的云-边-端协同计算和传输设计架构。该架构充分利用云端和边缘端丰富的计算和存储资源,在边缘端和终端部署冗余计算任务,借助多播编码,成倍地减小云-边链路和边-端链路之间的通信负载,从而实现云-边-端之间通信与计算的协同,高效地服务终端的计算需求。

关键词：放置分发阵列云-边-端架构 MapReduce