摘要：针对交通监测传感网络时间同步拓扑的能量有效性和场景适应性问题,提出一种基于形式概念分析的交通监测传感网络贪婪性同步拓扑算法GST-FCA。首先分析交通监测传感网络同步拓扑的场景适应性需求和能量有效性问题模型;其次,利用形式概念分析(FCA)对同层和相邻层传感节点的邻接特征进行关联性解析,根据最多邻居贪婪策略构建广播元组(BT)并划分同步集合;然后利用回溯广播改进传感网络时间同步协议(TPSN)算法的层探测广播策略,同时设计向上托管机制,增大已同步节点信息的共享范围,进一步缓解贪婪策略产生的局部最优解问题;最后对GST-FCA的能量有效性和场景适应性进行测试。仿真结果表明,相较于TPSN、LECFO等算法,GST-FCA在部署位置、部署规模、道路部署三个测试场景中的同步报文开销分别至少降低11.54%、24.59%和39.16%。由此可见,GST-FCA能缓解局部最优解问题并降低同步报文开销,而且能在同步拓扑满足上述三个场景适应性需求下达到良好的能量有效性。

摘要：分簇路由协议能够显著提升网络的扩展性和稳定性,是保证数据信息高效共享的一种有效手段。结合高速公路主线平曲线路段中车流行驶方向固定的特点,引入固定簇模型并设计了以交通流状态参数和车辆可信度参数为基础的车辆节点适用性评估算法,提出一种基于节点适用性的高速公路车联网分簇路由协议。针对车辆可信度参数设计了一种具备身份认证的高速公路车联网安全通信架构,引入第三方可信通信实体并给出不同通信实体间的身份认证过程;结合车辆节点在固定簇通信范围内的位置距离参数和簇内节点间的相对速度参数,引入车辆节点适用性评估算法并给出基于该算法的簇头选择策略FBCHSS。然后,借助仿真平台Veins,以具备两个路侧设备、单向双车道的高速公路为仿真场景,对不同恶意节点数条件下3种基于不同簇头选择方案的路由协议的网络安全指标进行了评价。结果表明:随着恶意节点数目的增多,相比MMZ和HQCA,FBCHSS具有明显更高的丢包率。同时,对不同车流密度条件下3种路由协议和经典算法AODV的通信性能开展对比和研究。结果表明:(1)车辆节点行驶速度处于80~120 km/h范围内时,对比MMZ,HQCA和AODV这3种协议,FBCHSS表现出更低的延时、更高的吞吐量和数据包投递率,服务质量评价指标较高;(2)随着车流密度的逐步增大,相比MMZ和HQCA,FBCHSS始终保持固定的簇数量,表现出更高的分簇效率和传输效率,并具有更低的系统网络开销。

摘要：为了实现全寿命周期内钢-混凝土组合梁中栓钉连接件滑移量的精确计算,开展栓钉连接件在任意疲劳循环次数下的荷载-滑移计算模型研究。设计并制作了11个栓钉推出试件进行了静力滑移量试验、疲劳滑移量试验及剩余滑移量试验。通过试验结果分析了栓钉连接件在疲劳及静力作用下全过程的滑移量增长和分布特征。在单调荷载作用下,基于统计数据建立了考虑极限滑移量的指数型栓钉荷载-滑移模型。在此基础上,考虑疲劳损伤对栓钉直径及滑移量折减,同时计入栓钉连接件滑移量的累积增长和其自身承载力退化,建立了在任意次数疲劳荷载作用下,栓钉连接件全过程荷载-滑移计算模型,并通过试验值进行验证。结果表明:栓钉连接件的滑移量可分为疲劳加载过程中的累积滑移量和疲劳加载后的剩余滑移量。在疲劳加载过程中,栓钉累积滑移量呈“快速-缓慢-急速”的三阶段增长。在疲劳加载后栓钉剩余滑移量和总滑移量均随着疲劳循环次数增加而减少,说明栓钉疲劳损伤的增加导致其整体变形性能逐渐变差。所提出的栓钉全过程荷载-滑移计算模型的计算值与试验值吻合良好。

摘要：驾驶人的分神驾驶行为具有频发性和短暂性,极易引发道路交通安全事故,实时监测驾驶行为并对驾驶员的分神驾驶行为及时预警可有效降低车辆碰撞风险。针对该问题提出了一种基于深度学习和图像处理算法的驾驶人分神驾驶行为实时检测方法,对几种常见分神驾驶行为进行分类和检测。利用图像处理手段,分析分神驾驶行为检测的特点,在YOLOv5模型框架上进行了针对性的改进。首先,在网络中输入模块,采用动态优化方法设定了锚框信息,并在检测器头部之前添加特征选择操作,动态调整了特征点。针对主干网络,将BottlenckCSP网络的输入特征映射与输出特征直接连接,删除了模块的分支卷积,保留了更丰富的浅层特征信息。另一方面,在主干网络增加了注意力机制,提高网络模型提取关键特征的能力,从而提升模型的分类精度及鲁棒性。从总体上解决了特征信息丢失的问题,使模型易于完整的获取驾驶人的所有分神驾驶动作信息,从而减少深度学习网络参数,有效降低模型计算量。对Kaggle危险驾驶行为数据进行再标注,作为训练数据集,对模型进行了优化训练。结果表明:模型在测试集的平均检测精度为95.30%,平均召回率为95.13%,在试验环境下的检测速度达到48.3 FPS,满足分神驾驶实时监测的需求。

摘要：经典弹性力学中圣维南原理采用解析的方法计算出隧道开挖的影响范围约3倍开挖宽度,这一结论被广泛应用于隧道静力数值计算中。在隧道地震动力时程计算中,计算边界的取值范围除了受到隧道结构的影响,还与边界条件、地震波的输入等其他因素相关,目前学术界还没有较为一致的认识,更没有解析解能计算出动力边界的取值范围。该文利用Flac3D有限差分程序,对不同边界的隧道模型进行动力计算。结果表明:围岩应力值受边界取值范围影响小,围岩位移值受底边界取值范围影响大;并且地震动力计算边界取值大于8倍隧道开挖宽度时,围岩应力及位移受边界取值范围影响可以忽略。研究结论可供隧道动力分析参考。

摘要：桥墩防船撞装置通常用于减小船撞力或者拨转船只使其远离桥墩,有效的防撞装置对桥梁和船只安全运行都非常重要。采用LSDYNA对一座五跨连续刚构桥采用的新型浮式耗能防船撞装置的防撞性能进行评估。这种新型防船撞装置可以既保护桥墩又可以保护船只,其结构由模块化的FRP套箱组成,套箱内部由八边形FRP柱壳组成,具有初始造价低、施工方便和维修养护成本低等优点。介绍了所用FRP材料的强度试验,包括拉伸、压缩、弯曲和剪切,并根据强度试验定义了正交各向异性本构模拟FRP材料。研究表明:该新型防撞装置具有非常好的吸能能力,可以显著减小作用在桥墩和船只上的撞击力。

摘要：强震作用下常规锚索往往会因材料变形能力不足导致应力过载而被拉断,一旦锚索失效将直接危及整个锚固结构的安全。为研究自适应锚索的动力响应规律以及在自适应锚索支护下锚固边坡的动力特性,以新型抗震锚索为原型,设计自适应锚索锚固岩质边坡试验模型,并利用振动台试验系统对试验模型进行加载。试验中采用正弦波、天津波、EI波以及Taft波等4种地震波进行研究,监测锚索的应变和边坡动力响应。结果表明:锚索的轴力和地震波幅值、类型、地震激励频率等因素密切相关;锚固边坡坡面加速度及位移沿边坡高程均有不同程度的放大,相对于无锚索支护边坡,锚固边坡坡面加速度和位移峰值均有减小;自适应锚索随着预设滑移恒阻力的不同,锚索会产生不滑移、瞬间滑移、逐步滑移3种工况,对应的锚索应变时程曲线和锚固边坡动力安全系数时程具有显著不同的特征;自适应锚索滑移工况下,滑体的安全系数虽然有局部减小的阶段,但是锚固结构的安全储备较大,可适应边坡大变形和瞬态冲击荷载的作用。试验结果可为强震区路堑边坡的支护和自适应锚索抗震设计提供一定参考。

摘要：为了研究桥墩布置形式对连续刚构桥地震响应的影响,以某弯连续刚构桥为例,采用通用有限元程序分析了5种不同的双薄壁墩间距对桥梁结构自振频率的影响,选取桥位场地人工合成地震波,对其进行了弹性地震响应分析。分析结果表明:当双薄壁墩间距在主跨径的1/20～1/25之间变化时,结构基频变化不超过5%,在地震作用下,主梁的弯矩、墩底弯矩及主梁位移最大变化不会超过12%,说明薄壁墩间距对结构自振频率及地震响应的影响不大,在初步设计阶段或进行弹性地震响应分析时,如果双薄壁间距在以上范围内变化,可以不考虑它对结构动力性能的影响。

摘要：危化品运输车辆的主要特征是车顶的危险标志和车牌下的危险品标志,这对于大多数目标检测算法来说检测起来比较困难.为了在提高检测精度的同时加快检测速度,本文提出了一种融合残差网络和双向特征金字塔网络的危化品车辆检测算法.首先通过对高速公路监控视频进行截取,制作危化品车辆数据集,然后通过残差网络进行特征提取,在本文中,使用循环残差模块替换残差块的中间卷积层.接下来通过双向特征金字塔网络进行特征融合,最后通过预测网络得到预测结果.在测试集上进行性能验证,结果显示本文模型的各项指标整体上均要优于其他网络,其中检测精度达到0.961,每秒可以检测43.5张图片,整体性能表现优异,达到了检测精度和速度的均衡.

摘要：针对传统自适应巡航控制策略对前方目标车运动随机性考虑不足的问题,基于交通车状态转移特征建立能够考虑前车运动不确定性的自适应巡航控制策略。在封闭测试场采集了大量驾驶数据,建立前车纵向加速度随机模型,将车辆跟随行驶构建为一定代价函数下的随机最优控制问题。在考虑前车运动不确定,以及对跟踪性、经济性和舒适性等多目标优化要求下,建立随机动态规划自适应巡航控制策略。对控制策略进行测试,结果表明文中构建的算法能够实现精确跟随行驶。