摘要：为了解决传统基于超声波或者红外传感器技术设计的导盲杖难以应用于复杂多变的环境、实用性不强的问题,设计了基于视觉感知技术的智能导盲杖。考虑到使用场景的复杂性,通过采集大量真实场景中各种形态的盲道、红绿灯、斑马线、马路边缘和路面障碍物等图像制作了道路信息图像数据集,并将训练好的YOLO模型部署到边缘计算平台Jetson Xavier NX上,实现多传感器数据融合。实验结果表明:该系统识别精度高,稳定性好,平均实时检测处理速度达到了20.61FPS,能够及时有效地反馈信息,引导盲人正常出行。

摘要：修建在河流支流入汇口处的水利工程,同时受干、支流洪水共同作用,其防洪水位不但与洪水组合特性有关,还与洪水、水利工程行洪的耦合关系有关.已有采用设计洪水重现期对应的特征洪水组合,或者直接采用经验洪水组合进行调洪计算得到防洪设计水位的方法无法有效反映洪水与水利工程的相互作用.本文结合防洪标准的本质,利用Copula-蒙特卡罗模拟方法对修建在支流入汇口处的水利工程的防洪设计水位进行计算,并以珠江流域西江支流郁江广西桂平航运枢纽水闸为例展开研究.结果表明:Copula-蒙特卡罗模拟方法可以有效考虑干、支流洪水组合特性及其与水利工程行洪的耦合关系,以其计算得到的防洪设计水位唯一且可保证达到防洪标准的要求,可有效克服利用洪水重现期确定防洪设计水位存在的不确定性;在干、支流洪水共同作用下,以设计洪水重现期的不同特征组合计算得到的防洪设计水位相差非常大,且与达到防洪标准要求的防洪设计水位相比完全偏离了合理的误差范围,不宜以设计洪水重现期确定防洪设计水位;利用经验洪水组合计算难以合理反映不同工程的洪水及工程特性.研究成果可为修建在支流入汇口处受干、支流洪水共同影响的水利工程防洪设计提供更合理的理论依据和思路.

摘要：无线携能通信能够提升传感器网络的能量效率和资源复用率,然而当前研究均优化无线携能通信参数以实现系统增益,忽略了信道质量变化对系统能量效率的影响.为了解决该问题,针对无线携能通信的传感云系统,提出基于最优停止理论的Sink节点能效优化策略.首先设计下行无线携能通信、上行信息传输的工作时序,其中下行阶段Sink节点采用机会调度策略,选择信道质量较好时刻开始下行链路传输.Sink节点能效定义为系统所实现的上行吞吐量与下行能耗之比.继而基于最优停止理论,建立Sink节点能效最优化问题并证明该问题存在最优停止规则.最后设计最优能效算法求解Sink节点最优下行无线携能传输时刻,从而制定相应的能效优化策略.通过仿真实验验证最优能效算法的有效性与性能,同时通过不同策略的对比验证所提策略在提升Sink节点能效方面的优势.

摘要：北斗卫星导航系统作为我国自主掌控的全球导航卫星技术战略资源,对我国铁路运输列车运行控制相关关键技术的技术升级和更新迭代起到重要推动作用,对提升我国高铁技术的全球竞争力起到关键支撑作用。为促进和深化北斗卫星导航技术在我国铁路运输特定行业领域中的技术转化和结合应用,简要阐述全球导航卫星系统应用于铁路运输的技术优势,从北斗卫星导航技术在我国铁路列车运行控制中的应用必要性和安全性出发,总结归纳基于北斗卫星导航系统的铁路位置相关服务安全应用及非安全应用需求,针对铁路位置服务核心安全应用之一的列车定位给出了基于北斗卫星导航的列车组合定位原理。从基于北斗的多传感器组合列车定位技术及信息融合算法、多模卫星列车定位技术、北斗差分列车定位技术以及基于北斗的列车组合定位系统安全完好性监测技术等方面,综述北斗卫星导航系统在列车定位领域中的应用研究现状。最后,从北斗导航定位通用性能指标标准与铁路列车运行控制安全相关标准的关联统一、基于北斗的紧耦合结构多传感器列车定位技术、列车运行控制专用北斗终端开发设计以及铁路北斗专用测试平台和评估体系的构建等方面展望其未来技术发展趋势和挑战。本研究可为北斗卫星导航技术在列车定位中的应用研究及成果转化提供一定的参考价值。

摘要：为研究大跨半漂浮体系中承式钢管混凝土拱桥黏滞阻尼器参数选取与减震效果,以某计算跨径320 m中承式钢管混凝土拱桥为工程背景,采用MIDAS/Civil软件建立有限元模型,在动力特性分析的基础上提出黏滞阻尼器减震方案,并基于非线性动力时程分析方法研究了黏滞阻尼器的参数选取与减震效果。结果表明:半漂浮体系中承式钢管混凝土拱桥的纵飘振型出现较早,振型参与质量所占比重大,黏滞阻尼器参数选取主要应考虑梁端纵桥向容许位移和阻尼器连接构件所能承受的阻尼力;对相同的阻尼指数,主梁梁端最大纵桥向位移响应随着阻尼系数的增大呈非线性减小,阻尼器轴力随着阻尼系数的增大几乎呈线性增大;阻尼指数在0.2~0.4之间变化时,阻尼指数越大,同时满足梁端位移与阻尼力要求的阻尼系数可选范围越大;设置黏滞阻尼器后,梁端纵桥向位移响应显著减小,拱顶纵桥向位移有所增加,除拱顶处拱肋轴力略有减小外,其余各处轴力、剪力与弯矩均有所增加,但内力响应绝对值不大;研究成果可为同类桥梁减震设计提供参考。

摘要：提出一种基于计算机视觉的驾驶员疲劳状态检测方法,依据驾驶员双眼状态来辨别驾驶员是否疲劳。采用一种时空约束的Adaboost方法,快速检测驾驶员视频中的面部区域;在先验知识确定的可能眼睛区域,采用Haar-like特征和Adaboost分类器快速定位双眼区域;采用卷积神经网络的LeNet5网络架构,训练眼睛状态分类器和检测双眼状态,依据双眼是否闭合的特性判别驾驶员是否疲劳。实验结果表明,该方法能够可靠检测驾驶员的疲劳状态,检测效率高。

摘要：目的 以柑橘果胶(citrus pectin, CP)为研究对象,制备柑橘果胶铁复合物(citrus pectin-iron complex, CPIC),采用响应面法优化CPIC制备工艺,并研究CPIC的体外抗氧化活性。方法 在碱性条件下,CP与三氯化铁反应生成CPIC,探讨反应温度、pH值和CP与枸橼酸钠(trisodium citrate dihydrate, TCD)的质量比对铁含量的影响,在单因素试验的基础上,利用Box-Behnken Design响应面法设计三因素三水平的试验优化CPIC的最佳制备工艺条件,建立相应的预测模型。采用清除DPPH自由基、羟基自由基清除能力和总还原能力综合评价CPIC的体外抗氧化活性。结果 制备CPIC最佳工艺条件为反应温度40.9℃、pH值2.1、CP与TCD的质量比5.6∶1,模型拟合度良好,此条件下CPIC的含铁量为11.0%。体外抗氧化结果表明,在试验设置浓度范围内,CPIC的抗氧化能力随浓度增大而增强,呈一定的剂量关系,1.0 mg·mL^(-1)的CPIC对DPPH自由基、羟基自由基清除率分别为(32.1±1.7)%和(24.2±0.4)%。结论 CPIC有望作为新一代补铁剂,为CPIC产品的多样性开发提供一定的参考依据。

摘要：防撞系统对智能汽车的发展至关重要,要求系统具有实时性、抗干扰性、低成本的要求,本文设计了一种基于激光雷达点云数据的汽车智能防撞系统,采用激光扫描雷达及STM32主控芯片实现信号采集与处理,设计激光扫描雷达的点云数据与处理方法,结合自带的高速视觉采集处理机构,实现系统的软件设计。在后期实验中:设计系统模拟汽车行进过程中前方突然来车的紧急制动,左右侧面来车制动情况,测试防撞系统的性能,结果表面系统具有速度较快、精度较高、发出防撞预警用时较短的特点,能够实时精确地实现对小车运动控制,增强了小车对环境敏感度,实现防撞功能。

摘要：针对当前预切种式木薯播种器存在充种效果差、合格指数低的问题,该研究设计了一种由落种滑板、主动辊筒、型孔摩擦带、支撑辊组、从动辊筒及储种箱等组成的预切种式木薯型孔摩擦带式精密排种机构。阐述了排种机构的基本结构和工作原理。对关键部件参数进行设计,通过理论分析确定影响排种机构充种性能的主要因素为型孔摩擦带型孔形状、型孔数量、型孔摩擦带安装倾角、型孔摩擦带速度以及种茎层厚度。基于离散元法(discrete element method,DEM)建立种茎群-型孔摩擦带仿真模型,通过单因素仿真分析各因素对充种性能及种茎群规律的影响。以充种合格指数和漏充指数为评价指标,通过二次回归正交旋转组合仿真分析确定最优参数,利用Design-Expert数据软件,建立各试验因素与评价指标的数学回归模型,并进行参数优化。结果表明,影响充种合格指数和漏充指数的因素主次顺序为型孔摩擦带速度、型孔摩擦带安装倾角和种茎层厚度,圆整后的最优参数为型孔摩擦带速度0.6 m/s、型孔摩擦带安装倾角45°,种茎层厚度250 mm,此时的模型预测充种合格指数为94.63%,漏充指数为3.42%,重充指数为1.95%。在最优参数下进行台架试验验证,种茎层厚度为220~280 mm,型孔摩擦带速度0.6 m/s,型孔摩擦带安装倾角45°,C型孔和型孔数12条件下,充种合格指数为94.13%,漏充指数为3.77%,验证试验结果与模型预测值相对误差小于5%。所设计的排种机构作业效果优于现有槽轮式排种机构,品种适应性良好,符合木薯精密播种的农艺要求。研究结果可为木薯精密播种器研制提供参考。

摘要：为提高细粒度图像分类的准确率和速度,提出区域投票分类模型和区域置信度机制以及基于轻量化区域置信网络的细粒度图像分类方法。将轻量化卷积神经网络分类器替换为区域投票分类器,加入区域置信机制,增加分类网络对于关键特征分类的权重,提升轻量化模型的准确率。在Cub200-2011数据集上的实验结果验证了区域投票模型和区域置信机制的有效性。相较于其它主流细粒度图像分类算法,改进后的模型仅损失了少量精度,却大幅减少了参数量和所需运算资源。