摘要：机器学习模型广泛应用于探究建成环境与客流的交互关系。然而,机器学习考虑的是全局关系,无法捕捉空间变化,为解决这一问题,本文从密度、多样性、设计、目的地可达性、可获得性和网络连通性等方面构建了11种建成环境指标,提出一种轻量级梯度提升机(LightGBM)与地理加权回归(GWR)的集成综合分析模型(SLightGBM),以探究建成环境对站点覆盖客流吸引度的空间异质性和非线性影响,并将该模型与LightGBM,普通最小二乘法(OLS)和GWR进行比较,以揭示SLightGBM模型在回归效果上的优势。针对西安市的研究结果表明:SLightGBM模型的R2、MAE与RMSE分别达到了0.68、8379.16和11797.19,显著优于对比模型;建成环境因素存在空间异质性,工作人口密度和公交站点密度在中心区域最为重要,而餐饮密度在南部区域更显著;工作人口密度和餐饮密度与客流吸引度呈正相关,而最小换乘次数与客流吸引度呈负相关关系,且具有明显的协同作用。研究表明,影响因子空间差异性和阈值分析结果对于指导城市建设和改善公共交通系统具有重要的启示意义。

摘要：采用“型面滑动导引+多点锁定”的思想设计对接机构的方案,依据捕获域理论和动力学仿真进行对接过程的静态/动态分析,建立缩比试验平台并进行多科目的对接锁定试验,验证了分体式飞行汽车对接的可靠性、稳定性和快速性。通过控制通信系统与机械导引,分体式飞行汽车能够完成水平偏差±100 mm、航向偏差±5°条件下的位姿校正并实现可靠的多点对接锁紧,试验结果表明:该对接系统能够准确、稳定和快速地进行模态切换。

摘要：光滑有限元基于光滑应变技术,在进行数值积分时避免使用等参变换,在模拟软材料大变形问题具有一定的优势。建立了基于光滑应变技术的硬磁软材料大变形模拟的数值格式,给出了数值格式中所需要的应力张量和本构张量。采用该数值格式研究了不同长高比下的硬磁软材料梁在外部磁场激励下的弯曲特性,得到的磁载荷-位移曲线和试验结果进行了对比;模拟了含有不同残余磁场方向分布的硬磁软材料结构在外磁场作用下的形态演化过程,计算的最终变形形态与试验结果进行比较。计算结果表明:采用该数值格式得到的结果与试验结果吻合较好;在不受约束的前提下,硬磁软材料内部残余磁场方向突变处变形较大。研究结果可为由硬磁软材料组成的软体机器人和智能柔性结构的力学分析与变形调控设计提供参考。

摘要：为实现桥梁病害检测的自动化,对基于图像处理技术的混凝土桥梁表观病害的智能识别和尺寸确定方法展开研究.提出基于改进Faster R-CNN算法的病害识别方法,利用K均值聚类和遗传算法对区域候选网络锚框进行优化设计;以裂缝预测区域为基础,提出ResNet34结合U-Net的裂缝形态提取方法,并结合裂缝形态学研究了裂缝像素宽度和长度的确定方法.结果表明:锚框优化设计可改进Faster R-CNN算法的表观病害识别效果,5类常见病害的预测准确率、召回率、平均精确率分别由68.40%、69.87%、74.64%提升到85.40%、83.59%、83.72%;利用病害预测框,结合改进U-Net算法的裂缝像素尺寸计算,可实现裂缝病害尺寸的自动测量;基于改进Faster R-CNN和改进U-Net的方法可实现混凝土桥梁常见病害的智能识别和尺寸量化,从而提高桥梁病害检测效率并促进桥梁技术状况评定的智能化.

摘要：黏性土路基在长期干旱气候条件下易出现干缩开裂的现象,针对该问题提出利用毛细屏障盖层(Capillary Barrier Cover,CBC)代替防渗土工膜或注浆帷幕等传统工程措施来维持路基水分场的稳定。通过开展黄土路基物理模型试验对该方法的有效性进行验证,并基于非饱和土力学理论对其内在机理进行分析。物理模型试验结果表明:在持续15 d的高温(35℃~50℃)天气下,无毛细屏障盖层一侧的路基中观测点含水率下降了4.6%~7.9%,且路基顶部和斜坡位置均发生了干缩开裂;与之相比,铺设毛细屏障盖层一侧的路基对应位置处含水率仅下降了1.0%~2.0%,路基水分场均匀且无任何开裂现象;同时,由于细粒土层的隔热保温效应,铺设毛细屏障盖层侧的路基温度场较未铺设一侧总体低5.5℃;这说明毛细屏障盖层能够对路基水温场进行调控,有效地抑制路基中水分的蒸发。在此基础上,建立了与路基物理模型相对应的有限元数值模型,分析了毛细屏障盖层主要设计参数对其性能的影响规律。数值模型试验结果表明:随着盖层系统中粗粒土和细粒土厚度的增加,路基蒸发失水量均有所降低,但前者影响更为显著;当粗粒土层厚度增加40 mm时,路基各测点含水率降幅为1.7%~4.5%,而细粒土层增加同样厚度引起的变化不到1.0%;此外,毛细屏障盖层中土体的初始含水状态对路基水分场变化影响不大,实际工程设计中可从土体是否便于压实的角度来考虑其含水率取值。

摘要：随着电子行业向便携化、智能化、柔性化方向不断发展,非晶合金薄膜由于强度和硬度高、耐磨损及耐腐蚀性好、表面粗糙度低等诸多性能优势,在微纳机电系统、传感器和生物医学方面显示出巨大的应用潜力,成为国内外炙手可热的高新技术材料之一。然而,剪切局域化和应变软化导致的室温脆性是非晶合金薄膜的致命问题,严重制约着其在结构工程领域中的广泛应用。因此,非晶合金薄膜的强韧化设计是目前的研究热点和前沿课题。近年来,随着生产工业和研发技术不断进步,各种新型非晶合金薄膜材料不断涌现。特别地,复合化具有高度的设计性和可控性,在非晶合金薄膜的强韧化研究方面得到广泛关注。本文回顾了非晶合金复合薄膜的几种主要结构设计策略,围绕“微观结构-力学性能-强韧化机制”的本构关系,重点阐述了不同微观结构对非晶合金薄膜力学性能和变形机理的影响,并对该课题研究进程中所面临的主要问题和挑战进行了展望。

摘要：在公路隧道建设及运营过程中,为掌握隧道结构状态变化规律,通常通过监测隧道结构的沉降、变形和受力等数据,分析隧道结构的变形情况,预测隧道结构变化趋势。在上述数据分析过程中,通常将所采集数据通过离线方式导入Excel、Origin等软件中进行分析并将结果进行图表展示。针对其存在的数据分析时效滞后、利用效率低、状态结果获取复杂等不足,将建筑信息模型(BIM)技术与隧道监控量测信息相结合,设计并开发公路隧道结构状态可视化系统。研究公路隧道土建结构及相关规范对隧道工程构件的划分,提出隧道模型构件分类方式,并以此为基础构建隧道BIM、设计隧道构件及结构状态监测传感器的编码方式;参照现有隧道稳定性判定的研究,提出基于隧道结构状态系数的结构状态等级划分方法,同时设计结构状态数据的可视化映射方案及关联BIM方法;以隧道三维空间模型、隧道结构信息及状态监测数据库为基础,结合三阶段可视化流程在Unity 3D引擎中实现公路隧道结构状态的三维可视化;采用B/S架构,在云服务器中实现监控量测数据的云端管理及可视化系统部署。依托宝汉(宝鸡—汉中)高速连城山隧道,验证了隧道结构状态三维可视化、结构状态正向仿真等系统功能,可为提升公路隧道全生命周期数字化管理水平提供技术支撑。

摘要：针对马尔科夫链通信拓扑下的车辆队列控制问题,综合考虑车辆队列的非线性动力学模型和行驶能耗优化目标,提出一种基于分布式状态观测器的车辆队列能耗优化控制方法.由于在马尔科夫链通信拓扑下,部分车辆获取的邻居车辆信息具有动态切换特性,严重影响了车辆队列控制算法的有效性和稳定性.鉴于此,首先,设计一种用于估计领航车辆状态信息的状态观测器,有效避免通讯拓扑切换对队列控制系统造成的干扰;然后,结合车辆的非线性动力学模型与队列优化目标,构建一种基于指数折扣函数的车辆队列能耗优化框架,将车辆队列的能耗优化问题转化为Riccati方程的求解问题,进而得到车辆队列的最优能耗控制输入,在此基础上,通过构造动态通信拓扑下的李雅普诺夫函数,分析车辆队列控制系统的稳定性条件,即只要每个可能的通信拓扑均需包含一个以领航车辆为根的有向生成树,就可使得该车辆队列控制系统满足稳定性和队列稳定性;最后,通过数值仿真验证所提出控制算法的可行性和有效性.

摘要：电动汽车无线充电系统在尺寸大小与位置偏移等因素的影响下,会导致系统传输能力下降。为了在空间约束条件下提升系统的输出功率、传输效率及抗偏移能力,针对位置偏移与底盘高度不同的实际情况,在经典D4线圈的基础上分别设计了收发端非对称D4和收发端非对称D4Q双层线圈磁耦合结构,以提高耦合系数和抗偏移能力。在不同方向的偏移和旋转的情况进行仿真测试,表明收发端非对称D4Q双层线圈在出现横向偏移300 mm、纵向偏移400 mm、传输距离230 mm和旋转偏移45°以内具备无线电能传输能力。通过搭建实验平台对偏移进行测试与验证,结果表明,所提出的收发端非对称D4Q磁耦合结构的最大输出功率相对于收发端对称D4磁耦合结构增加约60.34%,最大传输效率增大11%。

摘要：绿色环保型材料环糊精(CD)因其独特的空腔结构和外壁亲水、内壁疏水的两亲性,在水处理分离膜的构筑上受到广泛关注。CD膜具有优异的理化性质和结构特征,在污废水净化、染料/盐混合溶液分离和有机溶剂纳滤等水处理领域备受青睐。在水处理中,CD膜可以同时实现分子和离子的精确分离,并提高膜的渗透性。本文从CD膜的设计及制备方法(界面聚合法和相转化法)出发,围绕CD膜的不同构筑方法,综述了近年来基于环糊精构筑水处理薄膜复合膜的研究现状,探讨了CD引入对膜分离层界面结构、渗透性、污染物截留和抗污染能力等方面的影响。最后对基于环糊精构筑薄膜复合膜的发展方向,如提高CD的反应活性、优化反应条件、开发新型CD衍生物以及新型CD膜的制备工艺进行了分析和展望,以推动CD薄膜复合膜在水处理中的应用发展。