摘要：为了在应急响应初期,将应急物资及时送达受灾地区、降低人员伤亡以及减少财产损失,结合卡车相对运量大、无人机运行速度快等特点,提出“卡车-无人机”联合配送应急物资模式,构建以车辆路径问题为基础,总配送时间最短为目标的“卡车-无人机”路径问题模型(vehicle routing problem-drones,VRP-D)。采用小规模算例,使用LINGO优化求解器对模型求解进行了有效性验证,并与传统应急物资配送车辆路径问题(vehicle routing problem,VRP)进行了对比分析。设计变邻域搜索算法(variable neighborhood search,VNS)对模型进行求解,并与传统遗传算法(genetic algorithm,GA)进行了对比分析。对无人机续航里程和最大载质量进行灵敏度分析。结果表明:VNS算法求解本文模型时在求解速度、精度以及稳定性方面具有一定优势;VNS算法解的质量比GA算法最大可改善7.24%;VRP-D模型比VRP模型解的质量最大可改善63.57%。故在应急响应初期,采用“卡车-无人机”联合配送应急物资的配送效率更高。当无人机续航里程增加到70 min后,受灾点总等待时间不再减少;当无人机最大载质量增加到35 kg后,受灾点总等待时间也不再减少,反映出无人机续航里程和最大载质量之间相互制约的内在关系。该研究为创新应急物资配送新模式提供了理论依据。

摘要：沥青路面的高温抗变形能力与沥青混合料的抗剪强度密切相关.根据路面荷载作用下沥青混合料中矿料颗粒的受力特点及转动状态,自主研发了扭转剪切试验装置.针对不同级配沥青混合料,在不同条件下进行扭转剪切试验;分析了骨架稳定性、沥青用量和温度对扭转剪切特性的影响,建立了考虑骨架稳定性指数、沥青用量和温度的抗剪强度预估模型.结果表明:最大扭转剪切力可以用于评价沥青混合料的抗剪强度;最大扭转剪切力随温度升高呈指数形式减小,随沥青用量增加呈二次函数关系变化,随骨架稳定性指数增大呈幂函数关系增大.构建的抗剪强度预估模型能够较为准确地表征各因素耦合作用下沥青混合料的抗剪强度,可以为沥青混合料优化设计及路面养护决策提供参考.

摘要：为了提升高质心车辆的侧倾稳定性和平顺性,降低车辆侧翻事故造成的伤亡率,提出一种基于概率融合隶属度函数构建理论的侧翻工况预测和控制方法。首先,通过采集车辆侧翻工况数据,选取车辆状态变量,基于影响权重确定与车辆侧翻相关的关键影响因子。其次,根据时间序列对数据进行时间片段划分,设计动态贝叶斯预测网络,对下一时间片段内车辆侧翻概率进行预测。最后,根据车辆性能参数与控制器参数的映射规则,建立概率融合的Takagi-Sugeno(T-S)模糊隶属度函数,设计车辆主动悬架抗侧翻鲁棒控制器。CARSIM/Simulink联合仿真结果表明,与被动悬架、半主动悬架、多目标控制主动悬架相比,所提方法可以平稳且高效地防止车辆侧翻,提升车辆行驶的安全性。

摘要：针对无信控交叉口碰撞事故多发的问题,面向网联人工驾驶环境,研究提出了一种基于车车通信的无信控交叉口网联车辆碰撞动态风险检测与预警策略。在构建典型无信控交叉口场景的基础上,设计了一种基于多项式拟合的车辆轨迹模型;融合利用碰撞到达时间和风险暴露时间作为风险检测指标,构建了一种圆形-双圆车辆模型实现车辆碰撞风险检测;综合考虑了驾驶人异质性及其交互行为,提出一种基于博弈论和遗传算法的两级碰撞预警策略;基于SUMO搭建仿真环境对预警策略的有效性及适用性进行测试分析。结果表明,所提策略能够准确识别出所有的碰撞事件并触发预警,预警成功率达到100%;在不同比例驾驶人组成测试工况下,所提预警策略均能显著降低碰撞率和平均碰撞动能。

摘要：以酵母模板法制备的中空羟基磷灰石(HAP)微球为基底,通过连续离子层吸附反应法(SILAR)制备ZnS@CdS/HAP复合微球,利用XRD、SEM、UV-vis等表征手段分析材料的晶体结构、微观形貌和光吸收能力等,同时结合亚甲基蓝的光催化降解实验探讨复合微球的光催化机理.结果表明:利用SILAR法成功实现了ZnS@CdS/HAP复合微球的制备,ZnS@CdS/HAP复合微球的直径约为3~5μm且分散性良好,在可见光区有良好的吸收性能,具有优异的光催化活性,在催化剂添加量1g/L、pH=7、温度为25℃的条件下,对50mL浓度为10mg/L的亚甲基蓝溶液可见光催化100min时去除率高达93%.机理分析证实,ZnS@CdS/HAP光催化可能存在的Z型电荷迁移机制在有效抑制光生载流子复合的同时有效抑制光生腐蚀的发生,提升了ZnS@CdS/HAP复合微球的光催化活性和稳定性.

摘要：裂缝是路面最主要的病害之一,及时、有效地检测和评估裂缝对路面养护至关重要。为实现路面裂缝图像快速、准确的语义分割,提出一种基于DeepLabv3+模型的路面裂缝检测方法。为减小模型参数量、提高推理速度,采用MobileNetv3作为模型的主干特征提取网络,且在空洞空间金字塔池化模块中使用Ghost卷积代替普通卷积,使模型更加轻量化。为避免替换主干网络降低模型精度:首先,在空洞空间金字塔池化模块中使用条形池化模块代替全局平均池化,有效捕获裂缝结构的上下文信息,避免无关区域噪声的干扰;其次,引入轻量级通道注意力机制efficient channel attention(ECA)模块,增强特征的表达能力,并设计浅层特征融合结构丰富图像的细节信息,优化模型对裂缝的识别效果;最后,构造混合损失函数解决裂缝数据集类别不平衡而导致检测精度较低的问题,利用迁移学习的训练方式提高模型的泛化能力。实验结果表明:所提路面裂缝检测模型参数仅为14.53 MB,比原模型参数量减少93.04%,平均帧率达到47.18,满足实时检测的要求;在精度方面,该模型裂缝检测结果的交并比和F1值分别为57.21%和72.76%,优于经典的DeepLabv3+、PSPNet、U-Net模型和先进的FPBHN、ACNet等模型。所提方法可大幅减小模型参数量,在保证路面裂缝检测精度的同时满足实时性,为基于语义分割的路面裂缝在线检测奠定基础。

摘要：季冻区公路冻胀翻浆现象严重,冻胀翻浆等病害主要由路基土中水分迁移造成。为探明季冻区路基土中水分迁移特性与细颗粒含量(质量分数,下文同)的关系,以西藏贡觉—芒康公路改扩建工程为依托,设计非冻结路基土和冻结路基土的水分迁移试验,研究细颗粒含量对毛细水上升高度、温度梯度及入流通量等特性的影响规律,建立迁移势与细颗粒含量的修正模型。研究结果表明:控制初始含水率与干密度不变,随着细颗粒含量的增加,毛细水上升高度和入流通量均呈线性增加,温度梯度呈曲线增加;随着细颗粒含量的减小,冻土体的总入流量随时间的变化曲线由拱形变化为轻微S形,入流通量随时间的变化曲线由递降变化为峰值形;考虑基质势对入流通量的影响,建立季冻区路基土体水分迁移势与细颗粒含量的修正模型,发现迁移势随着细颗粒含量的增加先变大后减小,与不考虑基质势的迁移势模型相比,迁移势修正模型计算值偏小,峰值点也偏小,结果相对安全;细颗粒含量小于22%的路堤填筑高度应不小于1.5 m。

摘要：集合的安全多方计算问题是保密科学计算研究的重要问题之一,在电子选举、门限签名、保密拍卖等场景中有着重要的应用。文中主要研究多个集合的保密计算问题,首先针对不同的集合运算提出了对应的转化方式将集合转化为向量,然后基于哥德尔编码提出了新的编码方式,再结合ElGamal门限加密算法设计了半诚实模型下可输出多个集合交集或并集,以及同时输出交集与并集的保密计算协议,最后应用模拟范例证明了协议的安全性,协议可以抵抗任意的合谋攻击。实验测试了协议的执行效率,当集合的势满足一定条件时,与现有协议相比,所提协议的计算效率更高。

摘要：对空气质量数据进行聚类,传统聚类方法因受初始点的影响,存在随机性高、聚类精度低以及多个中心点出现在同一簇中的问题,为此提出了一种反向学习差分进化天鹰优化器(RLDEAO)优化的K-means互补迭代空气质量数据聚类方法。天鹰优化器(aquila optimizer,AO)算法具有很强的探索能力,不易受初始点的影响且更易实现,但易陷入局部最优。基于自适应逐维小孔成像反向学习策略、停滞扰动结合莱维飞行策略以及生物进化策略等改进思想,对AO算法进行了改进,有效提高了搜索性能,避免了局部最优;在求取聚类中心点时,设计了一种加权最大最小距离积法(weighted maximum minimum distance product,WMMP),能反映各特征的重要性,对改进聚类结果作用良好;将RLDEAO与WMMP相结合优化K-means互补迭代,提高了搜索速率和搜索精度。通过在多个数据集上的聚类测试,发现RLDEAO-KMC算法的收敛精度和聚类效果较AO-KMC、FCM、KMC、KMC++算法更优。可知,RLDEAO-KMC算法可以更高效地对空气质量数据进行聚类分析,有针对性地做出预测和应对。

摘要：三维空间环境复杂,多无人机的低空突防航迹规划计算量大,现有多目标秃鹰搜索算法存在求解易趋于中心点及精度低的缺陷,为此提出基于改进多目标秃鹰搜索算法(IMBES)的三维多无人机低空突防方法.构建三维环境模型、威胁源模型、无人机物理约束模型、多无人机协同约束模型以及路径平滑度约束模型,确定多目标代价函数.设计耦合混沌映射初始化,有效提高初始化种群质量;设计基于“侦察鹰”的自适应高斯游走策略,平衡开发与搜索能力;引入快速非支配排序,进一步提高算法效率.利用秃鹰位置与无人机速度、转弯角度、爬升角度的对应关系,采用IMBES高效搜索无人机构型空间,找到最优的帕累托前沿.实验结果表明,IMBES的成功率为70.5%.与现有路径规划方法相比,所提方法的优化能力强、能耗低,适用于多无人机协同低空突防.