摘要：道路作为城市下垫面的重要组成部分,其面积比例、材料组成和路域植被状况对于城市温度场及人体热感具有重要的影响。为此,基于ENVI-met构建了包含城市道路场景的微区域模型,通过现场实测数据验证了模型的有效性;在此基础上,分析了城市道路面积占比、路面反射率、路面导热系数、路侧植被覆盖率等对城市微区域空气温度、平均辐射温度、路面温度以及人体生理等效温度的影响规律。结果表明:当城市道路面积占比增大20%时,空气温度升高值可达2.42℃;高反射率路面在14:00的空气温度比普通路面低1.38℃,但夜间的降温效果不突出;低导热系数路面能够有效降低夜间的路面温度与空气温度;在路侧增加10%植被覆盖率可使空气温度降低3℃~4℃,生理等效温度降低0.3℃~1.4℃;关联性分析表明导热系数与空气温度的相关系数为0.714;增加路侧植被覆盖率来缓解城市热岛效应的成本增加为0.218%。总体上,城市道路面积占比越大,城市热岛效应越明显,但这一规律不是线性的;高反射率路面能够有效降低空气温度,但不能提升人体热舒适性;导热系数与空气温度关联性最高,低导热系数路面对城市微区域夜间温度和室外热舒适性较为有利;增加路侧植被能够降低微区域的空气温度和生理等效温度,且经济效益最好,是缓解城市热岛效应的有效途径之一。研究结论从道路设计的角度为缓解城市热岛效应提供了方法和思路。

摘要：鉴于传统电阻应变片法现场测试锁脚锚管应变存在诸多局限,基于光纤光栅传感技术,设计制作了φ50光纤光栅锁脚锚管,开展了光纤光栅法测试锁脚锚管应变的现场试验,分析了软岩隧道锁脚锚管受力特性及支护作用,进而建立了软岩隧道锁脚锚管力学分析模型,推导了锁脚锚管对软岩隧道初期支护拱脚支承刚度的计算公式,探讨了锁脚锚管各参数对拱脚支承刚度的影响规律和敏感度。结果表明:受隧道分部开挖扰动及锁脚锚管连接方式影响,锁脚锚管管身各测点处应变变化规律十分复杂;从管身应变整体分布看,锁脚锚管靠近钢架一端的应变明显大于管身其他部位,靠近钢架一端的应变随时间的变化幅度也明显大于靠近围岩深处一端;锁脚锚管横向以上、下弯曲变形为主,轴向受到拱脚传递的压力,随着锁脚锚管角度的增大,其轴向承压特性越来越显著;锁脚锚管轴向锚固作用很小,主要发挥横向抗弯抗剪能力约束拱脚沉降,对拱脚水平收敛变形的约束作用有限;增大锁脚锚管直径对提升拱脚竖向支承刚度最为有效;锁脚锚管轴向支承条件较差时,增大其角度会显著降低拱脚竖向支承刚度,此时应确保钢架与围岩之间密贴;随着锁脚锚管管身长度的增大,提供的拱脚竖向支承刚度呈现出“先快速增长,然后缓慢增长”的规律;考虑锁脚锚管受力特点及工程经济性,建议φ50锁脚锚管长度取2.5 m。

摘要：为对分布式存储系统的修复效率研究,提出一种基于Petersen图边染色的部分重复码设计。该设计利用Petersen图边染色进行构造,即先对Petersen图的边进行染色,标记出染色的不同边数,然后构造Petersen图中不同边色的链路,最后把每条链路视为部分重复码的存储节点,称为PECBFR码。理论分析指出,PECBFR码可以随机访问模式下的系统存储容量。此外,实验仿真结果显示,本文提出的基于Petersen图边染色的部分重复码构造算法,与分布式存储系统中的里所码以及简单再生码相比,在系统修复故障节点时,能够快速地修复故障节点,通过染色链路构造的部分重复码,在修复局部性、修复复杂度、修复带宽开销相较于分布式存储系统中的常见编码算法都有较大的性能提升。

摘要：砒砂岩的成岩程度低、自身胶结差且胶结物大多为黏土矿物,遇水迅速溃散,工程性质特殊。在砒砂岩原岩的基本物理力学和崩解试验基础上,考虑最大粒径的差异,试验研究了砒砂岩填料的压实特性和加州承载比CBR的变化特性,并提出典型的砒砂岩填料路基结构,分析了砒砂岩作为高速公路路基填料的可行性。研究发现:干燥状态下,砒砂岩原岩强度较高,但水稳定性较差,遇水崩解较快;最大粒径d_(max)=2 mm的砒砂岩路基填料的最大干密度为2.02 g/cm^(3),最佳含水率为14.30%;CBR值为20.89%;填料最大干密度和最佳含水率均随最大粒径的增大呈现明显的减小趋势,砒砂岩填料的CBR值随细颗粒的增多呈现增大趋势。在此基础上,提出采用隔离封闭的砒砂岩路基总体设计思路,拟定了两种砒砂岩路基合理结构形式。研究成果可为砒砂岩地区公路路基修筑提供参考。

摘要：为保障无人驾驶环境下特种车辆在典型Y型匝道合流区快速平稳通过,研究了全网联自动驾驶车辆(CAV)集中控制场景中考虑特种车辆优先通行的协同控制方法;通过博弈确定了控制区内合流序列排布,考虑特种CAV任务优先属性与车型特征,分别设计了与加速度关联的特种CAV车道优先属性、与时间关联的车种优先属性和与加速度变化率关联的车型稳定优先属性,并在成本函数中进行联合表征;将特种CAV参与的合流序列排布转化为最优序列集求解,应用二人合作博弈收益矩阵法确定了最优合流序列;依据排序结果,应用庞特里亚金最大值原理求解了车辆轨迹控制,在最小策略成本下求得纵向轨迹最优解析解,实现了考虑特种CAV优先通行的协同控制;应用Python开发语言在实施算例中仿真验证了考虑特种CAV优先通行的协同控制方法,并与无控制策略和先进先出策略进行油耗与通行时间对比。研究结果表明:应用协同控制方法在有效保障特种CAV优先通行的基础上,有86%的车辆在合流期间可以保证以最大速度平稳通过合流区域;相比于无控制策略和先进先出策略,在累计油耗方面分别降低了11.8%与16.1%,车队通过合流区域的总时长领先2类传统合流策略各3 s;最大限速、初始速度和控制区长度均对应存在使特种CAV快速通行的阈值,可为合流区域设计提供参考。

摘要：为了提高SSA-BP模型的预测准确性,分别使用三类混沌映射序列(CMS)初始化麻雀位置,帮助SSA-BP模型跳出局部极值,从而提高解的质量。利用200组实际混凝土碳化深度试验数据作为运行数据,以黏接剂剂量、粉煤灰置换水平、水胶比、CO_(2)体积分数、相对湿度、暴露时间作为输入变量,混凝土碳化深度作为输出变量,分别运行2次后得出各项指标数值,对比分析三类CMS-SSA-BP模型各自的优化点。结果表明,经过混沌映射序列(CMS)优化的SSA-BP模型预测性能更佳,其中,Tent-SSA-BP模型的预测精度最佳,Logistic-SSA-BP模型的预测稳定性最佳,Sine-SSA-BP模型的收敛速度最快。

摘要：研究了群体智能算法与目标跟踪相关的机理,提取了跟踪区域快速方向梯度直方图(FHOG)作为特征模板,利用食肉植物算法在图像搜索区域搜寻目标位置,基于巴氏距离作为模板匹配的相似度函数设计了一种食肉植物算法跟踪框架;考虑到实际跟踪过程的遮挡、背景杂乱等复杂状况,设计了一种短期记忆模块来预测跟踪过程中食肉植物算法的初始化个体,该模块采用高斯分布方式,利用视频序列前2帧中目标位置来预测运动轨迹;为更好地利用食肉植物算法优化目标跟踪,在迭代过程中设计了一种随机跟随策略与种群划分机制,并作为搜索策略引入跟踪框架中;为弥补方向梯度直方图单特征对目标的表述能力不强的问题,在FHOG基础上融合了ResNet-50中的Conv2-1与Conv4-1两层特征,并在融合特征的基础上设计了一种自适应学习率动态更新模板;在种群维度上添加二维比例感知因子,使得目标窗口的长宽比各自变化,更好适应目标窗口的尺度变化。研究结果表明:随机跟随策略和种群划分机制的引入显著改善了食肉植物算法的迭代速度和寻优能力;融合特征和自适应模板更新增强了目标特征表述能力,解决了由于遮挡等情况学习到大量无效信息,从而导致特征模板退化的问题;算法在跟踪UAV123中几个具有挑战性的车辆视频序列时性能优越,精确度和成功率分别为0.81和0.58,速度为每秒11.05帧;与同类算法相比,跟踪精度和鲁棒性均有大幅提升,能够适应复杂场景中的环境变化,对目标车辆长期保持稳定跟踪。

摘要：针对隧道衬砌表面不均匀光照、渗水和噪声等强视觉干扰,设计了基于图像分块的隧道衬砌裂缝检测算法;根据中国西部地区的地理特征和隧道衬砌的外观病害,研制开发出一种快速、自动化的非接触式智能隧道结构物外观检测系统;以非均匀光照下隧道图像数据集为研究对象,在图像分块的基础上提出一种适用于隧道裂缝特征提取的图像识别算法;研究了电子元件产生的噪声,并分析和总结了隧道衬砌的灾害特征;根据裂缝特征和分辨率将图像矩阵划分为适当数量的区域块,根据区域块的灰度特征将原始图像划分为目标背景区、目标病害区、病害背景区和其他区域,通过最大类间方差法和局部阈值法分割得到了隧道裂缝的粗图像,在此基础上进行了粗图像裂缝特征提取;对原始图像的每个区域块进行了对比度受限的自适应直方图均衡操作和局部阈值分割,得到了细节图像;将细节图像和粗图像的重叠区域设为理想裂缝二值化图像;结合隧道结构物外观检测系统对不同方向的裂缝图像进行了二值化试验,并通过隧道裂缝定位和投影法得到了隧道衬砌图像中裂缝的位置信息和方向。研究结果表明:提出的算法对隧道裂缝识别的准确值、召回率和F值可分别达90.34%、98.78%和94.37%,既可以保证隧道裂缝的完整性,也可以在非均匀光照下最大程度地保留目标裂缝的细节,可用于处理一般灰度图像的二值化问题。

摘要：为探究考虑徐变恢复的变荷载作用下预应力混凝土结构徐变规律,对5种工况下的15片模型梁进行119 d的长期试验,分析室温环境变荷载作用下预应力混凝土梁徐变应变及受力应变发展规律。结合逐步计算法及预应力混凝土徐变恢复模型,建立了考虑徐变恢复的变荷载下徐变计算方法,并进一步利用ABAQUS软件的二次开发平台建立考虑混凝土徐变恢复的徐变本构UMAT子程序,以实现对全试验周期变荷载下预应力混凝土梁徐变过程的仿真分析。研究结果表明:混凝土龄期达到119 d时,递减荷载组、递增荷载组及波动荷载组的徐变应变依次增大,且均明显小于恒荷载组的结果;递增荷载组、递减荷载组及波动荷载组徐变仿真结果与试验测试数据的最大误差分别为12%、9%及4%,3种工况受力应变仿真结果与试验测试数据的最大误差分别为10%、5%及8%,因此所建立的理论及仿真模型可以对变荷载下的徐变物理现象进行精细化分析;徐变恢复在总徐变中占比明显不能忽略,对于递减荷载组,不同龄期下徐变恢复应变为徐变应变的5%~11%,对于波动荷载组,该值增加至11%~18%;中国《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG 2018-336504)中徐变应变计算结果明显大于试验测试数据,是较为保守的结果;所建立的徐变精细化分析方法可以为处于变荷载作用下的大跨径预应力混凝土连续刚构桥长期徐变效应分析提供技术支撑。

摘要：车辆3D形态的精确实时感知对于智能交通中的车辆行为分析、交通流参数估计等应用和无人驾驶都至关重要,其中,如何克服透视投影的限制,从路侧单目视角下感知车辆3D形态正成为具有挑战的课题之一。为解决这个难题,采取深度网络提取投影特征,结合空间标定模型中的几何约束,实现2D投影至3D空间的3D形态恢复构建。首先,基于前期工作,对道路场景中的相机构建空间标定模型,以获取透视空间的2D-3D互映射矩阵;然后,以当前流行的简洁高效的CenterNet深度网络为基础,设计车辆3D形态投影特征的检测网络,融入多尺度特征融合模块以优化透视投影下不同尺度车辆目标的检测,同时优化高斯凸包热力图以增强车辆目标的特征检测力度,根据先验几何约束设计加强损失函数以加快收敛;最后,通过建立的空间形态几何约束模型,对网络输出特征投影点进行解码,构建出完整的车辆3D形态信息。试验以路侧视角下的BrnoCompSpeed数据集和自制数据集为基础,手工标注满足试验需求的样本目标,并做图像增广以模仿多变的道路监控视角及环境。在试验结果评价中,分别对网络检测结果及最终构建的3D形态进行评价,其中对于网络检测结果,以投影特征构成投影凸包的平均精度为评价指标,交并比(IoU)阈值为0.7时,在BrnoCompSpeed测试数据集上得到AP值为87.35%,召回率和精确率分别为87.39%与90.78%。同时,设计消融试验证明网络改进模块的有效性。对于3D形态构建结果,分别对空间定位、3D尺寸、偏转角及3DIoU等指标都进行定义,并以3DIoU为评价标准,验证多个改进模块及不同视角对于最终精度的影响,最后在BrnoCompSpeed测试数据集中的平均3DIoU达到0.738。设计的网络FPS为27,可满足实时性的需求。