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关键词： 扫掠曲面   B样条曲面   几何拼接   误差阈值  

摘要： 扫掠曲面生成是计算机辅助几何设计(Computer-Aided Design,CAD)领域中的关键技术,在工程设计等领域有着广泛应用.针对此问题,本文首先给出了与给定B样条曲面几何拼接的单轨和双轨扫掠基础算法,然后提出了一种拼接误差可控的扫掠曲面生成算法,随后将这些算法生成的曲面与商业软件Catia和Rhino得到的结果进行了对比分析.在本文拼接误差可控的扫掠曲面生成算法中,首先对给定曲面边界进行采样,获取导数和参数等信息,然后对这些信息进行B样条曲线插值.通过该B样条曲线进行扫掠操作以获得扫掠曲面.最后根据预设的扫掠曲面与给定曲面之间的拼接误差阈值,对采样点进行调整,以获得拼接误差范围内的扫掠曲面.实验结果表明,本文中的算法在生成曲面质量方面优于Rhino,并且能以较少的控制点数量生成与Catia质量相当的曲面.

关键词： 安全帽检测   YOLOX-s算法   注意力机制   边框回归损失函数   置信度损失函数  

摘要： 安全帽是保障爆破作业人员人身安全的重要工具。受低照度爆破现场安全帽检测任务中目标视觉信息模糊、图像亮度低及对比度低的影响,在目标检测过程中存在目标漏检、误检等问题。基于YOLOX提出了特征增强的安全帽检测算法FEM-YOLOX。首先,在主干网络使用软池化构建软空间金字塔池化模块(SSPPM),减少了特征映射中的信息弥散,并在下采样映射中保留了更多上下文信息;其次,设计基于高效通道注意力(ECA)机制的高效特征融合模块(EFFM),加强了模型对目标区域特征的学习,提高了特征融合的效率,减少了模型误检情况的出现;再次,采用VariFocalLoss替代BCEWithlogitsLoss,动态调整正负样本的权重,使得模型关注数量较少的正样本,加速了模型的收敛过程,提升了两类目标的检测精度;最后,采用CIoU作为边框回归损失函数,提高了模型定位目标预测框的精度。实验结果表明,所提算法的均值平均精度(mAP)相较于基线算法提升了2.21百分点,每秒处理的图像数量提升了7.67,满足了低照度爆破现场安全帽实时检测的精度和速度需要。

关键词： 白鲸优化算法   PWLCM混沌映射   准反向学习   非线性收敛因子   动态平衡搜索策略   差异性种群进化策略   PV辨识问题  

摘要： 为进一步提升白鲸优化算法(BWO)的寻优能力和收敛速度,提出一种融合多策略改进的白鲸优化算法(multi-strategy improved beluga whale optimization,MIBWO)。针对算法初期因随机生成个体的遍历性较差使得算法易陷入局部的劣势,利用PWLCM混沌映射增加种群多样性以及准反向学习生成的反向解增强初始解的质量,为算法寻优性能奠定基础;构造一种动态限制局部扰动搜索机制,引入非线性收敛因子扰动个体增加求解精度与速度,为避免收敛因子在迭代后期过快收敛,利用动态平衡搜索策略以避免陷入局部最优;提出一种差异性种群进化策略对鲸鱼坠落阶段进行最优值位置扰动更新,有效提升收敛精度。理论分析和数值实验证明MIBWO算法具有较强的寻优性能,MIBWO算法在PV辨识问题体现了良好的寻优性能、收敛速度及鲁棒性并具有一定的实际工程应用前景。

关键词： 锂电池   荷电状态   卡尔曼滤波   蝴蝶优化算法   等效电路模型  

摘要： 应用传统卡尔曼滤波(KF)算法估计锂电池荷电状态(SOC)时,噪声往往假设为一个固定值的零均值白噪声,从而导致锂电池SOC估计值误差随着迭代次数的增加而不断增大。对此,提出了一种改进蝴蝶优化算法-双卡尔曼滤波(IBOA-DKF)算法。将反向学习策略及动态调整转换概率策略引入蝴蝶优化算法(BOA),可以提高收敛速度、均衡全局搜索及局部开发能力,从而对KF算法的噪声协方差矩阵进行迭代更新。在二阶电阻电容(RC)等效电路模型基础上,利用IBOA-DKF算法分别对内阻Rs与锂电池SOC进行估计。同时,通过两种动态工况测试数据进行仿真,验证了IBOA-DKF算法对锂电池SOC估计绝对值误差在1%以内,因而具备更高的精度、更好的收敛性及鲁棒性。该研究为锂电池SOC更高精度的估计提供了理论依据。

关键词： 公路桥群   孔跨布置   孔跨方案评价体系   深度优先搜索   GDMP平台  

摘要： 高速公路桥群孔跨布置设计过程中,存在自动化水平不高、依赖设计师经验、人工完成过程繁琐耗时等问题。为提高桥群孔跨布置设计效率,将设计经验与工程技术软件化,归纳桥群孔跨布置业务规则,构建考虑成本、侵限墩数量、控制约束居中布置、非标常规跨径梁数量以及大跨复杂结构数量等多因素的孔跨布置方案评价体系,建立以方案评价体系下得分最高为目标函数,同时满足控制约束、梁型库约束等条件的数学模型;同时,为了提高算法的效率和鲁棒性,引入深度优先搜索(DFS),采取离散化高程、多线程求解等措施,遍历生成可行方案,并通过方案评价体系评分优选方案,从而实现桥群孔跨方案的自动布置。基于上述方法,以广联达GDMP平台为底座,开发了公路桥群孔跨自动布置软件。应用软件生成某高速公路的桥群孔跨布置方案与人工设计的方案相近,证明该方法在实际工程中的可行性和实用性,显著提高桥群孔跨布置设计效率。

关键词： 时间序列   LandTrendr   谷歌地球引擎(GEE)   森林扰动  

摘要： 采用先进技术手段快速准确地获取森林扰动情况,对维护森林生态安全具有重要意义。该文以浙江省丽水市为研究区域,获取了1992—2022年6—8月所有的Landsat影像,基于GEE平台上的LandTrendr算法分析了丽水市森林扰动特征,对丽水市各县市的森林扰动情况进行时空分析,并探讨了坡度、海拔和降水等自然因素对森林扰动的影响规律。研究发现,丽水市在1992—2022年30 a间总体上呈现出植被干扰减少的趋势;丽水市西北部的龙泉市和遂昌县是森林扰动最严重的地区,2008年是森林扰动最大的一年;此外,坡度平缓和海拔高的地区以及降水量减少的年份都容易发生森林扰动。研究可为丽水市森林资源的保护和管理提供科学依据和参考意见。

关键词： 合成孔径雷达   飞机检测   复杂背景   全维度特征提取   可变形全局特征融合  

摘要： 合成孔径雷达(SAR)图像飞机目标检测面临背景复杂、飞机目标较为微弱且尺度较小、不同成像条件下目标差异较大、目标结构不连续等挑战,提出一种新的飞机目标检测算法ATDM,用于提高复杂背景下SAR图像飞机目标的检测精度。使用YOLOv8s作为基线模型并改进了损失函数,算法包含三个重要的模块,即卷积注意力模块(CBAM)、全维度特征提取(ODFE)模块和可变形全局特征融合(DGFF)模块。为了增强网络在复杂背景下对飞机目标特征的提取能力,在基线网络的Backbone插入CBAM,从空间和通道两个维度学习飞机目标的特征;ODFE利用卷积核空间四个维度的动态性,通过并行策略沿核空间的四个维度学习不同类型飞机目标的特征,提升复杂背景下对散射特性较弱的飞机目标及小目标的检测能力;DGFF自适应调整卷积核的形状以适应不同成像条件下得到的飞机目标,并进行全局信息特征融合。最后,改进边界框回归损失函数为动态非单调聚焦损失函数WIoU,采用动态非单调聚焦机制,使用离群度评估锚框质量,降低SAR图像中可能存在的错误标注产生的影响。为了评估所提ATDM的性能,在SADD和高分三号SAR飞机数据集上开展实验,在两个数据集上得到的平均准确率(AP)分别达到95.4%和98.2%;消融实验结果与分析验证了所提出的三个模块及损失函数的有效性。此外,在与其他目标检测算法的对比中,所提算法也得到了最高的平均准确率。

关键词： 动态可变   信控自适应   快速路下匝道  

摘要： 城市交通拥堵点主要集中在车流存在交织的节点,其中以高地衔接处尤其明显。保障城市高地衔接点的通畅,对解决快速路交通拥堵问题起着重要作用。提出一种快速路下匝道衔接路口的动态信号优化技术手段,在道路基础条件有限的情况下,通过协调可变车道方案和信号控制方案,主动调整交通组织的时空分配策略,提高节点处的通行效率。通过在无锡市城市快速路的工程实践,高架下匝道和地面路口的交通通行效率都得到有效提升。研究成果可为交通拥堵治理提供基础性理论支撑。

关键词： 人工智能研究   终极价值   拓展认知  

摘要： 人工智能的终极价值不在于替代人类,而是拓展认知边疆。皖南水乡粼粼波光,我的科研之路就始于此。童年时,父母长期外出务工,我的记忆中,钓鱼竿丈量着桥头树下的每一寸晨昏,晨雾中浮漂颤动,长时间的等待不断磨炼着年少时的耐力,二十年后与人工智能研究产生了奇妙的共振。

关键词： 产品设计   任务分配   模糊集理论   贪心算法   拓扑排序  

摘要： 在产品设计过程中,设计团队面临资源和时间分配不合理,任务执行存在先后顺序以及设计人员和任务受外部因素干扰导致项目延期的问题。首先,以历史设计案例中任务的执行时间作为参考时间,针对不同能力等级设计人员,结合模糊集理论对任务的执行时间进行量化;其次,通过构建多层级设计结构矩阵获取任务之间关系,并利用拓扑层级排序方式获取任务之间执行序列;最后,使用状态转移矩阵分析设计任务执行情况,并结合贪心算法,在满足任务时序和时长约束的条件下生成最优分配方案,该方案可在设计资源变更时动态调整并重新再分配。研究结果表明,以J企业某型号厢舱类产品为例,成功构建了设计任务执行时间矩阵及有向无环图,并通用贪心算法实现了任务的优化分配。