基于最小二乘支持向量机的车型识别算法研究

以感应线圈车辆检测器检测数据为分析基础,给出了基于Bayes理论的感应曲线自适应特征提取流程和方法,对选取的12个统计特征指标进行提取和优选。选择了曲线宽度、最大值、波峰数量、最小波谷值和波谷比组成车型识别模型的特征输入向量,不仅降低了输入向量的维数,缩短了最小二乘支持向量机的训练时间,同时也可加快车型识别的分类速度,增强特征值的分类辨别能力,提高车型分类的可靠性。在提出的基于最小二乘支持向量机的车型识别算法中,采用了修剪算法,加快了计算速度,同时保持了良好的回归性能。通过实例分析证明:基于最小二乘支持向量机的车型识别算法可提高自学习能力和识别准确率。     

爆破震动信号法判别岩体软弱夹层及其厚度的试验研究

在南宁市郊区一试验场地进行了爆破震动信号判别软弱夹层试验,在试验中采用了无线网络控制的爆破震动信号测量系统,并针对以前试验中的不足,改变了药包起爆顺序和改进了监测点布置方式。试验结果表明:在软弱夹层上方爆破的震动信号时域曲线比较规整简单,频域曲线主峰非常突出明显且高频部分很少;在软弱夹层处及其下方爆破的震动信号时域曲线相对软弱层上方要复杂的多,频域曲线叠加了较多的高频成分,曲线中呈现多峰特性,因此根据爆破震动信号的变化规律可判别软弱夹层是否存在。提出采用应力波初至时刻来计算缓倾斜或水平软弱夹层厚度的简便方法,并进行了试验,试验结果表明软弱夹层厚度是近似均匀分布的。     

基于LMD局部投影能量特征的车型识别

针对动态噪声环境下行进中的机动车辐射出的声信号具有强非平稳性、多尺度性及低信噪比的问题,提出一种基于局部均值分解(LMD)和局部投影能量计算的车型声特征提取方法。首先,利用LMD方法对采集的声信号进行自适应分解,得到各尺度上的乘积函数(PF)分量,从强背景噪声中分离出包含车型特征频率成分的PF分量;其次,对LMD分解结果进行加权优化,重构特征PF分量,滤除虚假成分及弱相关分量,以增强特征信息;最后,将特征PF分量的能量等距离投影到能量聚集区内,基于能量尺度构造声信号的低维特征向量,并通过人工神经网络的学习对特征向量进行识别。在试验数据集上,采用LMD局部投影能量特征对目标车辆进行车型识别,并对试验数据集添加不同强度的噪声,进行LMD分解及局部投影能量计算,将计算结果与其他特征提取方法计算结果进行对比分析。结果表明:该方法对于车型信息十分敏感,识别率达到93.4%;可以有效抑制动态环境下的背景噪声干扰,获取目标敏感的窄带信号,具有很好的抗噪能力;选择在重构窄带信号的能量聚集区内进行投影计算,可以有效去除冗余特征,同时提高算法的实时性。     

基于地磁的车型识别模糊数据融合方法研究

把由各向异性磁阻传感器检测获得的地磁曲线视为车辆磁偶极模型的映像,通过分析车辆地磁曲线的峰值、峰谷比、峰值时间、谷值时间、车身长等特征的选择和提取,建立相应车型特征向量;然后,依据各类车型特征,应用三角形隶属度函数特征描述和模糊数据融合,提出了一种基于地磁传感器实时数据采集的车辆检测与车型识别流程和车型识别分类算法;最后,通过一组实际采集的车辆检测数据的分类结果,比较了4种模糊数据融合算式的差异,证明了车辆识别分类算法的有效性,并讨论了有待进一步研究的问题。     

基于车-桥耦合振动理论的移动荷载识别

提出了基于有限元模型修正的单车通过多梁式桥梁的移动荷载识别方法.首先采用Butterworth低通滤波器对现场采集到的24 h内所有过桥车辆产生的桥梁动位移信号进行滤波处理,提取静力响应极值,并严格按照车型进行分类统计;其次,对观测桥梁进行基于静力试验的有限元模型修正,建立能够反映桥梁真实状态的基准有限元模型;最后将修正后的有限元模型输入至自行研发的BDANS软件中的多梁式车-桥耦合振动模块,以车型为单位,依据该车型车辆在桥面横向移动时各主梁竖向位移响应分配关系,结合多梁式车-桥耦合振动模块以及实测车辆过桥时各主梁静力极值响应,识别出车辆在桥面行驶的横向位置,然后根据识别出的车辆横向行驶位置和实测桥梁响应识别出车质量.结果表明:该识别方法较为可靠,识别精度较高,能按照车型批量进行识别,可大规模处理交通荷载数据.     

结构—尾流振子耦合模型参数识别及桥梁涡激振动预测

为准确预测桥梁涡激振动特征,基于结构-尾流振子耦合模型涡激振动预测方法,分析其动力方程及近似解,针对目前结构-尾流振子耦合模型中较难确定的模型参数(质量参数M、流场“stall”效应参数γ、结构对尾流作用的耦合项参数A和范德珀尔参数ε),提出了基于涡激振动风速~振幅曲线的模型参数识别方法。开展某主梁节段模型风洞试验,依据其实测涡振曲线,采用该方法识别模型参数,并预测不同阻尼比的桥梁涡激振动特征。结果表明:近似解精度与ε相关,ε越小,精度越高;ε越小,提出的模型参数识别方法越能准确识别模型参数;基于风洞试验实测涡激振动风速~振幅曲线识别的结构-尾流振子耦合模型可有效地预测桥梁涡激振动特征。     

基于Kinect深度虚拟线圈的夜间车流量检测

针对夜间环境下基于摄像机的车辆检测方法存在精度低、稳定性差以及无法对车型进行有效识别等问题,提出一种基于Kinect深度虚拟线圈的夜间车辆检测与计数算法.首先对Kinect深度图像进行预处理,分别获得运动目标深度图(MDM)与空洞深度图(HDM).然后在MDM与HDM上设置虚拟线圈,利用积分图像分别生成对应的一维运动信号,对其进行加权合成获得对车辆运动特征的表达,并在合成的运动信号范围内检测出车辆目标,并计算出车辆目标的几何特征,通过SVM对车型进行有效识别.实验结果表明,该算法对于单双车道的车辆计数正确率分别高达99.75%与99.25%,大小车型分类正确率可达99.80%,处理单张图片的平均时间仅为7 ms.      

起动工况驾驶性评价指标特征点识别方法

针对车辆起动过程的驾驶性评价指标特征点会因发动机转速波形特异性强和外界干扰而造成识别不准确的问题,本文中提出了一种从信号预处理到特征点识别的一套方法。根据驾驶性评价指标和转速曲线时域特征确定了特征点;结合形态滤波-经验模态组合方法对转速信号进行滤波处理;将D-S证据理论与句法模式相结合应用到特征点的识别中。实验结果表明,该方法能有效地识别起动工况发动机转速曲线的评价指标特征点,为后续驾驶性评价指标的获得提供了客观依据。     

基于虚拟线圈的车型识别研究

在车型识别系统中,车辆的特征提取是非常重要的.传统的检测方法受摄像机的成像精度与架设方式等因素的影响,给车辆特征的提取带来困难.提出了一种采用虚拟线圈识别车型的方法.该方法将检测线与虚拟线圈相结合,对提取的车辆信息进行预处理,以检测线检测到达预先设置位置的车辆,然后触发虚拟线圈来提取车辆特征,通过BP神经网络来训练识别的车辆特征,以达到车型识别的目的.试验证明,该方法识别效果好,识别有效率达99%.     

山区双车道公路路线设计车型分类标准

为研究建立公路路线设计标准车型,通过对西部山区双车道公路的实地交通调查,并结合我国在用车型统计,建立了各类营运车辆车型参数数据库;在详细统计分析现有车型的尺寸、载质量和功率质量比分布规律的基础上,以满足85%的车型外廓尺寸和载质量为标准,采用双因素聚类分析方法对各种车型的功率质量比进行聚类分层计算,根据外廓尺寸相近的原则进行归并后,提出了山区公路路线设计车型的小型车、大型车外廓尺寸分类标准。在此分类基础上,研究了用于公路纵断面设计的载重汽车动力性能标准,通过大量实地观测资料和统计分析,提出了载重汽车上坡动力性能曲线,建立了速度折减量与坡度、坡长之间的关系曲线,以速度折减量作为公路纵坡和坡长的设计关键指标。     

基于多分辨率近似熵的发动机声信号特征提取

介绍了近似熵的概念、主要特点及其快速算法,在分析了小波包与近似熵原理的基础上,提出了一种多分辨率近似熵的特征提取方法,并且讨论了近似熵值计算中3个参数的选择原则,其后对发动机声信号进行了分析处理,通过对比正常状态与故障状态共8种工况下的小波包3层分解后各节点的近似熵值,确定出了故障的特征频带,根据近似熵在敏感频带内的变化有效提取出发动机故障特征,从而实现了对发动机状态的监测与诊断。试验结果也证明了近似熵在分析复杂信号特征方面具有很强的能力,在判别机械设备运行状况方面具有很好的效果。     

斜坡稳定性不平衡推力分析模式的可靠度计算方法

分析了含有软弱结构面的块状岩体斜坡的稳定性系数计算格式,指出了该格式在可靠度分析中建立极限状态方程的困难。提出采用修匀函数近似稳定性系数与岩体力学参数的函数关系,利用该函数关系进行可靠度分析的方法。推导了相关的计算公式和分析程序,形成了一种完整的斜坡可靠度分析近似方法。利用该方法分析了某斜坡的稳定性,并将计算结果与准精确解进行了对比,结果显示,近似方法在精度上可满足要求,但计算工作量大大减少,表明了方法的有效性。     

桥梁损伤自动检测理论初探

自动检测是桥梁健康监测的核心和关键技术之一,在自动检测确定出损伤大致范围的基础上,可以通过人工检查进一步确认或排除损伤点,这可大大减轻损伤检测的劳动强度,节约开支。根据小波变换多分辨率分析的特性和恒虚损处理自动检测原理,形成以小波恒虚损处理方法为核心的桥梁损伤自动检测理论。该方法通过拾取环境噪声作为参考噪声,与试验信号分别经相同小波滤波器输出后,形成统计量作为恒虚损率处理的输入参数,进而对奇异信号进行自动检测。该技术不需要无损桥梁相关资料,并可满足实时动态监测的要求。最后通过算例进行了验证。     

考虑反向摩阻的后张法PC构件锚固损失的计算

基于后张法PC构件预应力钢筋张拉时的经典摩阻理论,建立了预应力钢筋锚固时考虑反向摩阻力的力筋应力损失的统一计算公式,适于电算;给出了相应的近似计算公式,适于手算。分析表明:近似公式与理论公式的计算结果误差在5％以内,完全满足工程上的精度要求。计算结果与现行桥梁规范公式的计算值进行了比较。该方法概念清晰,计算方便,适用于公路与铁路桥梁中任意形状力筋的锚固损失计算。     

基于近似熵和统计复杂度的交通流复杂性测度

为了定量描述交通流系统的复杂性,引入非线性动力学的近似熵和统计复杂度特征量,计算混沌区域Henon和Logistic序列、周期序列、白噪声序列的近似熵和统计复杂度,并通过计算5个实测交通流时间序列数据对其近似熵和统计复杂度进行了计算分析。结果表明:这2种特征量能够有效测度系统的随机性和非线性,可以解决复杂性刻画的"短序列、可比较"难题,适于实测交通流的复杂性测度;交通流系统随机性较强,带有非线性结构,可能产生混沌,应该综合使用多种复杂性测度方法。     

基于近似模型的车辆操纵稳定性及平顺性的优化研究

简述了基于近似模型的车辆操纵稳定性及平顺性的优化设计方法.利用多体动力学软件ADAMS/Car建立了某轿车整车多体动力学模型,并确定了车辆操纵稳定性及平顺性的评价目标.以悬架弹簧刚度、减振器阻尼特性和横向稳定杆刚度为设计变量,利用近似优化数学模型对该轿车进行了操纵稳定性和行驶平顺性的多目标优化计算.结果表明,近似模型技术对于汽车性能的平衡优化是一种十分有效的方法.     

装载机总体参数近似计算法

为了提高工程机械总体参数新方案的设计速度,通过对收集到的轮式装载机样本总体参数进行回归分析,建立了以额定载重量为设计主参数的轮式装载机总体参数近似计算公式;经C++语言编程,实现了对新设计轮式装载机总体参数的快速近似计算。研究工作可以向其他结构尺寸相似的工程机械推广应用。     

基于对流效应的寒区路堤块石层临界高度研究

为了研究块石路堤降温效应与块石层高度之间的关系,基于多孔介质自然对流理论和热传导理论引入了表征寒区块石路堤自然对流降温效应的自然对流指数,利用热传导温度分布函数获得了路堤自然对流指数随块石层高度变化的近似公式。分析表明:自然对流指数最小值对应于路堤块石层的最小高度,而其最大值对应于路堤块石层的最大高度。另外介绍了一种利用自然对流指数近似公式估算路堤块石层临界高度的方法,并具体给出了算例,最后进行了数值验算。结果表明:通过自然对流指数确定的临界高度可为寒区工程的路堤设计提供参考。     

基于改进近似极大似然估计的弯道车速预警

超速行驶是道路曲线段事故发生的主要致因,基于智能车辆的提前预警系统是行之有效的安全辅助措施。提出了一种新的弯道车速预警算法,其采用改进的近似极大似然估计拟合曲线半径,改进算法采用最小平方估计取代了传统的平均3点估计。通过模拟实验得到,在不同数量的采样点、噪声和弧长下,改进的估计算法的精度都要高于传统的极大似然估计。根据预估的半径,车辆控制器便能得到相应的安全行驶车速。最后论文根据车辆实际车速和安全车速阈值的差值计算了车辆控制器发出预警信号时车辆与曲线入口之间的距离。     

单点交叉口最优信号周期模型研究

为了实时选择最优信号周期,以城市道路单点交叉口为对象,分析了最短信号周期与最佳信号周期的推导过程,由此确定了4种信号周期的计算模型。采用延误、最大排队长度、平均停车次数和通行能力4个指标对4种信号周期模型进行综合评价,并确定出最优信号周期,以弥补评价指标少的局限性。在评价过程中,对不同指标的量纲范围进行了标准化处理,同时确定了不同指标的权重系数。通过实际数据和mat-lab编程对综合评价模型进行验证。结果证明,采用单一指标选择信号周期,会有不同的结果,且会造成其他指标不理想;采用综合评价模型可以直观地确定出最优信号周期,并保证交叉口的4个指标达到整体最优。