一种基于卡尔曼滤波器的单级倒立摆的LQR方法

倒立摆的控制因其系统动态模型是非最小相位系统而很难用经典控制算法得到较好的控制效果.提出利用最优控制LQR方法来完成控制.由于利用最优控制,系统状态必须全部已知.考虑到系统噪声和量测噪声,根据分离性原理,利用LQR方法设计控制律,利用卡尔曼状态估计来完成系统状态的重构.仿真结果显示该方法具有良好的控制效果.     

基于VBA的公交上车刷卡人数统计方法

提出一种基于VBA宏命令,利用公交IC卡和GPS数据来实现各站点刷卡上车人数统计的方法.根据两种数据的特点,以Excel为主要工作平台,通过VBA程序快速地对两者数据进行筛选和利用,逐步实现各站点公交车到站时间的匹配和各站点上车人数的统计.最后利用此方法对丹东市公交线路的往返各站点上车人数进行统计.与传统的公交随车调查结果对比,通过该方法得到的各站点上车人数数据较为准确,可作为传统方法的替代.     

利用角点信息的嘴唇轮廓提取

提出了利用角点信息提取嘴唇特征的方法.在可变形模板的框架下,利用以前方法中没有用到的角点信息,提出了基于角点信息的能量函数.该能量函数能够更为精确地反映嘴角点和牙齿区域的特征,跟踪嘴唇的变形.实验结果表明,该方法能更鲁棒地提取嘴唇轮廓特征.     

基于XGboost模型的城市轨道交通列车运行速度实时异常检测研究

随着城市轨道交通的迅猛发展,为保证列车安全行驶,对列车速度异常检测方法研究十分必要.为此提出一种将极端梯度提升(XGboost)和异常检验方法结合的列车速度异常检测方法.首先利用现场采样的列车速度数据,对XGboost模型进行训练,然后利用交叉验证和网格搜索方法确定XGboost模型最优参数,最后利用极大似然估计和格拉布斯检验,对预测结果进行异常判定.实验结果表明:与另外4种常用模型的测试集对比,F1值分别提高7.08％、12.9％、16.9％和2.9％,该方法在时间效率上满足列车运行实时检测要求.     

基于模态应变能和BP神经网络的混凝土框架结构损伤识别

采用模态应变能变化率和BP神经网络的两步损伤识别方法,对钢筋混凝土框架结构进行损伤识别研究.首先,利用单元的模态应变能变化率作为结构损伤定位因子,运用通用有限元ANSYS的APDL语言编制程序,计算模态应变能变化率;然后,利用BP神经网络进行损伤程度识别.该方法将二者优点相结合,并克服了单纯利用模态应变能难以准确计算损伤程度以及单纯利用BP神经网络样本巨大的困难.数值仿真结果表明,该方法适用于框架结构的损伤识别.     

基于MATLAB和VC＋＋的汽车动力性仿真

介绍了MATLAB在汽车动力性仿真中的应用,以及开发仿真程序的方法.首先建立汽车的动力学模型,然后用VC 开发人机界面和利用数据库对数据进行管理,再利用MATLAB的强大数学计算功能和绘图功能进行仿真运算输出.结果表明,该方法具有处理数据速度快、精度高等优点,为汽车动力性仿真提供了一种切实可行的方法.     

一种基于几何约束的轨道提取方法研究

针对基于Hough变换或螺旋曲线模型的视觉轨道检测方法存在的不足,本文提出了一种基于几何约束的轨道提取方法.该方法利用摄像机和轨道平面之间的成像关系近似满足单因矩阵的特点,利用逆透视映射(IPM)将输入图像转换为Bird-view图像,并采用一种改进的边缘检测方法进行边缘检测.然后将二值化的边缘图像在垂直方向上分割为多个区段,在每个区段上,利用先验知识生成的系列模板图像,对分段IPM图像进行去噪处理和Chamfer距离变换后进行距离匹配检测,将轨道检测转换为一个二维匹配搜索过程.在分段检测结果的基础上,进一步利用曲线拟合得到边缘图像中完整的轨道曲线方程.该曲线方程通过已知的单因矩阵转换为原始图像中的曲线描述,实现在原始图像中的检测和定位.实验验证了所提方法的可行性和可靠性.     

基于多标记像素匹配的高分辨率遥感图像道路提取

针对高分辨率遥感图像道路提取方法存在提取不完整和误提取问题,提出一种基于多标记像素匹配的高分辨率遥感图像道路提取方法. 将待提取图像由RGB颜色空间转换到 Lab颜色空间,选取与照明强度弱相关的色相特征作为初始匹配项. 以矩形框的方式标记不同类型的道路,利用t 检验法剔除其匹配项的异常值,从而确定阈值来匹配道路像素点,利用局部纹理算子对匹配结果进行筛选. 利用道路区域的形态特征对匹配结果进行优化处理. 为验证所提方法的可行性和优越性,对不同传感器获取的高分辨遥感图像进行测试,与现有道路提取方法进行对比. 定性和定量精度评价结果表明,所提方法对不同类型道路的提取具有较高的精度.     

用MATLAB进行结构的有限元法分析

利用大型仿真软件MATLAB编程和矩阵计算的优点,使用一种全新的方法来进行有限元分析.结合一个实例,利用编写的M函数文件,求得节点的位移、反力,并绘出单元的剪力图和弯矩图,经验证后,证明该方法行之有效.     

面向对象的成都平原高分辨率遥感影像分类研究

为了快速、准确地提取成都平原土地利用及其变化信息,选择高分辨率遥感影像作为数据源,利用面向对象的影像分析方法,对成都平原高分辨率遥感影像的分类方法进行了研究.对最佳分割尺度进行了较深入的实验分析,提出了快速、准确获取成都平原土地利用及其变化信息的方法和途径.结果表明,面向对象的影像分析技术能很好地解决成都平原土地利用及其变化信息的快速提取问题,关键是影像分割尺度的选择和影像对象各种特征信息的提取.     

拱型刚架桥力学性能研究

以一拱型刚架人行桥为基础,采用有限元分析方法,用ANSYS通用程序建立多个不同参数的空间三维实体模型,计算并分析了不同矢高、不同斜腿倾角对拱型刚架桥受力性能的影响,画出对比分析图,对相关工程设计提出了一些建议.     

基于内力包络理论桥梁远程健康监测安全评价

通过安全评价模式、基于桥梁实时监测的抵抗内力图和实时内力图的获取、应用实践等几个方面的阐述,将桥梁设计中使用的内力包络验算方法应用于桥梁远程健康监测系统,提出了一种基于内力包络理论的安全评价方法。与现有方法相比,该方法解决了测点有限、不能反映未测位置及桥梁整体状态的问题,具有更直观、客观的优点,并能较好地克服环境与运营条件的影响,具有良好的应用前景。     

基于实用的一种网络列车运行图计算方法

在对列车运动轨迹有限制性和相邻列车约束性等列车运行图特点进行分析的基础上,构造了了运行图时空局域内设置窗口,并通过窗口的滚动动态地完成列车运行图求解的时空局域计算方法。运行该算法研制开发的计算机编图系统在我国１９９７年和１９９８年列车运行图编制工作中得到应用。结果表明,该算法计算速度快,实用效果好,是计算机编制实用列车运行图的一种有效方法。     

机车周转图编制的自适应遗传算法

建立了成对与不成对列车运行图的机车周转图的数学模型和相应的机车最优配置的遗传算法．用单段映射交叉和基于知识的变异方法以及交叉概率，变异概率随个体优劣程度自适应调整策略，提高了局部搜索能力以及收敛和优化性能．以某区段实际运行图为例，用本文方法使机车总消耗时间和需要的机车数分别减少约5．7％和7．7％；用文献中的实例数据计算，与原方法相比，减少了机车总消耗时间．     

基于单调关联系统的驾驶行为可靠度计算方法

为合理评估驾驶员驾驶行为的可靠性,提出了驾驶行为可靠度计算方法,将人机系统可靠性理论与驾驶行为链相结合,构建了基于感知、判断、操作元件及模块组的驾驶行为可靠性框图,确定了单项器官元件可靠度测试与计算方法,运用单调关联系统理论给出了功能模块可靠度及驾驶行为系统可靠度的量化模型,计算了模型中各生理、心理元件概率重要度,分析了其对驾驶行为的影响度。计算结果表明:事故组与非事故组间行为可靠性存在明显差异,非事故组的可靠性整体大于事故组,但整体可靠性呈下降趋势,事故组驾驶员整体操作稳定性较差;生理因素对驾驶行为可靠度影响度前期较大后期较小,而心理因素则相反。     

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对于不成对机车周转图,多基于固定的机车运转区段且为单机牵引进行研究,传统机车周转图的勾划方法难以适应非固定区段机车周转图编制的需求.机车的非固定区段运用有利于缩短机车周转时间,优化机车周转方案,对提高机车运用效率意义重大.本文在充分考虑部分双机牵引不成对机车周转图中可能出现的情况:到达单机牵引列车数与出发单机牵引列车数不同,到达双机牵引列车数与出发双机牵引列车数不同.综合分析铁路运输运营效益、列车运行图均衡性等具体要求,以机车在站停留时间、机车周转图均衡性、机车周转距离、机车运用数量等4个目标函数为求解目标的基础上,建立了机车周转图的01多目标规划模型,并给出求解的方法.最后以西宁西—西宁货区段进行实例验证,得出了对应的最少机车总消耗时间,最优附挂方案和机车周转图.     

高速铁路列车运行图评价理论与方法

为了提高高速列车运行图的编制质量,在分析高速列车运行图与既有线列车运行图结构差异的基础上,从运行图生产效率、旅客服务质量和动态性能三方面提取评价指标并给出量化方法,建立了完整的高速铁路列车运行图评价指标体系.以郑州至西安北区段高速列车运行图为例进行评价,结果表明:利用本文提出的评价指标体系进行单张列车运行图的编制质量评价方便可行,且可用于多张运行图的比选;郑州-西安区段列车运行图的灰色评价结果为3.294,该区段列车运行图的编制质量为良.      

地铁列车运行图编制的数学模型与方法

在介绍列车运行图基本知识的基础上,研究运行图绘制的总体方法,并对其中折返站运行图绘制处理、高峰与非高峰时间段过渡时间段处理、列车出入车库的处理进行系统主要部分和实现难点的详细阐述。并在此基础上建立数学模型,采用对列车运行图进行编制的方法。     

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通行能力预测是公路设施规划、设计与运营中的基础环节.本文基于埃及曼努菲亚省12条农村双车道路段数据,研究了公路线形等几何特征对通行能力的影响以及线形由切线变为平曲线时通行能力的损失.所选取的路段线形包括直线和随后的平曲线.同时,采集了各路段上车流量及速度数据,利用基于基本图的外推法研究流量和密度关系.路段上不同车型的车辆均转换为小客车当量.此外,针对不同情形（切线、平曲线及对应流量损失）,分别建立了最佳回归模型.结果表明,切线型道路的关键自变量是路宽、肩宽以及切线长;平曲线道路的关键变量是曲线半径和路宽.通行能力和几何特征关系最佳模型的自变量为曲线半径.本文的模型可用于分析评价农村双车道道路的通行能力,尤其是评价文中所研究路段的通行能力.