基于卷积神经网络优化回环检测的视觉SLAM算法

传统视觉即时定位与建图（SLAM）算法若无回环检测可能会存在累积误差无法消除的现象,即使有回环检测,也因准确率和效率比较低而无法应用于轻量级设备上,为此,研究一种回环检测优化的视觉SLAM算法. 前端估计时,对相邻帧图像进行ORB （oriented fast and rotated brief）特征提取与匹配,对匹配成功的特征点进行PnP （perspective-n-point）求解,获得相机运动估计并筛选出关键帧图像;后端优化时,利用SqueezeNet卷积神经网络 （CNN）提取图像的特征向量,计算余弦相似度判断是否出现回环,若出现回环则在位姿图中增加相应约束,利用图优化理论对全局位姿进行整体优化;最后利用项目组制作的数据集和TUM （technical university of munich）公开数据集进行测试与对比. 研究结果表明:相比于无回环检测算法,本文方法可以成功检测到回环并为全局轨迹优化增添约束;相比于传统词袋法,在回环检测准确率相同的情况下,本文方法召回率可提高21%且计算耗时减少74%;与RGB-D （red green blue-depth） SLAM算法相比,本文方法建图误差可降低29%.      

多波束数据处理及潮汐影响改正

在现代海洋环境中,高精度海底地形地貌资料的重要性越来越突出,在获取海底地形资料的众多方法中,多波束测深系统是获取高精度海底地形资料的重要途径.原始数据采集后,内业数据处理是获取数据成果的关键步骤.运用CARIS HIPS and SIPS V8.1软件包,结合南海某海域实测多波束数据内业处理流程,对多波束处理过程中的参数校正、声速与潮汐改正及噪声数据处理等重点流程进行分析,着重分析两种潮汐改正方式对成图的影响,对成果数据精度进行评价.根据成图效果可知,预报的潮汐数据能够满足数据处理的精度要求.     

城市轨道交通车辆检修与运用的关系研究

城市轨道交通线路车辆由运用车、检修车和备用车组成,通过研究城市轨道交通车辆检修与运用的关系问题,合理排布列车的维修运用计划,给出每列车适宜的日运行计划,优化检修车和备用车的配置数量.以列车每日运行需求、检修计划为约束条件,建立车辆运用计划模型,并以某城市轨道交通线路为案例,运用mathmatica计算,对比月修、架修、大修时列车的每日运行计划,优化每日列车开行次数,准确得到列车的到达检修时间及周期,从而避免大量列车同时到达检修周期.研究结果有助于解决列车的欠(过)修问题,使列车运用更加合理,为未来智慧化轨道交通的列车排布打下基础.     

零担物流线路组合选择策略研究

市场需求的不确定性使得企业经常产生临时性物流需求,物流现货市场采购的补充作用能够有效解决上述问题.为最大程度地利用运力及物流网络,降低运输成本,提高企业收益,承运人往往通过运输服务组合拍卖的形式选择运输线路组合.针对如何在运输服务组合拍卖中选择合适的运输线路组合这一关键问题,基于零担物流承运人的视角,建立了以收益最大化为目标的数学模型,提出了一种基于托运任务间协同效应的求解策略,并采用粒子群算法通过两个不同规模的算例对所提模型及协同效应策略进行验证.在小规模算例1中协同效应策略与反向精英粒子群算法求解方案相同,但协同效应策略运算时间仅需120.6 s,较反向精英粒子群算法减少1775.1 s,求解时间缩短93.64％;算例2中协同效应策略得到最优方案仅耗时148.6 s,反向精英粒子群算法求得相同最优方案则需4125.9 s,运算时间增加96.4％.研究结果表明:使用协同效应的求解策略在两个算例中均能够得到较为满意的决策结果,且计算复杂度较小,在求解质量相同的情况下,协同效应求解策略运算时间更短.     

山地城市支路有效间距研究

合理控制支路系统的规划指标对于畅通城市交通微循环、完善道路网系统具有重要作用.山地城市道路非直线系数往往较大,且干路沿线交叉口多采用右进右出的控制方式,导致路网容量、转向比例等指标不能客观地反映出行者到达目的地的便捷程度.针对山地城市支路建设的特点,提出有效间距的概念,构建能够综合反映交叉口转向、路段绕行和小区内部步行时间的道路网连通效率指标,并通过模拟分析得到支路有效间距的最优值.研究结果表明:支路有效间距宜控制在200 m以内,且最优指标值随着步行速度的增加而单调上升;当支路非直线系数增大时,提高交叉口密度有助于保障道路网络的连通效率.     

加速工况下铝合金高速动车组车体服役性能评估

根据EN12663标准中的疲劳载荷要求和车辆运行时启动,匀速运行,制动和出入库的在线实测加速度载荷谱,通过车体的实测应变信息,反求获得车体在线路上运行时的真实载荷谱.结合材料、结构疲劳试验以及无损探伤检测,利用主S-N曲线法疲劳寿命评估平台结合迈纳尔损伤累计法则对车体系统残余寿命和服役性能进行了评估.通过数据分析得危险焊缝部件的设计寿命和抗疲劳性能可满足车体使用30年的标准要求,并验证主S-N曲线进行动车组车体焊接接头疲劳寿命评估方法的可靠性和准确性.     

Fe掺杂TiO2纳米粉体制备及光催化性能研究

为了探究煅烧温度和Fe离子掺杂浓度对TiO2纳米粉体晶体结构和光催化性能的影响,以TiCl4、NH4 OH、Fe(NO3)3·9H2 O为原料,采用共沉淀法成功制备了Fe掺杂TiO2纳米粒子,并通过XRD、UV-Vis等测试手段对样品进行了表征.结果表明:(1)TiO2纳米粉体的晶粒尺寸随煅烧温度升高而增大;(2)粉体...     

以亚硝酸盐为电子受体的反硝化聚糖菌培养及特性分析

采用SBR反应器经过5个阶段约90天的培养,驯化出以亚硝酸盐为电子受体的亚硝酸盐型反硝化聚糖菌(denitrifying glycogen accumulating organisms,DGAOs),其最大耐受NO2--N浓度约为25mg/L.驯化的亚硝酸盐型DGAOs是具有反硝化能力的一种聚糖菌(glycogen a...     

高速动车组轴箱转臂节点性能对轮轨耦合振动的影响

为分析钢轨波磨、车轮多边形等轮轨短波不平顺条件下轴箱转臂节点性能对轮轨耦合振动的影响,分别从仿真计算、现场试验和台架试验3个方面进行综合分析,通过建立车辆-轨道刚柔耦合系统动力学仿真模型,分析了钢轨波磨和车轮多边形对轮轨耦合振动的影响,并在武广高铁进行了钢轨波磨条件下新、旧轴箱转臂节点对轴箱振动响应的影响试验,在滚动试验台上进行了高阶车轮多边形条件下新、旧轴箱转臂节点对转向架振动响应的影响试验;对已服役运用120万公里的A、B型轴箱转臂节点进行了1 000万次疲劳耐久性试验,论证了服役轴箱转臂节点疲劳可靠性的安全裕量。研究结果表明：在钢轨波长为120 mm,车轮多边形为20阶,钢轨波磨和车轮多边形波深均为0.04 mm的条件下,当轴箱转臂节点径向刚度由40 MN·m^-1增加到200 MN·m^-1时,钢轨振动加速度、轴箱振动加速度和轮轨垂向力基本不变,在钢轨波磨和车轮多边形等短波激励下,轴箱转臂节点刚度变化不会对轮轨耦合振动产生明显影响;随着疲劳试验次数的增加,轴箱转臂节点径向和轴向刚度均逐渐下降,退役轴箱转臂节点在经历1 000万次疲劳耐久性试验后外观状态基本无改变,芯轴与橡胶粘接部分出现轻微开胶和裂纹,开胶和裂纹深度不大于5 mm,橡胶本体均无裂纹,各项性能满足《机车车辆用橡胶弹性元件通用技术条件》(TB/T 2843—2015)中的规定。     

基于自动车牌识别数据的混合交通流饱和流率实时估计

为解决混合交通流饱和流率测算的实时性和时变性问题,实时获得混合交通流的饱和流率用以信号配时,本文提出基于自动车牌识别数据(Automatic License Plate Recognition,ALPR)的混合交通流饱和流率实时自动估计方法。首先,分信号周期提取车头时距数据,在当前车和后车车辆类型确定时车头时距满足同一正态分布的假设基础上,构建车头时距的高斯混合模型并应用 EM(Expectation Maximization) 算 法 求 解 ;其 次 ,基 于 赤 池 信 息 准 则 (Akaike Information Criterion,AIC)选取高斯混合模型的最优个数,拟合数据得到高斯混合模型参数;最后,根据车头时距的高斯混合模型推算出混合交通流饱和流率。以杭州城市道路3条路段的ALPR数据为例,分析基于 ALPR 数据获取车头时距的采样误差,对模型进行验证,并与传统的 HCM(Highway Capacity Manual)方法进行对比。结果表明：基于ALPR数据的车头时距采样误差满足精度要求; 与HCM的实测法相比,模型所得的混合饱和交通流率相对误差小,结果准确;该方法与传统的标准车流饱和流率折算法效果相近,并考虑混合交通流时变特性,能自动部署实时计算,鲁棒性良好,有实际应用意义。