智能驾驶实时目标检测的深度卷积神经网络

为提高深度学习神经网络运行速度,满足智能驾驶对算法实时性的要求,基于一种一体化实时目标检测算法YOLO和一种目标检测网络模型Faster RCNN,提出一种结合两者特点的实时目标检测神经网络。该网络保留区域卷积神经网络(R-CNN)算法的二次检测模式和区域生成神经网络RPN,去掉先验框,采用YOLO直接预测位置。结合Mask R-CNN中的ROI-Align方法进行二次位置修正,减少了Faster R-CNN中ROI-pooling所带来的位置预测偏差。对改进后的网络在KITTI数据集上进行测试,结果表明:改进后的神经网络检测一次仅耗时38 ms,检测的平均精确度高于YOLO和Faster RCNN,且对于不同大小的目标都具有很好的泛化能力。     

沥青混合料三维空隙形态特征评价方法及分析

为了给沥青混合料细观特征研究提供空隙特性评价方法,实现空隙三维形态特征的描述,基于X-ray CT技术提取了沥青混合料空隙的三维结构,以空隙断面形心作为骨架节点,构建了三维空隙骨架模型;以骨架走向和断面形状为主要评价对象,建立了空隙形态特征的评价方法,提出了垂面内方向角、相邻垂面夹角、断面圆度以及断面丰度作为空隙形态的评价指标;以实验室成型的沥青混合料试件为研究对象,指明了空隙尺度、成型条件以及混合料级配(包括AC,SMA以及OGFC级配)对空隙空间形态的影响规律。结果表明:空隙形态特征评价方法可以反映空隙的三维形貌;空隙体积小于5mm3的微细空隙接近于椭球形,大于5mm3的结构空隙不规则程度较大;沥青混合料的成型方式与压实程度对空隙的形态特征无显著影响,其特征值分布曲线的均方根偏差均低于1.2%;OGFC级配下微细空隙相较其他2种级配更加圆润,丰度为0.9～1.1处的分布频率比其他2种级配高出19.2%,圆度在大于5区间的分布频率高出14.9%;结构空隙中,AC级配的垂面内方向角分布曲线在80°～90°区间内高出OGFC级配5.3%;AC级配的空隙骨架最为迂曲,不规则性最强,而OGF...     

京珠高速公路洋碰隧道水害原因分析及安全性评价

针对降雨引发的岩溶地区隧道水害影响隧道运营安全问题,以京珠高速公路洋碰隧道为例,通过地质勘探与水连通试验,探明隧址区不良地质情况与水连通特性,采用数值仿真方法探究雨后高水压下隧道结构应力场、渗流场的特征规律,并结合病害情况提出整治措施。研究结果表明: 1)地表强降雨、地层岩溶发育、灌入式雨水下渗通道是此次水害的主要原因,而这些原因综合导致的隧道外水压力过高是病害发生的直接原因; 2)由于排水能力相对不足,地层高水头下隧道结构(尤其是隧底和拱顶)仍承受较高水压力,大幅削弱了衬砌结构安全性,易引发边墙、隧底的裂损问题; 3)采取“增设泄水廊道+地表封堵及引流+增设边墙泄水孔”的整治措施后,整治效果良好。     

乘用车操稳转向性能指标分解技术应用研究

车辆动力学性能开发包括性能目标设定、目标分解、优化设计、底盘调校,逐渐向目标达成逼近,开发结束后实现目标达成。性能目标分解即指标分解,用简单有物理意义的理论公式关联整车指标与总成指标,将整车的客观性能指标分解至系统特性,是整车性能目标达成的关键环节,在性能开发中承上启下,是各主机厂的核心技术。性能指标分解正常在车辆开发初期,用于指标分解的模型应采用尽可能少的建模参数,建模分析迅速且模型能明确表达系统参数对整车性能的影响规律。ADAMS或CarSim模型,由于模型结构过于复杂,不适用于车辆性能的指标分解。本文建立了用于性能指标分解的模型,并基于此模型研究底盘动力学操稳转向性能指标的分解及应用方法,为车辆动力学性能开发工作提供理论指导。     

基于高斯过程的TGDI发动机充气模型试验研究

采用高斯过程(Gauss Process,GP)对增压直喷汽油机充气模型开展研究,首先以发动机进气过程物理特性为理论基础,阐述模型控制原理,并基于高斯过程的发动机充气模型,采用稳态和慢动态数据完成模型精度的验证,结果表明:模型精度较高,可作为黑盒模型用于ECU控制算法开发及离线标定功能开发。此外,研究了减少训练数据点和减少输入参数对高斯模型精度的影响。     

隧道排水诱发地下水位下降对地表植被影响的TSPAC分析方法

山岭隧道建设可能会改变周边地下水渗流场,严重时会疏干地下水,威胁地表植被生存。针对现有研究难以定量分析隧道排水对地表植被影响的问题,提出以土壤水基质势作为植被生存状态指标,建立隧道-土壤-植被-大气连续体（tunnel-soil-plant-atmosphere continuum, TSPAC）分析模型。通过Richards方程描述植被根系区的土壤水分运移,将大气、地下水渗流模型作为上下边界输入方程,计算植被根系区基质势分布,据此衡量植被凋萎过程并判断其生存状态。将该分析方法应用于大别山区明堂山隧道工程,分析隧道建设对地表植被的影响,结果表明： 1）植被根系区土壤水基质势对地下水位和大气变化的响应存在滞后性和非均匀性,植被凋萎是渐进、动态的过程; 2）大气条件在该区域对植被生存起控制性作用; 3）隧道建设引起的地下水位变化对周边地表植被影响较小,且对不同植被类型影响程度不一。TSPAC分析方法的创新性在于： 提出了物理概念明确、易于工程使用的植被生态危险状态判断指标与依据,在SPAC分析模型基础上引入隧道地下水渗流模型,将隧道排水的工程因素与环境因素相结合,分析隧道排水—地下水位下降—地表植被影响的整体过程,并在实际工程中进行应用,可为隧道建设的环境保护提供一种新思路。     

IntelliWay-变耦合模块化智慧高速公路系统一体化架构及测评体系

根据当前智慧高速公路系统的发展历程,总结一些典型的车路协同系统逻辑与物理模型。在总结国内外智慧高速公路系统的整体架构之后,提出新一代智慧高速系统的总体架构-IntelliWay,包括智慧高速公路系统分层模块化架构、基于变耦合程度的智能分级和基于事件驱动的数据分发机制。同时,根据当前智慧高速公路系统的主流应用技术,总结车载高精度定位、高级驾驶辅助系统(Advanced Driver Assistance System, ADAS)与车载总线、路侧设备优化、异构网络融合、网络负载均衡、网络信息安全、多传感器融合与协同感知、以用户为中心的场景自适应信息发布、车辆群体协同自动驾驶、基于大数据与人工智能的交通态势预测、车道级主动交通管理、组件式应用服务开发等驱动智慧高速公路系统快速发展的新兴技术研究现状,然后基于以上关键技术的特点提出未来智慧高速公路系统应用的实施建议;分析广播式交通信息服务、主动交通管理、伴随式信息服务、自动驾驶专用道、车辆队列协同驾驶等智慧高速公路系统的典型应用场景,进行智慧高速系统的测评方法分析和相关案例分析。最后,系统性地分析和预测智慧高速系统存在的挑战及未来发展趋势,以...     

大位移桥梁伸缩缝耦合动力学研究

运用有限元分析软件对大位移桥梁伸缩缝进行耦合（竖向和水平）动力学研究。研究结果表明：中梁竖向振动位移与水平向振动位移之间的相互影响很小,故可对伸缩缝竖向或水平向振动响应单独进行研究;双车辆同时同向或反向通过伸缩缝时,中梁最大竖向振动位移与单车辆通过伸缩缝时相差不大,并且中梁出现最大竖向振动位移的位置相同;当车速为120 km/h时,双车辆同时同向或反向通过伸缩缝时的水平振动位移比单车辆通过伸缩缝时大44．4％或小42．0％。     

山区通村公路水泥混凝土路面轴载换算方法的研究

通过对承德地区山区通村公路的轴载谱进行分析研究,阐述了现行水泥混凝土路面轴载换算方法,并提出了其作为通村公路轴载换算标准的局限性。运用ANSYS有限元软件分析计算,重新回归了荷载应力公式中的相关系数,推导了通村公路水泥混凝土路面的荷载应力公式和轴载换算公式,可为山区通村公路水泥混凝土路面设计提供参考。     

模数式桥梁伸缩缝水平向动力学响应分析

运用有限元分析软件对模数式桥梁伸缩缝进行水平向动力学研究,建立了其水平向有限元动力学模型,研究了车轮对中梁的水平冲击以及车速、中梁弹性支承刚度及预压量、滑动摩擦系数和剪切弹簧刚度的变化对中梁水平位移的响应特性。研究表明,当车速高于100 km/h,中梁弹性支承刚度小于70 000 N/mm时,应考虑车轮对中梁的水平冲击,当车速低于120 km/h,中梁弹性支承刚度及预压量分别大于80 000 N/mm和0.3 mm,滑动摩擦系数大于0.03,剪切弹簧刚度大于400 N/mm时,此时中梁水平位移小于0.5 mm,且车轮对中梁的水平冲击也可不考虑。