基于融合分割和变尺度窗口的车道线距离检测

在车辆安全和驾驶行为相关研究中，车道线距离参数是重要的基础参数。针对传统机器视觉测量方法存在的标定过程复杂、测试成本高且移植性能差等问题，提出一种针对车侧摄像机图像的低成本车道线距离检测方法。首先，构建了一种融合局部Otsu算法与光照样条补偿算法的车道线区域分割方法，可在车道线磨损、复杂光照变化、车道线中断等场景中对车道线区域进行精确分割；其次，针对车道线边缘特征复杂多变的情况，设计了一种变尺度窗口算法来完成车道线边缘检测并可补全残损车道线；最后，采用多项式标定方法建立了车道线距离检测算法，实现了车道线距离的自动化快速检测。验证结果表明：在正常场景和多种复杂特殊场景下，所提出的检测算法平均检测误差为0.4 cm,平均检测速率达到30帧·s^-1,整体上优于目前其他技术方案。该方法在检测成本和可移植性方面具有显著优势，可为相关研究领域的技术人员提供新的解决思路。     

Multi-objective optimization study on dimensions of medium-sized cruise ship in concept phase北大核心CSCD

［Objective］Aiming at the problem of too many influencing factors and too little reference data for determining the dimensions of medium-sized cruise ships in the concept phase, a simplified multi-objective optimization method based on the fitting of dimensions and performance is proposed. ［Method］First, the dimension relations of medium-sized cruise ships are analyzed and the influence of the latest SOLAS requirements used to determine the optimization range. Second, the influence of cruise ship dimensions on space, resistance, stability and seakeeping are analyzed. Next, based on the principles of genetic algorithms, a multiobjective optimization algorithm with high robustness and high engineering adaptability is determined to establish a multi-objective optimization model for the concept design of medium-sized cruise ships. Finally, the Pareto solution obtained by multi-objective optimization is analyzed to provide initial references for determining the dimensions of the target cruise ship. ［Results］Implemented via a genetic algorithm, the optimization program proposed herein is applied in the concept design of a medium-sized cruise ship in order to optimize the initial dimensions, thereby achieving the expected outcome of providing reasonable initial dimensions for cruise ship design. ［Conclusion ］ The proposed simplified multi-objective optimization model can provide feasible initial dimensions for medium-sized cruise ships in the concept phase. As the Pareto solution obtained by multi-objective optimization has different focuses such as resistance and stability, the most suitable solution needs to be selected according to the design object. © 2023 Chinese Journal of Ship Research. All rights reserved.     

FRP工程结构多尺度不确定性分析研究进展

纤维复合材料(FRP)结构在桥梁工程中的应用日益增多，但其采用复杂的制造工艺导致FRP材料属性及其构成结构性能存在较大的离散性，同时不确定性参数的多层级、非均质和种类多等特点使得其结构可靠性较难准确量化。为推动FRP结构不确定性分析方法和应用研究的进一步发展，从FRP结构不确定性来源、材料力学性能概率预测方法、结构可靠性分析方法3个方面梳理国内外FRP结构不确定性分析方法的研究进展，并探讨其不足和发展趋势。不确定性来源方面，从复合材料制造缺陷分类出发，详细阐述典型制造缺陷的成因、对FRP力学性能的影响及其引起的不确定性。材料力学性能概率预测方法方面，综述了基于均匀化理论的摄动随机有限元法和谱随机有限元法等概率均匀化方法的适用范围，并介绍了上述方法在细观尺度不确定性对宏观力学属性的影响程度和敏感性分析中的应用。结构可靠性分析方面，分别综述了用于FRP结构静力分析、动力分析和屈曲稳定分析的多尺度不确定性分析方法以及可靠性分析方法的研究。研究结果表明：FRP结构显著的几何多层级和复杂的制造工艺不可避免地产生各种缺陷而造成力学性能下降和离散性，采用试验、细观力学模型和均匀化方法并结合随机有限元...     

正交加筋板本征动力特性的尺度效应研究北大核心CSCD

[目的]为了探究不同尺度板架结构本征动力特性之间的联系与区别,分析并探讨正交加筋板中梁、板构件及其耦合结构本征动力特性的尺度效应。[方法]以不同尺度的梁、平板和正交加筋板模型为研究对象,采用有限元方法计算不同尺度梁、平板和正交加筋板模型的固有频率和振型,通过对比自由边界和简支边界下单位尺度模型固有频率和振型随尺度变化规律的异同,探讨边界条件对尺度效应的影响;通过对比耦合结构与梁和平板模型固有频率和振型随尺度变化规律的异同,探究梁、板构件动力耦合对正交加筋板本征动力特性尺度效应的影响。[结果]研究表明,自由边界条件下单位尺度内模型固有频率随尺度的变化规律虽然不再遵循“固有频率与尺度的平方成反比”的规律,但大体上与之相近。[结论]梁、板构件动力耦合会导致单位尺度内正交加筋板模型特定阶数固有频率随尺度的变化规律发生由急剧减小到逐渐增大的转变,还会引起特定尺度和特定阶数模态的错位分布和形态畸变。     

长江下游武汉—安庆河段中洪水期航道尺度潜力研究

现有长江航道尺度研究聚焦于枯水条件下航道最小维护尺度，对中洪水期航道尺度缺乏相应的研究。本文基于三峡175 m蓄水运用以来水位及地形变化特点，提出以三峡175 m试验性蓄水以来至2021年底当月最低水位作为可利用水位，叠加近年来中洪水期最不利地形的核查方法，筛查出重点水道并结合实测尺度，探讨航道尺度提升潜力。结果表明：核查方法对中洪水期航道尺度潜力分析的适应性良好，长江下游武汉—安庆河段在枯水维护的基础上，具备在中洪水期利用自然水位提升航道维护尺度的潜力。     

冻土路基热收支状态尺度效应的显著性分析

基于最大融化深度、基底总吸热量、冻土融化潜热和热融蚀敏感系数四个指标，从高度效应、宽度效应、坡度效应和冻土年平均地温方面综合阐述了冻土路基热收支的尺度效应。同时基于统计学原理，对影响冻土路基热收支尺度效应的因素进行显著性分析，探究多因素交互作用的效应性。结果表明：路基高度对最大融化深度的影响最大，冻土年平均地温对基底总吸热量的影响最大，路基宽度和冻土年平均地温对冻土融化潜热量的影响最大，路基高度和路基宽度对冻土融化潜热量的影响最大。研究冻土路基热收支尺度效应，应综合考虑多因素之间的交互作用。     

内河航道维护尺度的预报研究

为了提高内河航道维护尺度预报过程及其结果的科学性和合理性，更好地利用航道的现有条件服务过往航行船舶，以阜阳市沙颍河航道阜阳闸至颍上闸段航道维护尺度为例，分析了该段航道维护尺度预报的思路和过程，总结了内河航道维护尺度预报过程中船型分析、水文分析及维护尺度确定需注意的要点。研究结果可为更好地保障船舶航行安全、发挥水运的比较优势、服务地方经济发展提供参考。     

Ultimate strength analysis of composite stiffened panels based on multi-scale approach北大核心CSCD

［Objectives］As composite materials have varied internal structures, an in-depth analysis of the damage mechanisms of their component materials can provide a research foundation for the ultimate strength analysis of composite stiffened panels. ［Methods］The microscopic, mesoscopic and macroscopic mechanical analyses of marine glass fiber reinforced plastic (GFRP) composite stiffened panels are carried out using a multi-scale approach. Microscopic and mesoscopic representative volume element (RVE) models of chopped strand mat (CSM) and woven roving (WR) materials are established, and the macroscopic equivalent stiffness is obtained by homogenizing the RVE models. The ABAQUS VUMAT subroutine is used to code the progressive damage evolution model of the composite materials to derive the damage evolution mechanism of the microscopic and mesoscopic models respectively. The equivalent strength of macroscopic laminates is also obtained. ［Results］The multi-scale approach can be used to accurately evaluate the macroscopic mechanical properties of composite materials, and the ultimate strength of composite stiffened panels is mainly determined by fiber bundle failure. ［Conclusions］The obtained macroscopic material parameters can be used to calculate the ultimate strength of composite stiffened panels, while the parametric study of the mesomechanics of composite materials can provide an analysis tool for investigating the influence of material processing technology. © 2023 Chinese Journal of Ship Research. All rights reserved.     

产城融合导向下开发区职住分离评估及改善对策——以武汉经开区为例

针对开发区在实现产城融合过程中的职住分离问题，以通勤OD大数据为基础，从通勤结构和通勤尺度两个维度初步构建了开发区职住分离评估指标体系。以武汉经开区为例，基于开发区案例间指标的横向对比，发现开发区对外依存度偏高，中高端群体职住更易失衡，内部通勤距离偏长和跨区通勤两级分化等特征问题。阐明应当正视其业已形成的空间布局基础和通勤特征，从强化高等级设施配置、构建“有限延展空间”引导职住平衡、营造骑行友好环境等角度提出改善职住分离的规划对策。     

面向车路协同孪生仿真测试的多尺度滤波同步方法

为提升车路协同孪生仿真测试系统的同步性能，明确了孪生主体的运行机理，分析了影响系统同步性能的干扰因素，建立了孪生状态同步映射模型; 针对孪生状态采样的时钟异步问题，设计了时钟误差估计策略，修正了孪生仿真测试系统的量测时间偏差; 在此基础上，结合卡尔曼滤波原理，引入多尺度滤波器更新机制，建立了考虑同步采样误差的量测噪声模型，提出了多尺度滤波同步优化方法; 最后，在搭建的孪生仿真测试原型系统中，选取NGSIM数据集的车辆轨迹开展试验。研究结果表明:在不同车辆速度条件下，提出的多尺度滤波同步优化方法能够保持良好的同步性能; 在横向坐标同步方面，平均绝对误差小于1 mm，99.5%的绝对误差控制在8 mm以内; 在纵向坐标同步方面，平均绝对误差小于9 mm，99.5%的绝对误差控制在38 mm以内; 在速度同步方面，平均绝对误差小于2.8 cm·s-1，99.5%的绝对误差控制在24 cm·s-1以内; 在偏航角同步方面，平均绝对误差小于1.1×10-3 rad，99.5%的绝对误差控制在1.1×10-2 rad以内; 与航迹推算方法相比，提出的方法能够在横向坐标、纵向坐标、速度和偏航角方面平均提升30.0%的同步精度，能够有效解决孪生主体的状态异步问题，可保障车路协同孪生仿真测试系统的实时同步与精准运行。