人工湿地技术在污水深度处理中的设计与应用

人工湿地以其建设运行成本低、耗能少、运行维护方便、对负荷变化适应性强、具有较强的氮磷去除能力以及生态环境效益显著等优点在处理污染水体中具有良好的应用前景。针对上海市东区水质净化厂二级出水中存在的问题,以二级出水的深度处理为主要研究对象,研究人工湿地深度处理技术的影响和控制因素,开发高效、低成本的人工湿地深度处理技术,可有效去除COD、氮、磷等污染物。     

锚固框架结构加固公路边坡的设计研究

遵循优化设计的理念和基本操作方法,以建立锚固框架结构的优化设计数学模型,以及相关的约束方程,利用lingo11.0编写了该结构优化模型的寻优程序,实践表明该模型可达到节约工程成本和优化设计结果的目的。     

人机协作系统中车辆轨迹规划与轨迹跟踪控制研究

自动驾驶系统需具备响应驾驶人意图且有效执行驾驶人意图的能力，以解决人机协作系统中存在的人机冲突、人机优势融合等问题。提出决策层“以人为主”、执行层“以机为首”的人机协作关系，构建包含驾驶人意图识别模块、基于意图识别的轨迹规划模块与轨迹跟踪控制模块的人机协作一体化控制系统框架，并重点对轨迹规划模块与轨迹跟踪控制模块开展研究。首先，结合双向长短期记忆神经网络（Bi-directional Long Short Term Memory，Bi-LSTM）与注意力机制模型建立换道轨迹规划模型；在改进人工势场算法中引入模型预测控制并建立避险轨迹规划模型。其次，通过开展驾驶模拟器试验建立换道与避险驾驶行为数据集，为拟人化模型训练和模型参数确定提供支撑。然后，综合考虑车辆状态变量、控制输入与输出以及道路结构参数等约束条件，构建基于最优转向前轮输入的线性时变模型预测轨迹跟踪控制器，实现对规划轨迹的精准跟踪。最后，基于驾驶模拟器搭建人机协作系统硬件在环测试平台，对轨迹规划模块与轨迹跟踪控制模块开展硬件在环测试与验证。结果表明：换道与避险规划轨迹光滑且平稳，轨迹跟踪控制过程中，车辆航向角与前轮转角变化平稳；所构建的轨迹规划与轨迹跟踪控制模块在确保安全性前提下可实现不同场景中的车辆运动控制需求。     

基于小波降噪和灰色神经网络的车辙深度指标预测

车辙是高速公路的主要病害之一,也是路面使用性能重要指标之一。在路面车辙深度指标预测中,带有噪声的数据不可避免地会影响预测的准确性。为此,先采用db3小波滤波器对采样信号进行了降噪预处理,然后采用改进型灰色理论与神经网络相结合的方法对路面车辙深度指标进行了预测,并与传统拟合公式法进行了比较。结果表明:本方法准确度更高,相对误差更小。     

两河口特大桥岩堆稳定分析及防护措施研究

对郑万铁路两河口特大桥岩堆工程地质特征及稳定性进行分析，根据分析结果提出治理措施，并根据岩堆实际稳定情况对参数进行反演，结合室内抗剪强度试验给出岩堆滑动面的抗剪强度用于稳定性计算。综合研究后确定采用双排锚固桩和坡面锚索的综合防护措施。监测结果表明:治理后岩堆体未发生变形，防护设计达到预期目的，确保了两河口特大桥桥墩的稳定性和岩堆下方村民的生命财产安全。     

公路轴载谱与当量轴次的深度学习计算及应用

以高速公路与普通国省道为对象，旨在实现全网范围的轴载谱和当量轴次计算。首先，以公路沥青路面设计规范为依据，分析路段轴载谱和累计当量轴次的计算需求；之后，针对现有轴载检测覆盖条件，提出以公路交通情况观测调查数据为支撑的计算方法；进而，针对多源数据的融合目标，建立广义回归神经网络模型，实施深度学习计算流程；最后，以徐州市公路网为实例，对所提出方法进行验证应用。推算结果中，全网路段平均轴载谱与实际规律总体一致；验证样本中3轴车偏差最小，6轴车偏差最大；通过计算当量轴次，获得了用于养护决策支持的区域重载路段分布和分级。     

考虑岩体非均质性的隧道掌子面图像分级方法

针对隧道掌子面围岩等级识别主观性强、依赖技术人员经验，且同一隧道掌子面某一区域地质情况可能存在差异等问题，通过引入深度学习方法，结合掌子面图像滑窗识别技术，开展掌子面围岩等级自动识别研究。通过现场采集隧道掌子面图像共1 192张，建立隧道掌子面图像数据库，采用图像预处理技术对掌子面图像进行预处理以满足模型训练要求；构建AlexNet、ResNet34和ResNet50共3类卷积神经网络模型，并对比其性能优劣与适用性，获得识别准确率为85.2%的ResNet50最优模型；最后结合ResNet50模型建立掌子面图像滑窗识别技术，解决了非均质掌子面岩体分级效果差的问题，进一步提高识别准确率，实现隧道掌子面围岩等级自动识别。经过实际隧道工程应用，验证了该方法的可行性与适用性。     

典型山区条件下大跨度拱桥锚索锚固结构设计与施工

典型山区条件下进行大跨度拱桥无支架施工,一般均面临由于两岸岩壁陡峭导致锚索锚固系统设置困难的问题。文中以沪昆客专北盘江特大桥为例,介绍了典型山区条件下的锚索锚固结构设计施工思路,并对几种常见的山区锚索锚固结构的设计施工进行说明。尤其针对在陡岩边坡条件下锚索后锚固布置困难的情况,提出了一种新型的经济、安全、适用、高效的锚索锚固结构形式。     

承担全部设计荷载的隧道初期支护的设计计算方法

针对当前隧道初期支护设计存在不能承担全部设计荷载、以初期支护仰拱闭合的有利结构而不是以仰拱未闭合的最不利结构为最终设计目标而造成结构存在安全隐患以及给不出锚杆锚固力设计值和现场围岩变形很大使得采用岩体力学进行设计初期支护不具备条件的问题,提出按照“荷载-结构”的计算模型,采取结构力学力法对隧道初期支护承担全部设计荷载、对应施工“三台阶”法、对型钢钢架和喷射混凝土按变形协调条件确定各自承担荷载的比例系数、就钢架和喷射混凝土承载能力分别进行计算分析,明确在各部施工时对喷射混凝土强度以及锚杆的锚固力的要求。计算结果表明： 1）采取除中心夹角60°范围外其余均匀布置分布锚杆、采用“型钢钢架+分布锚杆+喷射混凝土”支护型式的隧道初期支护完全具有承担全部设计荷载的能力,且仰拱开挖不会威胁支护的稳定; 2）应将锚杆作为支护结构的链杆支座来确定锚杆锚固力; 3）锚杆和喷射混凝土3 h的强度对支护结构的承载能力影响很大。     

强夯加固理论及研究综述

强夯法加固地基因其工艺简单、适用范围广以及经济易行等特点在国内外得到广泛应用。通过调查研究,较全面地总结了国内外关于强夯加固机理、有效加固深度、振动影响范围的研究现状,重点讨论了各种加固机理的适用性和有效加固深度预测的合理性。此外,还介绍了强夯联合其他地基处理技术的进展,分析预测了强夯的发展方向及研究重点。