分形滤波及其在铁路信号中的应用

电气化铁路的发展使列车接收到的铁路信号质量有所下降,为了在强干扰的环境中可靠地解调出有用的铁路信号,必须采用有效的滤波技术来抑制这些干扰。基于分形维数概念,提出了一种新的模糊控制滤波方法,该滤波方法可以根据信号的特征动态地调整模糊控制参数的取值,对铁路移频信号仿真结果表明,滤波效果良好,对于复杂信号的滤波应用前景广阔。     

山区河流垂线流速分布类型的分形研究

根据长江上游螃蟹碛至火焰碛水道实测资料,对该河段水流垂线流速分布类型进行归纳;利用分形理论研究了"3"型垂线流速分布,并探讨流量、水位和河道横纵坡降对分形维数的影响。研究结果表明:研究河段垂线流速分布可分为"3"型、"反3"型、"C"型、"反C"型、"1"型、"S"型、"7"型、"反S"型和"类指数"型,其中"3"型流速分布出现频率最高;"3"型垂线流速分布呈一阶累计和变维分形,其实质上是对数流速分布在多种因素作用下发生偏离的结果;垂线流速分布的分形维数与流量、水位和坡降成正相关,但三者对分形维数影响不大。     

基于分形方法的沥青混合料抗剪性能研究

分形是研究自然界中大量存在的统计自相似特征的新的理论工具,在描述和评价一些具有层次连续性、不规则性或随机性等特征的现象方面表现出很强的功能。不同级配曲线走向决定沥青混合料具有不同的抗剪性能。以AC-16Ⅰ混合料为例,在规范级配范围选取10种代表性走向,根据分形理论定量计算这10种级配的分形维数,通过三轴试验研究了集料不同分形维数对沥青混合料抗剪性能的影响规律,从抗剪强度的角度给出了丘陵区公路和平原区公路沥青混合料合理的分维值范围。     

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城市交通网络形态和城市空间形态间的相伴相生，互动滋长的演化过程，客观上要求城市交通网络能够适应城市社会经济活动的需求，城市交通网络形态能够与城市形态相互匹配协调。对城市交通网络形态进行定量分析有助于科学地从数量上认识和把握城市交通网络形态，从宏观上规划和控制网络的发展趋势，使得城市交通网络更好地匹配城市形态，更加经济、合理、有效地支持和促进城市发展。本文从城市形态结构“增生和替代”的变化方式和城市形态“向外扩展”和“内部重组”的双重演变过程，阐述了城市形态和城市交通网络形态的互动滋长演变关系及其形态相似性；本文首次明确提出了城市交通网络形态计量问题，并根据分形几何学的基本原理，提出了容量维数、覆盖维数、阻抗维数和分枝维数四个分形维数指标，分别对交通网络的容量水平、出行服务覆盖状况、网络整体可达性及网络结构的复杂程度及其变化特征进行数学描述，建立了交通网络特征的分形计量方法。通过对北京、墨西哥和莫斯科三城市轨交网络的测算表明，该方法能够较好地刻画不同形态类型交通网络的主要形态特征。     

海浪建模方法综述

海浪建模作为海浪模拟的重要组成部分,直接影响海浪模拟的逼真度和效率。侧重于虚拟现实和海面回波仿真的角度对海浪建模进行综述。介绍了海浪的形成过程;详细总结了海浪建模的主要方法及其优缺点;并对今后海浪建模技术的研究重点进行了预测。     

均值扩展分形的SAR图像目标检测

基于SAR图像均值变化,提出均值扩展分形,用于目标检测。由于均值扩展分形利用图像均值变化实现目标检测,所以其不仅保留了扩展分形特征的优点,而且还具有区分亮目标与暗目标和区分紧邻目标2个重要特点。有利于SAR图像目标检测。通过与小波分形的实验比较验证了均值扩展分形的优点。     

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船舶作为航运企业最重要的生产资料,其前期的投资决策分析至关重要.一直以来,船舶投资风险价值的计算是困扰人们的问题之一,实物期权理论与B-S定价模型的发展为其提供了一个解决办法.但B-S定价模型中最重要的假设条件是资产价格波动符合正态分布,这与现实差距较大.本文以分形分布条件代替B-S定价模型中正态分布的假设,建立起分形期权定价模型,并利用BDI价格指数进行实证分析.结果证明BDI对数收益率序列的H指数大于0.5,说明BDI收益具有较强记忆性,呈现尖峰胖尾特征.在此条件下,以传统B-S定价模型计算出的船舶投资实物期权价值大于分形期权价值,说明其高估了船舶投资的管理柔性价值,这会使投资者产生盲目乐观心理,进而增大投资决策风险.     

交联聚乙烯电缆在线绝缘诊断新方法研究

研究目的:交联聚乙烯(XLPE)电缆有广泛的适用范围,研究其绝缘早期劣化检测方法对于延长电缆寿命有着关键的作用。研究方法:建立了水树精确数字仿真模型,提出一种新的在线绝缘诊断方法:高频信号叠加法。在电缆屏蔽层叠加高频低幅电压信号,以凸现损耗电流波形,利用分形方法对采集到的损耗电流信号进行分析。研究结果:XLPE电缆的水树的劣化使得损耗电流中谐波分量增加。谐波分量主要由于水树的非线性电压-电流特性引起。谐波分量的出现使损耗电流信号的分形维数增加。本文分别计算了容量、信息、关联3种维数,分析了各种维数和水树劣化之间的内在联系。研究结论:分形维数很好地反映了电缆中水树劣化的程度,可以作为在线绝缘水树劣化的诊断依据。     

基于分形理论的铁路货运量分析

论证了分形理论用于铁路货运量分析的可行性;计算出铁路年货运量时间序列集的分维,并结合有关的数学、物理理论分析了该分维的意义;用定性分析与基于分形理论的定量计算预测了2001～2010年中国铁路货运量的发展水平。     

粗集料表面纹理曲线图形分形维数MATLAB算法研究

对粗集料表面纹理曲线采用MATLAB平台编程计算备轮廓线的分形维数，根据实测结果确认采用计盒维数法可靠并可行。粗集料表面纹理维数越大，则粗糙程度越复杂，因此为面层石料的优选提供了新的方法和指标。