基于激光视觉融合的帧间匹配方法

同步定位与地图构建(Simultaneous Location and Mapping, SLAM)是机器人在未知环境中实现自我导航能力的重要保证。目前SLAM算法使用的主传感器基本是激光雷达或视觉相机。二者各具优劣,激光雷达能更精确地进行测距,视觉相机能反映环境丰富的纹理信息。与使用单一传感器相比,将二者融合的SLAM算法能够获得更多环境信息,达到更好的定位和建图效果。文章提出一种融合激光雷达和视觉相机的帧间匹配方法,通过在SLAM帧间匹配过程中加入地面约束以及视觉特征约束,提高帧间匹配过程精度,增强算法鲁棒性,从而提升SLAM算法整体效果。文章最后利用采集的地下停车库数据进行结果验证,与开源算法A-LOAM进行对比。结果表明,相比A-LOAM的帧间匹配方法,文章提出的方法相对位姿误差提升约30%。     

可溶性聚合物对90°弯管内流动特性的影响规律分析

考虑到聚合物的添加会显著改变弯管内的湍流结构,且影响出口直管段流场均匀性的特性,基于直接数值模拟方法分别对魏森贝格数为0和2时的90°弯管内部流动特性进行分析,结果表明,数值模拟得到的弯管内部流速分布与试验测量规律一致,验证了直接数值模拟方法的可靠性,此外,聚合物的添加会促进弯管内迪恩涡的发展,加剧弯管内部的二次流动,使得同一截平面处弯管外侧的最大轴向流速要高于未添加聚合物时的工况;并且聚合物的添加使得迪恩涡逐渐向出口直管段延伸,会降低出口直管段的均匀度。     

汉江石泉枢纽下游非恒定流数学模型研究

汉江石泉枢纽运用后,其下游河道受日调节影响,水位陡涨陡落,碍航情况严重。文中建立了一维数学模型,利用汉江石泉水文站至汉王城68 km河段非恒定流资料对模型进行了验证,计算结果表明该模型稳定性好、准确可靠。选择石泉水文站若干个下泄过程组合概化了一种新的下泄过程,该下泄过程满足河道最低通航保证率的要求。     

排流柜及钢轨电位限制装置对杂散电流及钢轨电位影响的测试分析

针对国内城市轨道交通钢轨电位限制器因长期闭合而注入大量杂散电流、排流柜投入使用缺少依据等问题,在某地铁线路部分区间的夜间非运营时段,利用单列车往返运行,对该区段的杂散电流及钢轨电位进行测试。在试验过程中,设置了排流柜及钢轨OVPD(电位限制装置)均未投入使用、仅排流柜投入使用、排流柜及OVPD均投入使用等3种工况,研究了不同工况对直流牵引供电系统中杂散电流和钢轨电位的影响。测试结果表明:排流柜的投入使用会加剧杂散电流的泄漏,并恶化钢轨电位的分布;排流柜和钢轨电位限制装置同时投入使用,会进一步加剧杂散电流的泄漏,且两者同时投入使用时排流柜排流效果变差。     

多源异构数据实时主动处理技术在城市轨道交通供电智能运维中的应用研究

基于复合事件多源异构数据的实时主动处理技术研究,探讨了轨道交通供电智能运维的多源异构数据和复合事件的关联关系,设计开发了技术处理框架与感知数据智能网关软件程序。通过逻辑处理和时序处理,实现了从多维度定量表述设备的健康状态。在此基础上,通过试点站实例应用发现,基于复合事件多源异构数据的实时主动处理技术方法实用可靠,可以有效实现供电设备状态、环境参数的全覆盖。该技术通过感知预警和动态监测,提高了问题发现和故障处置效率,有效提升了轨道交通供电系统的安全冗余度。     

振荡流下双圆角柱体结构群绕流特性数值研究

基于流体计算软件Fluent,对零均值振荡流（Re=160,KC=7）工况下双圆角柱体结构群绕流问题进行了研究。首先,对单柱体绕流进行求解以验证数值模型、计算参数的准确性;然后,着重分析布置方式、圆角半径和间距比对双圆角柱体结构群流场特性和流体力系数的影响。结果表明：三个关键参数的变化均会改变双圆角柱体结构群的流场分布和各柱体的流体力系数。在小间距工况下,圆角半径增大对各柱体的漩涡脱落模式无明显影响。然而,在大间距比工况下,各柱体的流体力系数会发生改变。另一方面,圆角半径增大均会导致各柱体的拖曳力系数和惯性力系数减少。同时,在任意圆角半径工况下,间距比增大会使得各柱体的流场分布和流体力系数发生较大变化。     

基于频域高阶Rankine源法的有航速船舶斜浪中六自由度运动数值计算研究

针对船舶斜浪航行时的六自由度运动预报,本文在频域势流理论框架下,采用高阶Rankine源法求解考虑定常绕流影响的绕辐射问题,建立多自由度耦合运动计算模型。为计及流体粘性对横摇运动的影响,基于计算流体力学理论对船舶自由横摇衰减运动进行模拟,经能量法处理求取横摇阻尼系数,并将其引入频域运动方程。在此基础上,自主开发船舶在规则波中斜浪航行时运动响应的数值计算程序。为验证方法和程序的可靠性,对S175集装箱船在遭遇浪向为150°时的垂荡、横摇和纵摇运动进行模拟,通过与基于移动脉动源的数值方法及试验结果的对比发现,本文方法计算稳定,且由于考虑了定常绕流的耦合影响,在共振频率附近的预报值与试验更为接近。进一步对不同浪向下S175以及肥大的S-Cb84散货船的六自由度运动进行数值计算与分析,结果显示数值解与试验值吻合良好。本文方法对于不同浪向和船型均有着广泛的适用性。     

振荡流下悬链线式立管涡激振动特性研究

本文应用改进的尾流振子模型对振荡流下悬链线式立管的涡激振动特性进行了研究。首先基于向量式有限元建立了悬链线式立管振动控制方程,利用独立性原理和改进的尾流振子模型模拟时变的涡激升力,然后采用中央差分法求解立管的涡激振动响应。利用相应的试验结果验证了本文模型的有效性。最后,对振荡流下悬链线式立管涡激振动响应特性进行了分析。研究结果表明：振荡流下悬链线式立管响应幅值出现“振幅调制”现象,大KC(Keulegan-Carpenter)数下,进一步出现典型的“间歇涡激振动”现象;KC数对质点振动相图形状以及流固能量传递有显著影响;振荡流下立管响应峰值随流速呈“多峰”现象,KC=20时多峰现象更为明显;在小KC数范围内,较小的KC数会激励立管产生较大的涡激振动位移。     

基于虚拟磁链定向矢量控制策略的铁路电源稳压装置研究

简述了铁路电源电压波动来源及危害,制定了铁路电源稳压方案,分析了变压器的工作原理和变流器的拓扑结构、控制策略等,基于虚拟磁链定向的矢量控制策略研制铁路电源稳压装置,并通过实测数据分析验证了铁路电源稳压方案的有效性。     

基于“湖仓一体”技术的城轨大数据平台设计与升级改造实践

为了探寻城市轨道交通行业大数据平台建设与升级改造的最优方案,本文以城轨大数据平台为研究对象,从城轨大数据平台发展历程出发,梳理城轨大数据平台发展的3个阶段,分析各阶段大数据平台所采用的技术与优缺点,重点总结当前阶段“湖仓一体”大数据技术所具备的湖仓一体、流批一体、OLTP+OLAP、多重负载等优点,研究了基于该技术的大数据平台架构升级改造设计要点,并将该技术在北京地铁数据中心的大数据平台升级改造中进行应用验证。结果表明：“湖仓一体”大数据平台技术兼具数据湖的低成本、数据仓库的高性能等优点,解决了原大数据平台在性能、容量与多用途支持上的不足,为城轨行业大数据平台建设与升级改造提供了新的解决思路。