为提升地铁客流量统计的准确率及效率,针对地铁高密度人群多尺度、小目标检测需求,设计了一种改进的YOLOv3算法。为捕获深层抽象信息,增设卷积层加深网络结构,利用图像金字塔结构实现高低层特征信息融合,提升不同尺度目标检测精度;以IOU作为目标框及先验框误差的度量标准,实现高密度人群数据集的重聚,以提高小目标检测的准确率。实例分析结果表明,改进的YOLOv3算法与原YOLOv3算法相比,地铁客流量统计的准确率及效率均有明显提高。

为了实现电网建设及运营的数字化,加强对其全生命周期的管理,以电缆敷设的三维设计为基础,采用三维建模软件建筑信息模型(BIM)为技术支撑,重点分析了电缆敷设过程中桥架和电缆的三维建模方法,利用软件的可视化功能对电缆施工进行了模拟分析,并利用蚁群算法原理计算了电缆敷设过程中的最短路径。最后以国网浙江公司某750 kV变电站建设为例,对三维设计展开了应用试验分析,应用结果表明该设计软件达到了预期效果。

针对有机玻璃结构在服役中易产生表面裂纹而导致结构破坏的问题,首先利用标准试件测定该材料在不同应力比下的裂纹扩展数据,基于三维裂纹扩展理论得到该材料几何、应力比无关的真实扩展速率。然后利用专业裂纹分析软件对典型疲劳载荷下的三维表面裂纹扩展进行预测研究。最后基于精密加工技术制备含三维表面裂纹试件,进行不同载荷下的疲劳扩展实验,验证了模拟预测寿命和裂纹形貌的准确性。

为了实现机器人对数显仪表的准确、高效巡检,提出了一种基于几何布局分析的自动数字定位和识别方法。数显仪表显示的数字具有规则的几何布局,通过对数字的单像素边缘进行提取、截断和配对处理,并对边缘之间的相对布局关系进行分析,可以实现边缘的筛选和字符定位,进而实现准确的数字识别。实验结果表明,该方法的准确率高达99.5%,并且每张样本图片的识别时间只需要317 ms,能满足实时性要求,可用于巡检机器人对数显仪表的自动识读。

建立民用飞机全机突风载荷计算模型,选取不同的离散突风场风梯度进行对比分析,研究在不同突风梯度下机身上各部位的离散突风载荷响应,分析突风梯度对机身垂向加速度的影响,总结民用飞机进行离散突风载荷计算中突风梯度的选取方法。研究结果表明对于飞机的不同部位,不同梯度的离散突风都有可能构成设计情况,民用飞机离散突风载荷计算中应包含足够数量的突风梯度,才能保证计算精度。

为解决半导体生产系统作业调度问题,提出了一种基于层次赋时着色Petri网(HTCPN)与多代理系统(MAS)的调度系统建模与仿真方法。以半导体“图案成型”生产系统为对象,分析该系统调度问题的约束条件和多目标函数,设计MAS的组织结构和基于招标-投标策略的调度机制,结合HTCPN建模方法建立调度系统模型,最后采用仿真软件CPN Tools验证了该调度系统的可行性和有效性。

为验证成都某地有轨电车桥上无缝线路在设置小半径曲线情况下的可行性,并为相关工程研究提供依据,建立了35 m小半径曲线混凝土连续箱梁桥上小阻力扣件式无缝线路梁轨相互作用有限元分析模型。通过不同工况条件,综合考虑了有轨电车小半径曲线桥上无缝线路的梁轨相互作用机理、影响因素、计算参数。探讨了采用小阻力扣件、常阻力扣件和钢轨伸缩调节器的情况下,钢轨的伸缩附加力、允许降温幅度,以及不同线路稳定性要求下钢轨允许升温幅度和锁定轨温的大小,进而给出了有轨电车小半径曲线桥上无缝线路扣件和钢轨伸缩调节器的选用建议。

传统Voronoi场计算复杂度高,计算时间长,在空间变大、毛刺增多、栅格变密等情况下,基于Voronoi图的传统路径规划计算缓慢。为此提出了一种基于Voronoi_Obstacle场的移动机器人路径规划算法,采用分层思想构建Voronoi_Obstacle场,并使用启发式搜索算法规划路径。实验结果表明,Voronoi_Obstacle场比传统Voronoi场的复杂度降低O(n0.5),且基于Voronoi_Obstacle场的路径规划时间比传统的基于Voronoi图的路径规划时间缩短34.53%,比改进的基于Voronoi图的路径规划时间缩短31.76%。研究结果表明,基于Voronoi_Obstacle场的移动机器人路径规划算法具有一定的可行性和优越性。

某些零件的材料既不是均匀的,也不是基于梯度的,称之为动态异质零件。介绍了异质零件动态模型的建模方法,使用微四面体,以材料特征为顶点,通过材料向量分布角度调整实现动态变化,以达到材料的渐变或突变效果,结合STL格式,给出的模型可以直接用在3D打印中制作动态异质零件。该方法的优点是以每个特征节点为定义单元,结合有序的拓扑结构,能够表达多种材料的非均质分布情况,以及材料分布突变、断裂等异常情况;按照空间点云数据集映射至每个材料切片层的方式进行二维切片的材料定义,对每层切片进行材料分区,同时建立了材料切片与物理切片的对应关系,可用于CAD/CAM一体化设计。

为解决湿地水生植物季节性收割作业量大、机械化程度低等问题,研发了一种能够在复杂条件下收获挺水植物和沉水植物的湿地轻型两栖式多功能工作机。对工作机的关键部件切割器进行数学建模与运动学分析,应用ADAMS软件仿真分析得到了切割器工作过程中割刀位移、速度和加速度随时间的变化关系。