超大城市地下空间系统智慧韧性发展策略研究

1

作者 韩凯航 黎俊轩 +7 位作者 陈湘生 金银富 林星涛 张楠 陈曦 苏栋 包小华 崔宏志 《中国工程科学》 北大核心 2025年第4期95-105,共11页

超大城市地下空间开发利用是缓解城市土地压力、优化交通和提升韧性的关键。然而,传统的“工程韧性”理念在全球气候变化和城市化加速背景下,难以应对地下空间系统复杂性、多灾害耦合及数据智能处理等挑战。因此,向人工智能赋能的“智... 超大城市地下空间开发利用是缓解城市土地压力、优化交通和提升韧性的关键。然而,传统的“工程韧性”理念在全球气候变化和城市化加速背景下,难以应对地下空间系统复杂性、多灾害耦合及数据智能处理等挑战。因此,向人工智能赋能的“智慧韧性”理念转变,聚焦韧性防灾减灾,成为未来发展亟需。本文首先梳理了超大城市地下空间系统面临的灾害类型,阐述了超大城市地下空间系统智慧韧性的内涵,进而指出了智慧韧性发展涉及的关键科学和技术问题,并从灾害类型与强度的时空分布、灾变分析与韧性评估理论、材料-结构协同体系、全域感知技术与高保真数据库、基于人工智能技术的自主决策与智能进化等方面剖析了超大城市地下空间系统智慧韧性发展现状及存在的问题。进一步构建了“物理-信息-仿真”三域融合与实时数据交互的多维度协同管控(PISMC)框架,明晰了超大城市地下空间系统智慧韧性体系的实施路径。研究建议,从物理、信息、仿真三域多维度强化保障措施,构建综合保障体系,推动超大城市地下空间系统智慧韧性发展的有序性与高效性。 展开更多

关键词 超大城市地下空间系统 智慧韧性 “物理-信息-仿真”三域 PISMC框架

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基于科学知识图谱的极端情况下城市应急管理研究

2

作者 蒋卫平 龚浩锋 +2 位作者 苏栋 林星涛 陈湘生 《中国安全科学学报》 北大核心 2025年第4期247-258,共12页

为了掌握极端情况下城市应急管理研究的发展趋势,系统梳理该领域的主要研究及其特征,利用科学知识图谱工具VOSviewer软件,以科学网核心合集(Wos CC)为数据检索源,对极端情况下应急管理研究文献进行可视化分析。结果表明:对极端情况下城... 为了掌握极端情况下城市应急管理研究的发展趋势,系统梳理该领域的主要研究及其特征,利用科学知识图谱工具VOSviewer软件,以科学网核心合集(Wos CC)为数据检索源,对极端情况下应急管理研究文献进行可视化分析。结果表明:对极端情况下城市应急管理的研究近些年来逐年增多,但总体发文量不大,2004-2024年总计文献为145篇;美国、中国、澳大利亚等是研究论文数量最多的国家之一,为该领域的发展作出重要贡献;当前已形成明显的研究团队,主要在中美两国,但缺乏国际合作;研究主题经聚类分析可归纳为灾害应急管理、灾害预测模型、城市脆弱性分析、智慧城市、气候特征影响等5个方面。目前,在城市面临极端风险的概率变大的情况下,急需加强国际合作,充分利用人工智能、大数据等最新技术,构建能够面对极端情况的城市应急管理理论体系。 展开更多

关键词 极端情况 城市应急管理 科学知识图谱 可视化 VOSviewer

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深圳市非道路移动机械排放清单研究 被引量：5

3

作者 刘鹏 胡明伟 +1 位作者 段华波 施小龙 《深圳大学学报（理工版）》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期331-339,共9页

为进一步改善空气质量,提升宜居水平,非道路移动机械排放控制已成为环境治理的重要领域.本研究通过对中国深圳市非道路移动机械的实地调查和数据调研,分析深圳市非道路移动机械各特征参数,建立深圳市非道路移动机械排放清单.结果表明,2... 为进一步改善空气质量,提升宜居水平,非道路移动机械排放控制已成为环境治理的重要领域.本研究通过对中国深圳市非道路移动机械的实地调查和数据调研,分析深圳市非道路移动机械各特征参数,建立深圳市非道路移动机械排放清单.结果表明,2017年深圳市非道路移动机械NO_(x)、细颗粒物(PM 2.5)、可吸入颗粒物(PM 10)、HC、CO、黑碳、有机碳及挥发性有机化合物等8类污染物的排放量分别为6162.0、419.7、442.3、983.9、4170.7、209.7、64.4及920.2 t.在所有非道路移动机械类型中,挖掘机排放占比最高,达到28.06%;NO_(x)排放量占比最高,占总排放的46.04%.定量分析NO_(x)排放清单的不确定性,在95%置信区间的平均值范围为(4940.1,7661.2)t,不确定性范围为[-21.1%,22.6%].研究结果可为非道路移动机械排放控制及制定减排措施提供参考和依据,对未来排放清单的建立提供指导. 展开更多

关键词 交通运输工程 环境工程学 非道路移动机械 排放清单 工程机械 港区作业机械

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基于驾驶模拟的隧道照明对行车安全及舒适度评价影响研究 被引量：4

4

作者 胡明伟 吴雯琳 +2 位作者 田卿燕 郭忠鑫 杨文杰 《南京信息工程大学学报》 CAS 北大核心 2024年第5期654-666,共13页

随着交通运输基础设施建设发展模式由追求速度规模向更加注重质量效益转变,精细化、因地制宜地设定隧道照明环境需求日益增多.隧道照明系统设计应以保证驾驶员行车的安全性与舒适度为前提,因此需要对隧道照明如何影响驾驶员隧道行车的... 随着交通运输基础设施建设发展模式由追求速度规模向更加注重质量效益转变,精细化、因地制宜地设定隧道照明环境需求日益增多.隧道照明系统设计应以保证驾驶员行车的安全性与舒适度为前提,因此需要对隧道照明如何影响驾驶员隧道行车的安全性与舒适度进行量化评估.基于隧道照明理论和驾驶员行车基础研究,选取影响驾驶员安全性与舒适度的8项指标,建立驾驶员安全性与舒适度评价体系,并通过隧道驾驶仿真环境与硬件设施实现室内仿真研究:基于UC-win/Road软件建立隧道虚拟仿真模型,通过驾驶模拟器和生理仪器获取8项指标对应的数据,对数据进行处理后通过熵权法确定指标权重,评估不同照明亮度与色温环境下的隧道安全性与舒适度.以驾驶员的行车安全及舒适评价值最优为目的,得出隧道内亮度和色温的最佳设定值.实验结果验证了驾驶员行车安全与舒适度评价体系的有效性,提出了改进的照明方案,为隧道运营方提供参考. 展开更多

关键词 隧道照明 驾驶模拟 虚拟仿真 行车安全 舒适度 评价模型

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基于宏微观多尺度建模的校园疫情演化仿真研究

5

作者 胡明伟 杨文杰 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期170-182,共13页

校园师生人群聚集密度高,是疫情防控的重点和难点。基于现有宏微观尺度的研究,提出使用多尺度建模仿真分析校园内新冠疫情的演化趋势和防控方案的绩效。宏观建模采用易感-潜伏-传染-恢复(SEIR)模型,输出无症状患者和有症状患者数量随时... 校园师生人群聚集密度高,是疫情防控的重点和难点。基于现有宏微观尺度的研究,提出使用多尺度建模仿真分析校园内新冠疫情的演化趋势和防控方案的绩效。宏观建模采用易感-潜伏-传染-恢复(SEIR)模型,输出无症状患者和有症状患者数量随时间变化的曲线,研究疫情演化趋势;微观建模采用离散事件建模仿真和基于智能体建模,对个体学生的在校行为和疫情演化进行微观仿真,模拟新冠病毒在校园内的人传人过程。并通过案例研究,验证错峰上学、核酸检测“每天一检”并隔离阳性患者方案的有效性,通过对参数的灵敏度分析识别关键参数。结果表明,多尺度疫情建模仿真方法,从不同的角度和层级揭示了校园疫情的演化过程,可为校方优化防疫方案提供参考。 展开更多

关键词 校园疫情防控 新型冠状病毒肺炎 建模仿真 宏观模型 微观模型 多尺度建模 基于智能体 SEIR模型

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地面堆载下盾构隧道结构韧性演化规律研究 被引量：9

6

作者 朱旻 陈湘生 +2 位作者 夏长青 王琛 包小华 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期35-44,共10页

韧性理论的提出和发展为盾构隧道结构性能评估提供了新思路。在提出考虑历史最大变形的衬砌性能指标基础上,建立包含管片、接头和非线性土弹簧的精细化三维有限元分析模型,研究了地面堆卸载作用下,不同埋深盾构隧道结构响应特征和韧性... 韧性理论的提出和发展为盾构隧道结构性能评估提供了新思路。在提出考虑历史最大变形的衬砌性能指标基础上,建立包含管片、接头和非线性土弹簧的精细化三维有限元分析模型,研究了地面堆卸载作用下,不同埋深盾构隧道结构响应特征和韧性演化规律。结果表明:地面堆载下拱顶、拱底内弧面受拉,拱腰外弧面受拉,受错缝拼装影响,结构内力和损伤集中于边环纵缝相邻的中环管片处;卸载阶段隧道水平收敛减小,完全卸载后的残余变形随堆载量增加而增大,相同水平收敛情况下浅埋隧道卸载后变形恢复率大;隧道结构韧性随着水平收敛的增大快速降低,而缩短响应时间、提高修复措施效率可以提升隧道结构韧性;将隧道结构韧性分为4个等级,当结构进入极低韧性阶段时,应采取更加高效快速的综合修复方案,同时避免造成结构的二次损伤。 展开更多

关键词 盾构隧道 韧性 地面堆载 衬砌性能 水平收敛

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多排微型抗滑桩极限抗滑力的数值模拟研究 被引量：1

7

作者 吴泽雄 雷国平 +4 位作者 张院生 苏栋 杨伟鸿 马华 程马遥 《建筑科学与工程学报》 CAS 北大核心 2024年第6期171-181,共11页

对多排微型桩群在土体水平位移作用下的响应开展数值模拟研究,微型桩的建模充分考虑了其塑性变形的特性,并通过对已有的桩抗弯试验建立精细化有限元模型获得了桩体参数。在分析微型抗滑桩响应的基础上,推导了适用于微型抗滑桩的简化极... 对多排微型桩群在土体水平位移作用下的响应开展数值模拟研究,微型桩的建模充分考虑了其塑性变形的特性,并通过对已有的桩抗弯试验建立精细化有限元模型获得了桩体参数。在分析微型抗滑桩响应的基础上,推导了适用于微型抗滑桩的简化极限抗滑力计算公式,研究了微型桩排距和滑动面摩擦因数的影响。结果表明:多排桩能调动相对单排桩更大深度范围的桩土相互作用,结构整体刚度更高,但同时群桩效应降低了桩土相互作用力,多排桩中单桩抗滑力仅为单排桩情况下的50%~70%;滑动面摩擦因数对多排桩的影响大于单排桩,增加该系数明显降低了桩土相互作用力,提高了桩的影响深度范围,导致抗滑力降低;增大排距可整体上提高多排微型桩的抗滑力,当排距小于7倍桩径时,增大排距主要降低了桩的影响深度范围,而当排距大于7倍桩径时,则主要是通过改变桩土相互作用力的分布来增加抗滑力;所提出的桩抗滑承载力计算公式较好地反映了微型桩的受力特征,具有进一步研究和推广的价值。 展开更多

关键词 微型抗滑桩 多排桩 弯曲破坏 极限抗滑力 桩排距

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深圳市建筑水泥流量-存量分析及环境影响评估 被引量：6

8

作者 张宇 段华波 张宁 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期482-489,共8页

我国城镇化进程持续深入推进,大规模城市更新建造活动消耗了大量水泥等建筑材料.以深圳市为例,采用自下而上的物质流分析方法估算了自特区建设以来(1979~2018年)城市房屋建筑中的水泥存量和流量,并分析了其产生的综合环境影响(以碳排放... 我国城镇化进程持续深入推进,大规模城市更新建造活动消耗了大量水泥等建筑材料.以深圳市为例,采用自下而上的物质流分析方法估算了自特区建设以来(1979~2018年)城市房屋建筑中的水泥存量和流量,并分析了其产生的综合环境影响(以碳排放当量为度量指标).研究结果表明:1979~2018年间,深圳市建筑水泥历史累积消耗约为8120万t,年均消耗超过200万t,水泥累计流出量(建筑废弃物)约为总流入量的25%~29%;截至2018年,深圳市建筑水泥存量达到6200万t,人均水泥存量达到4.7t.相应地,全部所消耗的水泥材料在生产阶段的碳排放累计可达6880万tCO2eq,其中仅有9%的碳排放量可被既有存量建筑“自然”吸附,但仍有至少约11%的碳排放量可通过废弃混凝土(流量)再生骨料进行“逆向”吸附封存.最后,基于建筑水泥存流量、碳排放及碳汇量等量化数据,提出了加强水泥使用管理、实现水泥生产碳减排以及水泥材料碳汇能力提升等相关措施建议. 展开更多

关键词 城市建筑 水泥 流量存量 碳排放 固碳

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智能网联车辆混行交通流效益研究 被引量：5

9

作者 胡明伟 张芷铭 陈湘生 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第9期2270-2278,共9页

为研究智能网联车辆与非网联车辆的混行交通流效益,针对智能网联车辆的“智能化”与“网联化”2种特性,通过对微观交通仿真软件Vissim进行二次开发,使其具备智能网联车辆交通流建模功能,仿真了不同市场渗透率条件下智能网联车辆与非网... 为研究智能网联车辆与非网联车辆的混行交通流效益,针对智能网联车辆的“智能化”与“网联化”2种特性,通过对微观交通仿真软件Vissim进行二次开发,使其具备智能网联车辆交通流建模功能,仿真了不同市场渗透率条件下智能网联车辆与非网联车辆构成的混行交通流,通过对比不同时段及不同渗透率情况下的交通效益发现,随着智能网联车辆市场渗透率的增加,道路混行交通流的平均车速有明显增加,出行时间降低。通过对高峰和平峰期的交通效益敏感性分析,发现智能网联车辆在高峰期对道路交通流产生的效益较平峰期更为显著。 展开更多

关键词 智能网联车辆 交通仿真 混行交通流 交通效益

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地铁车站水侵应急疏散仿真研究 被引量：18

10

作者 胡明伟 汤静妍 何国庆 《深圳大学学报（理工版）》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期159-167,共9页

随着全球气候变暖,沿海沿江城市频繁出现强降水等极端天气,地铁车站水侵事故时有发生.为制定合理的地铁水侵应急疏散策略,提高乘客应急疏散效率,基于AnyLogic平台构建车站水侵疏散仿真模型,并以中国深圳市车公庙地铁站为例,研究水侵条... 随着全球气候变暖,沿海沿江城市频繁出现强降水等极端天气,地铁车站水侵事故时有发生.为制定合理的地铁水侵应急疏散策略,提高乘客应急疏散效率,基于AnyLogic平台构建车站水侵疏散仿真模型,并以中国深圳市车公庙地铁站为例,研究水侵条件下应急疏散策略对疏散效率的影响.仿真结果表明,进水点数量与位置对疏散结果有较大影响;车站水侵级别在一定程度上影响疏散效率;综合考虑将自动扶梯用作楼梯使用、布设导流栏及增设应急疏散口3种疏散策略,优化后模型的疏散效率整体提高了11.4%,安全疏散比例达到92.2%.仿真结果可为地铁车站预防水侵的疏散设计与运营管理提供参考. 展开更多

关键词 交通运输工程 地铁车站 水侵 应急疏散 AnyLogic平台 仿真

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城际轨道交通可达性与城市经济发展的关系分析 被引量：12

11

作者 胡明伟 吴雯琳 +1 位作者 赵千 何国庆 《深圳大学学报（理工版）》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期287-295,共9页

城际轨道作为区域交通的骨干,对引导和带动粤港澳大湾区经济一体化发展具有重要作用.研究并分析了衡量城际轨道交通和经济发展水平的变量,提出城际轨道交通可达性和经济发展水平的测算方法,构建耦合协调度模型,定量评价城际轨道交通可... 城际轨道作为区域交通的骨干,对引导和带动粤港澳大湾区经济一体化发展具有重要作用.研究并分析了衡量城际轨道交通和经济发展水平的变量,提出城际轨道交通可达性和经济发展水平的测算方法,构建耦合协调度模型,定量评价城际轨道交通可达性与经济发展水平之间的相关性.运用双重差分模型验证城际轨道线路开通与城市经济发展之间的影响关系.以粤港澳大湾区11座城市为例,进一步研究不同年份城际轨道交通可达性对城市经济的影响.结果表明,城际轨道的开通运营对城市经济具有显著正效益,其弹性系数为0.0128.交通与经济发展越协调的城市,城际铁路开通带来的正向影响越明显.本方法可为区域整体协调发展提供理论与实践指导. 展开更多

关键词 交通运输工程 经济发展 粤港澳大湾区 可达性 城际轨道交通 双重差分模型 耦合协调度

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城市轨道交通车站短时客流机器学习预测方法 被引量：12

12

作者 胡明伟 施小龙 +1 位作者 吴雯琳 何国庆 《深圳大学学报（理工版）》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期593-599,I0003,I0004,共9页

轨道交通具有载客量大、安全及环保等优点,已成为多数乘客的优先出行方式,是缓解城市交通压力的有效途径之一.为提高轨道系统的运行效率,实现轨道交通智慧化运营,基于机器学习算法理论,结合轨道交通车站的时间、空间及外部影响因素等客... 轨道交通具有载客量大、安全及环保等优点,已成为多数乘客的优先出行方式,是缓解城市交通压力的有效途径之一.为提高轨道系统的运行效率,实现轨道交通智慧化运营,基于机器学习算法理论,结合轨道交通车站的时间、空间及外部影响因素等客流特征,建立轻量的梯度提升机(light gradient boosting machine,LightGBM)、长短期记忆(long short-term memory,LSTM)及LightGBM-LSTM融合模型的车站短时客流预测模型,同时构建差分自回归移动平均(autoregressive integrated moving average,ARIMA)和极限梯度提升(extreme gradient boosting,XGBoost)模型作为预测实验的对照模型.以中国杭州地铁自动售票系统刷卡数据为例,选取了5种地铁车站(居住类型、工作类型、居住工作混合类型、购物类型及交通枢纽类型)和3个准确性评价指标(平均绝对误差、均方根误差及平均绝对百分误差),量化评价不同模型的预测准确性.结果表明,基于多特征的机器学习模型可以较好预测地铁车站短时客流,弥补了传统时间序列模型的不足.但单一模型在不同类型车站的预测效果波动性较大.基于多模型融合的LightGBM-LSTM模型可以综合单一模型的优点,预测性能更佳,对于不同类型车站的适应性更好. 展开更多

关键词 交通运输工程 城市轨道交通 短时客流预测 数据处理 特征工程 机器学习

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基于改进Logistic-SSA-BP神经网络的地铁短时客流预测研究 被引量：8

13

作者 胡明伟 何国庆 +1 位作者 吴雯琳 赵千 《重庆交通大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期90-97,共8页

地铁客流的变化规律存在着一定周期性和潮汐性,针对地铁客流的预测有助于提高城市轨道系统的运营效率,实现轨道交通智慧化运营。为提高地铁短时客流预测结果的准确度,提出了一种基于Logistic混沌映射麻雀算法(Logistic-SSA)优化BP神经... 地铁客流的变化规律存在着一定周期性和潮汐性,针对地铁客流的预测有助于提高城市轨道系统的运营效率,实现轨道交通智慧化运营。为提高地铁短时客流预测结果的准确度,提出了一种基于Logistic混沌映射麻雀算法(Logistic-SSA)优化BP神经网络的地铁客流短时预测模型。该模型通过Logistic混沌映射初始化麻雀算法种群,再利用改进后的麻雀算法优化BP神经网络,达到提高BP神经网络的全局搜索能力和收敛效率;以深圳地铁西乡站进、出站AFC刷卡数据为例,利用构建的预测模型开展客流预测实验,并通过3种准确性评价指标(MAE、RMSE、MAPE),评价改进前后模型预测的准确性。研究结果表明:改进的Logistic-SSA-BP预测模型平均绝对百分误差分别为14.96%和13.73%;与传统BP预测模型相比,其客流预测结果具有更高的准确性。 展开更多

关键词 交通工程 地铁 短时客流预测 LOGISTIC混沌映射 麻雀算法 BP神经网络

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“双碳”目标下建筑业低碳转型对策研究 被引量：33

14

作者 吴泽洲 黄浩全 +7 位作者 陈湘生 李建军 何秋凤 李奥 黄均 林雨瀚 刘星语 王佳豪 《中国工程科学》 CSCD 北大核心 2023年第5期202-209,共8页

建筑业碳减排是实现“双碳”战略目标的重要依托,也是推进建筑业低碳转型的内在要求。本文分析了我国建筑业碳排放的现状,识别出建材生产阶段、建筑运行阶段是建筑全过程碳排放的关键阶段,建筑业碳排放增速持续放缓且碳排放呈现自南向... 建筑业碳减排是实现“双碳”战略目标的重要依托,也是推进建筑业低碳转型的内在要求。本文分析了我国建筑业碳排放的现状,识别出建材生产阶段、建筑运行阶段是建筑全过程碳排放的关键阶段,建筑业碳排放增速持续放缓且碳排放呈现自南向北、自西向东递增的空间特征;剖析了包括政策标准体系、节能降碳技术、既有建筑碳排放、碳排放统计监测、绿色金融体系、减排降碳意识等我国建筑业碳减排及低碳发展面临的关键问题;以“系统推进、分类施策、双轮驱动、稳妥有序”为指导方针,提出了建筑业低碳转型的“分步走”目标。结合建筑业低碳发展的内在需求,研究建议,完善制度及标准体系、优化节能技术使用、推动既有建筑降碳、推进绿色金融引领、提高碳排放监测能力、提升节能降碳意识,以期为推动我国建筑业高质量发展提供参考。 展开更多

关键词 “双碳”目标 建筑业 碳排放 低碳转型

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大湾区高速磁悬浮线路规划方案研究 被引量：4

15

作者 覃晴 陈湘生 +1 位作者 雷晓瑜 陈曦 《都市快轨交通》 北大核心 2022年第4期95-100,共6页

基于高速磁悬浮技术与系统特点,结合粤港澳大湾区以及广深港走廊的社会经济、交通运输现状及规划特征,分析大湾区广深港高速磁悬浮线路建设的必要性、功能定位、运量需求,解读大湾区广深港城市现状和规划,对广深港高速磁悬浮线路通道和... 基于高速磁悬浮技术与系统特点,结合粤港澳大湾区以及广深港走廊的社会经济、交通运输现状及规划特征,分析大湾区广深港高速磁悬浮线路建设的必要性、功能定位、运量需求,解读大湾区广深港城市现状和规划,对广深港高速磁悬浮线路通道和站点方案进行比选,初步研究提出适合高速磁悬浮线路发挥技术经济优势的主要技术标准及线站位规划方案。 展开更多

关键词 高速磁悬浮 广深港 功能定位 技术标准 线站位

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增材制造制备性能可控的FBG压力传感器研究 被引量：6

16

作者 洪成雨 鲍成志 +3 位作者 武亚军 张一帆 王南苏 娄在明 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2021年第4期30-38,共9页

结合增材制造技术制备了光纤布拉格光栅(fiber Bragg grating,FBG)压力传感器,通过改变传感器的封装材料、填充密度、以及封装模型尺寸,进行FBG压力传感器的测量型研究。试验表明FBG传感器在封装过程中,因为温度变化产生的耗材收缩与拉... 结合增材制造技术制备了光纤布拉格光栅(fiber Bragg grating,FBG)压力传感器,通过改变传感器的封装材料、填充密度、以及封装模型尺寸,进行FBG压力传感器的测量型研究。试验表明FBG传感器在封装过程中,因为温度变化产生的耗材收缩与拉伸应变较为均匀,并根据模型内部的应变特点分别定义了经验的上界与下界函数、残余函数,上界函数为f(x)=-9E-08x^(3)+0.0004x^(2)-0.7098x+368.86,定义为随着增材制造每层耗材的叠加,模型50%核心位置处所产生的最大拉伸应变;下界函数为f(x)=-1E-08x^(3)-3E-05x^(2)+0.0964x-235.95,定义为随着增材制造每层耗材的叠加,模型50%核心位置处所产生的最大收缩应变;残余函数为f(x)=-5E-09x^(3)+1E-04x^(2)-0.653x+712.9,定义为增材制造过程结束后,模型温度降至室温过程中,模型50%核心位置处随着时间所产生的残余收缩应变。传感器的标定试验表明传感器具有良好的线性度与稳定性。制备的边长35 mm,厚度10 mm的立方体(35 mm×35 mm×10 mm)碳纤维传感器,当填充密度分别为20%、40%、60%、80%、100%时,对应的灵敏度分别为0.69、0.45、0.39、0.21、0.19 pm/kPa,随着填充密度的增加传感器灵敏度随之减小。当填充密度为20%,直径为60 mm,厚度分别为6和15 mm的圆柱体压力传感器时,获得的平均灵敏度分别为0.59和0.18 pm/kPa。当填充密度为20%,传感器尺寸为直径60 mm,厚度15 mm的圆柱体,碳纤维与聚乳酸脂材料对应的压力传感器平均灵敏度分别为16.26和0.59 pm/kPa。因此可以通过改变增材制造填充密度和材料以及封装模型尺寸大小获得不同灵敏度的压力传感器。 展开更多

关键词 增材制造 光纤布拉格光栅 压力传感器 碳纤维 聚乳酸脂

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增材制造聚乳酸脂与碳纤维核心温度对比研究 被引量：2

17

作者 鲍成志 洪成雨 +3 位作者 武亚军 张一帆 付艳斌 李操 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2021年第2期327-333,414,共8页

为了测量增材制造(additive manufacturing,简称AM)过程中层叠结构打印模型内部核心的温度变化特征,通过将光纤光栅(fiber bragg grating,简称FBG)传感器植入两种耗材(包括碳纤维与聚乳酸脂)的模型内部,研究在增材制造过程中两种打印耗... 为了测量增材制造(additive manufacturing,简称AM)过程中层叠结构打印模型内部核心的温度变化特征,通过将光纤光栅(fiber bragg grating,简称FBG)传感器植入两种耗材(包括碳纤维与聚乳酸脂)的模型内部,研究在增材制造过程中两种打印耗材的材料特性,实现两种材料模型在增材制造打印制作过程中任一时刻模型内部核心温度变化的对比,同时考虑打印工艺参数分别对两种材料模型的温度变化影响,采用材料的填充密度值分别为20%,40%,60%,80%,100%,两种材料5种填充密度,共制备了10种不同的试样做对比研究。试验结果表明,利用FBG传感器的高灵敏测量特性,发现在增材制造打印的过程中,材料的打印过程可以根据典型的温度变化有效地划分为5个不同的典型阶段。填充密度越大的模型,核心温度会更高,100%填充密度下AM过程中模型核心最大温度较20%填充密度下高10℃。60%填充密度AM过程中碳纤维模型核心最大温度较聚乳酸脂模型有最大差值,此时碳纤维模型核心温度较聚乳酸脂模型高5℃。 展开更多

关键词 3D打印 光纤布拉格光栅 温度测量 碳纤维 聚乳酸脂

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基于BP和GA-BP神经网络的混凝土抗压强度预测研究 被引量：7

18

作者 罗广彬 洪成雨 +1 位作者 程志良 苏栋 《混凝土》 CAS 北大核心 2023年第3期37-41,共5页

由于影响混凝土抗压强度的因素众多,且抗压强度与各影响因素之间的关系是一种复杂的非线性问题,采用了机器学习的方法较好地对混凝土抗压强度做出预测,研究采用BP和GA-BP两种神经网络分别对混凝土28 d抗压强度进行预测并进行分析,其中... 由于影响混凝土抗压强度的因素众多,且抗压强度与各影响因素之间的关系是一种复杂的非线性问题,采用了机器学习的方法较好地对混凝土抗压强度做出预测,研究采用BP和GA-BP两种神经网络分别对混凝土28 d抗压强度进行预测并进行分析,其中输入层的参数为水泥、炉渣、粉煤灰、水、减水剂、粗骨料和细骨料的用量。结果表明:与BP神经网络式相比,GA-BP神经网络预测值与实测值更为吻合,平均误差率减少了43%,有更好的预测能力。同时研究采用灰色关联算法对输入层进行敏感性分析,表明粗骨料用量的改变对28 d混凝土抗压强度的影响最大,并且在输入层删除敏感性较低的参数后,神经网络的预测效果有进一步提高。研究还通过GA-BP神经网络寻最优值对当混凝土强度达到最大值时,输入层各影响因素的数值进行了预测,为混凝土的抗压强度预测和配合比设计提供了分析方法且该神经网络对试验有较好的导向作用。 展开更多

关键词 BP神经网络 GA-BP神经网络 混凝土 抗压强度 预测

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微型抗滑桩-连梁组合结构抗滑机理试验研究 被引量：3

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作者 张院生 雷国平 +4 位作者 杨伟鸿 马华 苏栋 吴泽雄 洪成雨 《铁道建筑》 北大核心 2022年第12期162-166,共5页

通过模型试验研究了多排微型抗滑桩-连梁组合结构的受力特点及破坏发展过程,对比分析了桩顶连梁和嵌固长度的影响;并通过对桩顶的连续拍照和图像处理及对桩身应变采用高精度分布式光纤监测,分析了桩的变形和受力过程。结果表明:桩顶连... 通过模型试验研究了多排微型抗滑桩-连梁组合结构的受力特点及破坏发展过程,对比分析了桩顶连梁和嵌固长度的影响;并通过对桩顶的连续拍照和图像处理及对桩身应变采用高精度分布式光纤监测,分析了桩的变形和受力过程。结果表明:桩顶连梁和足够的嵌固长度均能加大该组合结构的承载力;受群桩效应影响,沿滑坡方向处于边缘的桩弯矩更大,并率先达到塑性屈服,在桩变形的弹性阶段抗滑力较大,塑性阶段则低于中间桩;连梁加大了后缘桩的受拉并使前缘桩桩顶附近受压,提高了其抗滑力。 展开更多

关键词 边坡 微型抗滑桩 模型试验 连梁 嵌固长度 抗滑承载力 渐进性破坏

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机器视觉技术在地下交通枢纽施工变形监测中的应用 被引量：11

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作者 陈登伟 郭双喜 +2 位作者 朱旻 洪成雨 杨锦程 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第12期3827-3836,共10页

复杂地下交通枢纽工程建造风险大,变形控制严格,对结构位移监测的准确性和及时性要求高。为了验证机器视觉技术在复杂地下工程施工变形监测中的可靠性,首先结合现场监测条件确定机器视觉系统参数,并进行室内标定试验,随后,针对深圳黄木... 复杂地下交通枢纽工程建造风险大,变形控制严格,对结构位移监测的准确性和及时性要求高。为了验证机器视觉技术在复杂地下工程施工变形监测中的可靠性,首先结合现场监测条件确定机器视觉系统参数,并进行室内标定试验,随后,针对深圳黄木岗地下交通枢纽主要风险点和建造过程的不同场景,采用机器视觉技术对车站顶板位移、V型柱柱顶沉降和型钢梁跨中挠度进行实时监测,并和测量机器人监测结果进行对比验证和误差分析。结果表明,当采用8 mm焦距的镜头并且室内标定试验中相机和标靶距离15 m以内时,实测位移最大误差值基本在1 mm以内,平均相对误差率小于5%,当距离增大到20 m后,测量位移的最大误差值和平均相对误差率均明显增大。现场实测中,机器视觉和测量机器人实测位移值吻合较好,二者位移偏差基本在2 mm以内。随着被测位移平均值从2.32 mm增大到18.70 mm,2种技术测得位移的相对偏差率从31.62%降低到2.86%,一致性显著变好。机器视觉技术在地下工程中易受遮挡物影响,但遮挡物移除后监测可恢复且测量值未受显著影响,但其长期监测效果仍有待进一步验证。机器视觉技术可适应地下工程施工现场振动、多尘环境,位移测量精度高,并且在测量实时性、自动化程度和成本方面均有优势,具有广阔应用前景。 展开更多

关键词 地下交通枢纽 机器视觉技术 施工风险 位移监测 测量机器人 复杂环境

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