检索结果-内蒙古大学图书馆

利用Informer模型预测隧道掘进机性能：广州地铁项目案例研究（英文）

Journal of Zhejiang University-Science A(Applied Physics & Engineering) 2025年第3期 226-238页

作者：赵君行丁小彬华南理工大学土木与交通学院华南理工大学广东省现代土木工程技术重点实验室

目的：提前准确预测隧道掘进机（TBM）的运行性能有助于及时调整掘进参数，从而提高整体掘进效率。本文旨在探讨不同模型和时间长度对TBM性能预测效果的影响，并考虑土压、转速、扭矩、掘进速度、推力、岩石单轴抗压强度、围岩等级和液... 详细信息

目的：提前准确预测隧道掘进机（TBM）的运行性能有助于及时调整掘进参数，从而提高整体掘进效率。本文旨在探讨不同模型和时间长度对TBM性能预测效果的影响，并考虑土压、转速、扭矩、掘进速度、推力、岩石单轴抗压强度、围岩等级和液限等因素，研究得出预测性能最好的模型，以提高TBM性能的预测精度。创新点：1.提出了预测TBM性能的Informer模型框架；2.每个模型仅使用7个参数预测TBM性能；3.确定了Informer模型的最佳参数组合；4.研究发现Informer模型在性能和概括能力方面优于其他比较模型。方法：1.数据收集与分析，确定模型输入参数；2.通过不同模型预测TBM性能，并比较预测性能；3.通过不同模型对新数据进行预测，得到模型的泛化能力；4.比较不同输入长度与不同参数组合对TBM性能预测的影响。结论：1.随机森林、极端梯度提升树、支持向量机、K近邻、反向传播神经网络和长短时记忆模型被用作对比模型；这些模型在原始项目的测试集上表现良好，但在新项目上表现不佳，且缺乏一定的泛化能力。2.单时间步和多时间步输出对模型的影响截然不同；在确定输入参数的合适时间间隔时应审慎考虑；在本次调查中，8至24分钟的输入长度被证明适用于单时间步骤输出，而8分钟的输入长度被认为适用于多时间步骤输出；模型相关系数分别可达0.99和0.98。3.计算了模型预测值的相关系数，包括平均预测值、首次预测值和最后一次预测值，且最后一次预测值与真实值的相关性更强。4.鉴于模型中输入参数的数量有限，皮尔逊分析方法的排除阈值从0.80调整为0.95；这一调整使得新模型在新数据上的表现优于之前的模型。5.敏感性分析表明，影响预测结果的输入参数从大到小依次为刀盘转速、土压力、围岩等级和扭矩，且这些参数的相关系数超过0.95；相反，岩石单轴抗压强度和液限对预测结果的影响相对较小（相关系数约为0.77）。

关键词： TBM性能 Informer模型深度学习推力

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公路空间曲率连续性衰退与事故频数影响关联模型

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华南理工大学学报（自然科学版） 2021年第8期49卷 26-34页

作者：王晓飞刘永李思雨华南理工大学土木与交通学院广东广州510640 广东省现代土木工程技术重点实验室广东广州510640

为分析高速公路线形空间参数对交通安全的影响,对美国华盛顿州5条州际高速公路的线形数据和公路上2011年至2018年发生的事故数据进行收集和统计处理,以百米为定长将公路进行分段,并计算出各路段的平均空间曲率、与前相邻路段曲率差绝对... 详细信息

为分析高速公路线形空间参数对交通安全的影响,对美国华盛顿州5条州际高速公路的线形数据和公路上2011年至2018年发生的事故数据进行收集和统计处理,以百米为定长将公路进行分段,并计算出各路段的平均空间曲率、与前相邻路段曲率差绝对值、与后相邻路段曲率差绝对值作为描述变量,路段事故频数作为被描述变量,分别采用传统负二项模型、零膨胀负二项模型、零截尾负二项模型对全部路段数据和发生事故的路段数据进行拟合分析。结果表明:基于全部路段数据的模型中负二项模型优于零膨胀负二项模型;基于发生事故的路段数据的模型中,零截尾负二项模型优于负二项模型;在4个模型中,路段的安全水平和该路段与前、后相邻路段曲率差绝对值之间均存在较大的正关联,即增加公路三维曲率的连续性能提高交通安全性水平。由此可见,与前、后相邻路段曲率差绝对值可以作为道路线形水平评价指标,为道路线形设计的优化提供支持。

关键词：交通事故高速公路三维线形连续性回归模型

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再生细骨料和砖粉双掺对3D打印混凝土性能的影响

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华南理工大学学报（自然科学版） 2024年第3期52卷 18-27页

作者：张海燕马金一吴波吕艳梅华南理工大学土木与交通学院广东广州510640 广东省现代土木工程技术重点实验室广东广州510640 华南农业大学水利与土木工程学院广东广州510642

为减少3D打印混凝土中天然骨料及胶凝材料的用量,本文采用再生混凝土细骨料替代部分天然细骨料,砖粉替代部分水泥,首先开展单掺再生细骨料(取代率为0、25%、50%、75%和100%)、单掺砖粉(取代率为0、5%、10%、15%、20%和30%)和两者双掺的... 详细信息

为减少3D打印混凝土中天然骨料及胶凝材料的用量,本文采用再生混凝土细骨料替代部分天然细骨料,砖粉替代部分水泥,首先开展单掺再生细骨料(取代率为0、25%、50%、75%和100%)、单掺砖粉(取代率为0、5%、10%、15%、20%和30%)和两者双掺的现浇混凝土的流动性和抗压强度试验,以获得再生细骨料和砖粉的适宜取代率;然后探究50%再生细骨料和10%砖粉双掺及配合比调整方式(附加水、提高减水剂用量)对3D打印混凝土拌合物性能及硬化后力学性能的影响。试验结果表明,当再生细骨料的掺量不超过50%时,现浇混凝土抗压强度降低幅度在10%以内;随着砖粉掺量从0增加到30%,现浇混凝土抗压强度总体呈现先增后减、再稍有增加的趋势,当砖粉掺量为10%时,混凝土抗压强度最高;相比于单掺50%再生细骨料的混凝土,50%再生细骨料和10%砖粉双掺时混凝土强度有所增加,而流动性基本不变。对于3D打印混凝土,同时掺入50%再生细骨料和10%砖粉,并采用添加附加水的方式保持3D打印混凝土初始扩展度不变,会使得混凝土的可建造性提高,但坍落度、开放时间、抗压和劈裂抗拉强度降低,强度各向异性加剧;而提高减水剂用量不仅能显著提升3D打印混凝土的流动性能、开放时间和抗压强度,还能降低打印试件的强度各向异性。

关键词： 3D打印混凝土再生细骨料砖粉打印性能硬化性能各向异性

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下击暴流风特性及其对高耸桅杆动力作用的实测分析

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建筑结构学报 2023年第3期44卷 157-166页

作者：刘慕广胡家锴余先锋张春生谢壮宁张丽杨易华南理工大学土木与交通学院广东广州510641 广东省现代土木工程技术重点实验室广东广州510641 深圳市国家气候观象台广东深圳518040

为了研究下击暴流的风场特性及其对高耸结构的动力作用,依据高度356 m的深圳气象观测梯度塔获取了下击暴流风记录及其加速度响应。分析了雷暴风的平均风速、湍流度及脉动风功率谱特性,并进一步研究了下击暴流作用下梯度塔的动力响应特... 详细信息

为了研究下击暴流的风场特性及其对高耸结构的动力作用,依据高度356 m的深圳气象观测梯度塔获取了下击暴流风记录及其加速度响应。分析了雷暴风的平均风速、湍流度及脉动风功率谱特性,并进一步研究了下击暴流作用下梯度塔的动力响应特征。分析结果表明:下击暴流风速剖面形态具有时变性,且不同时刻的风速剖面与目前常用的经验剖面均有一定的差异;雷暴过程湍流强度随高度变化规律性不显著,其脉动风功率谱与von Karman谱和Solari谱较为吻合;下击暴流作用下梯度塔的最大风振响应出现在雷暴过程的上升段而非最大风速时刻,其响应和顺风向风振系数均随高度增加而增大;风振过程中梯度塔多模态参与特征明显,且纤绳振动的影响不可忽略。

关键词：下击暴流桅杆现场实测风场特性动力响应

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再生混凝土棱柱体与立方体抗压强度关系模型

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建筑材料学报 2022年第11期25卷 1121-1127页

作者：高文昌张欢耿悦杨华哈尔滨工业大学土木工程学院黑龙江哈尔滨150090 哈尔滨工业大学结构工程灾变与控制教育部重点实验室黑龙江哈尔滨150090 华南理工大学广东省现代土木工程技术重点实验室广东广州510641

再生混凝土棱柱体与立方体抗压强度之间的关系显著异于普通混凝土,而现有模型预测精度较低、离散性较高.为此,搜集并分析了文献中139组试验数据,研究了再生骨料取代率、吸水率与二者耦合效应对再生混凝土强度的显著影响,提出了再生混凝... 详细信息

再生混凝土棱柱体与立方体抗压强度之间的关系显著异于普通混凝土,而现有模型预测精度较低、离散性较高.为此,搜集并分析了文献中139组试验数据,研究了再生骨料取代率、吸水率与二者耦合效应对再生混凝土强度的显著影响,提出了再生混凝土棱柱体与立方体抗压强度关系模型,模型预测结果变异系数仅为5.4%.为方便使用,基于骨料分类,进一步简化了该模型.模型分析结果表明其不确定性服从正态分布,且与关键参数无关,采用该模型进行结构可靠度分析时可忽略其相关性.

关键词：再生混凝土再生骨料棱柱体抗压强度立方体抗压强度模型不确定性

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平凸曲线组合均衡性对公路安全性的影响

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华南理工大学学报（自然科学版） 2022年第7期50卷 76-84页

作者：王晓飞李思雨陈迷申天杰刘永肖鹏华南理工大学土木与交通学院广东广州510640 广州公路工程集团有限公司广东广州510599 广东省现代土木工程技术重点实验室广东广州510640 广州市市政工程设计研究总院有限公司广东广州510062

为深入分析平纵线形组合均衡性与道路安全性的定量关系,针对“平曲线+凸竖曲线”线形组合(以下简称平凸曲线),采集了美国华盛顿4条州际道路477 km的道路线形及2011年至2018年的交通数据和事故数据,作为本研究的训练样本和测试样本。根... 详细信息

为深入分析平纵线形组合均衡性与道路安全性的定量关系,针对“平曲线+凸竖曲线”线形组合(以下简称平凸曲线),采集了美国华盛顿4条州际道路477 km的道路线形及2011年至2018年的交通数据和事故数据,作为本研究的训练样本和测试样本。根据平纵线形组合特性,提出错位值、平曲线半径、竖曲线半径、平曲线长度和竖曲线长度为线形组合均衡性表征指标,采用决策树、随机森林和极端随机树3种机器学习模型,分析平凸曲线均衡性指标对亿车千米事故率的影响,其中随机森林模型的预测和拟合精度最高。基于随机森林模型进行敏感性分析和数值分析,结果表明:当平曲线半径大于2.8 km或竖曲线半径大于58 km时,平、竖曲线半径的增大对线形安全性影响较小。文中同时研究了平曲线半径较小时均衡性表征指标与事故之间的关联性,并推荐安全性较高的取值范围。研究结论可为后续平纵线形组合的定量优化设计和安全性改善提供参考。

关键词：公路线形道路安全平凸曲线组合均衡性机器学习

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冲孔桩成孔碎渣岩性和级配对砂浆物理力学性能影响研究

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混凝土 2024年第10期 121-125,131页

作者：徐荧成尚锋张海燕华南理工大学土木与交通学院广东广州510641 广东交通实业投资有限公司广东广州510263 广东省现代土木工程技术重点实验室广东广州510641

以冲孔桩成孔碎渣取代天然砂制备砂浆,考察成孔碎渣岩性、级配对不同等级砂浆工作性能和力学性能的影响。研究结果表明:碎渣岩性和级配对M30砂浆流动性和抗压、劈拉强度的影响不大,但对M50和M60砂浆的影响较大,且砂浆强度等级越高,影响... 详细信息

以冲孔桩成孔碎渣取代天然砂制备砂浆,考察成孔碎渣岩性、级配对不同等级砂浆工作性能和力学性能的影响。研究结果表明:碎渣岩性和级配对M30砂浆流动性和抗压、劈拉强度的影响不大,但对M50和M60砂浆的影响较大,且砂浆强度等级越高,影响越大;当采用成孔碎渣100%取代天然砂配制M50以下等级的砂浆时,砂浆的抗压和劈拉强度降低不显著(基本在10%以内),但配制M60等级砂浆时,砂浆抗压和劈拉强度会出现明显弱化;碎渣级配从三区变化到一区时,碎渣再生砂浆的流动性变好,抗压强度整体呈现增加趋势,碎渣级配曲线在二区中部至一区范围内对流动性和强度均有利。

关键词：冲孔桩成孔碎渣再生砂浆岩性级配工作性能力学性能

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人机混驾环境下基于LSTM的无人驾驶车辆换道行为模型

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中国公路学报 2020年第7期33卷 156-166页

作者：黄玲郭亨聪张荣辉吴建平华南理工大学土木与交通学院广东广州510640 东南大学现代城市交通技术江苏高校协同创新中心江苏南京210096 中山大学广东省智能交通系统重点实验室广东广州510275 清华大学土木工程系北京100084

道路系统中的人机混驾交通环境是指人工驾驶车辆与自动驾驶车辆混合运行的交通环境,其中换道行为建模是人机混驾环境下无人驾驶车辆行为研究的热点。基于深度学习理论,构建人机混驾环境下基于长短期记忆神经网络的无人驾驶车辆换道行为... 详细信息

道路系统中的人机混驾交通环境是指人工驾驶车辆与自动驾驶车辆混合运行的交通环境,其中换道行为建模是人机混驾环境下无人驾驶车辆行为研究的热点。基于深度学习理论,构建人机混驾环境下基于长短期记忆神经网络的无人驾驶车辆换道行为模型(Long-short-term-memory-based Autonomous Vehicles Lane Changing,LSTM-LC)。通过研究人工驾驶车辆在换道过程中与周边车辆的相互作用,对换道行为影响因素进行分析;同时,为了提升模型的迁移性,引入道路横向偏移量信息。结合LSTM神经网络的输入要求,使用美国公开交通数据集Next Generation SIMulation(NGSIM)构建换道行为样本库。针对LSTM-LC模型,以均方差MSE作为损失函数,使用RMSprop优化方法进行训练,对LSTM网络结构、历史序列长度N及训练样本量3个重要参数进行标定。最后,针对道路横向偏移量M对LSTM-LC模型性能的影响进行对比试验。研究结果表明:相比GRU-LC模型,LSTM-LC模型对换道行为的表征更准确,在模型的精度和迁移性上有着显著的提升;GRU-LC模型的均方差为4.64 m^2,迁移性均方差为119.82 m^2,而LSTM-LC模型的均方差为3.18 m^2,迁移性均方差为79.58 m^2,分别优化了31.5%和39.71%;通过引入道路横向偏移量M,可将LSTM-LC模型精度和迁移性提升约10%,且模型稳定性更强。

关键词：交通工程换道模型神经网络深度学习人机混驾无人驾驶

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基于地空信息融合的无人机交通状态感知方法研究

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中国公路学报 2021年第12期34卷 249-261页

作者：黄玲吴泽荣洪佩鑫张荣辉吴建平华南理工大学土木与交通学院广东广州510640 东南大学现代城市交通技术江苏高校协同创新中心江苏南京210096 中山大学广东省智能交通系统重点实验室广东广州510275 清华大学土木工程系北京100084

现有的无人机(UAV)交通状态感知方法,主要针对宏观交通状态参数的获取,同时尚未克服UAV自运动对交通参数检测精度的影响,难以满足智能交通系统对于高精度微观交通参数的应用需求。为此,提出一种基于地空信息融合的UAV交通状态感知方法,... 详细信息

现有的无人机(UAV)交通状态感知方法,主要针对宏观交通状态参数的获取,同时尚未克服UAV自运动对交通参数检测精度的影响,难以满足智能交通系统对于高精度微观交通参数的应用需求。为此,提出一种基于地空信息融合的UAV交通状态感知方法,该方法包括:地空信息融合模型、道路关键点(IKP)检测及跟踪、车辆目标检测及追踪算法和交通状态参数提取及估计。其中,地空信息融合模型利用地基信息(IKP世界坐标)与空基信息(IKP像素坐标)进行最优化融合,并通过自适应IKP追踪算法与自适应UAV位置偏移判断算法实时更新模型参数,以此克服UAV自运动对车辆轨迹精度的影响,进而获取可靠的车辆级(瞬时速度、车头间距和车头时距)与车道级(车道动态密度、车道流量和空间平均车速)交通状态参数。利用提出的感知方法获取实地拍摄视频的车辆级交通参数并进行了分布检验,同时比较了基于不同交通流模型的车道级参数估算方法。结果表明:该方法在车辆检测的mAP@0.5指数超过90%,同时提取的车辆轨迹相对完整,获取的车辆级和车道级交通状态参数也符合实际交通流状况。最后,将该模型应用于实地道路的交通拥堵检测及交通事件检测,该研究结果为UAV在现代交通感知和管理中的应用提供了一种理论和技术参考。

关键词：交通工程无人机交通感知地空信息融合交通状态参数车辆目标检测深度学习

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高速公路短间距收费-服务设施综合优化设计——以广州东环高速公路黄村服务区总体方案设计为例

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中外公路 2022年第6期42卷 241-246页

作者：廖勇刚丁振中郭凯王晓飞广州市市政工程设计研究总院有限公司广东广州510060 华南理工大学土木与交通学院广东广州510640 广东省建筑设计研究院有限公司广东广州510010 广东省现代土木工程技术重点实验室广东广州510640

由于经济快速发展,带来了交通需求的改变,高速公路常需要在原有交通服务的基础上,增加其他的服务功能,以实现完善交通运行的需求。该文针对广州东环高速公路黄村收费站与黄村互通立交之间,利用既有高速公路两侧用地,提出短间距的黄村服... 详细信息

由于经济快速发展,带来了交通需求的改变,高速公路常需要在原有交通服务的基础上,增加其他的服务功能,以实现完善交通运行的需求。该文针对广州东环高速公路黄村收费站与黄村互通立交之间,利用既有高速公路两侧用地,提出短间距的黄村服务区总体方案设计。同时通过VISSIM软件仿真分析验证了总体设计方案对于收费站和立交之间的通行效率和安全性的提高。研究成果可为城市高速公路短间距收费-服务设施的灵活设计和合理运用提供参考。

关键词：市郊高速公路短间距设施优化设计 VISSIM仿真

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