实景三维模型缺陷修复关键技术

为了有效提高实景三维模型反映各类型地理要素的准确度和精细度以充分支撑实景三维中国建设工作,本文首先将当前无人机倾斜摄影三维重建后的三维模型中存在的模型缺陷系统性分为四大类型,并分析其产生的原因。随后,本文针对性地提出了三种关键技术：一是基于连通性和欧氏距离聚类的交互式悬浮物去除,利用图割理论和随机一致性抽样算法识别和删除悬浮物;二是基于图割理论的水面半自动整平,在利用Grabcut算法提取水面区域的同时为其赋予统一高程以实现水面的平整;三是基于深度网络模型的水体纹理inpainting填充,利用卷积神经网络和深度对抗训练以获得水体纹理的特征和结构从而实现水体缺失纹理的修复。最后,本文利用湖北省宜昌市的实际生产数据进行了修复实验,实验结果表明本文提出的各项关键技术能够有效修复三维模型缺陷,从而使实景三维模型具备更精细的地理实体和地理景观还原度。     

高地应力水平岩层隧道滞后型岩爆时空倾向性机制分析

浙江杭温水平岩层隧道内滞后型岩爆频发,但目前对于其孕育机理和时空倾向性研究不足。故采用有限差分软件,通过地应力测试和统计现场岩爆资料的方法,研究分析滞后型岩爆时空特征机制。结果表明:(1)滞后型岩爆具有明显的时空倾向性特征。近70%的滞后型岩爆时间上发生在该区开挖6～30 d,空间上滞后于掌子面30～100 m之间;且多发生中等岩爆,岩爆等级及可能性随时空变化呈现倒“V”形趋势。(2)硬岩在高地应力环境中具有明显的延性与时效变形特征;在卸荷条件下,应力释放率的逐渐增加是诱发滞后型岩爆的最主要因素。(3)开挖一定距离后,隧道周边不同位置处都出现应变能突变,且保持较高的应变能密度,易发生等级较高的岩爆。上述结果为以后预测滞后型岩爆和施加相应支护措施提供了依据。     

基于参数化建模方法的复合式盾构机刀盘力学性能分析与结构优化

刀盘是盾构机的核心部件之一,合理的刀盘结构设计是安全高效掘进的基础。为了快速高效建立刀盘有限元模型并分析其力学性能,采用基于APDL（ANSYS parametric design language）命令流开发的参数化建模方法,建立了某型号复合式盾构机刀盘的数字模型。对刀盘施加极限工况下的推力和扭矩,通过静力学分析得到了刀盘的应力分布和变形分布,确定了最大应力和最大变形位置,校核了刀盘的静强度和静刚度。进一步以刀盘总质量为优化目标,以刀盘强度和刚度为约束条件建立了基于参数化建模的刀盘结构优化方法,提出了刀盘结构优化流程。通过参数敏感性分析确定了刀盘优化参数,探究相关参数对刀盘强度和刚度的影响。对复合式盾构机刀盘的关键参数进行优化。结果表明：优化后刀盘的最大应力降低了12%,最大变形降低了20%,质量减轻了119 kg。因此,基于参数化建模的优化方法可以提供刀盘的强度与刚度,并同时降低刀盘质量。研究成果可为后续多目标刀盘结构优化提供参考。     

基于改进势场法的智能车超车动态路径规划

为了改进人工势场法(APF)在智能车高速超车状态下规划出的轨迹规范性差、安全性得不到保障、以及路径不平滑的问题。通过设计用于指引智能车换道的换道引力势场,以保证换道轨迹的规范性;构建异向分布结构的障碍车斥力势场提高换道的安全性;并建立带有转向缺口的道路中心线斥力势场和设计平滑代价函数优化规划出的轨迹点,使规划出的路径更加平滑。基于线性二次型调节器(LQR)设计路径跟踪控制器跟踪规划出的路径。通过Simulink与Carsim联合仿真,结果表明所改进的APF算法能规划出更加合理的路径,设计的LQR路径跟踪控制器跟踪误差趋近于零,能够较好地控制车辆完成超车换道。     

概化峡谷地形风场特性风洞试验

为研究峡谷地形的风场特性,首先对比了4类规范对峡谷地形风压或风速修正的规定;其次,以某V形对称坡度概化峡谷地形为研究对象,通过风洞试验,研究了其横断面方向和沿峡谷走向地形风速分布规律,并讨论了风向角对于峡谷地形风速分布的影响。结果表明：国外规范对峡谷地形风速修正规定较少,国内规范规定的峡谷风速修正系数在1.07~1.22之间;0°风向角下,风速地形修正系数沿峡谷中轴线基本对称;在测试高度范围内,沿峡谷走向加速区逐渐缩小,减速区逐渐变大,风速地形修正系数极大值逐渐减小,其极值均出现在“H1ZX”横断面,数值分别为1.34 5和0.45 6;0°和15°风向角下,沿峡谷走向,风速地形修正系数分别呈“旋涡状”和“山丘状”,减速区位置也不相同;谷底位置处的风速加速效应很有限,仅在峡谷风速入口位置附近存在加速效应,且风速修正系数值最大值小于规范规定最大值1.22。     

外用碳酸氢钠在高水平足球运动员高强度间歇训练期的试验

碳酸氢钠对提高运动员竞技表现水平和缓解运动疲劳有较好效果,但运动员口服碳酸氢钠会有碱中毒、肠胃反应、心律失常等副作用,从而无法在竞技体育中广泛应用。目的：研究碳酸氢钠经皮肤外涂给药对男子足球运动员的高强度间歇训练期间血清指标和延迟性肌肉酸痛的影响。方 法：选取16名高水平男子足球运动员为研究对象,每天为其分别涂抹碳酸氢钠外用乳剂和安慰剂乳剂后,分别在7天高强度间歇训练后对训练后的主观疲劳程度和下肢延迟性肌肉酸痛程度进行统计,对训练前后血乳酸、肌酸激酶、尿素氮、血红蛋白等血液生化指标、训练期的训练刺激量、最大心率、能量消耗、有氧和无氧训练效果指标,跑动距离、跑动速度、加速度、高速跑距离、总负荷等运动表现指标进行分析。结 果：在一次高强度间歇训练前后,实验组相比对照组,血乳酸升高数值显著降低（p< 0.05）,肌酸激酶升高数值增高,血尿素氮升高幅度降低;在7天训练期,相比于对照组,实验组的下肢DOMS和RPE总体水平显著降低（p< 0.05）,下肢DOMS数值在第2天和第6天显著下降（p< 0.05）;在反映训练强度和训练效果的TRIMP数值上,实验组的总体水平高于对照组,且变化幅度更小。实验组运动员训练的无氧训练效果、EPOC峰值、最大心率、能量消耗相比于对照组均有所提升,其中最大心率、无氧训练效果有显著性提升（p< 0.05）。结 论：碳酸氢钠的外涂给药可以显著降低足球运动员高强度间歇训练带来的肌肉延迟性酸痛,并显著降低高强度训练产生的血液血乳酸浓度升高,有利于高强度训练后的无氧训练效果提升,使得运动员心率储备能力和快速恢复能力的增强,从而促进专项运动能力的提升。     

鄂尔多斯盆地长4+52注水开发及其影响因素:以横山油田为例

为提高单井产量以及研究特低渗透油田注水开发的控制因素,实现油田稳产高产。通过动态数据,试油、试采等数据进行整理分析,利用正方形反九点法对横山油田麻地沟区长4+52油层亚组井网进行注水见效分析并对其影响因素进行分析。结果表明,油井见效分为明显见效、中等见效、微弱见效三种类型,分别占比为48.28%、41.38%、10.34%,见效方向主要以多向受效为主,其中在多向见效中又以五向见效为主。控制因素中主要有沉积微相、渗透率、井距三种,分流河道砂体发育,砂体越厚、连通性越好,油井越容易受效;油井注采见效程度好的,其渗透率也较好,渗透率越高,油井越容易受效;注采井距从150-300m都有分布,说明井距并不是影响注采见效的唯一因素,而且井距大小的选择与研究区砂体厚度、连通性及储层物性密切相关。     

基于帕累托最优效率模型的轨道交通沿线公交线路运行效率评价

通过建立公交运行效率评价模型,确定轨道交通沿线待优化线路,为两网融合奠定理论基础。研究首先通过定性定量法筛选出与轨道交通关联度大且有研究意义公交线路,其次以公交线网自身合理性、两网之间协同关系等数据构建评价体系,最后采用帕累托最优交叉效率模型,求解沿线公交线路运行效率。以南昌市1号线为例,筛选出沿线25条公交线路并进行实证分析。结果表明：帕累托最优交叉效率模型的评分更容易被所有的决策单元（Decision-Making Units,DUM s）接受;数据分析得出南昌公交线网自身合理性较好,但在两网协同关系方面,可优化线路走向、调整线路重复系数等加强其协同性。最后基于两者的帕累托交叉效率均值,将25条公交线路划分为4种案例,为公共交通系统的管理者和决策者提供了更实用和有价值的观点。     

考虑压敏效应的低渗透油藏CO2辅助重力驱合理配产方法

高倾角低渗透油藏在进行水驱开发时,在油藏高部位存在大量剩余油,采收率较低,采用CO2辅助重力驱,可以充分利用高倾角的地质特征,有效提高该类油藏的采出程度。但是由于CO2对原油物性影响要远大于水对原油物性的影响,CO2驱替过程中流体的渗流过程更加复杂,因此有必要对低渗透油藏CO2重力驱合理配产优化进行研究。首先,依据油藏中任意一点压力与最小混相压力的关系,分别建立了考虑压敏效应的低渗透油藏CO2重力驱混相和非混相模型;其次,运用Python对模型进行求解,同时分析了压敏系数、地层倾角、注采井距和注气速度对油藏配产的影响;最后,结合现有工作制度法和增产倍数法,对比本模型计算结果,运用tNavigtor软件对三种方法进行采收率预测。研究结果表明：运用本文方法对油藏进行合理配产具有较好的开发效果,油藏采收率相对较高,研究成果对该类低渗油藏的开发具有较好的借鉴意义。     

基于节点分类的区域货流分布预测方法

为了更加精确地预测区域货流分布并准确描绘区域经济之间的联系与互动,提出了基于聚类算法与改进重力模型相结合的区域货流分布预测方法。首先,通过Pearson相关性检验对货运影响因素进行分析,针对不同区域之间的异质性和相似性,采用K-means++算法进行节点聚类,对起讫点（origin-destination, OD）对进行精细化研究;其次,引入货运影响因素、社会联系强度以及由距离成本和时间成本构建的阻抗函数作为参数,对传统重力模型进行改进,灵活地适应不同地区的交通特征,使得模型更具通用性和适应性;最后,以云南省为例,利用构建的改进重力模型进行货流分布预测,并与传统重力模型预测结果进行比较。结果表明：改进重力模型预测精度比传统重力模型提升了57.75%,稳定性提升了54.66%。该方法预测精度明显提升,为区域货流预测提供了更为可靠的方法。