李-凯斯勒方程的牛顿-二分求解法

李-凯斯勒方程能够准确描述烃类多组分混合流体P-V-T(压强-体积-温度)性质,在稠油化学复合冷采过程中,李-凯斯勒方程常常被用于计算稠油的物性。通过对牛顿法和二分法进行优势互补,提出了基于最小自由能原理的李-凯斯勒方程牛顿-二分混合求解算法。该算法先是参照二分法的思路迅速从李-凯斯勒方程的定义域内搜寻出目标区间,随后利用牛顿迭代公式求解出区间内的实根及对应的吉布斯自由能,最后迭代这一过程直至自由能不再下降。牛顿-二分混合算法的优点包括：对初值不敏感,无需配合复杂的初值生成规则使用;收敛速度快,相较于二分法而言可以加速1～2倍;适用范围广,可同时适用于气相与液相流体。相较于牛顿法和二分法而言,牛顿-二分混合算法更适合嵌入各类模拟软件中进行混合流体的P-V-T性质计算。     

2000—2019年青海湖面积时序特征分析及预测

深入了解湖泊时空变化特征及其驱动力因素,有助于提高对地球水资源循环、利用的认识,加深对生态环境的理解。为了研究青海湖面积的时序特征,选取了2000—2019年Landsat影像,利用归一化水指数进行面积提取;结合青海湖湖区气象数据,分析青海湖面积变化与入湖径流量、降水量、蒸发量、温度的响应关系;基于时间序列模型ARIMA(autoregressive integrated moving average)对青海湖未来3年面积进行预测。结果表明:青海湖面积呈现先上升后下降的趋势,2004年面积为20年最低;青海湖湖区东岸面积变化明显;青海湖面积变化与降水量变化关系密切且呈现滞后性,与温度和蒸发量相关性不大;预测2020—2022年青海湖面积呈上升趋势。     

基于遗传算法-深度神经网络的分布式光纤监测工作面矿压预测

煤层开采过程中的工作面矿压分析与预测,对煤矿顶板管理与安全生产具有重要意义。然而,工作面开采引起的围岩移动和变形影响着矿压预测的准确度。为了提高工作面来压位置预测的精度,以分布式光纤监测采动覆岩变形的频移数据为基础,引入门控循环神经网络(gated recurrent neural networks, GRU),建立了遗传算法(genetic algorithm, GA)-GRU-反向传播(back propagation, BP)的工作面来压位置预测模型。将光纤频移值的统计特征融合工作面推进距离等因素作为特征向量,并采用GA对GRU及BP网络的超参数寻优。实验结果表明：预测模型的决定系数为98.7%,平均绝对误差为1.224 cm,均方根误差为1.769 cm,预测的准确性高,为工作面矿压预测提供了新的方法。     

多岩性储集层暂堵压裂缝高扩展特征试验研究

针对多岩性组合储集层的裂缝高度扩展问题,通过制备不同岩性的人工试样,并开展了室内压裂物理模拟试验,同时加入暂堵剂,分析不同岩性差异、射孔位置及排量下的水力压裂缝高扩展特征,创新了试样压后三维裂缝重构方法。结果表明：不同岩性组合试样下的主要缝高截止机制由岩石力学性质所决定,高杨氏模量岩层会阻挡缝高穿层。当层间力学性质差异较小时,裂缝发生转向扩展突破,缝高发生穿层;当层间力学性质差异较大时,裂缝扩展限制于同一岩层,缝高难以突破岩层界面。低排量下,缝高截止于应力区分界面,暂堵压裂后,裂高继续延伸突破高应力区;高排量下,裂缝沿最小主应力横向扩展,加入暂堵剂发生,裂缝转向形成新的裂缝。当射孔位置居上时,试样缝高倾向于向上扩展,暂堵压裂后形成新的起裂点;射孔位置居下,缝高扩展贯穿整个试样,暂堵压裂后形成相平行的新裂缝。研究结果为多岩性组合储集层现场压裂方案设计提供了室内试验指导。     

通航机场场面运动目标检测方法

针对传统YOLOv3(you only look once-v3)算法目标检测精度较低、收敛速度较慢等问题,提出了一种改进的YOLOv3算法,分别对主干网络和损失函数进行了改进。采用迁移和冻结相结合的训练方法,以提升目标检测的精确度和速度。基于改进的YOLOv3算法对西南某通航机场3种不同场景下的运动目标检测效果进行了对比分析。结果表明,改进的YOLOv3算法对正常天气场景下的场面运动目标检测效果要明显优于雾天和雨天场景,对飞机目标的检测效果明显优于车辆和行人目标;3类目标的检测精度、召回率、平均精度值(mean average precision, mAP)分别达到92.96%、80.51%、91.96%,GPU处理速度为74.0帧/s,较传统YOLOv3算法和YOLOv4算法性能均有明显提升。     

首山一矿聚能双掏槽光面爆破技术应用

为适应平宝公司岩巷掘进的巨大需求,满足矿井采掘布局的进一步优化需要。针对岩巷掘进施工时打眼多、装药多、光面爆破效果差、工效低的现状,分析了原有爆破方式施工存在的问题及原因,在常规岩巷光面爆破的基础上,利用理论分析,室内试验,现场试验等手段,研究开发了聚能水压双掏槽光面爆破技术,并在平宝公司首山一矿进行了应用。工程实践表明,该方法大幅度降低炮眼掘进量,雷管、炸药等消耗量,降低爆破材料费。有效提升了岩巷光面爆破效果、增加了循环炮进率,岩巷光爆效果得到了明显的提升。在相同的条件下进尺效率得到了提高,在满足工程质量的同时,降低了施工成本,更加节能环保。     

基于改进Inception-ResNet-v2的城市交通路面状态识别算法

针对传统方法对于路面状态识别准确率低的问题,提出了一种改进Inception-ResNet-v2的路面状态识别算法,对6种城市交通路面状态进行识别。首先,在Inception-ResNet-v2算法的Inception-ResNet-C模块引入SENet注意力机制得到SE-Inception-ResNet-C模块,使算法学习到不同通道特征的重要程度;然后采用特征融合策略,将不同层级的特征信息融合,防止重要特征信息的丢失;最后采用全卷积结构,将原始算法中的全连接层换成卷积层,不仅保证了图像的空间结构,还能使网络接收任意尺度的图片。实验结果表明,该算法能提取关键的特征信息,有效提高了路面状态的识别精度。     

用富集因子法评价我国城市土壤风沙尘元素的污染

用富集因子法分析土壤风沙尘17个元素的富集(污染)状况.结果表明,C a、C r、Co、N i、Cu、Zn、B r、Pb是广泛富集的元素;地区间元素污染级别差异显著;相对于不同参比元素(A l、F e、T i)的富集因子明显不同.     

基于合作博弈的性能均衡机会路由及仿真分析

移动机会网络的路由常采用“存储-携带-转发”的机会传输模式。尽管已有很多这方面的研究,但现有机会路由算法太过关注投递成功率等单一指标,而忽略对其他性能指标的约束,从而导致网络性能的极度失衡。为此,多节点间的数据包扩散过程被建模为一个合作博弈问题,以性能均衡度的最大化为博弈目标,提出基于合作博弈的性能均衡机会路由协议。基于真实数据集和合成数据集的仿真结果表明该协议能够在保证数据传输质量同时提高网络的性能均衡水平。