• 2021年第38卷第5期文章目次
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    • >研究与开发
    • 基于长短期记忆网络的轨道交通短期OD客流量预测

      2021, 38(5):351-356. DOI: DOI:10.7535/hbgykj.2021yx05001

      摘要 (108) HTML (0) PDF 1.11 M (131) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了更准确地掌握轨道交通客流在线网中的时空分布,更高效地匹配客流需求与运输能力,实现提高轨道交通运输效率、改善运营服务质量的目的,提出了一种基于长短期记忆网络的短期OD(交通起止点)客流量预测方法。以历史客流数据为基础,定性分析车站间OD客流量的时空相关性,利用回归分析法定量分析客流影响因素,筛选出运营时刻、运营日特征、最低气温3个时间特征。为提高预测精度,以长短期记忆网络为基础,结合时间特征,为每对起讫点单独构建预测模型,形成了基于长短期记忆网络的轨道交通短期OD客流量预测模型。以苏州市为例进行验证,结果表明,加入了时间特征的短期OD客流量预测模型较移动平均模型、仅利用历史客流数据训练的基于LSTM网络的短期OD客流量预测模型,预测结果与真实值之间的误差降低了6.27%~8.58%,所提出的方法和模型可为轨道交通运营部门制定列车运行计划、组织客运工作提供更准确的数据资料。

    • 混合粒化高炉矿渣再生骨料混凝土的抗冻融性研究

      2021, 38(5):357-364. DOI: DOI:10.7535/hbgykj.2021yx05002

      摘要 (49) HTML (0) PDF 1.72 M (101) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了保证严寒地区建筑结构的冻融安全性,对水灰比(W/C)为47%的粒化高炉矿渣混合再生骨料混凝土进行研究,通过多组试验对混合混凝土的泌水性、抗压强度等进行评估,分析混合粒化高炉矿渣的再生骨料混凝土的抗冻融性。结果表明:1)当粒化高炉矿渣掺量小于50%时,其泌水性可保持在0.1 cm3/cm2以下;2)在混凝土的空隙通过性试验中,掺入粒化高炉矿渣后,混凝土的间隙通过性突出,抗压强度低于普通混凝土,但具有足够的抗冻融性能;3)在配合比设计为正常强度范围的混凝土中,利用粒化高炉矿渣取代50%以下的碎砂的再生骨料混凝土具有足够的泌水性、抗压强度,以及抗冻融性能。混合粒化高炉矿渣的再生骨料混凝土可用于在高寒地区进行的工程建设,研究成果可有效提高高寒地区建筑物的抗冻融性并延长其使用寿命,可为高寒地区工程项目中抗冻融混凝土的制备提供一定的参考。

    • 履带式洪涝救援平台的设计与实现

      2021, 38(5):365-374. DOI: DOI:10.7535/hbgykj.2021yx05003

      摘要 (38) HTML (0) PDF 4.37 M (86) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了解决洪涝灾害中常规救援方式存在的运移距离短、效率低下、安全可靠性低等难题,设计了一种可应用于城市洪涝灾害救援的新型履带式洪涝救援平台。首先,对整机机械结构(行走、升降、救援设备布置、平台防腐等)进行设计;其次,对关键设计参数进行理论计算分析,并运用数值模拟分析技术对关键结构进行仿真分析;最后,基于所设计的救援平台,建立城区模型、受灾分析模型和救援过程模型,运用K均值聚类多目标优化方法进行救援路径规划分析,探讨城市洪涝救援新模式,并与传统城市洪涝救援进行对比分析。结果表明:救援平台相较于传统救援在安全可靠性、快速性上有了极大改善;提出了新型的城市洪涝救援模式,其救援效率高于传统救援模式的效率。新型履带式洪涝救援平台可应用于救援艇运输、救援物资运输以及在灾区内部提供紧急治疗,并可作为受灾区受困人员中转基站,所提出的救援模式可有效拓宽洪涝灾害的救援方式。

    • 路基边坡雨水浸透变形模拟研究

      2021, 38(5):375-381. DOI: DOI:10.7535/hbgykj.2021yx05004

      摘要 (31) HTML (0) PDF 2.56 M (68) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了减少由于雨水渗透引起的路基边坡局部变形和失稳现象,在概述模型实验现象的基础上,采用饱和及非饱和渗流分析方法以及弹塑性有限元分析方法,模拟路基边坡模型中水位的变化和滑动破坏发生前的初始变形,建立渐进式边坡失稳的预测方法,通过实验进行再现分析,以明确边坡初始变形机理。研究结果表明:1)在饱和及非饱和渗流模拟中,当渗流系数设置值比渗透实验结果大时,模型实验的再现性良好;2)在弹塑性有限元分析中,通过边坡水位升高导致变形系数(刚度)减小,进而能够分析出模型实验中边坡的初始变形。研究过程为分析降雨期间路基边坡稳定性提供了新方法,其结果可为工程施工过程中避免发生大规模崩塌现象采取适当措施提供依据,为施工标准的设计和制定提供重要参考。

    • 基于AHP和模糊综合评价法的生态文旅景区运营安全风险评价

      2021, 38(5):382-387. DOI: DOI:10.7535/hbgykj.2021yx05012

      摘要 (40) HTML (0) PDF 1.12 M (79) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了全面消除生态文旅景区的安全隐患,促进景区长期健康运营,以云南省昭通市镇雄县小山峡桃源谷景区的实际调研结果和文献资料为基础,采用层次分析法构建了包含景区安全管理、生态环境安全、景区基础设施和文化环境4个准则和25个下属指标的评价体系,通过计算权重对运营安全风险影响因素进行了排序,然后利用模糊综合评价法确定了安全风险等级。结果表明:景区基础设施对景区运营安全的影响较大,其次是生态环境安全和安全管理,影响最小的是文化环境。景区基础设施中,“游乐设施”和“消防设施”是景区运营安全的主要风险因素来源,其次是“土建系统”“景区交通”,最次要的为安全管理中的“信息交流”。景区整体运营系统的安全风险等级为3级,表示安全风险基本可以接受,部分需要改进。研究成果对景区运营的安全工作具有重要的参考价值,可有效提高景区安全应急处置的工作水平。

    • >应用技术
    • 基于轻量级卷积神经网络的苹果表面缺陷检测方法

      2021, 38(5):388-394. DOI: DOI:10.7535/hbgykj.2021yx05006

      摘要 (31) HTML (0) PDF 1.48 M (78) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了解决目前农业信息领域对苹果表面缺陷检测准确率低的问题,提出一种基于轻量级卷积神经网络的苹果表面缺陷检测方法。首先采集苹果缺陷样本图片制作实验数据集用于模型训练和测试;其次在AlexNet网络结构的基础上,引入深度可分离卷积代替原有网络中的标准卷积运算来进行图像特征的提取;最后利用全局平均池化方法代替原有网络中的全连接层,从而将卷积层输出的多个特征图以自身为单位进行映射得到特征点。实验结果表明:改进后网络对苹果缺陷识别精度达到了98.57%,较改进前提升1.55%;较改进前模型参数量减少99.3%、训练速度提高32.67%、FPS提高33.28%,改进后的轻量级卷积神经网络不仅减少了模型参数量和训练时间,而且提高了检测精度和速度。因此,新的检测方法在减少模型参数量的同时,还可保证模型的检测精度和效率,具有较强的工程实用性,可为苹果缺陷分类提供理论参考。

    • 沥青混凝土边模铺装机的安装系统设计

      2021, 38(5):395-400. DOI: DOI:10.7535/hbgykj.2021yx05007

      摘要 (39) HTML (0) PDF 2.87 M (67) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了提高路面施工的效率和质量,采用边模安装技术,设计了一款沥青混凝土边模铺装机,并提出了安装系统的总体设计方案。边模安装系统包括边模出仓装置、自动挂钩装置和射钉装置。边模出仓装置由定位卡、出仓斜坡滑道、推块和气缸组成;自动挂钩装置主要由弹夹装置、推动装置、挂钩装置和连杆结构组成;射钉装置由气钉枪、定位模块和三坐标工作台组成。采用UG软件对边模安装系统各部分结构进行三维建模,并虚拟装配,检验了设计的合理性。结果表明,沥青混凝土边模铺装机的行走系统可按照施工的方向自动行走,边模铺装系统可以实现边模的自动铺设,提高了铺设道路的质量; 边模安装机工作方式相比于传统人工铺设方式,具有结构可靠、效率高、操作简单、安全性能好、污染少等优点。研究成果可为未来全智能化铺设边模设备优化提供参考,并能结合沥青摊铺机应用于施工中,进一步提高铺装质量。

    • 改进的YOLOv3-Tiny网络在风机叶片损伤检测中的应用

      2021, 38(5):401-408. DOI: DOI:10.7535/hbgykj.2021yx05008

      摘要 (34) HTML (0) PDF 2.31 M (198) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了解决YOLOv3-Tiny对无人机采集的风机叶片图像损伤检测精度不高的问题,提出一种基于深度学习的风机叶片图像损伤检测方法。首先提出一种跨越式特征联合网络结构,由卷积层和拼接层构成,将不同深度的特征信息进行融合再学习,提取目标多层级特征信息;其次引入Inception模块结构,其中4个平行通道的多个卷积核对输入的特征图进行组合和压缩,在减少网络的学习参数的同时更好地表征图像特征信息,提高小目标的检测精度。实验表明,改进后算法的检测精度提高了2.69%,在自制的数据集中mAP可以达到88.58%,并且模型的参数缩小了4倍。因此,改进的方法比传统的YOLOv3-Tiny网络具有更好的检测效果。研究结果可为基于图像的损伤检测和风机叶片损伤智能识别提供参考。

    • 家用净水机的节水系统设计

      2021, 38(5):409-413. DOI: DOI:10.7535/hbgykj.2021yx05009

      摘要 (25) HTML (0) PDF 974.09 K (81) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了解决现有复合型净水机RO反渗透滤芯工作过程中排放大量废水而造成水资源浪费的问题,设计了净水机节水系统。首先,将净水系统设计为由预处理滤芯、RO反渗透滤芯、后处理滤芯组成的多极化结构;然后,对不同级别的过滤水按照水质进行分配使用;最后,设计了废水回收系统对产生的废水进行回收利用;另外,还设计了冲洗支路,对RO反渗透滤芯进行定时冲洗。净水器件的工作状态、净水参数、滤芯更换提醒等信息均通过设计的人机交互面板予以显示。运行结果证明,净水机节水系统通过对不同级别的过滤水进行合理分配,提高了家庭用水的利用率;在产水率稳定的条件下,废水回收率超过90%;定时冲洗积垢延长了滤芯的使用寿命。设计的净水机节水系统可有效解决水资源浪费问题,并能够避免因废水排放和频繁更换滤芯造成的成本增加问题,非常适合家庭使用,具有较好的商业价值,对净水机节水研究具有一定的参考价值。

    • >药物研发专栏
    • 基于电子鼻、电子舌技术的姜厚朴炮制机理探讨

      2021, 38(5):414-422. DOI: DOI:10.7535/hbgykj.2021yx05010

      摘要 (19) HTML (0) PDF 1.75 M (70) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了从气、味角度阐述姜制厚朴刺激性降低的炮制内涵,采用电子舌、电子鼻分别对15份厚朴药材、15份净厚朴、15份姜厚朴进行炮制前后味觉和气味定量化测定,分别利用配对样品t检验和主成分分析的方法解析炮制前后厚朴味觉和气味的变化。结果显示,味觉中只有涩味在炮制后降低,具有显著差异(P<0.05),而电子舌的涩味传感器是对涩味物质引起的味道进行响应,在低浓度下感知为刺激性回味,说明厚朴姜制后刺激性降低;同时厚朴姜制后电子鼻氮氧化物和硫化物传感器的测定值降低,说明此类挥发性成分减少,亦可导致厚朴刺激性降低。研究结果表明电子舌、电子鼻可用于厚朴炮制机理的研究,厚朴“不以姜制,则戟人喉舌”具有一定的科学性。

    • 吸入给药的文献计量学及可视化分析

      2021, 38(5):423-430. DOI: DOI:10.7535/hbgykj.2021yx05011

      摘要 (29) HTML (0) PDF 3.35 M (71) 评论 (0) 收藏

      摘要:为分析吸入给药的研究热点、前沿动态和发展趋势,通过CiteSpace软件对Web of Science数据库中2011—2020年吸入给药的相关文献进行研究,根据国家、机构之间的合作网络,关键词共现网络以及文献、期刊之间的共被引网络研究分析结果,共检索到相关文献2 580篇。结果显示:1)近10年来吸入给药领域相关文献的年均发文量基本逐年递增,说明研究学者们对此领域的关注度有所提高。发文量较多的国家为美国、中国、日本,高产机构为悉尼大学、冈山大学等,发表和引文数最多的期刊为《AM J RESP CRIT CARE》和《NEW ENGL J MED》;2)关键词分析和被引文献分析结果显示哮喘、呼吸窘迫综合征、囊性纤维化、阻塞性肺炎、急性肺损伤等相关疾病及其吸入制剂的研发在该领域处于研究热点,有害物质的暴露与吸入之间的关系是近10年的研究前沿。该研究的分析结果为指导吸入制剂的深入研发与肺部疾病的治疗提供了借鉴意义。

    • 一种基于适配体传感器的17β-雌二醇定量分析方法

      2021, 38(5):431-437. DOI: DOI:10.7535/hbgykj.2021yx05005

      摘要 (34) HTML (0) PDF 1.72 M (81) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了灵敏、特异地测定牛奶中17β-雌二醇(E2)的含量,解决传统方法测定时因原位激发导致的荧光背景干扰、样品预处理复杂等问题,基于荧光共振能量转移(FRET)原理,结合适配体与靶标的特异性识别,建立一种基于荧光适配体传感器的E2定量分析方法。采用水热合成法制备铕(Eu3+)掺杂的镓酸锌长余辉纳米粒子,并将E2适配体修饰到纳米粒子(PLNP)上,形成复合物(PLNP-Aptamer)。以PLNP-Aptamer为能量供体,以二硫化钼纳米片为能量受体,根据荧光强度与靶标17β-雌二醇之间的线性关系实现对E2的检测,并对检测条件进行优化。结果表明,当PLNP-Aptamer、二硫化钼的质量浓度分别为0.1,0.8 mg/mL,E2与适配体的孵育时间为20 min,pH值为7.0时,雌二醇的线性检测范围为0.6~80 ng/mL,检出限为0.4 ng/mL。通过加标回收实验,证明检测体系对17β-雌二醇具有显著的选择性,可用于实际样品的检测。所提方法解决了样品预处理复杂耗时,乳基质荧光干扰等问题,可为基层卫生监督工作提供一种简单、高效、成本低廉的雌激素检测方法,对其他环境雌激素的检测也具有参考价值和借鉴意义。

    • 桑葚干挥发性成分萃取条件优化及GC-MS分析

      2021, 38(5):438-444. DOI: DOI:10.7535/hbgykj.2021yx05013

      摘要 (25) HTML (0) PDF 1.04 M (81) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了比较不同桑葚干的香气成分,以“大十”和“白珍珠”桑葚干为材料,比较研究了DB-Wax和HP-5色谱柱对挥发性成分的分离效果,并对顶空固相微萃取(HS-SPME)中的萃取温度(40,45,50,55,60 ℃)、萃取时间(20,30,40,50,60 min)进行了优化。结果表明:采用DB-Wax色谱柱,在萃取温度为45 ℃,萃取时间为40 min条件下,分析效果较好。在“大十”桑葚干中,鉴定出51种香气成分,主要为萜烯类、酸类、醛酮类、醇类和酯类物质,分别占鉴定物质总量的31.9%,22.9%,19.8%,6.7%和5.7%;在“白珍珠”桑葚干中,共鉴定出46种挥发性成分,主要为酸类、醛酮类、酯类、醇类、萜烯类物质,分别占鉴定总量的38.9%,27.4%,9.7%,8.2%和1.9%;“大十”黑桑葚和“白珍珠”白桑葚的香气种类和相对含量存在显著差异,“大十”桑葚干中相对含量较高的香气物质有D-柠檬烯、丁酸、苯甲醛、己酸、γ-萜品烯、壬醛等,其中,D-柠檬烯含量高达23.3%(质量分数);“白珍珠”桑葚干中相对含量较高的香气物质有己酸、苯甲醛、丁酸、2-甲基丁酸、己酸乙酯、壬醛等。研究结果可为准确评价桑葚香气成分提供数据基础,也可为桑葚果实加工、品种选育等提供借鉴。

主编:张丹参

创刊:1984

国际标准刊号:ISSN 1008-1534

国内统一刊号:CN 13-1226/TM

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