河北水利电力学院学报

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基于注意力机制的Siamese目标跟踪算法研究

张军, 刘先禄, 张宇山

2022, 32(1): 1-8. DOI: 10.16046/j.cnki.issn2096-5680.2022.01.001

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为了进一步提升Siamese神经网络算法在目标跟踪领域的性能，本文对SiamMask的backbone模型基于注意力机制原理进行了重新设计。首先，对Siamese目标追踪网络的backbone网络框架进行局部修改；其次，对改进的算法与原SiamMask算法在Microsoft COCO2017数据集上进行了网络训练与验证；最后，将原SiamMask算法与改进的算法的验证集数据进行比对，以此来评价改进算法的性能。结果表明，在同等算力与数据集的条件下，基于注意力机制的backbone Siamese目标跟踪算法比SiamMask在IOU值上有2个百分点左右的性能提升。

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基于模糊滑模控制的无人车路径跟踪

李哲, 王扬帆, 尹凯璇, 王子涵, 王昊

2022, 32(1): 9-15. DOI: 10.16046/j.cnki.issn2096-5680.2022.01.002

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路径跟踪是智能交通系统中不可或缺的一部分，它兼顾了保证车辆沿着既定路径行驶和行车安全两大任务，所以是无人驾驶控制中的重要一环。文中对智能驾驶车辆的路径跟踪控制展开了相关研究。首先，基于二自由度动力学特性建立了车辆模型；其次，为削减常规滑模控制所带来的抖振问题，设计了具有自适应切换增益调节功能的模糊滑模控制器。最后，基于Simulink/Carsim软件搭建了无人车路径跟踪联合仿真平台，对所设计的模糊滑模控制器进行仿真验证，结果表明：该控制器对于Carsim数据库中的精确车辆模型具有良好的路径跟踪效果和鲁棒性。

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煤矿辅助运输智能调度平台的设计与实现

张立祥, 左瑞龄, 靳华伟, 闫宣宣, 王鼎

2022, 32(1): 16-21+53. DOI: 10.16046/j.cnki.issn2096-5680.2022.01.003

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针对煤矿辅助运输人工调度处理突发事件不够及时，智能化程度低等问题，设计了一款煤矿辅助运输智能调度平台。首先根据煤矿实际情况，搭建辅助运输平台架构；然后结合UWB定位技术，实时定位辅助运输设备；使用特定接口协议传输所收集到的数据，平台处理分析后，得到有效数据，通过TCP/IP协议，对整个矿井的辅助运输设备及物料进行调度。该平台实现了井上智能调度井下设备运输物料、井上调度室实时监测井下物料、人员及设备的状态、设备数据统计分析、数字化管理。

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4自由度上肢康复机器人结构设计与仿真分析

蔡国庆, 石岩, 周利杰, 闫明

2022, 32(1): 22-27. DOI: 10.16046/j.cnki.issn2096-5680.2022.01.004

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设计了一种4自由度外骨骼康复训练机器人，改善了当前康复机器人运动关节单一、康复训练空间有限的缺陷。参照人体上肢尺寸标准，应用SolidWorks绘制了机器人三维模型，根据DH法对机器人建立正向运动学模型，通过Matlab验证了模型的正确性。通过Adams对模型进行运动学仿真，验证了结构在不发生干涉的条件下能够实现多关节复合康复训练运动。同时对机器人工作空间进行仿真分析，验证了机器人工作空间与人体上肢的日常活动空间是相匹配的，能够满足患者上肢康复训练的要求，应用Matlab对抬臂屈肘康复运动进行轨迹规划，验证了整个康复运动平稳合理。

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富水粉砂层中盾构穿越建筑物沉降控制技术研究

张李恒

2022, 32(1): 28-33. DOI: 10.16046/j.cnki.issn2096-5680.2022.01.005

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以天津地铁6号线渌水道站—双港站区间盾构法施工为背景，以控制富水砂层中盾构连续穿越建筑物导致的不均匀沉降为目的，采用有限差分软件进行数值模拟，分析盾构侧穿或下穿建筑物时产生不均匀沉降的受力情况，为施工提供理论指导；结合盾构穿越后一段时期地表和建筑物的沉降监测值，分析确定下穿该段建筑物的盾构掘进参数的准确取值范围。经数值模拟和实际监测数据分析，盾构下穿建筑物会产生不均匀沉降，但经过采取合理的施工措施未造成建筑物较大破损；在监测数据支持下，为控制沉降保证建筑物安全需要对建筑物及区间隧道薄弱部位进行地表、洞内、双液稳定性注浆加固，并提出了各项注浆加固参数。

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典型膨胀岩区铁路隧道基底上拱致害机理及治理措施的仿真分析

侯彬, 王越, 杜林,

2022, 32(1): 34-39+46. DOI: 10.16046/j.cnki.issn2096-5680.2022.01.006

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以某客运专线高速铁路在线路运营期间出现多处隧道基底上拱现象为背景，研究隧道基底上拱成因机理，采用数值模拟的研究方法对围岩强度衰减、仰拱厚度和仰拱矢跨比3个因素开展3因素3水平正交试验，使用极差分析法对模型试验结果进行数据分析得到影响铁路隧道产生基底上拱现象的主要因素和次要因素，并对采用改善仰拱结构和对仰拱进行锚杆加固2种治理措施后的治理效果进行了模拟。研究结果表明：影响上拱现象产生的主要因素和次要因素分别是围岩强度变化和仰拱厚度，模拟结果显示仰拱厚度和仰拱矢跨比的增加可以有效减少上拱变化的产生，且在进行锚杆注浆治理后，隧道基底受力变化有明显改善，验证了该病害治理方案的可行性。

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白沟河粉砂的水泥改良效果评价

刘军, 许军龙, 卓慧英, 牛天娇

2022, 32(1): 40-46. DOI: 10.16046/j.cnki.issn2096-5680.2022.01.007

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为了在白沟河治理中能有效利用岸堤粉砂，通过对白沟河岸堤粉砂按照不同的压实度、不同的水泥含量进行制样，进行不同龄期养护，再对样品进行饱和。分析了岸堤粉砂在天然状态的最大干密度、最优含水率和在饱和状态的渗透系数、压缩模量、粘聚力和内摩擦角(三轴UU试验)等物理力学参数的变化规律。随着水泥含量增大，最大干密度和最优含水率也随之增大；随着水泥含量、龄期和压实度增大，主要物理力学参数随之增大，但其变化幅度具有明显的不同特征和规律性。此次研究为白沟河河道边坡治理中就地利用粉砂提供了理论数据和依据。

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王快水库流域土地利用变化的径流响应

郑一宁, 张蕾, 张宝军, 杜玲改,

2022, 32(1): 47-53. DOI: 10.16046/j.cnki.issn2096-5680.2022.01.008

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土地利用变化是影响流域径流的重要因素之一。文中以王快水库流域为研究区，基于1980年、2005年、2010年三期土地利用数据，应用ArcGIS10.3软件和SWAT模型，分析不同时期土地利用变化情况及其对径流的影响。结果表明：1)林地和草地是王快水库流域的主要土地利用类型，2005～2010年1 889.99 km2的草地转换为林地；2)SWAT模型在该流域具有较好的适用性，该流域径流量总体呈减少趋势，2005～2010年多年平均径流量减少了0.51亿m2的草地转换为林地；2)SWAT模型在该流域具有较好的适用性，该流域径流量总体呈减少趋势，2005～2010年多年平均径流量减少了0.51亿m3;3)林地面积与径流变化呈显著负相关(p<0.01),草地面积与径流变化呈显著正相关(p<0.01)。研究成果可为王快水库流域水资源合理规划、土地资源合理配置提供科学的理论依据。

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大跨度波形钢腹板连续梁桥零号块局部受力分析

茹超, 张运波

2022, 32(1): 54-60. DOI: 10.16046/j.cnki.issn2096-5680.2022.01.009

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文中以典型波形钢腹板连续梁桥悬臂施工为工程背景，分析介绍其结构设计情况，利用MIDAS Civil软件对其进行全桥整体分析，利用ANSYS软件对零号块建模并进行空间应力分析。结果表明：零号块局部存在较大拉应力，在今后设计和施工中应加以重视。计算分析结果可以为该类型桥梁的设计和施工提供参考。

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许村特大桥施工计算分析和监控

廖毅

2022, 32(1): 61-66. DOI: 10.16046/j.cnki.issn2096-5680.2022.01.010

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88 m计算跨度的许村特大桥，采用了先梁后拱、支架施工的方案。为了桥梁施工过程的安全，同时也为施工监控提供计算依据，在充分考虑拱肋组合截面、应力集中、支架刚度、施工过程等因素，采用MIDAS软件对桥梁结构进行了施工阶段有限元建模分析，并对计算结果进行了分析。根据桥梁有限元计算结果，结合经验，设计了详细的桥梁施工监控方案。施工实践表明：桥梁检测数据与桥梁施工监控过程中的计算数据吻合度高，这表明该桥梁的监控计算分析准确，施工监控精准可靠。

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文本相似度算法在核电厂备件管理上的应用

周自强, 王文浩, 李政翰, 姜久超

2022, 32(1): 67-71. DOI: 10.16046/j.cnki.issn2096-5680.2022.01.011

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为了提高备品备件管理的效率，将文本相似度算法如余弦相似度、TF-IDF相似度算法应用于备品备件管理中，通过将文本映射成空间向量后对向量进行运算，将文字比较转换为数值比较，实现了相似备件识别、同类型备件分类以及备件检索功能，为备品备件管理提供了新思路。

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基于PLC和力控的建筑外门窗气密、水密、抗风压性能检测装置设计

郝瑞林, 蔡国庆, 周利杰, 刘辉, 张欢灵

2022, 32(1): 72-78. DOI: 10.16046/j.cnki.issn2096-5680.2022.01.012

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为解决建筑外门窗气密、水密、抗风压性能检测设备更新不及时的问题，采用西门子200SMART系列PLC与力控组态软件相结合的方式构建控制系统，其下位机由PLC、气压传感器、风速传感器、变频器及风机等设备组成，实现对气压、位移、风速等6个模拟量的采集和风机频率的输出；上位机软件基于力控软件开发，可实现气密定级检测、气密工程检测、水密定级检测等6种检测方法，实现查看实时曲线、历史曲线、历史数据、生成表格、质量鉴定等功能。经试验，装置可完成GB/T 7106-2019要求的系列检测，满足了质检需求。试验结果表明，该装置实用性强，可为用户提供准确数据及曲线，为门窗质量检测提供了实用工具。

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互联网环境下高校行政管理信息化建设路径探析

刘明, 杨剑

2022, 32(1): 79-82. DOI: 10.16046/j.cnki.issn2096-5680.2022.01.0013

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高校行政管理信息化建设有助于推进高校行政管理规范化、信息化发展，促进高校行政管理水平和工作效率提升，推动高校管理信息化建设可持续发展。当前我国高校行政管理信息化意识淡薄，基础建设滞后，缺乏系统设计，部分行政管理人员信息技术应用能力较低，需要培养信息化管理意识，加强行政管理信息化基础建设，统筹规划行政管理信息化建设，加强教师信息化培训。

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