基于Topsis改进因子分析的公路隧道入口段视觉负荷研究

为探究直线公路隧道入口段驾驶者的视觉负荷,首先,通过实车试验采集5种视觉指标,采用Topsis改进因子分析法建立视觉负荷评价模型;然后,分析不同时间及位置下视觉负荷的变化特征,基于构建的视觉负荷曲线提出行车舒适评价标准,并运用已发表数据验证构建负荷模型的泛化能力;最后,通过敏感度分析探究视觉指标对视觉负荷的影响程度。结果表明:当驾驶者位于距洞口-13~55 m(12:00)、-10~49 m(15:00)时,视觉负荷超过临界值(0.906),驾驶者的行车舒适度和安全性极低;洞口驾驶者的视觉负荷值和接近度远大于洞内和洞外;18:00的视觉负荷和接近度远低于12:00和15:00。视觉指标的敏感度参数从大到小依次为注视时间、瞳孔面积、注视次数、扫视幅度、扫视速度。

基于扫视路径速度的隧道入口驾驶舒适性分析

为了更准确地评价公路隧道入口段驾驶员的视觉舒适性,以隧道入口段的驾驶员视觉特性为研究对象,在云南上鹤高速公路的野鸭塘1号、2号和3号隧道开展实车试验,采集驾驶员的注视与扫视时间、视点位置、瞳孔直径等眼动参数,并依次对20名驾驶员进行问卷调查。基于试验数据和问卷调查结果,提出扫视路径速度指标并验证其合理性。结果表明:扫视路径速度能够有效地对隧道入口段的驾驶视觉舒适性进行评价;当隧道照明条件相同时,新型蓄能反光发光材料能够使驾驶员的平均扫视路径速度降低50.62%,峰值扫视路径速度降低40.32%。通过对视觉舒适指标的关联性分析,进一步表明:扫视路径速度与驾驶员的视觉舒适性呈反比关系;随着隧道入口光环境质量的提高,驾驶员的扫视时间占比增加,进而扫视所用时间变长,扫视路径速度减慢,此时驾驶员的视觉舒适性较高有利于安全行驶,反之则不利于行车安全。

基于驾驶者信息感知机理的隧道光环境等效照明理论构建研究

传统照明技术在提升隧道光环境质量方面还不够合理,需进一步改善人-车-隧道光环境耦合作用下的照明理论和技术。为解决隧道运营中存在的隧道照明负荷与生物感知效果非对等特征这一问题,提出隧道光环境等效照明理论构建思路,通过模拟试验、实车试验和理论计算开展基于照明灯具和侧壁材料合理匹配的等效照明理论论证研究,最后总结提出生物感知效果提升和照明负荷下降的等效照明理论“一升一降”研究框架。结果表明:1)物理量参数(如侧壁材料反射系数与灯具布设)的合理匹配最多可提升入口段和中间段25%和21%的路面照度、9%和15%的总均匀度,节约33%的灯具数量。2)物理量参数(如光谱、色温)的合理选择最多可降低驾驶者7%的反应时间、提升26.2%的小目标可见度。3)物理量参数(如不同侧壁材料类型)的改变可使驾驶者的心率、呼吸频率、注视时间、扫视幅度和瞳孔面积降低,脑电功率上升,变化幅度更平稳。4)进一步研究不同物理量指标对驾驶者信息感知的等效作用机理可有效降低隧道照明负荷、提升生物感知效果。

考虑能见度影响的公路隧道照明动态优化与智能控制

为解决不同能见度影响下公路隧道实际路面亮度变化过大以及由此引起的行车安全与能源虚耗问题,本文提出了一种能够改善公路隧道照明环境的动态优化与智能控制方法.首先,通过对不同时空条件下的公路隧道进行现场试验和数据分析,得到了隧道内能见度的变化规律;其次,在公路隧道传统照明设计的基础上考虑能见度对照明环境的影响,建立了基于隧道内能见度、交通量、车速、路面亮度和照明亮度的按需照明与动态优化模型;随后,以不同地区公路隧道的实测数据为样本,结合划分出的公路隧道典型照明场景和模糊径向基神经网络算法构建了公路隧道照明智能控制模型,最后,通过仿真实验验证了所构建模型的有效性,其结果表明,本文所提出的优化控制方法能够在保证隧道照明安全性的前提下兼顾节能性.

基于扫视变化特性的城市隧道驾驶紧张情绪分析

为分析城市隧道出入口段及中间段驾驶人的紧张情绪,选取重庆市向黄隧道、真武山隧道、长冲隧道和八一隧道为研究对象,利用照度计、光透过率检测仪、眼动仪等试验设备开展现场实车试验,采集照度、光透过率、扫视幅度等参数,同时开展紧张情绪问卷调查。基于所得数据,分析扫视速度在不同时间及空间下的分布特性,建立明暗适应段的扫视速度与照度变化率,中间段的扫视速度与照度、光透过率的函数关系模型。结合问卷调查等级,采用3σ准则划分明暗适应段及中间段的扫视速度分级区间,并与问卷调查结果进行对比验证。最后通过函数关系模型,反向求解得到紧张情绪在明暗适应段变化较小时所需的照度变化率控制范围。结果表明:扫视速度能反映驾驶人在明暗适应段和中间段紧张情绪的变化;当明暗适应段的照度变化率增大或中间段的照度、光透过率减小时,扫视速度提高,此时驾驶人紧张情绪加剧,反之则降低。

贝叶斯时空模型在新冠风险评估中的应用

基于2020~2021年河南省18个地级市新冠肺炎确诊病例数据,采用BYM (Besag-York-Mollie)、FBM(Familiar Bayesian Spatio-temporal)模型来分析新冠肺炎发病风险的时空分布特征,并探讨社会经济、生态环境等因素对疾病风险的影响效应,同时就应用结果对比两种模型的优劣。方法:收集2020~2021年河南新冠肺炎确诊数据,采用相关性分析排除部分相关性不大的影响因子,并运用因子分析降维诸指标,而后分别代入两模型进行分析、讨论。结果:1) 2020~2021年河南全省的疫情风险程度是呈现下降趋势的,高风险地区主要集中于豫北地区。2) 因子分析共构建基本经济因子、社会因子、温度因子、降水因子以及空气质量因子五个综合指标。3) 通过模型运行后的结果和DIC值可以得出FBM模型总体要优于BYM模型。

在新冠背景下投资者情绪对我国股市交易影响:基于多变量平行中介模型

为研究突发性公共卫生事件对中国股票市场与投资者情绪之间的关系,本文首先通过收集武汉结束的中国后疫情时代、上证A和深证A成份证券成交量和使用百度搜索“疫情”的指数作为投资者情绪代理变量,并组成面板数据集。本研究使用以投资者情绪为中介变量的模型调查新冠疫情对中国主要交易股市影响。本研究目的在于:第一,进行筛选确定出新冠肺炎期间具体变量对中国沪深A股市场交易中对交易额的首要调解人,计算两个要素具体起到具体效用,其次判断是否三者间存在中介效应,以及效应的大小。本研究发现投资者情绪是新冠肺炎疫情对中国沪深A股造成负面冲击的重要影响,其次,发现新冠肺炎数据与股票市场、投资者情绪之间存在显著的中介效应,其中在院治疗人数对中国股市交易额的影响最大。

基于BP神经网络的矿石非计划贫化预测

为了消除等效线性超挖(Equivalent Linear Overbreak Slough,ELOS)经验图表法估算矿石非计划贫化的局限性,采用BP神经网络算法,以采场稳定指数、水力半径、钻孔平均偏斜量和炸药单耗为输入变量,以量化矿石非计划贫化的等效线性超挖深度为输出变量,建立了隐含层神经元节点数为6的3层BP神经网络预测模型。经过120组样本数据模型训练和样本测试,BP神经网络预测模型的拟合度为0.98742、均方误差为9×10^(-5),预测的相对误差约6%,形成了矿石非计划贫化预测方法。应用BP神经网络非计划贫化模型对三道桥铅锌矿试验采场进行了矿石非计划贫化计算。结果表明:基于BP神经网络的矿石非计划贫化计算值为0.717 m,与现场实测值(0.7 m)相比,其相对误差为2.4%,优于经验图表法和数值模拟分析法的计算结果(0.80 m和0.55 m),可用于实际矿山的矿石非计划贫化预测。

基于眼动特性的隧道中间段光环境参数敏感性分析

为了解决以往研究缺乏多样本对多因素条件下隧道中间段光环境敏感性感知试验研究的问题,采用正交试验设计。设置16组(4因素、4水平)试验工况,利用DIALux仿真软件建立隧道仿真模型,并基于室内仿真模拟试验平台开展动态行车试验,通过SMI眼动仪对30名试验人员瞳孔直径分别进行3次有效测量,并剔除异常数据。研究了在隧道中间段行车时灯具布置方式、侧壁反光涂料布设高度、侧壁反光涂料颜色及LED光源色温等光环境组成参数对驾驶员瞳孔直径的影响规律。运用极差分析和方差分析相结合的方式分析了各试验参数对瞳孔直径影响程度主次关系和显著性水平,并对室内仿真实验的可靠性进行了验证。结果表明:选取的试验参数均对瞳孔直径都有显著性影响,且影响程度从大到小依次是,灯具的布设方式、LED光源色温、侧壁反光涂料颜色、侧壁反光涂料布设高度。根据本次试验结果选取的较优水平组合为,沿中线布灯,侧壁反光涂料布设高度为2 m,侧壁反光涂料颜色为白色,LED光源色温为4 500 K。

基于扩展的Mathews稳定图法的采场稳定性评价及参数优化

为了分析大尺寸采场的稳定性并优化采场参数,对森鑫矿业三道桥铅锌矿试验采场进行了现场地质调查、地质编录、室内岩石力学试验等工作,得到了评价矿山岩体质量的多种基础指标。对试验采场矿岩进行了岩体质量分级,并估算了其岩体力学参数。根据取得的结果,利用扩展的Mathews稳定图法对试验采场在当前尺寸下的稳定性进行了分析,试验采场上盘的破坏概率较大,需要进行采场结构参数的优化。基于扩展的Mathews稳定图法对试验采场参数进行优化,利用理论法和数值模拟对优化的结果进行验证。验证的结果与利用扩展的Mathews稳定图法得出的结果一致,最终确定了试验采场需保留顶柱的安全厚度为7 m。

岩爆动力冲击作用下释能支护技术及其发展动态

深部开采已经成为国内金属矿山未来发展的必然趋势,在深部高应力作用下势必造成岩体产生岩爆等动力灾害。在介绍岩爆发生机制及其诱发岩体产生动力响应破坏的基础上,提出了释能支护原理及其技术要求;在岩爆动力冲击作用下,基于岩体的质点振动速度与支护强度要求,分析现有释能锚杆的优缺点及其适用条件;在此基础上,依据岩石动力学、能量积累、耗散原理、支护作用,提出新型M(ace)释能锚杆设计及其作用原理,该锚杆既可以有效释放积聚在围岩内部的动能,又可以保持较高的锚固力,有效控制岩爆冲击动力作用下岩体的稳定。

公路隧道光环境信息感知机理与评价方法

现有隧道照明研究大都基于明视觉亮度等物理评价指标,并未充分考虑行车时动态视觉环境的实际时空变化,且未充分反映驾驶者的心理、生理感知及行为反应。鉴于此,对隧道光环境与信息感知进行系统研究,揭示物理量信息与生物量感知的变化趋势及关系,进而提出一系列基于信息感知的隧道光环境评价方法,并通过开展大量静、动态信息感知试验加以验证。结果表明:隧道光环境由物质信息所构成,其特性又由物理量信息所表征;作为人-车-路耦合环境,信息感知既涉及隧道光环境的物理量信息感知,同时也涉及人的心理、生理反应即生物量感知;通过综合分析物理量信息与生物量感知的相互关系形成信息感知机理,构建以信息感知为基础的评价方法,可以为隧道光环境的设计和改善提供理论依据和指标参考。

基于贝叶斯模型的中国房地产投资发展研究

房地产投资的发展程度会受到很多因素的影响,而且这些因素并不是单独存在,是相互组成一个复杂的系统共同影响着中国内地各地区的房地产投资发展在时空上演进、变化,本文运用BYM、FBM两种贝叶斯时空模型研究分析房地产投资的发展程度,分析各个影响因子的影响程度,最后根据DIC值评估两种模型的拟合优劣。除此之外,本文运用FBM模型研究了2012~2021年中国内地地区各个省、自治区、直辖市房地产投资的总体发展热度以及局部发展趋势。

一种新型J释能锚杆力学作用机制及其动力冲击实验研究

依据深部开采矿山动力灾害特征及现有释能锚杆的优、缺点,研制出一种新型J释能锚杆,该释能锚杆由锚固(阻尼)模块、变形模块、搅拌模块以及锚固端组成。建立J释能锚杆静止拉拔受力模型与动力冲击过程本构方程,J释能锚杆动力冲击承载本构由弹簧元件与阻尼元件并联组成。在给定初始动力冲击荷载条件下,随着阻尼比增加,沿锚杆轴向方向震荡振幅衰减速度越快,即释能锚杆阻尼作用越大,越利于快速释放冲击动载荷产生的动能。通过在加拿大CANMET实验室对J释能锚杆进行静止拉拔和动力冲击实验,实验结果表明:(1) J释能锚杆静止拉拔力在190kN以上,在静止拉拔作用下J释能锚杆能提供高恒定锚固力;(2)对释能锚杆进行落锤动力冲击实验,在多次冲击过程中J释能锚杆承受冲击峰值荷载均超过250 kN,单次动力冲击释能达到19.3 kJ以上,总释能能力达到46.5kJ,表明J释能锚杆能承受多次动力冲击荷载,且释能能力稳定。由于岩体内节理的客观存在,在经受岩爆等动力冲击时,释能支护锚固的岩体在岩体内节理面处产生剪胀、拉伸破坏,而在巷道(采场)围岩体表面的支护结构体系不会受动力冲击破坏,有效释放高震级岩爆积聚在岩体内的动能,为深部开采矿山动力灾害防控提供新的支护手段。