数字化转型背景下校园卡数据治理研究与实践

教育数字化转型是贯彻落实科教兴国、人才强国、创新驱动发展的重要先手棋,数据是高校推进数字化转型的关键要素与重要战略资源,如何充分且有效地利用数据资源推进业务模式创新,营造数字化、智能化、个性化的教育教学环境已成为高校数字化转型建设上的一项必答题。作为高校信息化建设的基础工程,校园卡系统处在数据治理与业务融合创新的最前沿,并发挥重要作用。为提升数据治理效能,坚持问题导向,梳理数据治理整体思路,设计实现包含数据标准体系、基础支撑体系和组织保障体系的校园卡数据治理体系框架。在此框架基础上,以“应用为王、服务至上、简洁高效、安全运行”的工作要求和原则为指导,以创新应用与服务需求为驱动,加强统筹谋划,做好校园卡数据治理顶层设计,将数据作为业务化基础支撑,为推进校园卡业务智能化进程提供标准化数据服务,助推基于校园卡系统的高校校园生活服务大平台的数字化转型。

基于模糊神经网络的数字媒体数据自动化采集系统设计

为了改善数字媒体数据传输效果,确保系统安全、稳定运行,设计基于模糊神经网络的数字媒体数据自动化采集系统。构建数字媒体数据自动化采集系统框架,数据采集层利用数据采集卡获取不同渠道的数字媒体数据,由数据处理层的数据融合模块调用改进模糊神经网络算法完成数字媒体数据的融合处理后,通过数据传输层的分层自组织无线网络将其传输至存储应用层,实现数字媒体数据的存储、查询、显示与输出。实验结果表明:该系统采集的音频信号波形规律、曲线平滑、功率均值波动误差在(0,0.14),满足允许误差范围;数据传输效果优于采用DSR协议的单点传输方式,当数字媒体数据源为3时,平均峰值信噪比指标最高;具有数字媒体数据查询功能。

城市轨道交通系统的层次化功能结构解析——以上海为例

解析城市轨道交通系统的功能结构对于建立以轨道交通为骨架的城市空间结构至关重要,其有助于优化城市空间布局,促进交通与土地利用融合,进而推动城市可持续发展。本文利用交通刷卡大数据,基于轨道交通站域的功能相似性和邻接关系提出了功能站组的概念,并形成了一套“站域功能分类—站组范围划定—站群结构识别”的方法体系。以上海市轨道交通系统为例,针对单个站域,构建表征站域土地利用功能的连续客流时间序列,并依据时间序列特征分类得到站域功能类型;将多个具有相似的出行模式和土地利用功能的相邻站域划定为功能站组;以功能站组为基本单元,采用社区发现算法,对功能站组间的客流交互网络进行分析以识别站群。研究结果表明,城市轨道交通系统的“站域—站组—站群”层次化功能结构解析方法综合了场所空间和流空间视角,有助于认识特大城市轨道交通系统的功能结构特征,并为轨道交通系统的发展提供多层次的空间优化建议。

IC卡数据驱动下的公交客流分布及线路优化策略研究

为提升公交车的运营效率,研究以某市公交IC数据为基础,对公交客流进行分析,并提出基于遗传算法改进的公交线路优化模型。研究发现,该市全天公交客流出现早晚两个峰值段。工作日到节假日,客流集中地从市中心附近转变为旅游景点、公园和购物中心等地区。公交线路优化模型将某公交线路的利用率提高了15%,将乘客的平均等待时间降低了21%,有效提高了公交系统的运营效率和乘客满意度。此次研究为提升公交运营效率、改善乘客体验、优化城市交通结构、促进城市可持续发展提供重要依据和方法。

基于数据采集卡及电子负载的太阳能电池伏安特性测试系统

为低成本高速测量太阳能电池伏安特性,设计一套基于数据采集卡(DAQ)及金属-氧化物半导体场效应晶体管电子负载(MOS)的测量系统。该系统硬件主要包括DAQ、MOS以及采样电阻等,软件主要包括数据采集模块、数据分析处理模块、数据存储模块等。对测量系统研究有三点结论。第1点是系统测量结果与Keithley 2400源表对比,它们之间全局相对误差约为9.5%;与电阻箱负载测量结果对比,它们之间最大功率点相差约17%;说明系统测量精度较高。第2点是发现MOS管电子负载无法实现零阻值负载,但可在电池最大功率点附近做到几乎连续电阻变化;管子型号影响测量结果,且开态电阻大的MOS管测量误差大。采样电阻应选择小的但不能无穷小,因为当使用小的采样电阻时导线电阻将对测量结果严重影响。第3点是采用Matlab/Simulink建模和拟合实验数据时,可获得电池短路电流、反向饱和电流及二极管理想因子,弥补系统固有缺点。

红外探测器振动噪声自动采集系统设计

红外探测器应用时受环境影响或外力作用会产生机械振动,从而引起振动噪声。噪声电压干扰会极大地降低探测器的跟踪能力和探测距离。因此振动噪声引起广泛关注,它是评价探测器的重要参数,也是剔除不合格探测器的重要手段。随着国内与国际市场对红外探测器的需求日益增加,传统人工监测并记录的测试方法已不能满足目前的产能需求。研究了一款支持不同规格红外探测器的振动噪声自动采集系统,主要介绍了系统设计原理、系统组成、各模块功能等。该系统的成功应用有效解决了红外探测器振动噪声测试效率低、准确率低的问题。以一款多元探测器为例,测试效率提高3倍,准确率为100%。该系统实现了振动噪声测试自动采集、无人值守,节约了人力成本。

基于IC卡数据的公交乘客上下站点预测研究

当前一票制的公交IC卡收费系统无法获取乘客的上车站点和下车站点,为公交线路客流量分析造成了一定困难。本文通过充分研究IC卡数据以及GPS数据,构建了以IC卡数据为基础的乘客上下车站点匹配模型,挖掘数据中包含的公交运行特征以及乘客出行特征。模型同时考虑封闭式公交出行链以及非封闭式公交出行链,并采用二分算法以及多概率融合的方法在乘客乘车特征基础上推测乘客的上下车站点,可有效提升公交的高效化运行管理。以承德市7号线路为例进行验证,采用线性回归方程对上下车站点匹配结果进行分析,相关系数高达0.977,校验回归方程系数值为0.9785。结果表明该模型可实现对公交车乘客上下车站点的有效匹配,具有较好的可靠性。

变频感应加热炉电网频率波动下低压智能断路器过流保护控制

电网频率波动会导致电流波形在短时间内发生变化,从而影响过流保护控制的响应速度。为了保障电网频率波动下低压智能断路器过流保护控制的稳定可靠性,提高变频感应加热炉电力系统的保护性能,提出变频感应加热炉电网频率波动下低压智能断路器过流保护控制方法。利用PCL-818L数据采集卡,采集变频感应加热炉供电系统中的电压电流信号;通过强化学习Q-Learning算法,消除信号中的电网频率波动,提高断路器的稳定性;采用引入滑动时间窗口的三段电流保护方法,实现低压智能断路器的过流保护控制。实验结果表明,所提方法能够在有效消除电网频率波动干扰的情况下,提高断路器过流保护控制精度、效率以及稳定性。

通风机风量测试系统设计及试验验证

为进一步提升煤矿通风机的风量测试精度,以某煤矿圆形风硐的风量测试需求为抓手,对风速法测定风量的原理及存在的问题进行分析;通过大量试验得出有支架和无支架时对应的风速测量误差为4.4%,采用最小二乘法得出风速误差补偿公式;以KV621-02风速传感器和PCI-6225数据采集卡为核心设计风量测试系统,经试验该测试系统可将风速的测量误差降低0.17 m/s,最终风量测试最小相对误差仅为0.12%。

基于PLC和NI数据采集卡的迅速减压控制系统

基于S7-1500 PLC和NI数据采集卡开发了迅速减压自动控制系统,上位机软件采用LabVIEW,实现了自动加压、自动爆破、数据记录生成和数据存储、回放等,控制系统能实现压力等参数的精确控制,满足迅速减压试验的要求,提高了试验的效果和效率。

基于LabVIEW和PCI-2005的毫欧电阻测量

随着电工测量技术的发展,越来越多的电气设备和精密仪器上会用到毫欧电阻,对于毫欧电阻参数的精准测量就越来越重要。普通的万用表难以满足毫欧电阻参数的精准测量,为了精准测量毫欧电阻参数,利用LabVIEW程序开发平台和PCI-2005信号采集卡设计了信号采集与处理系统。分析了PCI-2005信号采集卡的AD采样方法,运用AD采样技术,开发相应的LabVIEW应用程序,对毫欧电阻进行参数测量。其中,主要分析了毫欧电阻的测量原理和测量时产生的零点漂移现象,最终实现电阻值的测量,误差在2%以内。

基于GTWR的站域建成环境对城市轨道交通客流量的时空影响

轨道交通客流量影响因素是轨道交通方面研究的一个关注点,不同站点客流量的时空非平稳性被认为与站域建成环境有关。通过构建时空地理加权(geographically and temporally weighted regression,GTWR)模型,揭示了土地多样性、密度、站点属性3个方面因素在时间和空间维度上对天津市轨道交通客流量的影响。结果表明:相较于传统的地理加权(geographically weighted regression,GWR)模型和最小二乘法(ordinary least squares,OLS)模型,GTWR具有更好的拟合优度;公交站点密度对轨道交通客流产生促进作用,尤其在工作日的早晚高峰时段和中心城区位置;市中心的商业设施在工作日晚高峰吸引更多的地铁乘客,而在近郊区它们在早高峰吸引更多的地铁乘客;人口密度促进轨道交通的客流量;充足的停车场设施数量可以吸引更多的轨道交通乘客。

考虑站点吸引度的公交乘客上下车点识别研究

为改善常规公交一票制刷卡收费方式导致的下车站点信息丢失问题,提高常规公交刷卡大数据的实用价值,提出一种基于吸引度的乘客上下车站点识别方法,一方面利用DBSCAN算法精准识别刷卡乘客的上车站点;另一方面在出行链理论的基础上,引入乘客出行热点概念,建立刷卡乘客自身热点、城市热点和线路热点三类出行热点,实现刷卡乘客下车站点的客观刻画,最后以青岛市某线路实际运行数据为例进行了验证分析,证明了模型的有效性。

一种方便存储数据的皮下注射用智能定位卡

设计一种方便存储数据的皮下注射用智能定位卡,以解决传统抗凝剂皮下注射定位卡存在的使用不便、功能单一等问题。

面向源-目的地流的多元时空数据可视分析

交通智能(IC)卡可以记录居民的移动出行,反映居民的源-目的地(OD)信息;但智能卡记录的OD流数据规模大,直接可视化空间分布容易导致视觉杂乱,并且多元数据类型多,更难以和流数据结合对比分析。首先,针对直接可视化大规模OD数据的空间分布容易视觉遮挡的问题,提出基于正交非负矩阵分解(ONMF)的流聚类方法。所提方法对源-目的地数据聚类后再可视化,可以减少不必要的遮挡。然后,针对多元时空数据类型多难以结合对比分析的问题,设计了公交站点多元时序数据视图。该可视化方法将公交站点的流量大小和空气质量、空气温度、相对湿度、降雨量这四类多元数据在同一时间序列上编码,提高了视图的空间利用率并且可以对比分析。再次,为了辅助用户探索分析,开发了基于OD流和多元数据的交互式可视分析系统,并设计了多种交互操作提升用户探索效率。最后,基于新加坡交通智能卡数据集,从聚类效果和运行时间对该聚类方法评估。结果显示,在用轮廓系数评估聚类效果上,所提方法比原始方法提升了0.028,比用K均值聚类方法提升了0.253;在运行时间上比聚类效果较好的ONMFS(ONMF through Subspace exploration)方法少了254 s。通过案例分析和系统功能对比验证了系统的有效性。

基于SMOTEENN-XGBoost的信用卡风险客户预测

为了实现信用卡的风险管控,降低因信用卡违约造成的经济损失,构建有效的信用卡风险预测模型尤为重要。针对信用卡数据分布不均衡的问题,使用ENN算法对经典SMOTE算法进行改进,构建了基于SMOTEENN-XGBoost的信用卡风险预测模型。实验表明,该模型的预测准确率能达到91.8%、AUPRC值为0.903,显著优于SVC、GBDT、AdaBoost等经典模型,对于信用不良信用卡用户的预测、帮助银行准确甄别客户信用风险具有重要价值。

智能校园卡系统对学生日常管理效率的影响

为探讨智能校园卡系统对学生日常管理效率的影响,采用问卷调查法收集数据,采用SPSS 27.0软件进行数据分析,验证智能校园卡系统在安全管理、简化管理和服务流程、数据分析与应用维度对学生日常管理效率的正面影响。结果显示,智能校园卡系统的各维度与学生日常管理效率之间存在显著的正相关性,其中简化管理和服务流程维度在提高管理效率方面起到的作用最大,其次是数据分析与应用维度,安全管理维度的影响相对较小。加强安全管理,简化管理和服务流程,提升数据分析与应用能力,持续优化和更新有助于现有智能校园卡系统升级,对未来校园信息化建设具有一定借鉴意义。

基于客流特征的城市轨道交通站点分类——以青岛市为例

为提高城市轨道交通与常规公交衔接服务能力,提升城市公共交通系统整体吸引力,结合服务需求对轨道交通站点进行了分类,并针对不同类型的轨道交通站点提出常规公交接驳服务建议。基于青岛市轨道交通刷卡数据,提取乘客出行特征和车站客流分布特征,应用K-Means算法对轨道交通站点进行分类,并结合轨道交通站点客流特征将轨道交通站点识别为就业导向型、职住混合型、居住导向型、娱乐购物型等4类。在此基础上,提出不同类型站点常规公交出行接驳服务建议:对于就业导向型站点,建议实施以乘客总换乘时间最短为目标的接驳公交运营时刻表,减少乘客等车时间;对于职住混合型站点,建议采用定制公交模式提供个性化接驳出行服务;对于居住导向型站点,建议提供“区域巡游定制公交”服务,在保障公共服务的基础上,提升接驳公交车运营效益;对于娱乐购物型站点,建议在周末或旅游旺季提供休闲微循环线路,以满足该区域乘客游玩购物的出行需求。

水利业务系统数据加密方案实践

随着水利信息化的部署推进和等保2.0及数据安全法的实行,数据加密成为水利行业新系统设计或老系统改造时面临的一个重要问题。从架构设计角度出发,对业务系统中应用层、中间件层、数据库层、文件和存储层等各个层面的数据加密方案进行分析,从加密粒度、加密性能、数据处理能力、实施成本等方面进行对比,给出不同层面数据加密方案适用的场景,同时重点针对数据库层加密,结合水利业务分析透明加密、硬加密2种方案的加密算法和性能,为水利业务系统架构设计提供参考。分析结果表明:不同的业务需求适合不同的数据加密方案,其中,数据库层透明加密适用于大部分水利业务场景。

智慧校园一卡通建设探索与实现

基于“人工智能+物联网”的安全性和可操作性,建设智慧校园一卡通系统,实现信息高度共享和融合。坚持统筹规划、分步实施、整体推进、突出重点的总体思路和原则,将数据作为学校的核心资源加以利用,切实提高师生的应用体验。融合虚拟卡、移动互联、人脸识别、物联网、聚合支付等技术,实现了一账通多介质、多支付渠道聚合、多入口适应、管理智能化建设目标,为师生提供便利多样化服务,为学校管理决策提供支撑。