多特征融合及聚类分析的道岔转辙机退化状态识别

针对转辙机退化阶段难以划分的问题,提出一种基于多维特征融合的道岔转辙机退化状态识别方法。首先,提取了S700K转辙机退化功率数据的时域、频域、时频域多域特征;其次,通过核主成分分析(Kernel Principal Components Analysis,KPCA)进行特征融合,获得表征道岔转辙机运行状态的特征向量,构建转辙机退化性能指标;再次,采用K-medoids聚类算法对道岔转辙机性能退化状态进行阶段划分,识别不同的退化状态;最后,选用轮廓系数、分类系数、平均模糊熵对聚类效果进行综合评价,并与模糊C均值聚类(Fuzzy C-Means Clustering,FCM)和古斯塔夫森-凯塞尔(Gustafson Kessel,GK)聚类算法进行比较。研究结果表明,融合特征聚类后的综合评价指标高于单一特征,更能够体现道岔转辙机退化过程中的细节,K-medoids聚类效果明显,模型的准确率达到96.3%,能够对道岔转辙机性能退化阶段进行准确的划分,为铁路现场道岔智能运维提供理论支持。

天津市汉南路桥梁场地工程地质条件及土层地震反应分析

汉南路改线及配套服务区项目为天津市建设世界一流大港集疏运北部通道基础设施工程,工程沿线有北疆电厂专用线铁路桥和南堡铁路大桥。汉南路桥梁工程作为重要生命线工程,需在工程建设开始前进行场地地震安全性评价。本文综合前人在区域范围内地震活动性和地震构造研究成果,基于场地地震工程钻孔勘探与测试数据,建立了场地土层一维波动模型,完成了场地地表地震反应计算,取得主要成果:1)两个桥梁工程场地50年超越概率10%对应的地表水平加速度峰值分别为0.209g和0.213g;2)工程全线均位于地震动峰值加速度分区中的0.2g区。汉南路桥梁场地土层地震反应分析工作为后续工程建筑规划、震害预测和抗震设计提供了重要依据,对场地地震地质灾害评价具有重要意义。

复杂地质条件下岩土工程勘察技术的运用分析

研究了复杂地质条件下岩土工程勘察技术的运用,在明确复杂地质条件下岩土工程勘察工作特点的基础上,从工程地质测绘技术、直接勘探技术、高密度电法勘探技术、探地雷达勘探技术、浅层地震反射波勘探技术、大地电场岩性勘探技术、数字化技术等方面出发,分析了岩土工程勘察技术运用要点,以充分结合新老技术,形成更好的勘察成果。

泰安市东平县某建筑场地工程地质条件分析与评价

工程建设项目为山东省泰安市东平县某车间。通过场地工程地质条件和岩土工程分析认为:场地类型为Ⅱ类场地,场地土类型主要为中软土,属对建筑抗震一般地段,场地基本稳定,较适宜建筑施工。建议拟建车间采用桩基础,以泥质页岩为基础持力层。

百把寨水库坝址工程地质条件分析及坝型比选

为降低百把寨水库工程建设风险和确保工程安全运行,充分发挥其经济与社会效益,针对水库工程可选坝址的地质构造、岩土性质、水文条件等,深入探究了上、下两处坝址的坝基、边坡和防渗条件等,推荐选择上坝址为宜;同时通过技术、经济、环境影响、运行管理等方面对重力坝、拱坝和面板堆石坝三种坝型进行工程适宜性分析,推荐采用砌石重力坝。该工程的分析论证可供类似中型水库工程坝址坝型比选参考。

哈尔滨城区乘用车行驶工况的构建

以哈尔滨市乘用车作为研究对象,利用GPS设备对哈尔滨主城区运行的乘用车工况数据进行了测试,将采集到的车速数据曲线分割为多个短行程片段,提取了片段中最具有代表性的11个工况特征参数,利用主成分分析法和聚类分析法对特征参数进行了降维和分类处理。利用相关系数提取了代表性行驶工况片段,进而构建了具有代表性的哈尔滨市主城区乘用车典型行驶工况,并与NEDC和Japan10-15乘用车道路工况进行了对比分析。分析结果表明:哈尔滨城区乘用车工况的平均车速为15 km/h,低于NEDC和Japan10-15乘用车行驶工况;加速、减速特征参数比例分别为33.57%和29.70%,高于NEDC和Japan10-15乘用车行驶工况的相关参数;现有的欧洲和日本道路工况参数与构建的哈尔滨市城区乘用车行驶工况具有较大的差异,利用基于运行数据构建的行驶工况可以更好地反映地方乘用车的运行特征。

覆盖区智能地质填图的探索与实践——以森林沼泽区为例

截至目前,中国已经完成的15万区域地质填图工作主要分布于基岩裸露地区,很少涉及覆盖区。为了满足和适应新时代国家经济建设对地质调查工作的需求,未来中国地质填图工作必须向覆盖区推进。所以,利用机器学习与数据挖掘技术,按照地质填图的要求对海量多源异构地质数据融合与综合分析,是实现覆盖区智能化地质填图的关键环节。以浅覆盖森林沼泽区为例,充分利用航空磁测、土壤地球化学等结构化数据和遥感影像、地表地质等非结构化数据,开展聚类分析与人机交互深度学习2种算法模型的对比试验。结果表明,单一数据的聚类分析无法进行有效的地质单元划分,而利用多源数据进行人机交互深度学习和训练所获得的预测模型结果图件经检验与实际地质单元基本一致。本次试验,充分利用了机器学习功能和特殊算法,实现了计算机代替地质人员进行地质填图的探索,为森林沼泽区地质填图工作中设计地质图、工作部署和成果总结提供了示范案例,为覆盖区智能地质填图提供了借鉴。

新城金矿深部节理裂隙调查及岩体质量分级评价研究

矿区深部工程地质调查与评价是“九五”国家重点科技攻关项目“新城金矿复杂条件矿床采矿方法研究”的一项重要内容。本文主要介绍矿区节理裂隙调查、统计的方法和结果 ,依据调查结果对节理裂隙的分布规律及其与地下巷道、采场围岩稳定性的关系进行了分析。根据矿区工程地质、水文地质和节理裂隙发育调查统计资料 ,矿区地应力测量和矿岩岩石力学性质试验结果等 ,采用CSIR地质力学分类方法 ,对矿区分布的主要岩组进行的岩体质量分级评价。

武汉市公交车典型行驶工况的构建

利用实测的公交车运行数据,建立符合公交车运营特点的行驶工况。首先将连续行驶数据进行短行程划分并计算各短行程的特征值;之后采用主成分分析将12个特征值降为4个主成分,利用相关系数法建立了武汉市公交车的综合行驶工况;同时采用聚类分析对短行程分类,构建了公交车在拥堵道路、较畅通道路、畅通道路3类交通条件下的行驶工况;各工况同实测数据的相关系数均超过了0.98。研究结果表明,该地区公交车平均运行速度为19.46km/h,各行驶模式下的时间比例分别为:加速26.39%、减速23.61%、匀速33.33%、怠速16.67%。此外将所建立综合工况与燃油消耗量测试工况C-WTVC比较,发现二者在平均速度和怠速时间比例方面存在较大差别。因此有必要针对公交车专门开发测试工况,从而为交通和环保部门的公交运营管理提供指导。

基于t-SNE与模糊聚类的电动汽车行驶工况构建

通过构建典型城市的电动汽车行驶工况,可对其行驶与能耗规律进行预测。以天津市为例,采集10辆纯电动乘用车1个月的实际道路数据,基于短行程片段提取20个特征参数和24个分布参数,使用t分布领域嵌入算法、模糊C均值聚类及灰色关联分析等方法进行工况构建;利用MAPE和K-S检验验证构建工况的有效性;并对比分析了国内外典型的行驶工况。研究结果表明:已构建工况与实际道路数据MAPE误差为3.82%;K-S检验值为0.0471和0.0126;所构建工况符合实际的行驶情况。

复杂工程地质条件下深埋长隧洞应力场特征研究

穿越复杂工程地质条件的深埋长隧洞,应力场特征是目前工程建设关注的重点问题之一。针对巴基斯坦西北部某长隧洞引水式电站工程,基于水压致裂法对工程区3个钻孔进行地应力测试工作,根据测试结果主要分析了地形和断层对应力场分布特征的影响。依据工程地质条件建立三维有限元模型,结合实测地应力对工程区应力场特征进行回归分析,进而揭示了整个工程区地层浅部至深部应力量值的变化规律,并着重对尾水隧洞逆断层区的最大水平主应力方向进行研究,从机理方面探讨了断层区浅埋与深埋地层水平主应力方向的转化规律。研究结果对穿越断层区深埋长隧洞的设计和施工具有重要的工程指导意义。

山区建设场地高切坡稳定性评估概要

由于地形条件的局限 ,山区城镇开发建设中广泛存在人工高切坡的稳定性问题 ,对高切坡稳定性的准确评估是保证建设场地安全的关键。文章根据重庆地区的工程经验 ,从高切坡自然地质条件及其人为破坏情况 ,场地的工程环境条件、计算参数的确定、高切坡的破坏方式、稳定性评估分析方法的选择等方面 ,对人工高切坡建筑场地的安全稳定性评估作了论述。结论指出 ,应根据以上几方面的关键问题安全评估 ,评估结论是确保建设场地安全的重要依据。

聚类分析在土地工程能力评价中的应用

随着城市化进程的加快,城市地质环境所受的压力和影响与日俱增,工程地质环境的状况直接影响着城市工程建设。本文通过实例研究,从岩土体承载力入手,确定不同高度建筑物的适宜性,利用聚类分析划分不同高度建筑物适宜区。评价结果合理,有利于指导工程建设,扬长避短,因地制宜,对城市规划和发展具有重要意义。

非一致性地震作用下穿越破碎带长大隧道衬砌结构动力变形分析

为探讨非一致性地震作用下穿越破碎带长大隧道衬砌结构的变形机制,基于随机地震动理论,生成能体现长大隧道行波效应和衰减效应等局部地场效应的地震加速度时程曲线;通过建立不同的不利地质结构形式的多方案隧道有限元计算模型,采用仰拱分区域垂直入射地震波的方式,分析不同倾角、厚度以及岩体等级的破碎带对隧道衬砌轴向和横向变形的影响,揭示非一致性地震作用下长大隧道衬砌结构变形特征。结果表明:非一致性地震作用下长大隧道衬砌结构变形具有明显的空间非一致性;沿隧道轴向方向,破碎带的存在限制了衬砌轴向拉压变形,但加剧了衬砌的轴向剪切变形,当破碎带与隧道夹角为45°时衬砌的轴向拉压和剪切变形最大,而衬砌整体轴向变形受破碎带厚度和岩体等级的影响较小;沿隧道横断面方向,衬砌纵向剪切变形主要集中于拱腰位置,而径向剪切变形集中于拱顶和仰拱位置,衬砌的最大纵向和径向剪切变形均出现在破碎带倾角为45°时,且当破碎带厚度过大时,衬砌横断面的剪切变形也较大,但不同岩体等级对衬砌横断面的剪切变形影响不大。

邢台地区新近沉积粉质粘土的土性分析

以邢台地区新近沉积粉质粘土为例，对其土性进行分析，介绍了其在ＳＥＭ下观察及Ｘ－射线衍射分析结果；并对该土的地基评价与处理方法进行了探讨。

沁水盆地南部煤层气丛式井产能主控因素分析

根据对沁水盆地南部煤层气丛式井产能情况以及对研究区生产井地质、工程条件的研究,确定了影响该地区煤层气井产出的主要地质、工程影响因素,指出煤层气的产量主要受煤层埋深、煤厚、含气量、渗透率、压裂液量以及砂比的影响。利用灰色关联分析方法确定了不同因素与产气量的相关性,分析认为砂比对丛式井产能的影响远大于其他影响因素,是影响煤层气产能的最关键因素。

浙赣地区火山岩铀矿原地破碎浸出过程的地质条件分析

分析浙赣火山岩型铀矿床原地破碎浸铀的地质条件及浸铀过程。铀矿床矿石含有大量方解石、萤石 ,黄铁矿、方铅矿 ,矿床成矿热液中铀主要以 [UO2 (CO3) 3] 4- ,[UO2 (CO3) 2 ] 2 - ,[UO2 F3] - 形式运移。氧化环境有利于浸矿 ,采用加氧化剂、预埋管网布液分层浸出或微生物助浸技术 ,可解决矿堆下部缺氧的问题。酸法浸出产生含铁、石膏的水铝石英胶体结垢 ,必须加入螯合剂才能保证浸矿的顺利进行。

浅论天津地铁工程地质条件风险分析与控制

对天津地区地铁工程勘察风险管理的基本要求进行了阐述,对勘察文件中地质条件风险分析的主要因素和控制要点进行了系统梳理,对加强地铁工程勘察风险管理提出了建议。

发电洞超前开挖引发的工程地质问题及处理意见——以红海沟水库发电洞为例

发电洞进口开挖在冬季,气候严寒,结合现场岩体呈镶嵌碎裂结构,开挖中洞脸正上方大面积岩体垮塌的特征。现场采取先保留洞口上方岩体,并对其采取喷锚等临时支护措施,提前开挖进洞。以上方案导致发电洞闸井外移10m,相应的闸井基础地质条件改变,对基础进行稳定分析并提出处理方案。

某地铁工程勘察实例分析

以某地铁工程为例,重点从场地岩土工程特征、水文地质条件、场地和地基的地震效应、岩土物理力学指标及其参数建议、岩土工程条件评价等方面进行了分析,并在此基础上提出了工程措施建议,相关研究可为类似工程提供借鉴。