发布时间：2026-03-27

文章标题：课题组苗润、王琎同学在2025年“华为杯”全国研究生数学建模竞赛中荣获二等奖

内容：

近日，第二十二届“华为杯”中国研究生数学建模竞赛成绩揭晓。由西安交通大学生命学院生物医学工程专业的苗润、王琎同学与航空航天学院力学专业的张一鸣同学组成的代表队在比赛中表现优异，荣获全国二等奖，其指导教师为西安交通大学生命学院林敏教授。

团队成员围绕赛事中的C题“围岩裂隙精准识别与三维模型重构”，聚焦煤矿安全生产中的关键技术难题，结合数学建模与工程数据，实现了从裂隙识别到三维重构的全流程分析。

建模核心内容与创新亮点

团队围绕赛题四个子问题，构建了“识别-表征-重构”一体化技术路线：

 

 

裂隙智能识别模型​

针对钻孔图像中岩石纹理、泥浆污染等干扰，团队提出融合YOLO与全卷积网络（FCN）的两阶段识别算法，通过同态滤波与Gabor滤波预处理增强图像质量，最终生成像素级二值化裂隙分割结果。

正弦状裂隙定量分析​

基于迭代重加权最小二乘法（IRLS）拟合裂隙正弦曲线参数（振幅、周期、相位等），并通过k-means聚类对裂隙形态进行分类，揭示不同裂隙簇的地质成因规律。

复杂裂隙粗糙度评价​

引入节理粗糙度系数（JRC）量化裂隙表面特征，对比等间距采样与曲率自适应采样法的优劣，发现自适应采样在高粗糙度裂隙中更具稳定性，为岩体力学行为分析提供依据。

多钻孔裂隙网络三维重构​

通过Baecher圆盘模型改进算法，将二维裂隙映射至三维柱面坐标，结合负指数分布计算裂隙连通概率，并利用高斯过程回归识别不确定性区域，推荐最优补充钻孔位置。

竞赛背景简介

“华为杯”中国研究生数学建模竞赛是教育部学位与研究生教育发展中心指导的“中国研究生创新实践系列大赛”核心赛事之一，旨在通过实际工程问题激发研究生创新潜能，提升其解决复杂问题的能力。