重庆理工大学学报（自然科学）

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基于改进蚁群算法的汽车避障路径规划

赵又群，闫茜，葛召浩，李海青

2020 (4): 1-10. doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2020.04.001

摘要 ( 421 )

PDF(1412KB) ( 430 )

为在不同工况下为汽车规划出一条安全且合理的局部避障路径，利用ＭＡＫＬＩＮＫ图论法建立带有障碍物的二维环境模型，通过Ｄｉｊｋｓｔｒａ算法规划初始次优避障路径，考虑车辆运动学等约束改进蚁群算法，从而搜索出一条最优避障路径。在Ｓｉｍｕｌｉｎｋ中搭建车辆－驾驶员闭环系统模型，将最优避障路径输入到该模型中进行路径跟随；根据汽车主动安全评价指标对路径跟随效果及车辆横向稳定状态进行评价。结果表明：改进蚁群算法规划出的避障路径具有较好的跟随效果，且符合车辆横向稳定性要求。说明改进后的蚁群算法进行汽车局部路径规划具备一定可行性。

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基于车联网信息的自动换道方法研究

刘志强，张腾

2020 (4): 11-17. doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2020.04.002

摘要 ( 285 )

PDF(2463KB) ( 214 )

针对汽车自动换道时未考虑周围车辆运动状态变化以及舒适性差、通行效率低等方面的不足，提出在车联网条件下的自动换道方法。在动态轨迹规划时首先构建提高舒适性和通行效率的综合换道时间和最大加速度的目标函数；然后利用预定义的五次多项式、约束条件以及目标函数求解最优换道轨迹，并根据车联网提供的实时信息参考换道轨迹，实现数据实时更新以在前方出现突发状况时及时反馈给决策单元重新进行规划路径，防止碰撞，使得换道车辆适应周围车辆运动状态变化；最后开展Ｃａｒｓｉｍ和Ｓｉｍｕｌｉｎｋ联合仿真以及实车验证。试验结果表明：相较于传统非动态自动换道方法，该方法能解决换道过程中周围车辆车速变化及车辆突然闯入等情况导致的难题，可明显提升换道过程中的安全性。数据分析证明：在保证车辆舒适性、稳定性的同时，换道时间缩短了２２．５％，提高了车辆换道效率。

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车道偏离预警系统仿真测试方法研究

刘西１，申志昂１，颜伏伍２，犹佐龙３

2020 (4): 18-26. doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2020.04.003

摘要 ( 277 )

PDF(2440KB) ( 221 )

为了更加高效地完成车载前视摄像头车道偏离预警系统功能的测试验证，提出了一种车载摄像头在环的仿真测试方案。将某量产车载摄像头集成于硬件在环实时仿真系统并通过ＣＡＮ通道实时通讯，借助场景建模软件实现不同道路、天气、能见度等仿真工况的搭建，然后通过自动化测试软件，进行全局测试用例的配置，以检测该摄像头车道偏离预警系统的性能。结果显示：该仿真测试方法能较好地实现摄像头功能逻辑及性能测试试验，不同工况下摄像头的性能差别较大，为后期该摄像头车道偏离预警系统的优化及实车测试提供了参考。

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Ｂ样条曲线下的ＭＰＣ轨迹重规划算法

汪佳兴１，庄继晖１，程晓鸣１，黄蕾１，谢彭超１，严英２

2020 (4): 27-35. doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2020.04.004

摘要 ( 464 )

PDF(2895KB) ( 282 )

为加强无人驾驶车辆在复杂环境道路上行驶的平滑性，减少车辆的抖振，提高乘坐舒适性，提出了一种基于Ｂ样条曲线的ＭＰＣ轨迹重规划算法。该算法将Ｂ样条曲线与ＭＰＣ轨迹重规划算法进行有效结合，利用Ｂ样条曲线局部性和凸包性的优势，对重规划算法规划出的离散点进行拟合，提高规划路径的平滑性。基于Ｍａｔｌａｂ／ＣａｒＳｉｍ进行联合仿真，对建立的轨迹重规划模型及控制模型进行双移线工况下的仿真验证。结果表明：相比于不加平滑算法的规划轨迹，双移线工况下，多项式拟合曲线规划出的路径侧向最大加速度和横摆角速度分别降低了５６．０１％和６０．５２％，Ｂ样条曲线降低了７７．０８％和６８．５５％，验证了算法的正确性和有效性。

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基于自适应模型预测的自主车辆避障控制研究

胡广雪ａ，邵毅明ｂ，万远航ｂ，钟颖ｂ

2020 (4): 36-41. doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2020.04.005

摘要 ( 258 )

PDF(2149KB) ( 184 )

在无人驾驶车辆安全避障控制过程中，由于被控对象的非线性特性，线性模型预测控制器难以保证车辆避障系统的安全性及稳定性。以车辆二自由度运动学模型为基础，在已有感知障碍物信息的基础上，通过应用自适应模型预测控制理论，结合障碍物虚拟边界约束及车辆控制变量约束，设计了以节气门开度和方向盘转角为控制变量的线性时不变控制器，并在Ｓｉｍｕｌｉｎｋ环境下与基于传统模型预测避障控制器进行比较。仿真结果表明：相较于模型预测控制，基于自适应模型预测控制理论设计的控制器能提高车辆避障安全性及舒适性。

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新型冠状病毒ＳＡＲＳＣｏＶ２的研究进展

龚国利，王亮，吴纣

2020 (4): 42-50. doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2020.04.006

摘要 ( 300 )

PDF(1108KB) ( 495 )

截至２０２０年３月３０日，全球新型冠状病毒（ＳＡＲＳＣｏＶ２）感染者超７０万例，死亡人数３５０２０例。世界卫生组织（ＷＨＯ）于２０２０年３月１２日宣布此次由ＳＡＲＳＣｏＶ２病毒引起的ＣＯＶＩＤ１９已具有全球大流行特征。目前，尚无针对该病毒的疫苗或特效药，针对ＳＡＲＳＣｏＶ ２的最有效措施还是早期发现，隔离新的感染源及对确诊患者的诊断和治疗。为应对此次疫情，详细了解病毒的性质及其临床特征至关重要，主要对新型冠状病毒的结构与基因组、流行病学、疾病诊断及治疗等方面的研究进展进行了综述。

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中国各省新型冠状病毒肺炎累计确诊人数的空间聚集及时空格局演变分析

苏理云，郭雯

2020 (4): 51-58. doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2020.04.007

摘要 ( 497 )

PDF(2377KB) ( 373 )

针对新型冠状病毒肺炎迅速蔓延的情况，需要对我国各省累计确诊人数有准确的了解。运用空间统计方法进行分析，揭示了中国各省累计确诊人数的静态空间分布和动态演变规律。选取２０２０－０１－２６—２０２０－０２－２０病毒逐渐爆发到疫情得到有效控制期间的累计确诊人数的数据进行分析，研究发现：从全局来看，中国各省累计确诊人数于２月３日前呈空间正相关并逐渐降低，２月３日—２月１１日呈空间负相关并逐渐增强，２月１１日后在空间上呈随机性；从局部聚集特征可以看出：高低型聚集主要在湖北省，低高型聚集主要在湖北周围的省份，而与湖北相距较远的省份呈低低型聚集，并且显著高低型聚集和低高型聚集的省份逐渐增多。

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河南省新型冠状病毒（ＣＯＶＩＤ-１９）疫情分析

李慧聪１ａ，２，李金仙１ａ，ｂ，荆文君１ａ，２，史璐沙１ａ，２，段茉然１ａ，

2020 (4): 59-65. doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2020.04.008

摘要 ( 218 )

PDF(2384KB) ( 112 )

新型冠状病毒（ＣＯＶＩＤ-１９）的传播给人们造成了极大危害，针对本次疫情，主要收集了河南省在ＣＯＶＩＤ-１９早期疫情的１００多例病例，进行了疫情特征分析。根据疫情特征及不同时刻单位接触人数的变化，建立了非自治ＳＩＡＲ模型。利用Ｍａｔｌａｂ进行数据拟合，分析了疾病流行时间、最终规模、疫情高峰时间等流行病学特征，实现了对河南省疫情趋势评估。随后，对政府管控力度等因素进行了参数敏感性分析。研究结果表明：政府采取的限制出行等措施（减少接触数）可有效控制疫情规模。

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靶向木瓜样蛋白酶的抗ＳＡＲＳ-ＣｏＶ-２药物虚拟筛选

李广平，何清秀，郭海琼，王昱璇，林治华，王远强

2020 (4): 66-75. doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2020.04.009

摘要 ( 306 )

PDF(2451KB) ( 176 )

利用与急性呼吸综合征冠状病毒２型（ＳＡＲＳ-ＣｏＶ-２）具有高度同源性的人冠状病毒类木瓜蛋白酶（ｈｕｍａｎｃｏｒｏｎａｖｉｒｕｓｐａｐａｉｎｌｉｋｅｐｒｏｔｅａｓｅ）晶体，对木瓜样蛋白酶（ＰＬｐｒｏ）进行同源模建，再通过该模建的蛋白对已上市或已进入临床试验的药物运用分子对接的方法进行虚拟筛选和动力学模拟研究，以找到对ＳＡＲＳ-ＣｏＶ-２引起的新冠肺炎疾病（ＣＯＶＩＤ-１９）可能具有治疗作用的药物。经过筛选，共确定了１１种与ＳＡＲＳ-ＣｏＶ-２ＰＬｐｒｏ结合较好的候选药物。分子动力学模拟和结合自由能分析结果表明：疏水性相互作用在候选药物与ＰＬｐｒｏ的结合过程中具有重要作用，并且发现替诺福韦艾拉酚胺（Ｔｅｎｏｆｏｖｉｒａｌａｆｅｎａｍｉｄｅ）具有对ＣＯＶＩＤ-１９治疗的潜力。虚拟筛选是一种快速且经济的药物筛选的方法，用此方法筛选得到的替诺福韦艾拉酚胺可能可以作为候选药物对ＣＯＶＩＤ-１９进行治疗。

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外圆磨削１８ＣｒＮｉＭｏ７－６表面完整性研究

王栋ａ，ｂ，王建军ｂ，李宁ｂ

2020 (4): 76-86. doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2020.04.010

摘要 ( 250 )

PDF(7173KB) ( 153 )

采用ＣＢＮ砂轮对渗碳钢１８ＣｒＮｉＭｏ７－６进行不同工艺参数下的外圆磨削，并借助三维形貌测量系统、残余应力测试仪以及显微硬度计分别对表面粗糙度、三维表面形貌、残余应力和显微硬度进行测量，探究不同外圆磨削工艺参数对表面完整性的影响规律。研究结果表明：在以砂轮线速度ｖｓ为单因素变量研究时，ｖｓ＝１６．８９ｍ／ｓ（４３００ｒ／ｍｉｎ）下表面粗糙度最优；在以工件速度ｖｗ为单因素变量研究时，ｖｗ＝１１．１２ｍ／ｍｉｎ（１５０ｒ／ｍｉｎ）下表面粗糙度值最大，ｖｗ＝２２．２４ｍ／ｍｉｎ（３００ｒ／ｍｉｎ）下表面粗糙度值最小；在以磨削深度ａｐ为单因素变量研究时，ａｐ＝０．０２ｍｍ下表面粗糙度最小。不同磨削工艺参数下工件表面残余应力均呈现为残余压应力，且不同砂轮线速度和工件速度下，深度方向上周向残余应力 σｘ和轴向残余应力 σｙ也都呈现为残余压应力，残余压应力最大值都出现在表面，之后随深度逐渐减小并趋于稳定。同时结合原始试样的残余应力梯度分布可知，外圆磨削使得工件表层的残余压应力值变大，形成了３０ μｍ左右的残余应力变质层。不同砂轮线速度以及不同工件速度下的显微硬度梯度分布均呈现的是先下降后稳定的趋势，且结合原始试样的硬度梯度分布可知，磨削工艺使工件表层形成了约３０～６０μｍ的硬化层，显微硬度相对于原始试样有明显的提升。并采用单颗磨粒进行磨削仿真，获得了较为可靠的残余应力梯度分布，与试验结果相比整体趋势一致，具有一定的实际意义

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基于改进ＰＳＯ-ＬＳＳＶＭ的轴类校直机校直行程预测

郝建军，陈家栋，王梦帆，周娣

2020 (4): 87-94. doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2020.04.011

摘要 ( 166 )

PDF(938KB) ( 204 )

传统的轴类校直通过人工操作设备和借助辅助设备的测量进行校直行程的计算。这种计算方法耗费人力，效率低下，同时也无法满足设备智能化的要求。为此，提出一种改进型的ＰＳＯ-ＬＳＳＶＭ（基于粒子群优化的最小二乘支持向量机）算法模型应用到校直行程的预测过程中。首先通过分析提取影响校直行程的相关因素，然后将这些影响因素与成功校直数据作为算法模型的输入样本进行训练，得到一个能可靠预测校直行程的ＰＳＯ-ＬＳＳＶＭ模型。通过对测试样本的数据分析，预测值与期望值的相对误差可以达到 3.14％。结果表明：此模型可以满足校直设备的校直行程计算，进而提高校直效率与校直自动化。

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电液伺服机构设计关键特性识别方法研究

卢红影，李昌，曲颖，幺志刚，王丽喧

2020 (4): 95-100. doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2020.04.012

摘要 ( 213 )

PDF(1042KB) ( 99 )

为了加强对航天单机产品的质量管理和提升可靠性，落实航天产品质量与可靠性数据包管理，通过开展电液伺服机构设计关键特性识别方法研究，按照影响飞行任务成败的权重制定设计关键特性，指出设计关键特性的控制要点及量化控制要求，形成电液伺服机构产品数据包，确保对产品全寿命周期质量的管控。

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行星齿轮箱太阳轮裂纹故障仿真及实验研究

陈帅，丁康

2020 (4): 101-107. doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2020.04.013

摘要 ( 224 )

PDF(2381KB) ( 144 )

在动力学仿真软件ＬＭＳＶｉｒｔｕａｌ．Ｌａｂ中建立含3个行星轮的单级行星齿轮箱刚柔耦合模型，首次利用ＣＡＤＣｏｎｔａｃｔＦｏｒｃｅ轮廓识别功能产生与轮齿相应的内部激励，建立了太阳轮齿根裂纹与轮系响应信号的映射关系。正常啮合工况，响应阶次谱中的峰值阶次为各阶理论啮合频率附近能被行星轮通过频率阶次整除的成分；受传感器固定位置的测试方式影响，峰值阶次附近出现关于行星架转频及其谐次的调制边带。太阳轮齿根裂纹工况，响应阶次谱中出现２组新的以太阳轮裂纹故障特征阶次为间隔的共振调制边带，2组调制边带间隔为太阳轮绝对转频阶次与行星轮个数倍行星架转频阶次之差。研究结果表明实验信号与仿真结果相符。

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集成最大均值差异正则约束的迁移子空间软测量

屈武，阎高伟

2020 (4): 108-114. doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2020.04.014

摘要 ( 173 )

PDF(2719KB) ( 110 )

针对流程工业中湿式球磨机工况变化后，数据分布差异导致的原测量模型失准问题，引入集成最大均值差异、正则约束的迁移子空间（ｔｈｅｔｒａｎｓｆｅｒｓｕｂｓｐａｃｅｗｉｔｈｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｍａｘｉ ｍｕｍｍｅａｎｄｉｓｃｒｅｐａｎｃｙａｎｄｒｅｇｕｌａｒｃｏｎｓｔｒａｉｎｔＭＲＴＳ）软测量建模方法。该方法首先在源领域和目标领域上训练２个耦合投影矩阵，将源域和目标域映射到２个低维子空间中，然后，集成最大方差、最大均值差异及正则项，通过优化求解得到这２个特征耦合的变化矩阵，最后在源领域所构建的子空间中建立回归模型。实验室磨机负荷参数的预测结果表明，该方法优于传统软测量建模方法，能够有效提高模型的预测精度，对实际流程工业具有一定的指导意义。

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基于超声振动辅助加工的陶瓷材料磨削力研究

陈德根１，刘雅荣２

2020 (4): 115-122. doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2020.04.015

摘要 ( 281 )

PDF(2145KB) ( 166 )

针对传统切削方式对陶瓷类硬脆材料存在加工困难、废品率高等问题，将超声振动辅助应用于氟金云母磨削加工研究。首先对砂轮侧面磨粒进行动力学特性研究，基于脆性材料断裂力学理论建立超声振动辅助加工磨削力预测模型；然后设计了超声振动辅助磨削正交实验和单因素实验方案，对磨削力预测模型进行完善以及合理性验证。研究结果表明：磨削力随着主轴转速和超声振幅的增加逐渐降低，在超声振动的作用下磨削力最多下降了２５．７％；磨削力随着进给速度和磨削深度的增加而升高。通过对磨削力预测值和实验值进行对比，可以看出磨削力预测值变化规律与实验结果基本一致，两者的平均误差在８．８％左右。

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基于自动化生产线的物联网可视化监控系统

林聪伟１，郭晓东１，张卫青１，李飞２，杨俊峰３

2020 (4): 123-129. doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2020.04.016

摘要 ( 249 )

PDF(1500KB) ( 242 )

为了解决自动化生产线生产过程中缺少设备运行状态、设备故障报警、产品料仓存储状态以及环境因素变化等可视化监控的问题，结合航发叶片自动化砂带磨削生产线，提出并设计了一种基于物联网技术和物联网协议的三维可视化监控系统。该系统通过对生产资源运行数据的采集、分析、处理以及通讯来实现远程终端的实时监控可视化显示以及对异常信息聚集存储，使用户能够更直观、时效地实现对生产系统运行状态监控。该系统所提到的方法和技术对于智能制造监控系统以及ＭＥＳ系统中实现对生产过程的可视化监控具有重要的借鉴价值。

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悬挂式协作机器人设计与分析

李懿，秦鹏，杨会丰

2020 (4): 130-135. doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2020.04.017

摘要 ( 232 )

PDF(1846KB) ( 409 )

针对老年人独处晾晒衣物困难的问题，基于人机协作的特点及要求，研究设计一种悬挂式协作机器人，其主要由机械臂和末端手爪等部件组成，机械臂由两关节构成，采用Ｍａｔｌａｂ软件求解协作机器人的运动空间云图；基于指数积公式，求解悬挂协作机器人的运动学方程；依据机器人的工作流程，采用ＵＧ软件对其进行运动仿真分析，求解其位移和加速度随时间的变化规律；最后，采用ＰＬＣ对其进行控制研究，获取机器人的控制信号，为协作机器人的设计研究提供一种理论基础。

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基于灰色关联分析的沥青路面安全性能评价

于立泽１，刘作强１，杨洪生２，张海涛１

2020 (4): 136-141. doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2020.04.018

摘要 ( 213 )

PDF(1607KB) ( 102 )

沥青路面的抗滑性能和排水性能是评价路面安全性能的重要指标，为进一步分析路面安全性能的影响因素，通过拟合分析和灰色关联分析的方法研究了不同级配沥青混合料的体积指标以及筛孔通过率对沥青路面安全性能的影响。结果表明：沥青混合料密度、沥青饱和度与沥青用量对沥青路面的安全性能均有不同程度的影响；矿料间隙率和摆值、表面构造深度、渗水系数均有良好的线性拟合关系。通过灰色关联分析对影响沥青路面安全性能的影响因素进行评级，发现各筛孔通过率对沥青路面表面构造深度以及摆值的影响差异性较大，而对沥青路面渗水系数的影响差异性则较小。

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基于ＡＲＩＺ方法提升光伏板隐裂现场检测暗室遮光性能的分析

韩宏伟１，２

2020 (4): 142-149. doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2020.04.019

摘要 ( 209 )

PDF(3256KB) ( 95 )

针对应用技术创新方法———ＴＲＩＺ理论中ＡＲＩＺ方法的最终理想解、因果分析、资源分析、功能模型分析、冲突分析、物质－场分析等方法，分析了提升光伏板隐裂现场检测暗室的遮光性能问题，并用裁剪法、技术矛盾法、物理矛盾法、小人法等方法得出１个可行性较强的方案，使问题得以解决。

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计及风险的微电网日前优化调度分析

王大龙１，徐小东１，郭建平１，陈鸣１，田立亭２

2020 (4): 150-156. doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2020.04.020

摘要 ( 193 )

PDF(1809KB) ( 115 )

为提高微电网运行的稳定性，即系统受到扰动时使微电网具备快速调节运行状态的能力，基于场景分析建立了风电功率及分布式电源强迫停运的不确定性模型，提出一种计及风险的微电网日前随机优化调度模型，用来柔性调度微电网中的各种能源。同时，利用风险水平系数来控制微电网日前调度策略的运行风险值。研究结果表明，所提模型的有效性通过了微电网仿真系统的验证。

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考虑风电不确定性与需求侧管理的电力系统低碳经济调度

刘超，赵刚，岳园园，张鹏，王辉，王玮超

2020 (4): 157-164. doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2020.04.021

摘要 ( 182 )

PDF(1086KB) ( 183 )

减少碳排放是环境保护的重要目标，风电的高渗透率有助于节能减排。随着风电渗透率的不断增大，风电功率的波动性及随机性给电力系统的安全稳定运行带来了极大的挑战。因此，建立风电功率的不确定性模型、利用柔性资源提高电力系统风电消纳能力意义重大。建立了考虑风电不确定性与需求侧管理的电力系统低碳经济调度模型，研究了储能系统、需求侧管理对系统燃料成本、碳排放量、风电利用量的影响。在ＩＥＥＥ－３０节点系统中进行仿真，采用鸡群算法对模型进行求解，并对鸡群算法的不足之处进行了改进，解决了该算法迭代后期收敛慢、易陷入局部极值等问题。仿真结果表明：所提模型及算法可提高风电利用率，节能减排效果显著。

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光孤子传输中奇异波和孤子解的动力学特性研究

宋妮，薛慧，薛亚奎

2020 (4): 165-169. doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2020.04.022

摘要 ( 202 )

PDF(2331KB) ( 260 )

研究了光孤子传输中奇异波和孤子解的非线性动力学特性。首先，利用相似变换，将光孤子传输方程转化为常系数非线性薛定谔方程，基于标准非线性薛定谔方程得到该方程奇异波和两孤子解的解析表达式；其次，选取不同的增益或损耗系数，研究奇异波的非线性动力学特性；最后，利用数值模拟分析了两孤子相互作用的演化图。该研究结果可为实验技术的实现提供理论依据。

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非线性无人机集群系统分布式编队控制

艾莉

2020 (4): 170-175. doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2020.04.023

摘要 ( 259 )

PDF(1797KB) ( 326 )

针对非线性无人机集群系统，利用多智能体系统一致性理论实现无人机的分布式编队控制。利用无人机局部相对信息设计了分布式编队控制器。在一般有向固定通信网络拓扑结构下，通过变量替换，将无人机集群系统的编队问题转换为稳定性问题，通过矩阵分析理论和线性系统李雅普诺夫稳定性分析理论进行分析，获得了无人机集群系统达成期望编队队形系统的充分条件，给出了控制器增益矩阵的设计方法，仿真实验验证了结论的正确性。

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改进分水岭算法与Ｋｍｅａｎｓ方法结合的图像分割

周俊１，王超１，王帅２，胡威１

2020 (4): 176-182. doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2020.04.024

摘要 ( 257 )

PDF(4341KB) ( 257 )

针对分水岭分割算法存在的过分割及对噪声敏感问题，提出一种基于Ｋ-ｍｅａｎｓ聚类算法与改进分水岭算法结合的图像分割算法，首先，利用Ｋ-ｍｅａｎｓ聚类算法进行初始聚类分割，提取感兴趣的目标；然后，提出基于４－邻域相似度的改进分水岭算法，对Ｋ-ｍｅａｎｓ初始聚类图像应用改进分水岭算法分割目标区域。从100幅人骨医学图像提取人骨区域，实验结果表明所提出算法可解决分水岭算法的过分割问题，且有效分割了图像目标

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基于改进模拟退火算法的立体车库车位分配优化

李建国，贺云鹏，常立丹

2020 (4): 183-191. doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2020.04.025

摘要 ( 246 )

PDF(4164KB) ( 115 )

车位分配是立体车库运行的重要环节，决定着立体车库的运行效率，而现有立体车库车位分配研究中考虑的指标多为服务时间和能耗，缺乏相关指标间关系和立体车库顾客损失的分析。为此，以顾客平均服务时间、平均等待时间、平均能耗等作为效率评价指标，分析比较了带有顾客损失制的不同排队模型下立体车库运行效率指标的关系及对车库的影响。在此基础上使用模拟退火算法优化立体车库车位分配，并针对立体车库特征对传统模拟退火算法进行改进。通过对实际车库进行仿真，比较立体车库在就近车位分配方式、分区车位分配方式、传统模拟退火算法车位分配方式和改进模拟退火算法优化下的车位分配方式运行效率指标，验证了基于改进模拟退火算法的优化车位分配方式在降低能耗和提高车库运营利润方面的有效性。

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孤岛微网中基于离散傅里叶变换的分频储能优化

韩佳，王卓群，马平

2020 (4): 192-199. doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2020.04.026

摘要 ( 143 )

PDF(1075KB) ( 206 )

为实现对孤岛微网的分频储能优化，使用离散傅里叶变换将孤岛微网中频率分成３个部分，并分别对应不同的储能方式。设置多目标规划建立混合函数模型，用于选择蓄电池、飞轮、超级电容混合储能设备容量的最佳配置。同时，用雨流计数法预测混合储能中蓄电池寿命以防止实际使用中充放电时间和次数的干扰，并得出预测曲线图；最后以改进的粒子群算法验证了在含风电的孤岛微网中上述方案有效可行，对实际工程具有参考意义。

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基于Ａｎｄｒｏｉｄ的老年人智能监护系统研究

岳佳欣１，王忠２，郑晓彬２

2020 (4): 200-208. doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2020.04.027

摘要 ( 287 )

PDF(1560KB) ( 158 )

设计了一款基于Ａｎｄｒｏｉｄ便携式智能老年健康监护系统，系统包括跌倒检测、心率检测、地图定位３大功能模块。跌倒检测模块使用最大类间方差法计算最优阈值，采用合加速度幅值面积的曲线相似度区分跌倒行为与较高强度日常活动；采用小波阈值去噪算法去除输入信号中的噪声项，获得准确的实时心率测量结果；采用地图ＡＰＩ的定位ＳＤＫ，及时提供精确的位置服务，将异常警告及位置信息实时发送至监护人手机。系统采用Ｊａｖａ语言进行设计开发，在Ａｎｄｏｒｉｄ平台上运行稳定。测试结果表明：跌倒检测的误报率和漏报率分别为１．６７％、２％，心率检测的平均绝对误差和平均相对误差分别为１．６ｂｐｍ、２．０８％，可满足老年人监护的需求。

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透明质酸键合分枝状低分子量聚乙烯亚胺作为ｓｉＲＮＡ载体的研究

唐川，刘俊成，蒋革

2020 (4): 209-214. doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2020.04.028

摘要 ( 228 )

PDF(1339KB) ( 101 )

通过构建透明质酸键合低分子量聚乙烯亚胺的低毒性ｓｉＲＮＡ载体，探究其转染ｓｉＲＮＡ的效果。利用核磁共振氢谱确定透明质酸与低分子量聚乙烯亚胺嫁接形成复合物的结构，并通过ＭＴＴ方法检测其对细胞的毒性。采用凝胶电泳法确定ｓｉＲＮＡ与复合载体的结合比，利用粒度仪对其粒径大小、带电量等进行表征，并通过透射电子显微镜观察其形态。通过复合载体在Ｂ１６Ｆ１细胞内，观察其基因沉默效率。结果表明：当ｓｉＲＮＡ与复合载体的质量比为１∶２０时，其表面带电量约为＋０．３ｍＶ，粒子直径约为１１３．７ｎｍ，形态均匀呈球形，分散均匀。其对细胞毒性远远小于高分子量聚乙烯亚胺，但转染效果较好。因此，透明质酸键合低分子量聚乙烯亚胺是一种低毒、高效的新型非病毒载体。

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二氨基嘧啶类ＦＬＴ３抑制剂的三维定量构效关系研究

王绍军，李静，王娟，胡勇，林治华

2020 (4): 215-223. doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2020.04.029

摘要 ( 202 )

PDF(2066KB) ( 114 )

ＦＭＳ样酪氨酸激酶３（ＦＬＴ３）是一类ＩＩＩ型受体酪氨酸激酶，对造血干细胞的发育和增殖具有重要意义，为了设计更高生物活性的二氨基嘧啶类ＦＬＴ３抑制剂，针对４８个母核为二氨基嘧啶的ＦＬＴ３抑制剂化合物，运用比较分子力场分析（ＣｏＭＦＡ）方法和比较分子相似性指数分析（ＣｏＭＳＩＡ）组合场方法进行３Ｄ－ＱＳＡＲ研究，并应用分子对接研究化合物与受体间的相互作用。结果显示：ＣｏＭＦＡ模型的交叉验证系数ｑ２＝０．７３，非交叉验证系数ｒ２＝０．９７５，标准偏差ＳＥＥ＝０．２４２，ＣｏＭＳＩＡ模型的验证系数ｑ２＝０．７８３，非交叉验证系数ｒ２＝０．９９５，标准偏差ＳＥＥ＝０．１６０，说明ＣｏＭＦＡ、ＣｏＭＳＩＡ和分子对接研究结果为今后提高二氨基嘧啶类ＦＬＴ３抑制剂的生物活性提供了参考建议。

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一种简单、快速的东亚飞蝗卵胚胎细胞染色体制片方法及核型分析

孙小飞，余瑛

2020 (4): 224-229. doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2020.04.030

摘要 ( 183 )

PDF(1768KB) ( 141 )

以东亚飞蝗卵为材料，直接取其胚胎细胞涂片、染色，进行染色体观察，并对东亚飞蝗染色体核型进行了初步分析。结果表明：孵化３～４ｄ的虫卵是较佳的取样时相点，采用该方法制片简便、省时，得到的标本染色体分散度良好、形态清晰，分裂相多，有丝分裂时期完整。该制片方法的建立不仅为昆虫核型研究和染色体行为分析提供了便捷的手段，同时也为染色体相关的实践教学提供一种简便易学的参考方案。

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考虑信息变量Ｌｏｇｉｓｔｉｃ自然增长的ＳＩＲ传染病模型

原珊珊，张国洪

2020 (4): 230-234. doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2020.04.031

摘要 ( 172 )

PDF(1042KB) ( 149 )

讨论了一个信息变量按照Ｌｏｇｉｓｔｉｃ自然增长的ＳＩＲ传染病模型。得到了解的非负性和有界性，研究了无病平衡点和地方病平衡点存在性和稳定性的条件，并得到了在地方病平衡点处产生Ｈｏｐｆ分支的条件，发现信息自然承载量的变化可能导致传染病呈周期震荡。最后用数值模拟验证了相关的结论。

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异质集合种群上疾病传播动力学的研究

张杰，刘茂省

2020 (4): 235-242. doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2020.04.032

摘要 ( 229 )

PDF(1066KB) ( 166 )

由于交通出行越发便利，人员迁移对疾病的传播产生了至关重要的影响。为了研究无出生和死亡的异质集合种群网络中ＳＩＳ流行病模型中的反应扩散过程，首先确定了模型具有无病平衡点，并用下一代矩阵法表示出基本再生数；又由于邻接矩阵是随机的，给出了全局耦合网络来计算模型的无病平衡点和基本再生数；接着证明了无病平衡点的局部渐近稳定性，构建出Ｌｙａｐｕｎｏｖ函数证明了在基本再生数小于１且邻接矩阵不可约时，无病平衡点全局渐近稳定；之后证明了地方病平衡点的存在唯一性和全局渐近稳定性；最后通过数值模拟验证了理论结果。研究结果表明，人口迁移在传染病的传播过程中起到了很大的作用。

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ＨＡＣ模型在东盟股市中的相依性分析研究

白双燕, 吴永, 何霞, 贺洪莲

2020 (4): 243-250. doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2020.04.033

摘要 ( 172 )

PDF(530KB) ( 152 )

以近１０年东盟６个代表国的核心日股票收益指数为研究对象，选取２００９０１２１—２０１９０２１１的交易数据，分别建立ＡＲＭＡＧＡＲＣＨ模型和分层阿基米德Ｃｏｐｕｌａ（ＨＡＣ）模型来刻画东盟各国股市的动态特征和相依性风险。研究表明：ＡＲＭＡ（１，１）ＧＡＲＣＨ（１，１）模型对东盟代表国的股指收益率有着较好的拟合效果，偏ｔ分布下的模型能更好地捕捉收益率的尖峰厚尾性，在ＨＡＣ的３个生成元Ｃｌａｙｔｏｎ、Ｇｕｍｂｅｌ、Ｆｒａｎｋ函数中，Ｇｕｍｂｅｌ函数的拟合度最好。结果证明：马来西亚、印尼和新加坡的股指相依性最大，越南跟其他东盟国的股指相依性最小。该结果对国内外企业在东盟如何投资发展具有一定的指导意义。

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由混合数构造的伪Ｊａｃｏｂｉ矩阵的广义逆特征值问题

薛昕，雷英杰，郑志勇

2020 (4): 251-261. doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2020.04.034

摘要 ( 175 )

PDF(1078KB) ( 115 )

研究了一类伪Ｊａｃｏｂｉ矩阵的广义逆特征值问题，这类矩阵出现在非Ｈｅｒｍｉｔｉａｎ量子力学中。在不定内积的背景下，研究了由两个不同的实特征值以及对应的部分特征向量和顺序主子阵构造的此类伪Ｊａｃｏｂｉ矩阵，给出了此类伪Ｊａｃｏｂｉ矩阵的一个存在唯一性定理，并在欧几里德的除法的基础上提出了一种基于混合数的矩阵重构的数值算法，最后给出了具体的数值实验来验证该算法的有效性。

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一类ＨＩＶ感染模型的全局稳定性分析

王文星，吕贵臣

2020 (4): 262-266. doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2020.04.035

摘要 ( 208 )

PDF(1032KB) ( 244 )

研究了一类ＨＩＶ病毒在感染ＣＤ４＋Ｔ细胞时具有Ｌｏｇｉｓｔｉｃ有丝分裂，且抑制人体内染ＣＤ４＋Ｔ细胞产生的动力学模型。通过利用ＲｏｕｔｈＨｕｒｗｉｔｚ判别法、ＬａＳａｌｌｅ不变性原理、Ｌｉ Ｍｕｌｄｏｗｎｅｙ几何方法，得到了模型的全局性态，即当基本再生数Ｒ０≤１时，无病平衡点全局渐近稳定；当基本再生数Ｒ０＞１时，ＨＩＶ感染平衡点在一定条件下全局渐近稳定。

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半严格－（Ｂ，Ｇ）－半预不变凸规划的Ｗｏｌｆｅ对偶问题

孙佳徽１，邵重阳２，王泾晶２

2020 (4): 267-272. doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2020.04.036

摘要 ( 226 )

PDF(1046KB) ( 243 )

讨论了与半严格－（Ｂ，Ｇ）－半预不变凸函数有关的可微多目标规划问题（ＴＰ），及其相对应的Ｗｏｌｆｅ型对偶问题（ＴＷ）之间可行解与弱Ｐａｒｅｔｏ解的关系。给出了目标函数和约束函数均为可微的半严格－（Ｂ，Ｇ）－半预不变凸函数的多目标规划问题的弱对偶、强对偶和逆对偶定理。其结果拓展了已有文献中与广义凸规划相关的Ｗｏｌｆｅ对偶结论，具有一般性。

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