重庆理工大学学报（自然科学）

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李涛，魏政君，上官文斌

2022 (7): 1-10.

摘要 ( 194 )

PDF(2322KB) ( 159 )

准确预测多楔带附件驱动系统的动态响应对系统的开发设计具有重要的意义，而传统的计算方法存在计算精度偏低，或者计算效率低的缺点。考虑了张紧器的非线性迟滞特性，建立了三轮多楔带附件驱动系统的时域模型和频域模型，采用谐波平衡法－时频域切换技术（ＨＢＡＦＴ），求解了三轮多楔带附件驱动系统的动态响应。计算结果表明：与传统的数值迭代法相比，ＨＢＡＦＴ法具有高精度和高效率的特点。

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基于有限元与能量方法结合的前围板阻尼片布置优化

常光宝，张吉健，罗德洋

2022 (7): 11-17.

摘要 ( 130 )

PDF(3337KB) ( 175 )

铺设阻尼材料是汽车常用的减振降噪辅助手段，它可以有效提高汽车前围板、地板以及行李箱盖等位置的隔声性能。考虑到成本控制以及轻量化的要求，合理地优化阻尼材料的铺设位置成为车辆声学包设计中越来越重要的内容。提出一种基于有限元方法与能量方法结合的分析方法，可以高效快速地获得阻尼片的最优铺设位置。该方法中，针对扩散声场载荷进行计算，首先将板件结构进行分块处理，并通过脚本实现在每一块板件施加阻尼的计算方式，利用振动能量后处理功能，找到板件中对阻尼最敏感的位置。随后在敏感区域通过自动厚度优化计算，找到各区域最合适的厚度。该方法能够有效地降低阻尼材料的使用量，减重降本。相对于传统的模态应变能方法，该研究方法可以考虑车辆行驶时的确定激励位置和大小，且分块处理后计算模型的自由度数降低，计算效率较大提升。该计算方法对汽车阻尼片的前期设计有较好的指导意义。

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领航－跟随型多移动小车滑模编队控制

李咏华，张立，刘嘉睿

2022 (7): 18-27.

摘要 ( 181 )

PDF(3712KB) ( 246 )

针对多移动小车编队控制和队形变化控制问题，提出一种领航－跟随型多移动小车分布式编队控制方法。通过坐标变换定义了非完整约束轮式移动小车的运动学模型，采用滑模变结构控制，利用每个小车的跟踪误差设计编队控制器以实时调整小车线速度和角速度，实现跟踪误差的快速收敛。理论分析和数值仿真结果表明：所提出的编队控制方法能有效应用于多移动小车的编队控制和队形变化控制中，多移动小车系统能在２．００ｓ内快速收敛至期望队形并按照期望轨迹运动。该控制方法具有较好的抗干扰性能，在受到正弦信号干扰时能在１．５９ｓ内恢复期望队形。

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面向ＮＶＨ性能的汽车冷却风扇拓扑结构设计

杨丽，李奕慈，刘杰昌

2022 (7): 28-35.

摘要 ( 107 )

PDF(2305KB) ( 161 )

汽车冷却风扇结构设计不合理会导致发动机怠速工况下风扇噪声在部分频率上的声压级升高，严重影响整车ＮＶＨ性能。针对上述问题，面向玻璃纤维复合材料材质的汽车冷却风扇，提出基于复合材料均匀化理论和结构拓扑优化理论的风扇结构设计优化方法。以某车型冷却风扇为研究对象，通过建立代表体积单元（ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｖｅｖｏｌｕｍｅｅｌｅｍｅｎｔ，ＲＶＥ）模型实现对复合材料性能的预测，利用均匀化理论和有限元仿真分析及拓扑优化方法，分别对玻璃纤维的体积分数及冷却风扇结构进行优化。最后，通过对优化前后性能结果的对比分析发现，优化后风扇的ＮＶＨ性能明显改善，所研究的优化方法可以为更高ＮＶＨ性能的冷却风扇的结构设计提供参考。

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某三厢轿车前排风噪问题的诊断与优化

李星，徐锟涛，梁涛

2022 (7): 36-45.

摘要 ( 94 )

PDF(5632KB) ( 203 )

针对某三厢轿车在时速８０ｋｍ／ｈ以上时前排出现的“卟啦”风噪声问题，通过主观评价与客观测量，识别该噪声来源于前门外水切区域。结合外流场仿真及外水切断面结构分析，确定噪声类型为空腔噪声，由前门外水切区域横向气流与开口空腔的亥姆霍兹共振产生。通过对外后视镜局部造型优化并进行外流场仿真分析，发现外水切区域横向气流大小与外后视镜基座结构密切相关。针对外水切区域横向气流偏大及外水切断面空腔存在开口的问题，分别提出了基座尾部结构优化方案及外水切断面空腔封闭结构。通过实施以上优化方案，解决了前排“卟啦”风噪声问题；实测１００ｋｍ／ｈ匀速行驶时车内噪声语音清晰度提升４．６％，响度减小１０ｓｏｎｅ，车内风噪声品质得到明显改善。

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采用传感器融合的车辆前方碰撞预警系统

胡远志，董泰宏，罗毅

2022 (7): 46-53.

摘要 ( 173 )

PDF(2546KB) ( 216 )

前方碰撞预警系统（ＦＣＷ）是汽车自动安全系统之一，设计良好的ＦＣＷ需要对车间碰撞时间（ＴＴＣ）特征参数进行深入研究。针对激光雷达识别静止物体不足、视觉传感器检测车间ＴＴＣ精度低稳定性差的问题，设计了一种基于激光雷达与摄像头融合的车间碰撞时间估计算法。该算法先进行摄像头与激光雷达的数据配准与同步，利用摄像头ＹＯＬＯｖ３算法检测当前车道前方的车辆目标；再提取图像中的特征点并基于特征点匹配进行车辆目标跟踪；最后针对激光雷达点云数据、摄像头图像数据分别计算车间碰撞时间，使用卡尔曼滤波方法融合２种结果。测试结果表明：与传统单一传感器的碰撞时间估计相比，该算法表现更加稳定，异常值少，估计误差更小。

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大型车辆侧方碰撞危险度预警方法

罗石，朱少成，虞井生

2022 (7): 54-61.

摘要 ( 101 )

PDF(1479KB) ( 152 )

为了减少大型车辆转弯碰撞事故对车辆和行人的伤害，提出一种基于模糊综合评价法与ＧＡＬＳＴＭ模型的碰撞预警方法。先确定模糊综合评价模型中影响碰撞危险度的因素，然后结合车辆碰撞理论确定各个因素的隶属度函数及权重的分配，通过模糊算子计算碰撞危险度（ＣＲＩ）的大小，最后根据遗传算法－长短期记忆网络（ＧＡＬＳＴＭ）模型预测未来某段时间ＣＲＩ的大小对车辆侧方障碍物进行预警。实验结果表明：该方法准确率高，能有效对危险状况进行预警。

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考虑轨迹分析的车辆异常行为辨识

丁华，杨文杰，姜超

2022 (7): 62-69.

摘要 ( 140 )

PDF(3287KB) ( 215 )

针对复杂交通场景下单个模型无法同时检测车道线和车辆，以及车道线检测实时性较差的问题，提出了一种新的多任务检测网络模型，该模型可以同时检测车辆和车道线，无需任何先验信息。同时，在多任务检测网络模型下修正现有的基于车道宽度进行测距的方法：对现有方法在弯道下测距产生的误差进行分析后，提出一种弯道下基于车道线斜率的车道横向宽度的计算模型，在假设车道线是同心圆模型前提下，修正车道横向宽度计算公式后推导出前方车辆纵向距离的测距模型，车道线曲率为０．０１时，对５０ｍ范围内的车辆实施修正后的测距方法，测距误差小于３％；在车道线曲率小于０．００５时，对１００ｍ范围内的车辆实施修正后的测距方法，测距误差小于１％，相较于现有方法，修正后测距方法的测距精度显著提高。最后通过ＫＩＴＴＩ数据集验证在多任务检测网络下实施修正后的测距方法的效果，结果表明：多任务检测网络对车道线的近点拟合效果较好，且在有遮挡的情况下仍然可以预测出遮挡部分的车道线，鲁棒性较好，修正后的测距方法的平均测距误差小于５％，测距精度明显提高。

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行人与右转车辆冲突严重度评估

兰柳亭，徐磊，龚毅

2022 (7): 70-77.

摘要 ( 132 )

PDF(3593KB) ( 148 )

为降低车辆与行人冲突潜在危险，针对右转机动车与过街行人进行人车冲突严重度量化分级研究。以重庆市南岸区３个典型交叉口为例，采用实地调查和视频采集相结合的方法调查晚高峰时段人车冲突数据，利用Ｔｒａｃｋｅｒ软件提取冲突样本的人车运动轨迹和运动参数。选取碰撞时间（ｔｉｍｅｔｏｃｏｌｌｉｓｉｏｎ，ＴＴＣ）、安全减速度（ｄｅｃｅｌｅｒａｔｉｏｎｔｏｓａｆｅｔｙｔｉｍｅ，ＤＳＴ）和后侵占时间（ｐｏｓｔｅｎｃｒｏａｃｈｍｅｎｔｔｉｍｅ，ＰＥＴ）为冲突指标，分析冲突指标、冲突类型及冲突点位置分布特征，并通过ｋｍｅａｎｓ聚类算法评估交叉口冲突严重程度。结果表明：ＴＴＣ和ＰＥＴ与冲突严重程度呈负相关关系，ＤＳＴ与冲突严重程度呈正相关关系，模型聚类效果较好；不同过街冲突类型的冲突严重度存在差异，过街行人数量和人车相对距离对冲突严重程度存在显著影响。

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自动紧急制动下乘员坐姿对离位的影响

王占宇，沈亚敏

2022 (7): 78-85.

摘要 ( 127 )

PDF(4665KB) ( 254 )

针对未来智能车辆上乘员坐姿多样化，自动紧急制动系统（ＡＥＢ）的应用会对乘员造成碰撞前的离位现象，对乘员施加主动预紧，研究不同坐姿下安全带对乘员的保护性能。通过建立主动人体模型、自动紧急制动系统相结合的约束系统模型，构建乘员前倾、后倾４种坐姿，设定主动预紧器中预紧力和预紧时刻的参数范围，以乘员头、胸、背的离位距离为研究目标，建立Ｋｒｉｇｉｎｇ代理模型，并采用ＮＳＧＡⅡ优化算法对主动预紧器参数进行优化。结果表明：各坐姿下通过优化算法得到的最优预紧力和预紧时刻，运用Ｍａｄｙｍｏ仿真计算离位距离结果与预测值的误差在７％以内，乘员在制动时的离位距离有所改善。ＯＯＰ１和ＯＯＰ２坐姿中离位距离与预紧力呈负相关，ＯＯＰ３和ＯＯＰ４坐姿与预紧时刻呈现正相关，前倾角度大的坐姿预紧力越大，后倾坐姿则反之，预紧时刻触发越早对４种乘员坐姿的约束越有利。

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保险杠前防撞梁材料结构一体化轻量化设计

汪永嘉，董红顺，张代胜

2022 (7): 86-93.

摘要 ( 107 )

PDF(4100KB) ( 314 )

为了进一步实现汽车的轻量化设计，引入熔模精密铸造铝合金技术应用于汽车保险杠前防撞梁。结合熔模精密铸造工艺，对某款电动汽车保险杠前防撞梁进行材料－结构一体化设计，并以轻量化为目标，建立响应面模型进行一体化优化。试制优化后的新型前防撞梁，对比原钢制防撞梁，通过模态和碰撞试验及仿真验证其力学性能，确保新型铸铝防撞梁设计的可行性。重点说明了防撞梁优化设计、仿真和试验过程。结果表明：在保证性能的前提下，防撞梁质量减轻２０．５％，达成轻量化设计目标。

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某半挂车车架性能分析及结构优化设计

顾方秋，苏小平，缪小冬

2022 (7): 94-101.

摘要 ( 97 )

PDF(3861KB) ( 156 )

建立某半挂车车架的三维模型和有限元模型，并进行经典工况的强度、刚度和模态分析；使用变密度法对车架进行拓扑优化，并依据优化结果对车架结构改进；通过对改进后的车架模型进行灵敏度分析，筛选出具有针对性的尺寸优化的设计变量；以筛选出的设计变量设计试验，利用响应面模型和ＮＳＧＡⅡ算法对车架尺寸优化，并对优化结果进行圆整和验证。结果表明，优化后的车架质量下降了２９３ｋｇ，强度和刚度均符合要求，模态频率也均避开了发动机激振和路面不平所造成的振动频率，实现了轻量化的目标。

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某铝合金后副车架的分析与轻量化研究

张凯，苏小平，周大双

2022 (7): 102-108.

摘要 ( 104 )

PDF(3895KB) ( 166 )

以某铝合金后副车架为研究对象，基于Ｈｙｐｅｒｍｅｓｈ软件创建有限元模型并进行自由模态分析。基于Ａｄａｍｓ／ｃａｒ模块创建该汽车后悬架系统的多体动力学模型，求解不同工况下安装处的载荷并对后副车架进行强度分析。在后副车架满足强度、刚度要求并不产生共振的基础上，基于拓扑优化理论，对后副车架重新建模后进行结构轻量化设计。使得优化后的后副车架在强度、刚度、模态及疲劳寿命均符合要求的前提下，减重１０．８％。该设计方法也为汽车底盘其他零件的开发提供了理论参考。

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考虑多工况刚度和模态灵敏度的全地形车车架轻量化设计

龙江启，周平，郑金品

2022 (7): 109-118.

摘要 ( 91 )

PDF(5041KB) ( 145 )

针对某全地形车质量偏大的缺陷，提出一种基于刚度和模态灵敏度的全地形车车架轻量化方法。构建全地形车车架有限元模型并验证仿真模型的精准性；分析车架的弯曲和扭转刚度以及３种典型工况下的强度；采用相对灵敏度方法筛选设计变量，基于弯曲和扭转刚度的仿真分析，以质量最小为目标，１阶模态频率、扭转刚度和弯曲刚度为约束条件，对全地形车车架结构进行轻量化优化；将优化模型与基准模型进行综合对比，采用３种典型工况进行验证。结果表明：在弯曲刚度和扭转刚度分别提高４．９％和９．５％的条件下，车架总质量减少１７．３９ｋｇ，降幅为７．５％。优化后的车架在水平弯曲、极限扭转和紧急制动３种典型工况下的应力分别降低１５．０％、２．６％和８．８％。

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一种改进的串联机械臂逆运动学问题数值解法

马建伟，闫惠腾，沈亚彬

2022 (7): 119-125.

摘要 ( 162 )

PDF(1723KB) ( 260 )

逆运动学问题是机械臂运动控制的基础，数值法因其较好的通用性而被广泛使用。然而，常规基于ＬｅｖｅｎｂｅｒｇＭａｒｑｕａｒｄｔ（ＬＭ）迭代法的机械臂逆运动学数值解法存在收敛速度慢、易出现不收敛的问题，影响算法鲁棒性。为解决上述问题，提高算法收敛速度和收敛能力，在常规数值解法基础上提出了一种改进的机械臂逆运动学问题数值解法。创新将ＬＭ迭代法中每一迭代步的参数因子由当前迭代步对应的微分运动向量二范数确定，并额外设置步长因子以提高每一迭代步的迭代步长。基于６自由度串联机械臂的验证结果表明，相比于ＭａｔｌａｂＲｏｂｏｔｉｃｓＴｏｏｌｂｏｘ中ｉｋｉｎｅ函数的数值解法，提出方法的收敛能力提高了约１．８倍，收敛速度提高了７９倍，有效弥补了常规的数值解法鲁棒性不足的缺点。

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基于ＧＡ-ＢＰ神经网络的数控插齿机热误差建模

李淋，谭人铭，汪静姝

2022 (7): 126-131.

摘要 ( 97 )

PDF(2656KB) ( 130 )

热误差作为影响数控插齿机加工精度的重要因素之一，而目前有关插齿机的热误差补偿相关资料欠缺。提出基于ＧＡＢＰ神经网络的机床热误差优化建模方法，针对插齿机减少其热误差，提高加工精度。针对神经网络算法较多，但补偿效果仍存差距，因此比较了遗传算法（ＧＡ）和ＢＰ神经网络算法，介绍ＧＡＢＰ神经网络模型的具体步骤，以ＹＫＳ５１３２ＤＸ３型数控插齿机为实验对象，获得了敏感点温度和主轴Ｘ、Ｙ方向的热误差值，在此基础上，建立ＢＰ神经网络热误差预测模型和ＧＡＢＰ网络热误差优化模型。实验结果表明：与ＢＰ神经网络热误差模型相比，ＧＡＢＰ神经网络热误差模型的预测精度更高，残差变化幅度较平稳，稳健性强。

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纤维金属帽形结构低速冲击力学性能研究

张鑫，扈长智，刘皓林

2022 (7): 132-141.

摘要 ( 54 )

PDF(3847KB) ( 123 )

为了研究纤维金属混合材料帽形结构的动态冲击性能，采用落锤机和夹具测量碳纤维和铝合金的动态参数，采用拉伸机测量静态参数，对２种参数进行对比分析，研究应变率对于材料应力的影响，分别采用指数函数、三次多项式和幂函数拟合二者之间的关系，分析应变率影响材料强度的机制。在落锤机上进行不同速度的低速冲击实验，分别采用动态参数和静态参数进行仿真，验证动态参数的有效性。研究冲击速度和材料对帽形结构抗冲击性能的影响。结果表明：应变率主要影响材料的强度，在应力与应变率的关系中，三次多项式具有较好的拟合效果，碳纤维的拉伸、剪切应力随相应应变率的增加而增加，而压缩应力随着压缩应变率的增加而减小，铝合金的拉伸应力随着拉伸应变率的增加先增加后减小；对不同速度的冲击实验仿真，采用动态参数更接近真实的受力情况；比吸能随着冲击能量的增加而提高，与铝合金和碳纤维相比，纤维金属材料具有优良的抗冲击性能。

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聚氨酯改性沥青的流变特性及路用性能研究

周岚，张海涛

2022 (7): 142-147.

摘要 ( 78 )

PDF(1989KB) ( 159 )

传统的聚合物改性沥青在某些性能上仍不尽人意，而聚氨酯自身结构优势突出，能用来弥补常见改性剂的缺陷。为此，制备ＰＵ改性沥青，通过旋转薄膜烘箱加热实验评价ＰＵ改性沥青的抗老化性；利用动态剪切流变实验、弯曲梁流变实验对比分析ＰＵ改性沥青与９０＃基质沥青、ＳＢＳ改性沥青的流变行为；采用傅里叶变换红外光谱研究ＰＵ改性沥青的改性机理。研究结果表明：ＰＵ改性沥青老化前后针入度、软化点、延度的比率分别为９１％、９７％、８５％，ＰＵ改性沥青抗热氧老化性能优异；ＰＵ改性沥青在５２～８２℃时具有最优的高温性能；ＰＵ改性剂的加入改善了沥青的低温流变性能。

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Ｃｕ含量对黄铜接线端子组织和性能的影响

易轶杰，王振生，谢亿

2022 (7): 148-154.

摘要 ( 96 )

PDF(2685KB) ( 132 )

通过对４种不同Ｃｕ含量的黄铜接线端子的组织及其性能评价，研究了Ｃｕ含量与黄铜接线端子组织、力学性能、氨熏腐蚀性能和导电性能之间的关系。研究结果表明：Ｃｕ质量分数５９％的Ｈ５９合金由（Ｃｕ，Ｚｎ）相、Ｃｕ５Ｚｎ８相和ＣｕＺｎ相组成，Ｃｕ质量分数７０％的Ｈ７０合金由（Ｃｕ，Ｚｎ）相与树枝晶状的Ｃｕ０．６４Ｚｎ０．３６相组成，质量分数大于８０％的Ｈ８０合金和Ｈ９０合金，即随着Ｃｕ含量增多，黄铜组织中的ＣｕＺｎ金属间化合物逐渐减少，（Ｃｕ，Ｚｎ）相逐渐增多。随着Ｃｕ含量增多，黄铜强度降低，导电率升高，抗应力腐蚀能力增强。无应力和压应力的氨熏工况下，黄铜接线端子均不产生裂纹。拉应力的氨熏工况下，Ｃｕ含量小于质量分数８０％的黄铜合金中（Ｃｕ，Ｚｎ）／金属间化合物界面产生的微孔是导致裂纹的主要原因，表面镀锡不能完全抑制裂纹的产生。Ｃｕ质量分数９０％的Ｈ９０合金作为接线端子材质具有良好的应用可靠性。

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ＣＮＮ与ＳＶＭ和ＲｅｓＮｅｔ相结合的牛脸识别系统模型研究与实现

朱敏玲，赵亮亮，和首杰

2022 (7): 155-161.

摘要 ( 185 )

PDF(2657KB) ( 278 )

针对传统的牛个体身份识别需借助外部工具而产生的管理上的安全隐患及对牛身体的刺激和物理伤害问题，提出基于图像方法的牛脸生物特征提取的方法进行身份识别。同时，由于ＣＮＮ对硬件设施有高要求并且识别精度低、速度慢，以及传统机器学习方法对先验知识的依赖性，考虑到牛脸数据采集困难的小样本问题，以及自然野外光照、视角、距离、运动等客观环境因素与牛脸特征复杂性，提出以ＣＮＮ为主体且引入ＲｅｓＮｅｔ和ＳＶＭ相结合的牛脸识别与检测的算法与模型，其较传统的ＣＮＮ网络结构具有训练收敛速度快、识别率高及泛化性强等特点。在Ａｎｄｒｉｏｄ平台下运用该轻量型模型设计了安卓手机ＡＰＰ，完成了方便快捷的实时识别目标，并通过了实验验证，实验结果准确率达９５．１％以上。

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混合模型在网约车出行预测研究中的应用

帅春燕，王昱翔，许庚

2022 (7): 162-169.

摘要 ( 107 )

PDF(3351KB) ( 160 )

网约车出行交通流实时预测是智能交通的重要研究领域，针对网约车出行的交通流特点，提出ＳＳＡＬＳＴＭＳＶＲ混合模型对网约车短时交通流进行预测分析。使用奇异谱分析（ｓｉｎｇｕｌａｒｓｐｅｃｔｒｕｍａｎａｌｙｓｉｓ，ＳＳＡ），将交通流分解为１个主分量和３个随机分量，根据各分量的不同特征，分别采用长短期记忆神经网络（ｌｏｎｇｓｈｏｒｔｔｅｒｍｍｅｍｏｒｙ，ＬＳＴＭ）和支持向量回归（ｓｕｐｐｏｒｔｖｅｃｔｏｒｒｅｇｒｅｓｓｉｏｎ，ＳＶＲ）对不同分量进行预测，并将各分量的预测结果进行权重融合，得到最终的预测值，ＳＳＡＬＳＴＭＳＶＲ能够捕捉网约车出行交通流的主要规律及其随机变化趋势，预测结果也能够反映交通流的短期变化。结果表明：与其他基线模型相比，所提出的ＳＳＡＬＳＴＭＳＶＲ模型具有较低的预测误差和较高的精度和拟合度，其ＭＡＰＥ平均降低了４％以上，预测精度平均提高了６％以上

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商业中心区的驾驶人停车选择行为研究

任其亮，张洪峰

2022 (7): 170-176.

摘要 ( 91 )

PDF(1107KB) ( 161 )

解决商业中心区“停车难”问题，需要研究商业中心区的驾驶人停车选择行为。基于前景理论，构建了商业中心区驾驶人停车选择模型。通过对重庆南坪万达周边地区的数据进行回归统计分析确定了参照点，构建了影响驾驶人停车选择主要因素的价值函数以及概率权重函数，计算得到行程时间、步行时间、停车费率的前景值。利用熵权法确定各因素的权重并计算得到各停车方案的综合值。最终将模型计算结果和现状进行比较，验证模型的有效性。

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融合改进Ａ算法和贝塞尔曲线优化的路径规划算法

谢春丽，高胜寒，孙学志

2022 (7): 177-187.

摘要 ( 221 )

PDF(3503KB) ( 430 )

在路径规划问题中，提出以Ａ算法为基础的改进算法，引入跳点概念进行跳点搜索；提出有效障碍率概念，将有效障碍率与Ｏｃｔｉｌｅ距离相结合，并设置为启发函数；引入最小堆数据结构，改良Ｏｐｅｎｌｉｓｔ的最小值运算，大幅缩短取最小值时间。在ｐｙｔｈｏｎ编程环境下，进行低有效障碍率以及高有效障碍率２０２０、３０３０、５０５０的地图环境下的仿真。仿真结果表明：该算法在有效障碍率较低时，运算时间短，寻优结果较好；在有效障碍率较高时，与对照组相比，运算时间更短，访问节点数较少，并且节约了内存空间。

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一种面向物联网节点的动态信任评估模型

朱子豪，刘光杰

2022 (7): 188-196.

摘要 ( 140 )

PDF(1396KB) ( 251 )

针对现有物联网节点信任模型无法有效应对节点通信数据攻击以及难以抵抗恶意节点欺诈的不足，提出了一种面向物联网节点的动态信任评估模型ＤＴＡＭ。在直接信任值的计算中考虑到相邻节点数据传输的一致性，基于奖惩因子与能量因子激励节点的合法行为提高节点的竞争力；在推荐信任值计算中通过测量源节点与推荐节点的差异性评估节点推荐可信度；在综合信任值计算中建立动态权重函数动态分配信任权重；基于历史信任值，提出一种信任更新方法。仿真结果表明：ＤＴＡＭ能够有效地防御数据攻击，具有更好的动态响应能力，对欺诈恶意推荐节点有更好的约束能力。

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融合优化Ａ算法与动态窗口法的动态路径规划算法研究

姚进鑫，刘丽桑，何栋炜

2022 (7): 197-207.

摘要 ( 136 )

PDF(5116KB) ( 222 )

针对机器人路径规划对于全局最优性以及路径平滑度的性能要求，提出了一种新的基于跳点搜索的优化Ａ算法和动态窗口法的融合算法。在跳点搜索法基础上，该融合算法设计了由曼哈顿和欧氏距离结合的新的距离评估函数对Ａ 算法进行优化，以此获取全局路径信息；然后以动态窗口法为核心，快速地规划出一条具有高平滑度的全局最优路径。仿真实验表明：新的融合算法有效解决了优化Ａ算法规划的路径转折处曲率非连续的问题，提高了路径的平滑程度和全局最优性。最后在搭建的实际环境中进一步验证了算法的有效性，对机器人导航与路径规划有一定的应用价值。

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暗通道先验理论的绝缘子图像去雾算法

张俊林，石冬阳，贾兵

2022 (7): 208-215.

摘要 ( 84 )

PDF(2940KB) ( 139 )

以雾霾场景下的绝缘子图像为研究目标，在原绝缘子缺陷检测模型的基础上，采用改进型暗通道先验去雾算法进行图像预处理，以提升绝缘子缺陷检测精度。为保证在图像去雾的基础上具有良好的抗噪性能，并提高图像结构相似度，在传统暗通道先验去雾算法的基础上融入高斯滤波算法与图像对数增强算法，对图像亮度进行调整以增强绝缘子图像特征信息，并对比主流去雾算法去雾后的图像性能指标。仿真结果表明：运用改进型暗通道先验去雾算法得到的图像相对于改进前算法，其ＰＳＮＲ值平均提升６．８ｄＢ，图像ＳＳＩＭ值平均提升０．１４３，绝缘子缺陷检测精度提升１２％。

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不平衡下Ｖｉｅｎｎａ整流器的预测功率控制

肖蕙蕙，向文凯，张路

2022 (7): 216-222.

摘要 ( 83 )

PDF(2702KB) ( 143 )

针对电网不平衡条件，提出了一种预测功率控制策略。采用信号延迟法对电压、电流正负序分量进行提取；对电网电压平衡与不平衡条件下的预测功率进行对比分析，采用功率补偿方式消除负序电流，降低瞬时功率的波动振荡。该策略以功率跟踪误差最小作为控制目标，计算期望交流侧电压矢量，导入空间矢量脉宽调制中以形成闭环控制系统。在电网电压不平衡条件下，该策略响应速度快、鲁棒性好，能够有效抑制电流负序分量，降低电流中的谐波分量。利用Ｍａｔｌａｂ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ软件对Ｖｉｅｎｎａ整流器进行分析，验证了新策略的有效性。

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采用ＭＶＦＳＡ算法的射电望远镜曲面优化研究

沈世云，王扬帆，罗吉润

2022 (7): 223-230.

摘要 ( 117 )

PDF(2083KB) ( 158 )

依据ＦＡＳＴ射电望远镜主动反射面相关结构和工作原理，针对射电望远镜面对不同方向天体观察时主动反射面需要调整的问题，采用改进的非常快速模拟退火算法对射电望远镜曲面进行优化。以主动反射面单元面板的结点及其下拉索促动器为研究对象，采用面形精度来反映反射面瞬时拟合程度。利用机理建模方式确定工作面范围和理想抛物面方程；在满足约束条件的情况下，建立以工作面与理想抛物面拟合程度最高为目标的优化模型。为提高算法效率和拟合质量，求解采用改进的非常快速模拟退火算法，并与其他算法求解的结果进行比较分析。Ｍａｔｌａｂ仿真与求解结果表明：改进的非常快速模拟退火算法较普通算法收敛速度更快，拟合结果更优。

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柴油机齿轮室盖声振特性分析与改进

孟浩东，赵景波，张忠

2022 (7): 231-237.

摘要 ( 93 )

PDF(4010KB) ( 115 )

针对某型单缸柴油机在标定工况下齿轮室盖侧面噪声辐射问题，采用试验与仿真相结合的方法分析主要辐射部件齿轮室盖的声振特性。首先，在标定工况下采用近场声压阵面法结合１／３倍频程谱法定位分析齿轮室盖噪声辐射特性，联合基于自适应白噪声的完备性集总平均经验模式分解法与同步压缩小波变换法提取齿轮室盖振动响应的时频特征；然后，采用模态分析法识别齿轮室盖的模态特性，分析齿轮室盖声振响应特性与其相关性，发现致使结构动态特性变差的薄弱环节；最后，采取加强筋改进设计措施优化薄弱结构动态特性。仿真计算结果可指导后期控制齿轮室盖结构的声振特性。

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碳交易规制下供应链上下游企业绿色创新博弈研究

王依婷，李芳

2022 (7): 238-244.

摘要 ( 103 )

PDF(2229KB) ( 114 )

为了促进碳交易规制下企业的绿色创新，提高上下游企业之间的碳减排合作意愿，建立了一种二级供应链之间绿色技术创新的演化博弈模型，并构建制造商和供应商之间的博弈支付矩阵；根据双方的复制动态方程及Ｆｒｉｅｄｍａｎ理论，对博弈系统稳定性进行分析，判断达到均衡稳定策略所需的条件；用Ｍａｔｌａｂ软件进行数值仿真分析，模拟博弈双方的策略选择和演化规律。研究结果表明：补贴和惩罚策略都会对博弈双方的决策产生影响，供应商对于补贴力度更敏感，而制造商则对惩罚力度敏感；碳交易价格存在阈值，只有超过阈值时才能吸引博弈双方进行绿色创新。

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蜂窝旋转式公路护栏防护性能优化

沈亚敏，王占宇，黄希贤

2022 (7): 245-253.

摘要 ( 70 )

PDF(2775KB) ( 163 )

针对高速公路匝道和公路急转道等处交通事故频发，防护栏碰撞缓冲吸能不足的问题，设计了一种新型蜂窝结构旋转式公路防撞护栏，建立有限元模型，运用仿真分析软件ＬＳ ＤＹＮＡ模拟１．５ｔ小型客车、１０ｔ货车模型与护栏的碰撞过程。根据仿真结果中出现的护栏横向变形较大、旋转桶倾倒等问题，采用正交试验对旋转护栏结构重要参数进行优化，得到新型旋转护栏最优方案，并分析最优方案下护栏的防撞性能。结果表明：通过正交实验优化后的新型旋转护栏在小型客车、货车碰撞下，Ｘ、Ｙ方向质心最大加速度均小于２０ｇ，护栏动态变形小于１０００ｍｍ，碰撞过程中没有出现车辆翻越、骑跨、下穿护栏的现象，对车辆有着较好的阻挡、缓冲、导向功能，可有效保障乘员行驶安全。

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生态文明建设背景下的ＥＯＤ项目风险评价体系构建

袁宏川，罗鹏，段跃芳

2022 (7): 254-263.

摘要 ( 117 )

PDF(1686KB) ( 231 )

针对生态环境导向开发（ＥＯＤ）项目的运作面临着行业跨度大、环境和经济效益转化周期长等诸多风险因素，采用理论研究、文献分析及德尔菲法相结合的方法，依据生态文明建设背景的特点设计ＥＯＤ项目风险评价指标体系，构建基于博弈论组合赋权－云模型的风险评价模型，并以ＣＪ流域综合治理ＥＯＤ项目为例验证了此评价体系的科学性及适用性，为ＥＯＤ项目的风险决策与管理提供参考。

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综合能源系统多能互补优化方法研究

刘晨，龙浩，张文栋

2022 (7): 264-271.

摘要 ( 84 )

PDF(2341KB) ( 182 )

针对我国的能源体系结构存在着功能效率低下、能源搭配不当、环境污染严重等问题，采用博弈论理念实现综合能源系统多能互补优化调度，优化了传统的能源协同调度问题。该综合能源多能互补优化调度模型由热电联产机组、光伏发电和电网组成，分别建立了非合作博弈和合作博弈模型来求解系统的最大收益，分别比较了在非合作、部分合作和完全合作这３种博弈模式下的系统总收益。根据参与者是否结盟，提出５种博弈模式来证明Ｎａｓｈ均衡，并通过仿真实验得到各模式下的Ｎａｓｈ均衡策略。仿真结果表明，与非合作博弈相比，其余合作博弈产生的价值均大于非合作博弈，在完全合作博弈模式下的系统总利润率是最大的。验证了只有参与者完全进行合作才能满足保证多能互补能源系统利润最大化。

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随机森林算法在消费品召回效果评估中的应用

黄国忠，林琳，高学鸿

2022 (7): 272-280.

摘要 ( 115 )

PDF(1733KB) ( 131 )

针对消费品召回措施有效性、召回后的残余风险量化缺乏明确的评判标准等问题，提出基于随机森林的消费品召回效果评估方法。首先，运用ＣＩＲＯ层级评估模型从背景、行为、产出和影响４个层面分析召回效果的影响因子。针对召回活动产生的直接和增益效果，构建消费品召回效果评估指标体系。然后，根据召回效果优度值及残余风险量级分析，划分召回效果等级。引入随机森林算法确定指标的权重系数，构建消费品召回效果评估模型。最后，通过匹配度和相对误差验证，随机森林运用在该模型时的拟合预测值中，９３．３３％的样本在合理的误差范围内，说明随机森林算法适合并适用在消费品召回效果评估领域，该算法可以有效、快速地发现多个指标数据之间的潜在规律，进行准确预测。

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生物医学中高维非均衡数据整合算法

肖枝洪，李季，王一超

2022 (7): 281-292.

摘要 ( 97 )

PDF(1560KB) ( 121 )

针对随机森林算法（ＲＦ）以及过采样技术处理高维非均衡数据的不足，提出了新的算法：首先结合ＲＦ模型基尼系数与袋外数据准确率提出ＭＡＧ算法，并用此算法对高维数据进行降维处理；其次用动态离差平方和机器学习方法改进中心ＳＭＯＴＥ算法来优化非均衡数据少样本结构，使数据结构成为低维均衡结构；最后运用最小二乘支持向量机（ＬＳＳＶＭ）与ＲＦ对整合数据进行分类来判定所提出的算法的有效性。ＲＦ分类器和ＬＳＳＶＭ分类器的实验结果表明：所提出的ＭＡＧＰＤＳＳＤＳＭＯＴＥ算法整合数据较已有方法在Ｆｖａｌｕｅ值、Ｇｍｅａｎ值和Ａｃｃｕｒａｃｙ值上都有显著的提高，所提出算法整合数据较已有方法更精准，但从时间复杂度来看，提出的ＭＡＧＰＤＳＳＤＳＭＯＴＥ算法比已有方法复杂一点，但还是处于同一个数量级别。

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基于改进ＳＭＯＴＥ自适应集成的信用风险评估模型

于勤丽，于海征

2022 (7): 293-302.

摘要 ( 127 )

PDF(1345KB) ( 162 )

针对ＳＭＯＴＥ等过采样方法对每个少数类合成相同数量新样本以及合成边界噪声样本的缺点，提出了一种改进的ＳＭＯＴＥ过采样方法。为提高违约用户识别率，构建高效准确的信用风险评估模型，利用改进的ＳＭＯＴＥ过采样方法对不平衡数据进行平衡化处理，并构建基于基模型差异性的Ｓｔａｃｋｉｎｇ集成模型识别违约用户。为解决Ｓｔａｃｋｉｎｇ模型容易出现过拟合的问题，同时最大程度保证模型的准确率，根据ＪＣ指标为模型自适应的选择基模型，既要保证准确率，又要存在一定的差异性。ＬｅｎｄｉｎｇＣｌｕｂ数据集的实验结果表明，ＪＣ指标挑选出的基分类器所构成的Ｓｔａｃｋｉｎｇ集成模型性能更优。

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双层特征选择和ＣａｔＢｏｏｓｔＢａｇｇｉｎｇ集成的短期风电功率预测

康文豪，徐天奇，王阳光

2022 (7): 303-309.

摘要 ( 98 )

PDF(2082KB) ( 117 )

为了充分挖掘风电场数据和提高短期风电功率预测精度，提出了一种基于双层特征选择和装袋算法（ｂｏｏｔｓｔｒａｐａｇｇｒｅｇａｔｉｎｇ，Ｂａｇｇｉｎｇ）集成分类梯度提升算法（ｃａｔｅｇｏｒｉｃａｌｂｏｏｓｔｉｎｇ，ＣａｔＢｏｏｓｔ）的短期风电功率预测方法。首先，对风电场原始特征数据应用模拟退火特征选择进行特征寻优，得到第一层特征集。然后，在其基础上，第二层特征选择通过距离相关系数和最大信息系数分析风电功率强相关的特征，从而形成最终特征集。最后，建立ＣａｔＢｏｏｓｔＢａｇｇｉｎｇ集成模型进行风电功率短期预测，并使用新疆某风电场实测数据对算法有效性进行验证。结果表明，与传统单一机器学习模型及其Ｂａｇｇｉｎｇ集成模型相比，ＣａｔＢｏｏｓｔＢａｇｇｉｎｇ集成模型的预测精度和模型拟合效果更好。

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面向深度学习的商品销售额预测研究

唐甜甜，周伟

2022 (7): 310-317.

摘要 ( 188 )

PDF(1428KB) ( 276 )

由于销售数据的非平稳性等问题，深度学习模型很难预测未来值，为此，提出了一种新的转换平稳特征的方法。为了量化模型预测的准确性，引入了结合提取平稳特征能力的ＣＮＮ和分析时间序列能力的ＬＳＴＭ，构建串联ＣＮＮＬＳＴＭ的预测模型，与ＸＧＢｏｏｓｔ、支持向量机（ＳＶＭ）、ＬＳＴＭ和ＣＮＮ模型在测试集上通过拟合曲线并计算指标以作出评判。决策出影响销售额的关键因素，为企业改进促销方式，进而提高收益，具有现实意义。

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带有自愿隔离博弈的ＳＶＩＲ传染病模型研究

张溶萍，刘茂省，解博丽

2022 (7): 317-322.

摘要 ( 123 )

PDF(2313KB) ( 199 )

为了研究疫苗接种和隔离对传染病传播的抑制作用，构造了一个包含自愿隔离博弈和疫苗接种的传染病模型。通过理论分析证明了无病平衡点的局部稳定性。通过对比是否隔离和是否接种疫苗情况下感染者比例的变化情况，发现２种预防措施对传染病都具有抑制作用。结果表明：增加疫苗接种率和提高感染者隔离率可以减少基本再生数的值；当基本再生数大于１时，隔离易感个体能有效抑制传染病的传播。

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