重庆理工大学学报（自然科学）

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仿生蛛网安全轮胎模态特性及其影响因素分析

马洪旺，姜洪旭，李崇兵

2022 (9): 1-7.

摘要 ( 245 )

PDF(3646KB) ( 170 )

为消除传统充气轮胎存在的爆胎、穿刺等安全隐患，提出一种具有仿生蛛网结构的非充气安全轮胎。建立了包含橡胶材料超弹性、大变形等特征的仿生蛛网结构安全轮胎有限元模型，并对其模态特征进行分析，得到蛛网安全轮胎横向、径向各阶振型及其固有频率。采用单一变量法对轮辐厚度、支撑单元体数量以及胎面厚度等因素对安全轮胎固有频率的影响进行了分析。结果表明：该安全轮胎径向各阶振型呈现花瓣型，横向各阶振型呈现多扭特征；随着辐板厚度的增长，各阶径向和横向固有频率均有所增大，但辐板厚度对径向固有频率的影响大于横向固有频率。网片厚度对低阶固有频率的影响相对较小，支撑单元体数目的增加使各阶径向和横向固有频率值逐渐增大。研究结果为仿生蛛网安全轮胎的结构优化提供了参考。

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辐条式非充气轮胎振动模态研究

邓耀骥，刘涛，朱明鑫

2022 (9): 8-14.

摘要 ( 107 )

PDF(5213KB) ( 213 )

由轮胎振动引起的共振以及噪声问题是非充气轮胎设计开发的瓶颈之一。通过Ａｂａｑｕｓ软件建立辐条式非充气轮胎的非线性有限元模型，对非充气轮胎的固有频率及振型进行分析。通过改变模型的支撑体单元数量以及辐板厚度，建立对应的非充气轮胎模型，研究结构参数变化对非充气轮胎振动特性的影响；在相同变量下比较非充气轮胎固定模态与自由模态的区别。研究结果表明：辐条式非充气轮胎的变形主要发生在胎面与辐板处，且随着辐板的厚度与个数的增加，固有频率也随之增加；在自由模态下呈现刚性模态，且固定模态下的固有频率比自由模态下的固有频率高。研究成果可为辐条式非充气轮胎减振降噪以及参数优化设计提供依据。

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磁固耦合效应下集成式永磁电动轮定子振动响应与结构优化研究

李瑞，王强，林棻

2022 (9): 15-24.

摘要 ( 79 )

PDF(5318KB) ( 162 )

针对磁固耦合效应下集成式永磁电动轮定子振动问题，依据改进的子域模型理论和有限元分析方法，建立考虑定子齿尖效应的磁场预测模型。首先，根据Ｍａｘｗｅｌｌ应力张量方程，明确不平衡电磁力时空分布及幅频特性；其次，基于薄壳理论，将定子总成等效为弹性圆柱薄壳，建立考虑激振力变化的磁固耦合动力学模型，给出电动轮关键构件模态频率及振型；在此基础上，以降低定子耦合振动为优化目标，采用提出的自适应权重粒子群优化算法对定子结构参数进行设计。对比分析表明，结构优化后，定子磁固耦合振动得到了有效改善，提高了永磁电动轮运行的稳健性。

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蜂窝多孔结构辐板式非充气轮胎优化设计与研究

李瑶薇，臧利国，吕添

2022 (9): 25-33.

摘要 ( 168 )

PDF(4584KB) ( 141 )

相较于普通子午线轮胎，非充气轮胎具有较好的防爆性能，但在减振性、舒适性及操控性等方面存在一定的劣势。以降低轮胎簧下质量为优化目的，基于Ｔｗｅｅｌ非充气轮胎，以单块辐板为研究对象，利用有限元分析法进行结构优化设计与性能研究。首先通过辐板载荷工况下应力分布情况确定辐板中间部位为优化位置，并且基于蜂窝六边形设计了多孔辐板结构，研究不同基孔数量和排布方式下的优化方案对轮胎性能的影响。研究结果表明：轮胎的下沉量、最大应力与基孔数量呈负相关，通过对比发现，辐板３排基孔数量为１６时，适当地增加辐板厚度，非充气轮胎性能更接近于未优化无孔结构轮胎。研究结果可为非充气轮胎结构的优化提供理论指导。

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材料性能对柔辐式非充气轮胎力学特性的影响

王岩，付宏勋，陈凯

2022 (9): 34-41.

摘要 ( 108 )

PDF(4296KB) ( 213 )

材料性能对柔辐式非充气轮胎力学特性的影响较大，是柔辐式非充气轮胎设计的重要考虑因素。选取了４种不同属性的聚氨酯材料进行单轴拉伸试验，基于应力－应变试验数据构建了５种超弹性材料本构模型，并进行对比分析。基于单元构型方法，构建了柔辐式非充气轮胎数值模型，对其刚度特性、接地特性和支撑体应力分布规律进行仿真分析，并将仿真结果与轮胎样机试验结果进行对比，验证了模型的有效性。结果表明：不同材料性能柔辐式非充气轮胎的刚度特性、接地特性及应力分布规律基本一致，刚度曲线基本为线性变化，接地压力集中分布在胎肩区域，支撑体应力集中分布在中、下两侧辐板，随着材料硬度的增加，径向刚度及最大接地压力增加，但接地长度及支撑体应力减小。

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不同胎侧支撑胶结构的自支撑安全轮胎力学特性

吕添，臧利国，李瑶薇

2022 (9): 42-49.

摘要 ( 143 )

PDF(4071KB) ( 150 )

自体支撑式安全轮胎现已成为了乘用车防爆轮胎的主流配置，而作为核心部件的胎侧支撑胶，其结构对整个轮胎性能的影响是不可忽视的。以２２５／５０Ｒ１７９８Ｗ子午线轮胎为研究基础，设计了平直和圆滑边缘过渡的２种胎侧支撑胶结构方案，利用ＡＮＳＹＳ有限元分析软件对轮胎分别进行了零压工况下的负荷特性和接地特性分析。结果表明：２种方案的自体支撑式轮胎在径向刚度和接地应力分布方面均明显优于同工况下的子午线轮胎。并且通过类比２种结构方案可得出，在中低载荷下，较长的平直胎侧胶设计与带束层的重合面积更大，承载区域分布更均匀，可有效缓解胎面和支撑胶内部应力分布集中现象。研究结果对自体支撑式安全轮胎的力学性能分析和结构优化具有指导意义。

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沥青热再生路面养护车除尘系统结构设计与分析

梁栋，张嘉俊，吴鹏

2022 (9): 50-58.

摘要 ( 121 )

PDF(4541KB) ( 120 )

废沥青混合料在加热融化的过程中会形成大量有机烟气，加之搅拌引起的灰尘，使得沥青热再生路面养护车产生的废气成分复杂，单一手段难以净化去除。提出一种多级联合处理的除尘系统结构设计方法，包含旋风段、喷淋段和吸附段，通过多级分段处理实现对复杂成分废气的高效净化；基于有限元方法评估该系统结构在各阶模态下的频率、应变和模态振型，优化系统设计薄弱结构；重点针对具备尘气分离功能的旋风段结构，运用ＦＬＵＥＮＴ软件对其内部流场特性、湍流强度、切向速度和速度场矢量进行分析及优化，以提高除尘系统除尘效率和净化效果。结果表明：随着旋风段分离器排气管深度的增加，静压分布和气流切向速度越对称且稳定，其内部中心气旋的切向速度也不断减小，避免了沉降的灰尘被再次扬起，提高尘气分离效率；同时，考虑湍流强度和湍流耗散增大，当排气管深度超过筒体高度时，压力损失逐步减弱，当排气管深度设计为筒体高度时效果最佳，此时旋风段分离器对直径１～１０μｍ灰尘的分离效率可达９４．３％

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数控机床“对称映射”热稳健性建模方法研究

骆辉，路世青，冉靖

2022 (9): 59-66.

摘要 ( 102 )

PDF(2877KB) ( 98 )

针对数控机床温度敏感点存在随着季节变化而变动，导致预测模型的精度与稳健性随之变动的问题，提出了使用Ｋｍｅａｎｓ聚类算法结合灰色关联度的方法，优选出稳健性较高的温度敏感点，有效降低其变动性，提高了模型的精度和稳健性。针对不同型号机械结构不同的机床热特性差异，导致直接使用常用的多元线性回归（ＭＬＲ）算法建立的模型预测效果不佳的问题，提出了“对称映射”稳健性建模预测方法，有效提高了模型的预测精度与稳健性。同时，以Ｖｃｅｎｔｅｒ５５数控加工中心与ｌｅａｄｅｒｗａｙ４５０数控加工中心为研究对象，结合全年的实验数据并以Ｚ轴方向热误差数据为例，最终建立Ｚ轴方向热误差预测模型，其ＭＬＲ模型残余标准差平均值由数据处理前的８μｍ降低到４．２７μｍ，提升了４６．６％的精度。模型随着温度敏感点变动性的减弱，应用周期提升至６个月有效期，极大提高了模型的稳健性。

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ＶＶＴ中置式电磁阀孔槽结构参数对电磁力特性的影响

毛功平，徐志建，毛欢

2022 (9): 67-76.

摘要 ( 74 )

PDF(3341KB) ( 125 )

ＶＶＴ中置式电磁阀的阀芯和基座处开设的孔槽能减小机油的压缩阻力和阀芯的摩擦力，但会影响电磁力特性。针对该问题，利用建立的电磁阀三维模型开展了数值模拟，分析了孔、槽结构参数对平均电磁力、电磁力标准差的影响。结果表明：平均电磁力随基座排油孔直径、钢球槽直径、圆角半径、深度的增大而降低，电磁力标准差随基座排油孔直径的增大而增大，随钢球槽深度的增加而波动下降。其中，基座排油孔直径和钢球槽直径、圆角半径、深度对平均电磁力的影响较大，基座排油孔直径和钢球槽直径、深度对电磁力标准差的影响较大。

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基于有限元及贝叶斯网络的数控滚齿机热误差建模研究

樊隆祥，周启武，彭东林

2022 (9): 77-83.

摘要 ( 120 )

PDF(2589KB) ( 108 )

为减少热误差对数控滚齿机加工精度的影响，进行数控滚齿机床的热－结构仿真分析，基于贝叶斯网络理论建立了数控滚齿机热误差模型。利用有限元软件模拟数控滚齿机加工时的温升和热位移情况；基于仿真数据，采用模糊聚类对初始选择的多个温度变量进行分析，减少了温度变量间的耦合，再比较主轴热位移与温度变量的相关性，对聚类结果进行筛选得到建模所需的热关键点，减少了热误差实验测温的传感器数量。实验采集滚齿机的热关键点的温升和滚刀主轴热误差数据，对提出的热误差预测模型与实验测量数据进行比较，两者最大误差为３．５μｍ，表明该模型可有效预测滚齿机的热误差，为机床的热误差补偿提供了理论依据。

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五轴数控加工中心全域热特性评估方法

冉靖，路世青，骆辉

2022 (9): 84-90.

摘要 ( 116 )

PDF(2382KB) ( 140 )

对于数控加工中心的热特性测试，国际标准ＩＳＯ２３０－３∶２０２０中所涉及的“五点测量法”的热误差补偿是基于工作台上固定单点。然而，研究发现该法忽略了工作台不同位置存在热误差差异的现象，造成模型对整个工作台的预测精度降低。因此，根据国际标准，选择五轴数控加工中心为研究对象，提出了结合模型预测效果的机床热特性检测方法和评估标准。研究结果显示：相比于传统单点建模，全域模型可以显著降低热误差差异对整个工作台精测效果的影响，能更加有效地展现机床的实际性能。

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ＳＬＭ成形悬垂结构翘曲变形分析及修正

王飞，杜星杰，刘博玮

2022 (9): 91-97.

摘要 ( 152 )

PDF(2945KB) ( 220 )

激光选区熔化（ｓｅｌｅｃｔｉｖｅｌａｓｅｒｍｅｌｔｉｎｇ，ＳＬＭ）技术作为一种极具发展前景的增材制造技术，能够基于三维模型成形任意形状的零件。但在成形复杂零件时会出现悬垂结构，因为悬垂结构独特的特征导致悬垂面位置的散热条件、熔池稳定性差，常出现翘曲变形、挂渣等缺陷，严重影响零件的整体成形质量。针对激光选区熔化技术在悬垂结构打印中出现翘曲变形问题，将热弹塑性有限元法与固有应变法相结合，给出了悬垂结构的倾斜角度、成形高度、成形平面尺寸对翘曲变形的影响规律。采用响应曲面法，通过ＢｏｘＢｅｎｈｎｋｅｎ实验，建立了悬垂结构翘曲变形预测经验模型，据此提出了悬垂结构翘曲变形补偿方法。通过打印成型实验，验证了悬垂结构翘曲变形预测模型以及翘曲变形修正方法的正确性。

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结合神经文本生成的ＦＬＡＴ模型的中文电子病历命名实体识别

陈鹏，苏志同，余肖生

2022 (9): 98-109.

摘要 ( 118 )

PDF(1920KB) ( 123 )

随着医疗信息化的发展，电子病历命名实体识别受到了广泛关注。电子病历中包含大量的专业词汇，而专业词汇的切分错误会使命名实体识别效果不佳。ＦＬＡＴ模型在引入词边界信息时能有效避免分词错误信息的传播，提高命名实体识别效果，但ＦＡＬＴ模型依赖于高质量的词典信息。针对这一问题，提出了结合神经文本生成的ＦＬＡＴ模型，使用神经文本生成方法生成大量新病历文本，通过提出的评分函数筛选通顺的文本训练词向量作为ＦＬＡＴ模型的词典信息。实验表明：结合神经文本生成的ＦＬＡＴ模型在ＣＣＫＳ２０１７数据集上取得了９５．３２％的Ｆ１分数，比ＢｉＬＳＴＭＣＲＦ模型提高了１．１６％，比ＢＥＲＴＣＲＦ模型提高了０．８９％；在ＣＣＫＳ２０１９数据集上取得了８５．８７％的Ｆ１分数，比ＢｉＬＳＴＭＣＲＦ模型提高了５．１９％，比ＢＥＲＴＣＲＦ模型提高了１．３４％。

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一种利用目标结构关系增强的行人重识别方法

冯欣，李永波，杨武

2022 (9): 110-118.

摘要 ( 125 )

PDF(3844KB) ( 105 )

行人重识别旨在寻找与查找图像匹配的最佳目标图像，在视频目标搜寻中具有极大的应用意义。由于现有行人重识别方法忽略了对行人目标特征结构关系的挖掘，本文提出一种利用行人目标结构关系的结构增强可堆叠注意力模块。该模块通过计算某特征通道与其余通道之间的目标特征结构关系响应值来增强特征图对结构信息的表示能力。通过在经典行人重识别数据集Ｍａｒｋｅｔ１５０１及ＣＵＨＫ０３数据集上进行实验来验证模块有效性。实验结果表明，在ＲｅｓＮｅｔ网络中嵌入该可堆叠模块可学习到比先前方法更具区分性的特征表达，进而提高了行人重识别的准确率。

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非Ｓｃｈｅｉｍｐｆｌｕｇ条件对激光三角测距精度影响

陈雪花，肖亚维，黄林海

2022 (9): 119-127.

摘要 ( 175 )

PDF(3386KB) ( 180 )

在激光三角测距方法中，测量系统结构需满足Ｓｃｈｅｉｍｐｆｌｕｇ条件，使得激光光斑与探测器探测成像之间满足物像关系，保证距离测量精度。然而，光学镜头与探测器非共轴的设计结构较为复杂，成本更高，使用不方便。在实际应用中采用成像镜头与相机同轴化直接集成的方式，构建非Ｓｃｈｅｉｍｐｆｌｕｇ条件下的激光三角测距系统，虽然提升了稳定性、方便性，降低了成本，但是不可避免地降低了激光三角测距精度。基于以上背景，开展了非Ｓｃｈｅｉｍｐｆｌｕｇ条件对激光三角测距精度影响研究，建立非Ｓｃｈｅｉｍｐｆｌｕｇ条件下距离测量解析模型，分析激光光斑成像后理论中心位置与质心位置之间的定位误差，并依据距离测量模型解算非Ｓｃｈｅｉｍｐｆｌｕｇ条件下距离测量误差，定量评估非Ｓｃｈｅｉｍｐｆｌｕｇ条件下不同激光三角测距模型的测量精度，给出非Ｓｃｈｅ ｉｍｐｆｌｕｇ条件下保持测距精度所适用的系统参数和距离范围，为非Ｓｃｈｅｉｍｐｆｌｕｇ条件下激光三角测距法应用提供理论和数值基础。

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基于融合特征的长文本分类方法

鲍闯，乔杰，李海斌

2022 (9): 128-136.

摘要 ( 297 )

PDF(1884KB) ( 255 )

为解决当前长文本分类算法仅采用全局目标向量作为文本句向量表示，忽略文本明显的语义特征问题，提出一种基于融合特征的长文本分类模型。该模型采用ＢＥＲＴ训练词向量表示文本，按照长文本的分层结构进行文本划分，在句向量生成中融合卷积最大池化的特征向量和ＢＥＲＴ句向量作为局部文本的最终句向量。最后，通过双向长短期记忆网络提取文本的全局信息，并引入注意力机制关注重点，进行文本分类。提出的分割注意力长文融合模型有效地关注了文本语义特征，获得了较好的分类性能。该模型在海事海商长文数据集和复旦大学中文文本分类语料库２个数据集上进行的文本分类实验表明，该模型相对于基准模型具有更优的表现。

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交叉熵鲸鱼算法的制冷机组能效优化

徐伟民，邬剑升，余数

2022 (9): 137-145.

摘要 ( 114 )

PDF(1288KB) ( 133 )

结合制冷机组运行原理，建立了基于门控循环单元网络（ＧＲＵ）的某卷烟厂空调制冷机组能效预测模型，采用交叉熵鲸鱼优化算法（ＣＷＯＡ）对制冷运行工况进行寻优，该优化策略能跟随冷负荷变化动态调节设备运行参数。基于这２种智能算法的决策系统既解决了卷烟厂空调制冷机组机理建模困难的问题，又解决了制冷机组运行能耗高的问题。以某卷烟厂空调制冷机组实测运行数据为基础进行了预测和优化仿真实验，预测结果表明制冷机组ＧＲＵ模型在训练集和测试集上的均方根误差（ＲＭＳＥ）分别为１．０４７％和１．１８６％，预测精度高于ＬＳＴＭ网络模型，优化结果显示：ＣＷＯＡ优化后的能效值相比其他优化算法更高，较实际运行平均节能９％。因此，基于ＧＲＵＣＷＯＡ算法的智能模型可用于卷烟厂空调制冷机组的能效预测优化。

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面向生活垃圾图像分类的多级特征加权融合算法

徐传运，王影，王文敏

2022 (9): 146-155.

摘要 ( 147 )

PDF(2734KB) ( 173 )

生活垃圾的有效分类处理是改善社会环境的一项重要措施，传统的垃圾分类算法已经不能满足当前垃圾分类的要求。为了提高生活垃圾分类性能，在深入研究卷积神经网络中不同层次具有不同特征的基础上，提出一种面向生活垃圾图像分类的多级特征加权融合算法。构建基于ＲｅｓＮｅｔ的特征提取网络，通过多分支网络结构提取并处理图像不同层次的特征信息，在特征融合过程中分析自适应权重融合和固定权重融合对图像分类性能的影响，选取更优的加权融合方法对多级特征进行融合，从而获取更丰富的生活垃圾图像特征信息，提高垃圾分类准确率。实验结果表明，该算法在华为生活垃圾图像数据集上的分类准确率最高可达９７．５３％，优于其他算法，具有一定的实用价值。

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一种历史局部代价求解ＡＤＣＯＰｓ的算法

石美凤，吴俊，陈媛

2022 (9): 156-163.

摘要 ( 98 )

PDF(1059KB) ( 90 )

局部搜索算法是求解非对称分布式约束优化问题（ａｓｙｍｍｅｔｒｉｃｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄｃｏｎｓｔｒａｉｎｔｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｐｒｏｂｌｅｍｓ，ＡＤＣＯＰｓ）的热点，然而此系列算法都未利用历史局部代价这一关键信息。提出了一种新的历史局部代价的算法（ｈｉｓｔｏｒｉｃａｌｌｏｃａｌｃｏｓｔ，ＨＬＣ），利用局部代价历史记录求解ＡＤＣＯＰｓ。ＨＬＣ使用指数加权移动平均（ｅｘｐｏｎｅｎｔｉａｌｗｅｉｇｈｔｅｄｍｏｖｉｎｇａｖｅｒａｇｅ，ＥＷＭＡ）对局部代价进行模拟更新，并引入了种群机制对其充分模拟和搜索更广的解空间，从模拟局部代价的有效性和种群作用的优越性进行了理论分析。实验结果表明：ＨＬＣ比最先进的ＡＤＣＯＰｓ非完备算法有更高质量的解。

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应急场景通信机器人布放路径规划

孙弋，雷锦航

2022 (9): 164-171.

摘要 ( 119 )

PDF(2287KB) ( 119 )

针对应急场景通信基站站点布放的路径规划问题，提出了一种改进ＲＲＴ的基站通信机器人布放路径规划算法。采用目标偏置采样结合剪枝采样的新采样方法，以一定概率将目标点作为采样点进行随机采样，并结合新节点位置约束采样范围。在此基础上引入随机点引力和目标点引力思想来改变局部节点扩展方向，利用权重距离系数实时调整扩展步长。对生成路径进行３次Ｂ样条拟合。驱使基站通信机器人安全、高效、稳定地抵达预先规划好的基站位置。与其他几种算法的Ｍａｔｌａｂ仿真对比结果表明：所提方法具有可行性，且改进后的ＲＲＴ算法在进行基站布放时内存占用率更低，能耗更少，寻路代价更短。

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采用模糊支持向量机算法的前车识别系统

范博文，段敏

2022 (9): 172-178.

摘要 ( 99 )

PDF(2376KB) ( 116 )

针对辅助驾驶汽车在行驶过程中对前方车辆识别的实时性差、效率低等问题，提出基于方向梯度直方图（ｈｉｓｔｏｇｒａｍｏｆｏｒｉｅｎｔｅｄｇｒａｄｉｅｎｔ，ＨＯＧ）特征提取与模糊支持向量机结合的一种前车识别系统。对汽车行驶过程中的图像灰度化、二值化等预处理后，进行ＨＯＧ特征提取。对模糊支持向量机算法进行研究，通过增加模糊度变量的优化来选择最优分类决策面，使其对每个训练的正、负样本集的区域特征进行分类后识别。实验结果显示：模糊支持向量机算法不仅能够降低训练时的噪声，与支持向量机相比增强了支持向量，而且提高了训练时间与准确率；在能见度低的情况下识别效果较好，满足前车实时识别。

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基于改进ＦａｓｔｅｒＲＣＮＮ的目标检测算法研究

张海明，史涛

2022 (9): 179-186.

摘要 ( 237 )

PDF(2646KB) ( 225 )

基于ＦａｓｔｅｒＲＣＮＮ（ｆａｓｔｅｒｒｅｇｉｏｎｂａｓｅｄｃｏｎｖｏｌｕｔｉｏｎａｌｎｅｕｒａｌｎｅｔｗｏｒｋｓ）模型对目标图像分类识别和边界回归的一般原理，在基础卷积网络、多尺度特征融合以及加入注意力机制和利用生物视觉的稀疏特性方面对ＦａｓｔｅｒＲＣＮＮ网络模型做出改进。为验证所提出模型的性能，采用ＣＴＳＤＳ（Ｃｈｉｎｅｓｅｔｒａｆｆｉｃｓｉｇｎｄａｔａｓｅｔ）数据集，在分析现实中影响交通标志检测性能因素的基础上，对数据集的部分样本做遮挡、加噪处理，实现数据增广。Ｍａｔｌａｂ仿真结果表明：改进的网络模型对５类目标检测的平均精度为９８．８％，证明了模型的有效性。

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一种面向配电通信网ＷＳＮ分簇路由优化算法

杨佳，段琪癑，许强

2022 (9): 187-194.

摘要 ( 95 )

PDF(2246KB) ( 103 )

为了建立保障配电网通信ＱｏＳ需求的路由机制，建立合适的ＷＳＮ拓扑结构模型，对配电通信业务需求进行分析。提出了一种基于虚拟网格的蚁群分簇路由算法（ＥＤＡＣＯＶＧ），将整个ＷＳＮ覆盖区域划分为若干个相同大小的虚拟网格。簇头选举阶段首次引入三角模算子，综合考虑节点位置和剩余能量指标融合判定各网格当前最佳簇头，以此均衡网络能耗；簇间路由阶段将时延、带宽和丢包率结合在期望启发函数中，通过人为补充释放信息素来控制全局信息素更新，找到最优传输路径。Ｍａｔｌａｂ仿真分析结果表明：新算法能更迅速、更有效地找到最优路径来满足配电通信网中配电自动化业务的ＱｏＳ需求，延长了网络生命周期。

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融合图像识别和聚类分析的感应电动机参数辨识

黄淼，李涛，文旭

2022 (9): 195-201.

摘要 ( 128 )

PDF(2477KB) ( 102 )

为充分挖掘感应电动机出厂数据，提高参数辨识精度，提出一种利用电动机转矩倍数—滑差特性曲线和定子电流倍数—滑差特性曲线来开展参数辨识的方法。采用图像识别方法，将图片格式的特性曲线转化为离散的数据点；引入聚类分析对数据点进行简化；基于简化的数据集和电动机铭牌参数，建立参数估计的非线性优化模型。算例测试结果验证了所提方法的有效性，与未利用感应电动机特性曲线的辨识方法相比，新方法得到的模型参数能更准确地反映电动机的工作特性。

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基于手机信令数据的城市居民出行特征季节性差异分析

邓红星，韩树鑫

2022 (9): 202-210.

摘要 ( 127 )

PDF(4658KB) ( 373 )

结合实例对城市居民出行手机信令数据进行初期处理，在对比分析夏冬两季居民出行手机信令数据的基础上，对研究区域数据进行时间序列分析、聚类和空间自相关性指数分析，对两季节出行特征进行对比分析。研究结果表明：在时间和空间分布上，居民出行特征呈现时间滞后互相关性和自相关性，在出行强度上受气候、人文等各方面因素影响。基于手机信令数据的城市居民出行特征季节性分析方法对寒地城市交通规划与大数据分析的开展具有参考价值。

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交互界面和工作特征对人机交互质量的影响研究

张艺瀚，李贵卿

2022 (9): 211-218.

摘要 ( 145 )

PDF(1235KB) ( 187 )

为探究交互界面和工作特征对人机交互质量的影响，通过探索性因子分析找出影响人机交互质量的主要因素，使用回归分析对各因素的影响效果进行分析。将人机交互质量分为人机安全控制、人机智能进化和人机相互理解３个方面。数据分析结果表明：升级部分外部设备能提高人机交互质量；增强视觉、触觉、热感和平衡感交互能够不同程度地提高人机交互质量；创意型工作、辅助型工作、危险型工作和重复型工作中的人机交互存在交互质量差异。研究结果明确了实际运用中提升人机交互质量的重点路径，深化了该领域的理论研究，使人机交互设计更贴合现实状况。

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ＦＳＥＣ赛车动力电池热蔓延防护研究

李书华，吴钇陶，吴宗扬

2022 (9): 219-225.

摘要 ( 108 )

PDF(2965KB) ( 112 )

提出一种由相变蓄热翅片和液冷板结合的锂电池模组热失控阻断系统，通过对ＦＳＥＣ赛车电池模组的热蔓延防护特性进行数值仿真研究，发现该系统能够有效延缓热失控向相邻电芯蔓延，能有效阻断热失控蔓延到整个电池模组。对该系统不同影响因素的分析表明，蓄热翅片厚度达到１．４ｍｍ时，能最大程度延缓热蔓延，延长时间为４８３ｓ；蓄热翅片覆盖面积达到９０％时，能最大程度延缓热蔓延，延长时间为４０３ｓ。该ＦＳＥＣ赛车电池模组的热防护系统可为电池热阻断设计提供参考依据，对延长赛车手逃生时间和保护车手人身安全具有重要意义。

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考虑低碳因素的无水港扩展以及运量分配方案

赵建有，张振东，董贝贝

2022 (9): 226-234.

摘要 ( 128 )

PDF(2628KB) ( 80 )

用于新能源发电系统的固态变压器（ＳＳＴ）并联运行可以提高输出电能针对现有的无水港已经难以满足日益增长的货运需求的情况，依据无水港枢纽规划扩展需求，考虑在货物运输、装卸以及更换交通运输方式时的碳排放，创新地将碳税添加进成本之中，构建以运输时间最少和运输网络成本最小为目标，以低碳为要素的运输枢纽扩展和运量分配的双目标模型，以解决运输网络扩展的问题。以宁波港及其涉及的运输网络为例，使用粒子群优化算法及量子粒子群优化算法对模型进行求解，并对２种算法的结果进行对比，择优选择量子粒子群优化算法求解出无水港扩展方案和新的运量分配方案。结果表明：与原运输网络相比，扩展内陆城市为无水港枢纽能增加网络的运量处理能力，降低货物运输时间，提高了货运网络的运输能力。

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轨道交通网络化的应急公交驻车点选址研究

王宇晴，查伟雄，万平

2022 (9): 235-242.

摘要 ( 108 )

PDF(1565KB) ( 91 )

为提升城市轨道交通网络的应急救援能力，研究了基于应急车站重要度的驻车点选址问题，首先分析了应急车站重要度的影响因素，构建了多指标评价模型。以乘客的加权等待延误最小和驻车点的建设成本最低为优化目标，结合车辆调度与选址的方案，建立了应急公交驻车点的多目标选址模型。接着选用ＴＯＰＳＩＳ方法和改进的ＮＳＧＡⅡ算法进行求解，确定驻车点的车辆储备规模。通过对比分析不同选址方案，结果表明：随着预设驻车点数的增加，乘客加权等待延误降低、驻车点建设成本升高；且考虑外部道路环境会影响选址过程中车站的重要度，在考虑其影响后，乘客加权等待延误降低了５．０９％，建设成本降低了３．６７％，同时驻车点位置向应急车站重要度较高的中断站靠拢。

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考虑综合需求响应的电气综合能源系统低碳经济调度

赵硕，胡健，王云鹏

2022 (9): 243-252.

摘要 ( 106 )

PDF(2082KB) ( 135 )

当前综合能源系统经济调度研究的重点是兼顾系统的经济效益与环境效益。在此基础上，考虑负荷侧影响，引入综合需求响应，建立以降低系统运行成本和减少碳排放为目标的低碳经济调度模型。首先，根据负荷响应特性建立了综合需求响应模型；其次，利用机会约束描述风电出力不确定性并运用通用分布处理；再次将模型线性化处理后，运用ＮＳＧＡⅡ算法求解模型中的多目标函数；最后，选取ＩＥＥＥ３３节点与比利时天然气２０节点系统展开分析。实验结果表明：所构建的低碳经济调度模型可以有效提升系统运行经济性，同时兼顾环境效益。

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Ｃａｐｕｔｏ型对流方程的间断伽辽金有限元方法

王震

2022 (9): 253-259.

摘要 ( 98 )

PDF(1260KB) ( 85 )

研究了一类带有初始弱正则性的时间分数阶对流方程的高精度数值逼近方法，其中时间分数阶导数是Ｃａｐｕｔｏ意义上的。结合时间分数阶导数的非均匀Ａｌｉｋｈａｎｏｖ公式和空间方向上的间断伽辽金有限元方法给出了全离散数值格式，并分析了格式的稳定性、收敛性和误差估计。最后，通过数值算例验证了算法的有效性和理论精度。

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卡尔曼滤波下混沌噪声背景中微弱脉冲信号的检测

苏理云，石林

2022 (9): 260-265.

摘要 ( 139 )

PDF(2376KB) ( 140 )

如何提高目标微弱信号的检测正确率，一直是信号研究处理的难点。基于卡尔曼滤波，提出了一种适用于混沌噪声背景下微弱脉冲信号的检测方法。利用卡尔曼滤波建立一步预测模型对混沌信号进行单步预测，得到预测误差；给定一个阈值，用于检测出被淹没在混沌噪声下的微弱脉冲信号。仿真实验结果表明：利用卡尔曼滤波可以更准确高效地检测出混沌噪声背景下的微弱脉冲信号，且状态空间模型的检测结果最优，在信噪比为－８０．１２ｄＢ时，检测精度高达９１．６７％，Ｆ１得分达到了０．８８，相较于ＡＲＩＭＡ模型检测精度提高了８．３３％，检测性能提高了４．００％。

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针对秩序多项特征变量的一种改进随机森林算法

周晓霞，张治飞，杨赫

2022 (9): 266-278.

摘要 ( 131 )

PDF(1604KB) ( 121 )

针对含秩序多项特征变量的二分类问题，利用互信息的刀切估计（ＪＭＩ）先对特征变量进行排序和筛选，结合秩序多项特征变量的伪项识别及融合方法，为随机森林提出一种新的可有效处理含秩序多项特征变量的合成算法。通过对实际的包含秩序多项特征变量的银行信贷数据以及学生成绩调查数据进行仔细对比分析，验证了所提出算法的实用性和有效性。

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基于混合模型的综合客运枢纽离站客流疏导效果评价研究

赵永明，饶畅，刘星良

2022 (9): 279-287.

摘要 ( 122 )

PDF(2865KB) ( 176 )

：针对枢纽离站客流疏导效果评价定量化研究不足的问题，提出了一种离站客流疏导效果量化分析评价方法。根据客运枢纽内部交通接驳方式，对客运枢纽进行功能区划分；对客流离站过程细化分析，建立综合枢纽客流疏导效果评价指标体系；根据评价指标体系二级指标特征，基于聚类算法对历史客流数据进行疏导效果等级划分；基于综合ＡＨＰ和熵权法双重优势的双层混合模型对客流疏导效果进行评价。以重庆北站北广场为例进行分析，研究结果表明：重庆北站工作日疏导效果评价等级指数在２．０～３．０，疏导效果一般；非工作日评价等级指数在２．０～４．０，疏导效果一般；节假日评价等级指数在２．０～５．０，疏导效果较差。大客流情况下，轨道交通功能区客流疏导评价等级指数平均增长１４％，其余功能区平均增长之和为７％，说明大客流情况下，轨道交通对客流疏导作用较强。

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基于ＭＳＧＡＲＣＨＭＩＤＡＳ的组合预测模型的研究及应用

吴江斌，王璐，夏正兰

2022 (9): 288-296.

摘要 ( 127 )

PDF(2183KB) ( 157 )

传统的ＧＡＲＣＨ类时间序列预测模型，通常会因为结构断点或机制转移产生的伪持续性而影响预测性能。针对该问题，设计了一种基于ＭＳＧＡＲＣＨＭＩＤＡＳ非线性时间序列组合预测模型来提高预测精度，一方面引入马尔可夫状态转换过程解决了结构断点和机制转换的问题，另一方面利用组合预测弥补了单结构模型结果不稳定的缺点。以上证指数为例，比较组合预测模型与传统模型的预测结果。实验结果表明，与其他模型相比，ＭＳＧＡＲＣＨＭＩＤＡＳ平均组合预测模型能有效提高预测精度。

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不同组织来源线粒体提取效率和质量的差异研究

张晗奕，彭翠平，袁玉川

2022 (9): 297-304.

摘要 ( 176 )

PDF(3010KB) ( 268 )

：目的：研究Ｃ５７ＢＬ／６Ｊ小鼠不同组织来源的线粒体提取质量评价。方法：通过差速离心法提取小鼠心、肝、脾、肺、肾、肌肉以及外周血中的线粒体，观察线粒体提取效率、线粒体提取量和线粒体功能，并对其中提取效率最高的心脏和肝脏来源线粒体进一步分析，透射电镜以及共聚焦观察提取的线粒体结构；ＷｅｓｔｅｒｎＢｌｏｔ分析提取线粒体的包浆蛋白以及线粒体相关蛋白水平；对提取线粒体的线粒体功能（三磷酸腺苷、线粒体膜电位）分析比较。结果：几种组织来源线粒体中，肌肉、外周血提取的最少，肝脏和心脏提取的线粒体都能成功提取结构完整且纯度较高的线粒体，但肝脏提取的线粒体ＡＴＰ含量、膜电位较心脏提取的线粒体低。

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急性缺血性脑卒中与血浆细胞因子相关性分析研究

邢媛，张楠，申致远

2022 (9): 305-311.

摘要 ( 99 )

PDF(1237KB) ( 79 )

目的分析急性缺血性脑卒中的病情与炎性细胞因子之间的相关性。方法选择２０２０年３月至２０２１年１２月河北医科大学第一医院神经内科收治的急性缺血性脑卒中（ＡＩＳ）患者７１例，另选同期与ＡＩＳ组年龄和性别匹配的健康对照者７６例。使用Ｎａｖｉｏｓ流式细胞仪分析血浆中１１种细胞因子水平变化，包括ＩＬ２、ＩＬ４、ＩＬ５、ＩＬ６、ＩＬ８、ＩＬ１０、ＩＬ１２Ｐ７０、ＩＬ１７Ａ、干扰素－α（ＩＦＮα）、干扰素γ（ＩＦＮγ）及ＩＬ１β。分析比较两组受试者的一般资料及细胞因子水平的变化。结果ＡＩＳ组与对照组相比，白细胞水平及血红蛋白水平明显升高（Ｐ＜０．０５），但１１项细胞因子水平未见明显差异（Ｐ＞０．０５）。在ＡＩＳ组中，ＩＬ２及ＩＬ１０均与ＡＩＳ入院时ＮＩＨＳＳ评分严重程度成正相关（ＩＬ２：ｒ＝０．２５４，Ｐ＝０．０３３；ＩＬ１０：ｒ＝０．３１９，Ｐ＝０．００７）；并且ＩＦＮα与住院天数呈正相关（ｒ＝０．２５１，Ｐ＝０．０３４）。结论急性缺血性脑卒中患者的ＩＬ２和ＩＬ１０水平与发病时ＮＩＨＳＳ评分严重程度呈正相关，ＩＦＮα与住院天数呈正相关，细胞因子水平在急性缺血性脑卒中的疾病程度判断方面具有临床应用价值。

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斑马鱼模型在评价多糖类成分增强免疫活性研究中的应用

王海强，饶唱，曾易

2022 (9): 312-322.

摘要 ( 232 )

PDF(1284KB) ( 343 )

斑马鱼与人类基因相似度达到８７％，且具有操作方便等高通量筛选模式动物的特征。此外，斑马鱼的免疫系统发育的比较完备，同时具备固有免疫与获得性免疫，已被广泛应用于药物对免疫系统的影响等研究领域。多糖可以增强抗氧化能力、调控炎症反应、促进细胞稳态，具有增强机体免疫力等作用。以斑马鱼为实验动物，研究多糖类成分的促进免疫活性作用，也是近期多糖免疫活性研究中采用的主要手段之一。本文主要从该类研究中的多糖种类、给药方式及评价手段、病原菌使用、涉及的信号通路等方面进行了总结，可为开发具免疫增强功能的潜在药物提供一定的参考。

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