重庆理工大学学报（自然科学）

Select

ＦＳＡＣ赛车动态视野算法研究

宫彦乔, 刘立东, 李刚

2023 (1): 1-8.

摘要 ( 216 )

PDF(2961KB) ( 200 )

针对中国大学生无人驾驶方程式（ＦＳＡＣ）赛车在高速转弯工况中，由于弯道视野中获得的桩桶数量少而易于导致路径规划失败的问题，设计了一种基于激光雷达和惯性导航的动态视野算法。该算法基于激光雷达信息对桩桶进行检测，同时利用惯性导航解算得到航向角的变化量，并进行加权滑动平均滤波，预测下一时刻航向角变化趋势，结合车速与车轮转角信息，计算并调整感兴趣区域的范围，将感知视野保持在赛道中央，在转弯处获取更多桩桶信息。将算法进行实车验证，结果表明：有效提高了赛车的感知效率，提升了赛车的路径规划能力。

相关文章 | 计量指标

Select

城市复杂环境下的车辆组合定位算法研究

朱元, 吴博宇, 陆科

2023 (1): 9-18.

摘要 ( 178 )

PDF(3750KB) ( 153 )

针对城市环境下的全球卫星导航系统（ＧＮＳＳ）信号异常导致的车辆组合定位系统定位精度下降的问题，提出了一种基于模糊自适应卡尔曼滤波的车辆组合定位算法。利用模糊推理系统监测ＧＮＳＳ提供的辅助信息并输出量测噪声调整系数，利用改进的ＳａｇｅＨｕｓａ自适应滤波算法对量测噪声进行自适应估计，并与误差状态卡尔曼滤波（ＥＳＫＦ）相结合，通过及时调整量测噪声协方差的方式提高系统在ＧＮＳＳ信号异常区域的定位精度，同时加入车辆运动约束对模型进行修正。采用计算机仿真和实车实验的方式对所提算法的性能进行了验证，结果表明：所提算法能够及时有效地对量测噪声进行调整，在ＧＮＳＳ信号异常区域的定位精度相较于标准的ＥＳＫＦ算法有明显提升。

相关文章 | 计量指标

Select

复杂交通环境下基于关键目标的视觉ＳＬＡＭ

连静, 皮家豪, 李琳辉

2023 (1): 19-25.

摘要 ( 164 )

PDF(2177KB) ( 186 )

为解决当前视觉ＳＬＡＭ（ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎａｎｄｍａｐｐｉｎｇ，同时定位及地图构建）算法在近处纹理稀缺、动态物体遮挡等复杂交通环境下出现的定位失效的问题，提出一种基于关键目标的视觉ＳＬＡＭ算法。首先，以典型交通场景环境感知算法所检测的交通信号、标志等静止目标为基础，在静止目标中进行特征提取并筛选关键目标。其次，通过关键目标的类别和几何参数完成相连帧之间关键目标的匹配。然后，基于关键目标进行ＳＬＡＭ系统的初始化和跟踪，并通过最小化重投影误差求解当前相机位姿。最后，在局部建图线程中对相机位姿和关键目标三维坐标联合优化，并在局部地图中更新。经实验验证，所提算法能有效解决近处纹理缺失环境下的定位失效问题，保持了较高的定位精度，具有良好的环境适应性。

相关文章 | 计量指标

Select

视觉感知下的人工势场设计与避撞路径规划

张宇航, 冀杰, 马庆禄

2023 (1): 26-36.

摘要 ( 198 )

PDF(6198KB) ( 193 )

针对智能车辆避撞超车的路径规划问题，提出一种基于单目视觉的人工势场设计方法。首先，采用随机采样一致算法求解车道线参数，并利用ＹＯＬＯ３ＤＢｏｘ算法获得前方车辆的位置信息；然后，结合车辆动力学和道路结构确定人工势场的关键参数，利用三角函数和指数函数构建用于路径规划的人工势场；最后，对直道和弯道２种道路工况下的路径规划效果进行仿真和试验验证。结果表明：利用单目视觉的图像信息能够有效构建虚拟人工势场，新路径规划算法考虑了直道和弯道工况下的道路边界和及车辆约束，能使被控车辆实现避撞和超车任务。

相关文章 | 计量指标

Select

智能汽车仿人换道ＴＳＫ模糊可拓控制研究

耿国庆, 丁鹏程, 江浩斌

2023 (1): 37-46.

摘要 ( 98 )

PDF(3454KB) ( 94 )

为提高智能汽车自主换道的轨迹跟踪精度和乘员舒适性，提出了一种将可拓控制与ＴＳＫ（ＴａｋａｇｉＳｕｇｅｎｏＫａｎｇ）模糊控制相结合的智能汽车仿人换道控制方法。通过驾驶模拟器对熟练驾驶员的实际驾驶轨迹数据进行采集，基于广义回归神经网络进行仿人理想轨迹拟合。为提高智能汽车对拟合轨迹的跟踪能力，引入可拓控制策略根据系统状态划分不同控制域，并在经典域和可拓域分别采用ＰＩＤ反馈控制和ＰＩＤ前馈－反馈控制，解决单一控制算法的局限性。为进一步改善可拓控制在不同控制域边界的抖动问题，采用了ＴＳＫ模糊控制对其稳定性进行优化。仿真结果表明，该控制算法保证在不同换道工况下都具有较高的跟踪精度和舒适性。

相关文章 | 计量指标

Select

网联环境下混合动力汽车分层能量管理策略

张扬, 梁栋, 张鹏飞

2023 (1): 47-55.

摘要 ( 140 )

PDF(3711KB) ( 233 )

在城市道路背景下，提出分层式模型预测控制（ｍｏｄｅｌｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅｃｏｎｔｒｏｌ，ＭＰＣ），合理规划车速，减少混合动力汽车频繁启停，提升交通效率并进行能量管理，提高燃油经济性。上层模型预测控制利用智能网联技术获取前车速度及位置等状态，结合交通环境数据预测车辆避免红灯停车的最优车速；下层模型预测控制根据最优车速对混合动力汽车进行能量管理以提高燃油经济性。对比分析分层式ＭＰＣ所得能量管理结果与相同车速下动态规划能量管理结果，表明：分层式ＭＰＣ方法能有效避免车辆红灯停车怠速，提高燃油经济性和道路通行率。

相关文章 | 计量指标

Select

基于深度确定性梯度算法的端到端自动驾驶策略

赖晨光, 杨小青, 胡博

2023 (1): 56-65.

摘要 ( 196 )

PDF(1688KB) ( 245 )

根据深度确定性策略梯度算法理论，提出了端到端的自动驾驶控制策略，通过Ｃａｒｌａ无人驾驶模拟器，以汽车前视图像和少量测量信息作为输入，直接输出转向、油门或制动的控制动作。同时，鉴于强化学习过程中存在大量试错行为，设计了对危险试错动作加以约束并修正的监督器，以减少危险动作并提升训练效率。根据Ｃａｒｌａ的训练测试结果表明，深度确定性策略梯度算法能使小车学习到有效的自动驾驶策略，且添加监督器之后的算法能明显减少试错行为并提升训练效率。

相关文章 | 计量指标

Select

极限工况下无人驾驶四轮转向汽车横向跟踪控制策略

李玉治, 李刚, 张志华

2023 (1): 66-74.

摘要 ( 205 )

PDF(3557KB) ( 276 )

为了提高无人驾驶四轮转向汽车在不同路面附着系数的极限工况下轨迹跟踪精度，提出了一种轨迹跟踪控制策略。建立车辆三自由度动力学模型作为控制器预测模型，基于模型预测控制理论设计前轮转向控制器，考虑质心侧偏角对车辆稳定性的影响，基于模糊控制理论设计后轮转向控制器。在Ｍａｔｌａｂ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ和ＣａｒＳｉｍ软件平台中建立联合仿真模型，选取高速高附着转弯工况和中速低附着的转弯工况进行对比试验。结果表明：考虑质心侧偏角的后轮转向控制器保证无人驾驶四轮转向汽车高速转向稳定性的同时，比未考虑质心侧偏角的后轮转角控制器轨迹跟踪精度提高约２５％。

相关文章 | 计量指标

Select

智能网联汽车数字孪生测试关键场景提取和识别

祖晖, 龙洋, 韩庆文

2023 (1): 75-84.

摘要 ( 221 )

PDF(2082KB) ( 197 )

场景生成是智能网联汽车数字孪生（ＤＴ）测试面临的关键问题之一，场景的典型性是决定测试有效性的关键。智能网联汽车的测试场景源自真实车辆行驶数据，提出了一种ＤＴ测试场景生成方法，基于路侧雷达采集的局部道路车辆行驶数据提取典型测试场景，以ＦＣＷ、ＬＣＷ和ＩＣＷ３种典型应用为基础，建立基于碰撞风险因素和交通质量因素的场景典型性评价方法，构建ＬＳＴＭＡＥＡｔｔｅｎｔｉｏｎ模型实现典型场景识别。实验结果表明，提出的方法能够有效评价场景典型性，并有效识别典型场景，为测试场景库的构建提供了有效支撑。

相关文章 | 计量指标

Select

小型探针式ＦＢＧ流量温度复合传感器

孙世政, 张辉, 刘照伟

2023 (1): 85-91.

摘要 ( 120 )

PDF(3433KB) ( 160 )

针对光纤布拉格光栅流量温度复合传感器存在压损大、量程窄、结构复杂的问题，提出了一种基于光纤布拉格光栅的小型探针式流量温度复合传感器。基于悬臂梁弯曲变形理论和光纤布拉格光栅传感机理，结合管道内流体流速分布特性，建立探针式流量温度复合传感模型，揭示了光纤布拉格光栅中心波长漂移量与流量温度的映射关系；采用有限元分析法研究了探针结构应变分布特性，确定了光纤布拉格光栅的最优粘贴位置；搭建实验系统平台，进行了温度和流量实验。温度实验结果表明，传感器的灵敏度为２５ｐｍ／℃，是裸光纤布拉格光栅的２．３倍，重复性误差为３．６２１％；流量实验结果表明，传感器测量范围为２～３０ｍ３／ｈ，重复性误差为２．１４１％。与现有光纤光栅流量温度复合传感器相比，复合传感器压损更小、量程更宽。

相关文章 | 计量指标

Select

多模块ＵＮｅｔＢｉＬＳＴＭ网络驱动的滚动轴承寿命预测方法研究

李扬号, 丁康, 蒋飞

2023 (1): 92-100.

摘要 ( 102 )

PDF(4626KB) ( 126 )

针对滚动轴承寿命预测方法难以准确识别故障始发时刻（ＦＰＴ）和提取时间序列深层特征的问题，提出了一种联合高精度ＦＰＴ点和多模块ＵＮｅｔＢｉＬＳＴＭ网络的滚动轴承寿命预测方法：对小波降噪后原始信号功率谱中每一时刻内所有频率成分进行累加求和，联合欧氏距离准则与３σ原则识别高精度ＦＰＴ点；分别将残差块、池化层和归一化层引入编码器和解码器中实现多尺度特征融合，从而改进传统ＵＮｅｔ网络，有效提升了模型对时序信号的处理能力和预测速度。实验结果表明：相较于现有３种深度学习方法，具有更高的预测精度和更快的预测速度。

相关文章 | 计量指标

Select

稀疏表示自编码网络的齿轮平稳型故障特征提取研究

郑琛, 丁康, 何国林

2023 (1): 101-110.

摘要 ( 85 )

PDF(4189KB) ( 104 )

受到噪声和设备偏心等因素的干扰，定轴齿轮平稳型故障的整体特征参数难以准确提取，而智能诊断方法提取的多为抽象特征，不具备可解释性。联合平稳型故障响应机理与稀疏表示理论，设计了具备可解释性的稀疏表示自编码网络，将自编码网络的编码层和解码层分别等效为稀疏向量的求解与过完备字典的学习；基于平稳型故障信号参数的特征设计了自适应优化算法，有效实现了特征参数的快速全局寻优；结合设计的稀疏表示自编码网络与齿轮平稳型故障信号特征构建了深度神经网络，对故障信号进行高精度的特征重构。仿真分析表明该方法特征提取精度高、抗噪性能好，能够直接提取具有明确物理意义的平稳型故障特征参数，进一步验证了所提方法的有效性。

相关文章 | 计量指标

Select

改进模糊神经网络的校直行程预测

陈明灯, 郝建军, 杨治刚

2023 (1): 111-119.

摘要 ( 65 )

PDF(2652KB) ( 126 )

针对目前轴类校直机校直行程预测精度低、耗时长的问题，提出一种改进模糊神经网络结构。将模糊系统与神经网络相结合，在网络结构中设计承接层，能对校直行程历史数据进行反馈，增强网络数据处理能力；将影响校直行程的相关因素作为参考指标，把实时校直成功数据作为模型输入，校直行程作为模型输出。与传统预测方法进行比较，实验结果表明：改进模糊神经网络的实际值与预测值相对误差为１．６５％，提高了校直行程预测精度和校直效率。

相关文章 | 计量指标

Select

管件压力校直效果参数影响及多目标优化

夏宜, 郝建军, 熊锋

2023 (1): 120-131.

摘要 ( 101 )

PDF(9053KB) ( 24 )

压力校直能够根据不同的弯曲情况灵活调整校直方式，修复变形的工件。考虑到其校直效果受管件自身材料、结构参数及校直工艺参数影响，首先建立管件压力校直过程有限元数值模拟模型，验证模型精度，研究管件自身材料参数（弹性模量、屈服强度）、结构参数（壁厚、内径）和压力校直工艺参数（下压量、支点距离）对校直效果的影响。以校直工艺参数（下压量、支点距离）为设计变量，以其支点距离和下压量为设计约束，以卸载后的残余变形量和残余等效应力为优化目标，建立多目标优化模型。研究结果表明：优化后管件残余应力降低了１０３．２０７ＭＰａ，残余变形量降低了０．３４９ｍｍ，可为提升管件压力校直效果提供参考。

相关文章 | 计量指标

Select

果园绿篱修剪机械手路径规划算法研究

夏长高, 许秋月, 韩江义

2023 (1): 132-139.

摘要 ( 100 )

PDF(2891KB) ( 97 )

为提高规划效率，缩短路径长度，保证绿篱修剪机械手的平稳进行，提出了一种基于引力思想和目标偏移概率的快速搜索随机树算法（ａｂＲＲＴ），将目标偏转概率和引力思想引入渐近最优快速搜索随机树ＲＲＴ算法中，可以兼顾规划效率和路径长度。比较基于目标偏移概率快速搜索随机树（ｂｉａｓＲＲＴ）、ＲＲＴ 和ａｂＲＲＴ 算法，结果表明：在修剪树篱顶面时，ａｂＲＲＴ算法较ｂｉａｓＲＲＴ算法的路径长度缩短６６．３２％，规划时间较ＲＲＴ 降低４４．１９％；修剪树篱侧面时，ａｂＲＲＴ算法较ｂｉａｓＲＲＴ算法的路径长度缩短６７．１７％，规划时间比ＲＲＴ算法降低７３．８７％。仿真表明：提出的ａｂＲＲＴ算法大幅提高了搜索效率，缩短了路径长度。

相关文章 | 计量指标

Select

采用改进闪电搜索算法的冷水机组故障特征选择研究

王华秋, 兰群, 赵利军

2023 (1): 140-148.

摘要 ( 89 )

PDF(1111KB) ( 97 )

提出了一种用于冷水机组故障特征选择的方法，先使用ＦｉｓｈｅｒＳｃｏｒｅ剔除少数对故障类别极不敏感的特征，再利用改进的闪电搜索算法确定特征的权重以及应选个数，从而得到最终的特征子集。在ＡＳＨＲＡＥ１０４３ＲＰ数据上进行实验，得到了包含１３个参数的冷水机组故障特征子集且大部分是温度参数。采用最近邻算法（ｋｎｅａｒｅｓｔｎｅｉｇｈｂｏｒｓ，ＫＮＮ）、随机森林（ｒａｎｄｏｍｆｏｒｅｓｔ，ＲＦ）、ＢＰ（ｂａｃｋｂｒｏｐａｇａｔｉｏｎ）神经网络和门控循环单元（ｇａｔｅｄｒｅｃｕｒｒｅｎｔｕｎｉｔ，ＧＲＵ）４种方法求出了每类故障的诊断准确率，与原始数据相比，部分故障诊断精度也有所提高，验证了所选的特征子集的有效性。

相关文章 | 计量指标

Select

新手驾驶人疲劳状态下的视觉特性研究

赵小平, 闵忠兵, 薛运强

2023 (1): 149-157.

摘要 ( 124 )

PDF(3125KB) ( 144 )

为探究新手驾驶人疲劳特性在视觉特征方面的表现，设计了基于驾驶模拟器和ＤｉｋａｂｌｉｓＧｌａｓｓ３眼动仪的驾驶模拟实验，采集驾驶人视觉数据，结合视频专家法将驾驶人疲劳等级分为清醒、轻度疲劳、中度疲劳、重度疲劳。利用拉依达准则及卡尔曼滤波对数据进行清洗；依据单因素方差分析及事后多重比较结果，选取眨眼持续时长均值、扫视时长均值、扫视总时长、瞳孔面积均值、瞳孔变异系数均值、注视时间均值等视觉特征作为驾驶人的疲劳驾驶评价指标；构建基于新手驾驶人视觉特征的灰狼优化支持向量机（ＧＷＯＳＶＭ）疲劳驾驶识别模型。研究结果表明：随着驾驶疲劳累积，新手驾驶人眨眼持续时长显著增加，扫视时长及扫视总时长显著降低，瞳孔面积缩小，瞳孔变异系数增大；ＳＶＭ识别结果表明：新手驾驶人的疲劳状态可通过眼动指标进行有效识别，而ＧＷＯＳＶＭ模型则进一步提升了识别精度，证明了眼动特征在新手驾驶人疲劳检测方面具有较好的适用性。

相关文章 | 计量指标

Select

面向翻唱歌曲识别的改进相似度网络融合算法

朱东辉, 陈宁

2023 (1): 158-165.

摘要 ( 72 )

PDF(2046KB) ( 120 )

提出了改进型相似度网络融合（ｍｏｄｉｆｉｅｄｓｉｍｉｌａｒｉｔｙｎｅｔｗｏｒｋｆｕｓｉｏｎ，ＭＳＮＦ）算法，通过自建核矩阵实现了非方阵的直接融合；通过引入核矩阵的融合，避免了由表现较差的特征构造的核矩阵的负面影响的延伸。在３个数据集上的实验结果表明：ＭＳＮＦ算法在翻唱歌曲识别任务中取得了比ＳＮＦ算法更高的识别准确率，大幅度降低了时间复杂度。

相关文章 | 计量指标

Select

融合注意力机制和迁移学习的跨数据集微表情识别

王越, 王峰, 肖家赋

2023 (1): 166-176.

摘要 ( 199 )

PDF(3834KB) ( 275 )

针对传统光流法泛化能力差，训练过程极易出现过拟合，造成微表情识别率不高等问题，在特征提取阶段，根据残差结构思想，在每层金字塔级采用独立且序列化的方式训练卷积网络，结合注意力机制对微表情图像的光流矢量表达进行逐级细化，构建一种基于关键帧的金字塔光流模型，与三正交平面的局部二值模式（ＬＢＰＴＯＰ）特征级联融合得到最终特征表示，有效提取了视频序列的时空纹理特征及光学应变信息；在分类模型方面，针对深度学习识别模型应用于微表情分类时，由于卷积神经网络（ＣＮＮ）无法实现面部关键区域与对应情感标签向量紧密关联导致分类性能较差的问题，提出一种以ＣＮＮ为主体，结合图卷积网络（ＧＣＮ）的微表情跨数据集迁移学习网络框架，对图像融合特征和标签向量隐藏联系进行分析，利用宏表情定量优势辅助微表情识别，在ＣＡＳＭＥⅡ和ＳＡＭＭ两种微表情数据集上实现４种情绪数据的分类，识别率从５７．５６％升至７５．９３％。

相关文章 | 计量指标

Select

深度宽残差网络注意力机制的人脸表情识别

倪锦园, 张建勋, 张馨月

2023 (1): 177-185.

摘要 ( 142 )

PDF(2537KB) ( 137 )

针对自然状态下的人脸表情识别精度不高，易受噪声等因素的影响，提出了改进的深度宽残差网络并融合注意力机制的人脸表情识别方法。通过拓宽残差单元的通道数形成一种宽残差模块结构，有效减缓了网络层数过多造成梯度消失的问题；为提高网络对面部特征的表示能力，引入了压缩和自适应校正网络模块；为减缓模型过拟合的现象，改进了残差单元的顺序；通过改进的随机擦除方法对原始图像进行处理，进一步加强了模型的泛化能力。实验结果表明：模型在ｆｅｒ２０１３、ｃｋ＋数据集和ＪＡＦＦＥ数据集上的准确率分别为７２．４９％、９９．２９％和９４８７％，与其他方法相比，所提模型在识别准确性上有较大提升，同时具有较好的鲁棒性。

相关文章 | 计量指标

Select

纯电动货车充电站的两阶段选址定容模型

闵德权, 江可鉴, 刘蕊

2023 (1): 186-195.

摘要 ( 126 )

PDF(1673KB) ( 150 )

针对纯电动货车充电站的选址定容问题，提出纯电动货车充电站的两阶段选址定容模型。以纯电动货车的日食品配送成本最小为目标，建立第１阶段的纯电动货车充电站选址模型，并在第１阶段模型中定义可传输至第２阶段模型的关联参数；引入基于排队论的纯电动货车逗留时间成本，以纯电动货车充电站的年综合成本最小为目标，建立第２阶段的纯电动货车充电站定容模型。选取湖北省武汉市的部分城市区域作为算例，分析所选区域的食品需求。使用ＬＩＮＧＯ软件对所提出模型进行求解，求解结果证明了所提出模型的有效性。

相关文章 | 计量指标

Select

计及多因素聚合储能寿命的微电网容量优化配置

张莲, 赵梦琪, 廖宗毅

2023 (1): 196-203.

摘要 ( 105 )

PDF(3089KB) ( 146 )

针对微电网优化配置中储能寿命难以预估的问题，提出一种考虑多因素聚合储能寿命的微电网多场景协调优化方法。以含新能源分布式发电和储能的微电网为研究对象，通过投资置换成本量化储能系统的寿命损耗，制定储能控制策略，兼顾投资建设、运行调度和设备使用寿命损耗等多方面经济性。以等年值投资成本和运行成本最小为目标函数，建立微电网容量双层优化配置模型。采用粒子群算法进行仿真，结果表明：新模型及储能控制策略延长了储能设备的使用寿命，提高了微电网运行的经济性与稳定性。

相关文章 | 计量指标

Select

模糊ＰＩＤ控制对电磁耦合调速器的转速控制研究

储江伟, 谢鼎盛, 刘贺, 等

2023 (1): 204-211.

摘要 ( 118 )

PDF(3325KB) ( 103 )

为了提高ＰＩ算法控制的转速电流双闭环控制模型对电磁耦合调速器转速的控制性能与鲁棒性，将模糊ＰＩＤ算法注入转速控制环，通过Ｓｉｍｕｌｉｎｋ进行建模仿真，利用ＰＳＯ算法优化模糊ＰＩＤ的控制参数，并利用模糊ＰＩＤ控制对电磁耦合调速器进行转速控制试验。结果表明：优化后的目标转速较ＰＩ算法在超调量方面减少了２３．３１ｒ／ｍｉｎ，扰动量减少了１９．８ｒ／ｍｉｎ，稳定时间缩短了０．１０１ｓ；试验后的模糊ＰＩＤ控制消除了超调，稳定时间较ＰＩＤ算法缩短了４ｓ；模糊ＰＩＤ控制算法能够提高转速电流双闭环对电磁耦合调速器的转速控制性能与鲁棒性，相比ＰＩ算法和ＰＩＤ算法具有优化效果。

相关文章 | 计量指标

Select

双有源桥ＤＣＤＣ变换器线性自抗扰控制

李山, 姚桂杨, 杨奕

2023 (1): 212-220.

摘要 ( 111 )

PDF(5021KB) ( 174 )

针对双有源桥ＤＣＤＣ变换器单重移相控制电流应力大，采用传统ＰＩ控制动态特性差等问题，为同时优化变换器电流应力和动态特性，在扩展移相控制下，提出一种线性自抗扰控制结合直接功率控制的电流应力优化方案。通过建立扩展移相各个状态下的数学模型，推导出电流应力的全局最优解，将线性自抗扰控制器引入电压环，与直接功率控制相结合，输出传输功率标幺值至电流应力优化算法中，计算对应移相角。仿真和实验结果表明：新优化控制策略能在减小电流应力的同时提高变换器的动态响应能力。

相关文章 | 计量指标

Select

资金约束和公平偏好下Ｅ闭环供应链回收决策

覃燕红, 郭凯婧, 刘力

2023 (1): 221-231.

摘要 ( 94 )

PDF(1702KB) ( 80 )

针对再制造商主导、电商平台面临资金约束的Ｅ闭环供应链，考虑电商平台公平偏好，分别基于传统公平参考框架和Ｎａｓｈ讨价还价公平参考框架建立Ｓｔａｃｋｅｌｂｅｒｇ博弈模型，分析资金约束和公平偏好对各方回收决策及利润的影响机制，并引入转移支付优化Ｅ闭环供应链回收决策。研究表明：高贷款利率不利于Ｅ闭环供应链系统运作；电商平台公平偏好仅对电商平台有利，对再制造商和Ｅ闭环供应链都不利；相比于传统公平参考框架，Ｎａｓｈ讨价还价公平参考框架更能缓解资金约束和公平偏好对回收决策的负面影响；无论电商平台是否具有公平偏好，引入转移支付总能协调Ｅ闭环供应链，且帕累托改进供应链各方利润。

相关文章 | 计量指标

Select

机动车碳税政策下政企低碳减排策略研究

霍红, 杨若冰, 詹帅

2023 (1): 232-243.

摘要 ( 104 )

PDF(2135KB) ( 99 )

引入机动车碳税政策判断企业进行低碳技术创新以及政府监管和消费者低碳出行的临界条件，对其中的３个主体进行分析，借助演化博弈的方法，构建企业、政府和消费者之间的三方博弈模型，探讨了不同主体之间策略选择的影响，并运用Ｍａｔｌａｂ２０１６软件对推论结果进行了仿真实验。仿真结果表明：机动车碳税政策可以促进企业进行低碳技术创新，同时促进消费者低碳出行；企业的骗补行为将影响自身进行低碳技术创新的积极性，也会导致政府加强对企业的监管力度；政府分摊给消费者的骗补罚金可以有效促进消费者低碳出行，但分摊比例过大会影响自身监管积极性。

相关文章 | 计量指标

Select

进口气速对水力喷射空气旋流器内湍动能分布影响

李文生, 谢幸娟, 张昊

2023 (1): 244-248.

摘要 ( 87 )

PDF(2367KB) ( 79 )

依据耦合强化思路，提出了利用水力喷射空气旋流模式强化高浓度氨氮废水的脱除过程，研发出一种水力喷射空气旋流器（ＷＳＡ）。ＷＳＡ作为一种典型的气液传质设备，其内部流体的湍动行为分布研究对反应器的设计与优化尤为重要。为此，利用雷诺应力模型（ＲＳＭ）描述反应器内复杂的气液旋转流动、局部回流及具有速度方向各异性的湍流行为。针对反应器内的多相流动，采用ＶＯＦ模型计算气液两相流动中相交界面的变化规律。最后，基于模拟计算结果，分析水力喷射空气旋流器内湍动能分布规律。结果表明：溢流管底部下轴向位置上湍动能分布具有相似性，呈两边高中间低的不对称鞍形。溢流管区域内的湍流从时均流中获得的能量较多，时均流在该区域的能量损失于湍流的量较大，特别是在溢流管轴向向下段区域。

相关文章 | 计量指标

Select

西南地区交通运输业碳排放测算与驱动因素分析

王杰, 郑琰, 姜晓红

2023 (1): 249-256.

摘要 ( 87 )

PDF(1750KB) ( 126 )

以西南地区云贵川三省为例，通过排放系数法，利用２０１１—２０１９年三省的能源消耗量数据，对交通运输业进行了碳测算，针对能源结构、效率、产业结构、经济、人口５个常见驱动因素进行定量分析，并结合三省区域特点和交通现状，增加了公共交通参与度、公共交通设施饱和度、土地利用结构、绿色植被覆盖率４个因素进行分析。结果表明：在２０１１—２０１９年间，云贵川三省能源效率、居民公共交通参与度、公共交通车辆饱和度的平均值小于１，对交通运输业碳排放起抑制作用，其中能源效率的抑制作用最显著，平均值为０．９５２，其余６个因素平均值大于１，起促进作用，区域经济因素促进作用显著，平均值为１．０４７。最后根据研究结果为云贵川三省的交通运输业提出了节能减排建议。

相关文章 | 计量指标

Select

矿山排土场边坡植被恢复过程中土壤团聚体稳定性机制

刘宝昌, 刘畅, 王凯

2023 (1): 257-264.

摘要 ( 86 )

PDF(1871KB) ( 96 )

以矿山排土场边坡为对象，应用ＬｅＢｉｓｓｏｎｎａｉｓ法（ＬＢ法）分析不同坡向、坡位和恢复年限对土壤团聚体稳定性的影响，研究团聚体破坏机制。结果表明，在ＬＢ法的快速湿润、慢速湿润和预湿后扰动３种处理下，排土场边坡土壤粒径以＞２ｍｍ团聚体为主。土壤团聚体稳定性从坡上到坡下逐渐增强，阴坡好于阳坡，随着恢复年限增加而增强。根据相对糊化指数和相对机械破碎指数，黏粒膨胀对土壤团聚体的破坏较小，而消散和机械外力作用是团聚体破坏的主要原因。所以，应降低暴雨及耕作等外力对土壤团聚体的破坏作用，提高土壤结构的稳定性，促进矿山生态恢复。

相关文章 | 计量指标

Select

带相移的离散时间相耦合振子系统的同步

张华, 肖斯斯

2023 (1): 265-272.

摘要 ( 96 )

PDF(1960KB) ( 150 )

研究了带有相移的离散时间型Ｋｕｒａｍｏｔｏ振子系统的相位同步和频率同步问题。首先，通过分析同一时刻任意２个振子相位差的最大值趋于零所需条件，给出了该系统达到相位同步的一个充分条件。其次，在振子固有频率各异的情形下，通过设置初始时刻任意２个振子之间相位差的上限值，得到了振子相位差的一个重要有界性质并给出了振子达到频率同步的充分条件。最后用一个含有１０个振子的系统进行数值仿真，结果表明：振子频率恒同时，最大相位与最小相位之差在ｔ＝２０ｓ时可降至０．００３６；振子固有频率各异时，频率最大值与最小值之差在ｔ＝０．３ｓ时达到４．０６６×１０－５，验证了所得理论结果的正确性。

相关文章 | 计量指标

Select

无标度网络下的人群分类传染病传播研究

刘勇, 杨淑姝, 王笑

2023 (1): 273-279.

摘要 ( 103 )

PDF(2517KB) ( 158 )

为了探究社会网络中传染病的传播规律，进一步精准防控疫情。基于以家庭为单元的无标度网络，建立ＳＩＲＳ传染病模型，结合中心点和结构洞点所在位置分析了传染病传播、扩散规律，通过对模型参数定量研究和数值模拟，得到感染率、治愈率和免疫人数对传染病传播的影响。研究结果表明我国目前的防控措施都是及时有效的，同时发现控制特定人群的流动和提前免疫可有效实现疫情精准防控，为制定有效的传染病防控策略提供理论依据。

相关文章 | 计量指标

Select

面向城市信号灯环境的多模混合动力汽车经济性驾驶研究

张葆青, 陈爽, 辛越峰

2023 (1): 280-290.

摘要 ( 104 )

PDF(4605KB) ( 151 )

以智能网联环境下的多模混合动力汽车作为研究对象，开展了面向城市道路信号交叉口的经济性驾驶研究。首先，基于车联网信息获取信号灯相位与计时数据，根据信号灯位置与道路限速等约束搭建多个信号交叉口路网模型，建立了面向控制的多模混合动力系统部件模型与整车能耗模型；其次，基于庞特里亚金极小值原理解决单车经济性驾驶问题，针对红绿灯路口进行场景分析，规划车辆在不停车通过条件下的有效速度范围，分析了连续信号交叉口的经济性速度优化问题；最后，基于模型预测控制求解多模混合动力汽车的最优能量管理问题，同时引入模式切换惩罚项以提高多模混合动力系统的运行平顺性。与全局最优的动态规划型能量管理相比，新控制策略取得了３．７６７Ｌ／１００ｋｍ的近优燃油经济性。

相关文章 | 计量指标

Select

多重分形视角下的ＨＡＲＳＭＦＶ模型及其预测研究

董鑫, 王沁, 何婷

2023 (1): 291-301.

摘要 ( 81 )

PDF(1730KB) ( 100 )

考虑日间波动的多重分形性、时变性及异方差性，构建了ＨＡＲＨＶ、ＨＡＲＦＶ、ＨＡＲ ＢＳＭＦＶ和ＨＡＲＴＳＭＦＶ模型，评价并比较了这４种ＨＡＲ族模型的拟合优度和预测精度。实证结果和ＭＣＳ检验证实，引入马尔可夫转换多重分形波动的ＨＡＲＳＭＦＶ类模型的预测能力显著提高且结果具有稳健性，其中ＨＡＲＴＳＭＦＶ模型不仅刻画了日间波动的时变性和异方差性，而且捕捉了３种多重分形波动之间的转换，表现出最高的预测精度。

相关文章 | 计量指标

Select

交错群图的混合故障诊断问题研究

葛姝媛, 原军

2023 (1): 302-308.

摘要 ( 86 )

PDF(1259KB) ( 67 )

为了衡量以交错群图为拓扑结构的多处理器系统在混合故障环境下的故障诊断能力，研究了交错群图在ＨＰＭＣ模型下的ｈ限制点诊断度和ｒ限制边诊断度。根据这２种混合故障诊断度的性质，得到了它们之间的关系。考虑到交错群图中相邻的顶点有公共邻点，将ｈ和ｒ划范围讨论。借助反证法，得到了交错群图在１≤ｈ≤２ｎ－７时的ｈ限制点诊断度是２ｎ－ｈ－４。然后由ｈ限制点诊断度和ｒ限制边诊断度的关系，确定了交错群图在３≤ｒ≤２ｎ－５时的ｒ限制边诊断度是２ｎ－ｒ－４。此外，通过构造相异的一致故障对并证明是不可区分的，确定了交错群图在ｈ＝２ｎ－６，２ｎ－５，２ｎ－４时的ｈ限制点诊断度分别是１、０、０；在ｒ＝１，２时的ｒ限制边诊断度分别是２ｎ－６、２ｎ－７。这些结果显示出交错群图在混合故障环境下可自我识别故障元素的最大数值，体现了系统最大的故障诊断能力。

相关文章 | 计量指标

Select

区间图最小连通支配集问题的最优算法

周星宏, 李鹏, 王爱法

2023 (1): 309-314.

摘要 ( 94 )

PDF(1225KB) ( 182 )

针对区间图的最小连通支配集问题，设计简洁的线性算法。对该算法的时间、空间复杂度进行分析，并从实例和理论两方面验证其可行性和有效性。研究结果表明：该算法是线性的，即区间图上可在Ｏ（ｍ＋ｎ）时间内找到一个最小连通支配集。

相关文章 | 计量指标

Select

基于检测支柱偏移的球罐屈曲分析

黄思, 易天坤, 欧晨希

2023 (1): 315-321.

摘要 ( 78 )

PDF(3319KB) ( 86 )

选取５０００ｍ３的在役丙烷球罐为研究对象，分别建立了单根支柱底部周向偏移和径向偏移的有限元模型。在ＡＮＳＹＳＷｏｒｋｂｅｎｃｈ平台进行了屈曲响应分析，掌握了支柱底部周向偏移和径向偏移的极限值以及球罐在支柱偏移下的屈曲变形规律。在此基础上，根据检测的支柱偏移数据，对球罐进行了屈曲分析。结果表明：在所研究的偏移量范围内支柱底部径向外偏移未出现屈曲；支柱底部径向内偏移的极限值比底部周向偏移的极限值大，支柱底部径向内偏移的屈曲变形量比底部周向偏移量小，说明球罐支柱底部在周向偏移时更容易屈曲，在支柱底部径向外偏移最不易屈曲；球罐的屈曲变形最大位置在拉杆处，该球罐在支柱底部径向内偏移和周向偏移下的屈曲响应均符合分支屈曲的特点。

相关文章 | 计量指标

Select

一种流体驱动式管道检测机器人的结构设计与优化

马英涵, 赵弘, 余家昊

2023 (1): 322-329.

摘要 ( 111 )

PDF(2191KB) ( 150 )

为解决某一小口径服役中的长输管道漏点的定位问题，设计了一款以柔性材料制作塑封层的流体驱动式管道检测机器人。通过流压及管道内径变化判断并定位漏点，分析了推动机器人所需的压差与检测速度的关系，以最小压差为条件，提出一种基于确定流体密度的流体驱动式管道检测机器人结构设计。分析了管道对机器人的挤压力为除流体本身外的最大压差来源，对摩擦因数进行了测定，并通过仿真实验得到了机器人受到的压力。以此为条件，基于响应面法对机器人进行优化设计。在经过优化设计后，机器人在管道中受到的最大挤压力与机器人前后压差均减小了９８．４２％，平均速度提升了７．１％。实验结果表明：机器人在此长输管道中可完全实现悬浮态的平衡，从而最大程度地降低摩擦的影响，提高检测速度，缩短检测所需时间。使用双层锥角支撑设计塑封层的外部结构，可以使机器人在较小压差作用下前进，并对管道中的漏点进行检测。

相关文章 | 计量指标

Select

模糊ＰＩＤ控制１０ＭＮ液压机阀控马达转速研究

王明锦, 孙春耕, 董湘湘

2023 (1): 330-336.

摘要 ( 121 )

PDF(2750KB) ( 118 )

设计了一种以液压马达驱动的１０ＭＮ液压机，为了研究液压机工作时的动态特性，以其电液伺服比例阀控液压马达速度控制系统为研究对象，利用ＡＭＥＳｉｍ和Ｍａｔｌａｂ／Ｓｉｍｕ ｌｉｎｋ两个软件独特的功能优势，搭建电液伺服比例阀控马达系统的机械模型和控制模型，进行联合仿真。对液压马达的转速采用模糊ＰＩＤ控制算法，并与传统ＰＩＤ控制算法进行比较分析。仿真结果表明：模糊ＰＩＤ控制算法在电液伺服比例阀控马达转速控制上，响应时间明显比常规ＰＩＤ控制策略更短，具有更小的超调量和更好的追踪性能，控制效果明显优于常规的ＰＩＤ控制方法。

相关文章 | 计量指标

Select

２．５Ｄ编织复合材料齿轮性能仿真分析

刘舒伟, 王旭鹏, 刘峰峰

2023 (1): 337-344.

摘要 ( 89 )

PDF(4461KB) ( 145 )

三维角联锁（２．５Ｄ）是一种新型结构复合材料，不仅具有高比强度、比模量、抗分层能力及抗冲击损伤等优点，还克服了其他三维多向编织复合材料在复杂异型结构生产上的不足。在对２．５Ｄ浅交弯联单胞模型的构建和力学性能分析的基础上，将其应用于一对圆柱直齿齿轮，实现齿轮的高强度和减重需求。建立了齿轮的静力学和运动学分析模型，通过对其有限元分析来实现齿轮的优化设计。分别进行了静态和动态啮合进程分析，分析结果详细描述了齿轮啮合时接触强度和弯曲强度的变化，可为２．５Ｄ编织复合材料齿轮的减重及啮合特性分析提供借鉴。

相关文章 | 计量指标

Select

遗传算法优化模糊ＰＩＤ的管内液压校圆机构控制研究

宁志远, 赵弘

2023 (1): 345-360.

摘要 ( 83 )

PDF(2895KB) ( 94 )

管件的椭圆度对于焊接质量和效率有着巨大影响，并且影响管件的残余应力分布，进而影响使用寿命。因此，需要设计一种体积小巧、适用于一定尺寸范围的集成式管内校圆机构，故提出一种管内液压校圆机构。为了提高管内液压校圆系统的控制精度，采用遗传算法优化模糊ＰＩＤ的控制方法。由于在校圆过程中需要多缸同时运动，采用误差补偿多缸同步控制方法。仿真结果表明：优化后模糊ＰＩＤ控制器相比于传统ＰＩＤ及普通模糊ＰＩＤ控制方法响应速度更快，超调量更小，更加精准快速地控制滚轮的位置，误差控制在０．１％～０．２％。多缸同步控制响应速度快，控制精准，能够实现对管道的精准校圆。这种模糊ＰＩＤ液压校圆机构提高了校圆质量，为管内校圆机构设计提供新思路。

相关文章 | 计量指标

当期目录