华南理工大学学报(自然科学版)

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1. 数码产品外壳表面的适应性智能检测技术

邝泳聪张坤谢宏威

华南理工大学学报（自然科学版） 2015, 43 (1): 1-8. DOI: 10.3969/j.issn.1000-565X.2015.01.001

摘要（437）

PDF（pc）（23843KB）（242）

针对不同的数码产品表面光学特性不一、缺陷检测可靠性低的问题，提出了一种可适应不同表面类型的视觉检测方法 . 首先在不同的光源下采集图像，并根据灰度统计分析后的识别结果对材料进行分类；接着使用基于全局和动态阈值的分割算法以及改进的曲线检测器对不同的表面进行检测，该曲线检测器利用高斯滤波和偏导特征先找出曲线的关键点，再通过“松弛”算法将其连接成线 . 实验结果表明，文中算法具有较好的鲁棒性，对外界有较强的抗干扰能力；综合性能分析表明，文中算法的检测误报率低于 5% ，准确率高于 93% ，检测速度能满足实际生产要求

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2. 一类二次型离散系统的有限时间稳定与镇定

冯智辉邓飞其刘文辉

华南理工大学学报（自然科学版） 2015, 43 (1): 9-14. DOI: 10.3969/j.issn.1000-565X.2015.01.002

摘要（545）

PDF（pc）（2168KB）（204）

实践中由于成本等因素的约束，考虑系统的有限时间稳定性往往会比考虑传统的稳定性更具实用性和经济性 . 文中讨论了一类二次型离散系统的有限时间稳定与镇定，通过采用线性矩阵不等式将反馈控制增益矩阵的设计转化为线性矩阵不等式组的求解问题，给出了状态反馈控制下使闭环系统有限时间稳定的充分条件和反馈控制增益矩阵的设计方法 . 该方法也适用于系统存在外源干扰的情形，可以使具有干扰的系统实现有限时间有界 . 最后，用数值例子做仿真验证，仿真结果和理论分析结果一致，表明文中方法是可行的

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3. 用于生物医学信号采集的高PSRR及CMRR的植入式模拟前端

吴朝晖谢宇智赵明剑李斌

华南理工大学学报（自然科学版） 2015, 43 (1): 15-20. DOI: 10.3969/j.issn.1000-565X.2015.01.003

摘要（512）

PDF（pc）（22630KB）（188）

针对人体内神经电信号非常微弱、噪声大、环境干扰大等特点，研究与设计了一款应用于神经信号采集的高电源抑制比（ PSRR ）和共模抑制比（ CMRR ）的低噪声植入式模拟前端 . 该模拟前端采用全差分结构来实现模拟前端中的前置放大器、开关电容滤波器及可变增益放大器，使得电路具有较好的电源抑制比和共模抑制比；采用斩波调制技术来抑制电路的低频噪声，并通过带电流数模转换器（ DAC ）的纹波抑制环路来抑制前置放大器的输出纹波，从而使该模拟前端在具有高 PSRR 和 CMRR 的同时能保持低噪声性能 . 文中采用 0.18μm CMOS 工艺设计该模拟前端芯片，版图后仿真结果表明，该模拟前端在
0.1Hz~10kHz 内的等效输入噪声为 2.59μV ，实现了 46.35 、 52.18 、 60.02 、 65.95dB 可调增益， CMRR 和 PSRR 分别可达146 及 108dB ，很好地满足了植入式神经信号采集的要求

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4. 一种多说话人角色聚类方法

李威贺前华李艳雄

华南理工大学学报（自然科学版） 2015, 43 (1): 21-27,33. DOI: 10.3969/j.issn.1000-565X.2015.01.004

摘要（584）

PDF（pc）（7031KB）（211）

为有效找出会议语音中的说话人角色个数及各角色的说话人语音，提出了一种多说话人角色聚类方法 . 首先定义说话人角色聚类的特征，然后采用测地距离度量特征的相似度，进而提出了一种利用类内距离来控制类间合并的多说话人角色聚类方法，最后采用 4 种不同类型的会议语音对该方法进行测试 . 结果表明：对手工分割和自动分割后的会议语音进行说话人角色聚类时，如果采用相同的聚类方法，则使用测地距离的性能优于使用传统距离的性能；如果采用相同的距离度量方法，则文中方法的性能优于传统层次聚类方法 .

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5. 基于 DCT 频带能量的压缩感知重构算法

刘杰平方杰韦岗

华南理工大学学报（自然科学版） 2015, 43 (1): 28-33. DOI: 10.3969/j.issn.1000-565X.2015.01.005

摘要（493）

PDF（pc）（8398KB）（152）

为提高压缩感知图像的重构质量，提出了一种基于离散余弦变换（ DCT ）分频带压缩感知的平滑投影 Landweber 重构算法 . 该算法充分考虑了不同的 DCT 系数频带对重构图像质量有不同的影响，对图像进行分块 DCT 后，按照频带能量大小重新组织 DCT 系数，对能量大的频带分配大的采样率，通过分频带变采样率的随机矩阵实现随机观测，采用平滑滤波器消除块效应，由投影 Landweber 算法实现图像的重构 . 实验结果表明，与 BCS-SPL和 MS-BCS-SPL 重构算法相比，文中提出的算法显著提高了重构图像的峰值信噪比 .

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6. 参数在线学习的动态贝叶斯网络态势估计算法

袁德平郑娟毅史浩山

华南理工大学学报（自然科学版） 2015, 43 (1): 34-40. DOI: 10.3969/j.issn.1000-565X.2015.01.006

摘要（561）

PDF（pc）（3286KB）（700）

为快速实现对战场态势的精确估计，提出了参数在线学习的动态贝叶斯网络方法：在基于专家知识确定的动态贝叶斯网络结构模型基础上，用前向递归方法对网络模型的参数进行估计 . 针对战场态势模型的观测值具有小样本的特性，以狄利克雷分布作为样本的先验分布，采用矩估计法对先验分布的超参数进行估计，以该先验分布的等价样本与观测值实现对网络参数的学习和对战场态势的估计 . 仿真实验结果表明，应用该方法实现态势估计具有较高的实时性和准确性 .

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7. 高密度 D2D 用户的潜在博弈资源分配算法

兰冰李兵兵刘佳常俊仁

华南理工大学学报（自然科学版） 2015, 43 (1): 41-46,52. DOI: 10.3969/j.issn.1000-565X.2015.01.007

摘要（633）

PDF（pc）（12314KB）（228）

为解决高密度用户场景中多个设备到设备（ D2D ）用户复用同一个蜂窝用户资源时相互竞争的问题，提出了一种基于博弈论的 D2D 资源分配算法 . 首先构造基于最小化系统整体干扰的非合作博弈效用函数，同时考虑了系统中 D2D 用户之间的干扰以及 D2D用户与蜂窝用户之间的干扰；继而设计该博弈的潜在函数，并证明该博弈过程是一个潜在博弈模型，进而证明了其纳什均衡的存在性 . 仿真结果表明，该算法相比现有方法具有更好的公平性和收敛性，能使用户获得更好的吞吐量，降低 D2D 用户受到的干扰 .

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8. MIMO 系统的迭代降维并行检测算法

张琦葛建华李靖

华南理工大学学报（自然科学版） 2015, 43 (1): 47-52. DOI: 10.3969/j.issn.1000-565X.2015.01.008

摘要（492）

PDF（pc）（19847KB）（231）

针对传统多输入多输出( MIMO) 系统检测算法先检测的子流分集度较低以及错误传播的问题，提出了一种改进的迭代降维并行检测算法．该算法在每次迭代内对第 1 个子流遍历取值，其余子流采用排序连续干扰消除( OSIC) 算法进行检测，在每次迭代结束时仅输出分集度最高的首子流的估计值，在迭代间通过干扰消除降低待检测子流的维度．仿真结果表明: 该算法能以较低的复杂度代价获得逼近最大似然检测算法的差错概率性能; 在 4 ×4、QPSK 调制的 MIMO 系统中，相对于传统的 OSIC 算法，文中算法在误比特率为 10^-3 时获得了 9． 3dB 的增益．

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9. 基于傅里叶系数插值的短波信道迭代频偏估计

游行远杨平徐彬彬

华南理工大学学报（自然科学版） 2015, 43 (1): 53-58. DOI: 10.3969/j.issn.1000-565X.2015.01.009

摘要（635）

PDF（pc）（12136KB）（162）

针对短波突发通信中存在的频偏问题，结合短波调解器的波形格式以及低信噪比的信道条件，提出了一种基于傅里叶系数插值的迭代频偏估计算法 . 该算法首先利用离散傅里叶变换（ DFT ）确定频谱峰值；然后对其结果进行 Jacobsen 插值，通过对插值结果进行误差分析，得出其方差与训练序列长度及信噪比的函数关系，并依此自适应调节其置信度为 0.99999 时的置信区间，将其作为精频偏估计的搜索区间；最后在搜索区间内进行迭代，并利用抛物线插值获取更精确的结果 . 仿真结果表明：对于长度为 128 、 256 、 512 的训练序列，在低信噪比条件下，文中算法均可逼近 Cramer-Rao 下界（ CRLB ），特别是在信噪比为 0 dB 时，两次迭代即可使算法的均方误差与 CRLB 的比值达到 1.005 左右 .

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10. 基于人工蜂群优化的 NSCT 域图像模糊集增强方法

吴一全殷骏戴一冕

华南理工大学学报（自然科学版） 2015, 43 (1): 59-65. DOI: 10.3969/j.issn.1000-565X.2015.01.010

摘要（709）

PDF（pc）（12420KB）（354）

针对实际应用中所采集的图像对比度低、边缘细节模糊的问题，提出了基于非下采样 Contourlet 变换 ( NSCT ) 、模糊集、人工蜂群 ( ABC ) 优化的自适应图像增强方法 . 首先对输入图像进行 NSCT 分解，得到一个低频子带和多个高频子带；然后依据贝叶斯萎缩阈值和非线性增益函数增强高频子带系数，采用模糊增强法增强低频子带系数，并利用 ABC 算法优化其中的模糊参数，以提高模糊增强法的自适应性；接着用低频子带图像的信息熵作为 ABC 算法的适应度函数，同时引入较劣种群随机初始化策略改进 ABC 算法，以缩短增强方法的运行时间 . 文中采用该增强方法对淡水鱼、铁轨表面、储粮害虫 3 类图像进行了
增强实验，并依据主观视觉效果和对比度增益、清晰度增益、信息熵 3 个客观定量评价指标，对文中方法及其他 3 种同类增强方法进行了比较 . 结果表明，所提出的方法视觉效果最佳，能提高图像的对比度和清晰度，目标边缘光滑，且增加了图像的信息量，便于后续准确地进行图像检测与识别.

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11. 基于图的邻接分割的虚拟网络映射算法

彭利民

华南理工大学学报（自然科学版） 2015, 43 (1): 66-71,78. DOI: 10.3969/j.issn.1000-565X.2015.01.011

摘要（635）

PDF（pc）（12821KB）（368）

针对大规模虚拟网络映射算法映射效率低、在映射节点和链路时易引起网络分割等问题，提出了一种图的邻接分割方法，将虚拟网络分割为多个邻接的星型结构，以简化虚拟网络映射规模；建立了一种节点和链路的资源匹配模型，使节点映射能适应链路资源分布状态、链路映射能匹配节点可用资源大小，从而协调完成节点和链路映射操作，解决节点、链路的映射协调性差以及网络资源分配不匹配等问题 . 仿真实验结果表明，所提出的算法降低了虚拟链路的映射路径长度，提高了虚拟网络映射效率和负载均衡性能，获得了较高的虚拟网络请求接受率。

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12. 改进的几何活动轮廓演化及其在目标跟踪中的应用

宋佳声胡国清焦亮

华南理工大学学报（自然科学版） 2015, 43 (1): 72-78. DOI: 10.3969/j.issn.1000-565X.2015.01.012

摘要（469）

PDF（pc）（26740KB）（160）

为提高几何活动轮廓分割算法的分割效率和准确性，设计了新的边缘检测与跟踪算法 . 首先采用矢量图像计算图像的梯度值，并设计能够自适应调整阈值的边缘指示函数，进而提出改进的变分水平集演化模型；然后设计基于该改进模型的边缘检测算法，并在无迹卡尔曼滤波器框架下设计了运动目标的跟踪算法 . 实验结果表明，文中算法不但显著地提高了轮廓演化模型的灵活性和收敛速度，而且对阴影、遮挡、目标形变和背景干扰等具有较好的鲁棒性 .

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13. 多部件验证的双层行人检测算法

谭飞刚刘伟铭

华南理工大学学报（自然科学版） 2015, 43 (1): 79-86. DOI: 10.3969/j.issn.1000-565X.2015.01.013

摘要（544）

PDF（pc）（13343KB）（256）

受韦伯局部描述子和局部二值模式（ LBP ）特征的启发，针对 Haar 特征维度高、冗余度大等缺点，提出了一种基于显著性的二值化 Haar 特征（ SLBH ） . 虽然利用整体行人特征能取得较好的检测效果，但其检测性能在遮挡场景中会迅速下降 . 为提高整体特征对部分遮挡的鲁棒性，文中提出了一种结合 SLBH 特征多部件验证的双层行人检测算法 . 该算法结合了整体特征与局部特征的优点，增强了算法对部分遮挡的鲁棒性 . 在 INRIA 行人检测库上的实验结果表明，文中提出的算法对噪声和部分遮挡有较好的鲁棒性.

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14. 基于边缘分割的车载单目远红外行人检测方法

刘琼王国华申旻旻

华南理工大学学报（自然科学版） 2015, 43 (1): 87-91,98. DOI: 10.3969/j.issn.1000-565X.2015.01.014

摘要（562）

PDF（pc）（12083KB）（222）

基于机器学习的车载单目远红外行人检测方法存在实时性较差和检测精度较低的问题 . 为此，文中提出了基于边缘分割的头部 - 方向梯度直方图 - 支持向量机（ Head-HOG-SVM ）行人检测方法，引入加权 Sobel 算子强化行人的垂直边缘以分割行人候选区域；根据不同距离行人的外观模式选择行人检测方法：使用头部特征检测中、近距离行人以改善系统的实时性，使用头部识别级联基于方向梯度直方图特征的支持向量机（ HOG-SVM ）分类器检测成像模糊的远距离行人 . 在多个郊区场景视频数据集上的实验结果表明，与基于双阈值分割的 HOG-SVM 分类方法相比，文中方法的检测精度和检测速度分别提高了约 33%和 200%.

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15. EBSN:一种新型全结构模块化数据中心模型

韩冬肖文俊李梅生

华南理工大学学报（自然科学版） 2015, 43 (1): 92-98. DOI: 10.3969/j.issn.1000-565X.2015.01.015

摘要（684）

PDF（pc）（12204KB）（223）

模块化数据中心（ MDC ）通过在集装箱中封装上千台服务器和交换机构建数据中心，代表了数据中心未来的发展方向 . 文中提出了一种适合模块化数据中心的网络模型EBSN.EBSN 的逻辑结构为两个 Biswapped 网络的正交，在物理上仅需少量迷你交换机即可实现所有服务器连接，这使得 EBSN 拥有良好的网络结构 .EBSN 采用以服务器为中心的架构，将路由选择策略交由服务器完成，通过源路由协议完成选路过程，并通过容错路由保证架构的性能 . 仿真实验结果表明：与具有不完全结构的 BCube 相比， EBSN 具有完整的结构、合理的吞吐量和较好的容错性； EBSN 是一种适合 MDC 的模型.

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16. 面向真实监控环境的前视步态识别方法

姜颖军王建新郭克华

华南理工大学学报（自然科学版） 2015, 43 (1): 99-104. DOI: 10.3969/j.issn.1000-565X.2015.01.016

摘要（470）

PDF（pc）（14312KB）（345）

真实监控环境下，行人前视步态比侧视步态更常见 . 现有步态识别方法主要针对侧视步态而非前视步态 . 为此，文中根据行人步态统计特征，提出了一种基于自动视角转换的前视步态识别方法 . 该方法通过计算行人步态能量图、行走迹线和步态视角，提取经视角转换后同一视角下的步态特征并进行比对识别 . 实验结果表明，在真实监控环境且单目监控摄像机参数未知的情况下，该方法对前视步态的正确识别率达 81% ，每秒可识别 21 帧，具有良好的识别效果 .

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17. 云制造系统中基于粒子群优化的多任务调度

武善玉张平李方

华南理工大学学报（自然科学版） 2015, 43 (1): 105-110. DOI: 10.3969/j.issn.1000-565X.2015.01.017

摘要（501）

PDF（pc）（11066KB）（228）

为解决云制造系统的同类型多任务调度问题，建立了该问题的数学模型，提出了一种离散粒子群遗传混合算法，以所有任务的总完成时间及成本最优为目标进行求解 . 该算法采用整数编码方法建立粒子的位置矢量与服务分配的映射关系，在采用标准粒子群算法更新粒子位置时，引入了遗传算法的交叉和变异操作思想，使用 4 种方法按条件“逐级叠加”的方式对粒子位置进行更新，以保证种群的多样性 . 算例仿真结果表明，该算法是有效的且具有较高的执行效率 .

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18. 基于 GPU 的可扩展哈希方法

胡学萱奚建清林妙

华南理工大学学报（自然科学版） 2015, 43 (1): 111-117. DOI: 10.3969/j.issn.1000-565X.2015.01.018

摘要（491）

PDF（pc）（9387KB）（351）

为了使用可扩展哈希表进行快速的数据访问，需要高效地更新索引以维护哈希表 . 文中提出了一种基于 GPU 的可扩展哈希算法 gEHT. 该算法充分利用 GPU 的并行计算能力，并采用表重用、预分裂技术，无锁地扩展和收缩表、插入和删除数据，实现了高并发地创建哈希表、更新索引和检索数据 . 实验结果表明，该算法的查询数据、维护哈希表和更新索引性能优于其他多核 CPU 的线性哈希及可扩展哈希算法，尤其是在高负载的情况下.

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19. 具源隐藏特性的 IB-PRE 方案分析

郑郁林蔡沂

华南理工大学学报（自然科学版） 2015, 43 (1): 118-125. DOI: 10.3969/j.issn.1000-565X.2015.01.019

摘要（353）

PDF（pc）（810KB）（262）

Emura 等提出的基于身份标识的代理重加密（ Emura-IB-PRE ）方案具有源隐藏特性，且在随机喻示模型下具有抗选择密文攻击安全性 . 文中提出了一种攻破 Emura-IB-PRE方案的选择密文安全性方法，证明了 Emura-IB-PRE 不能抵抗选择密文攻击，进而提出了改进的 E-SH-IB-PRE 方案，并进行了相关安全性证明 . 结果表明，文中提出的方案在随机喻示模型下具有抗选择密文攻击安全性和源隐藏特性，一级密文可公开验证的原则对代理重加密方案的设计具有重要的作用 .

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20. 求解旅行商问题的离散人工萤火虫算法

于宏涛高立群韩希昌

华南理工大学学报（自然科学版） 2015, 43 (1): 126-131,139. DOI: 10.3969/j.issn.1000-565X.2015.01.020

摘要（478）

PDF（pc）（11433KB）（427）

针对旅行商问题，提出了一种结合变邻域搜索算法思想的离散人工萤火虫算法 .文中通过引入交换子和交换序的概念对人工萤火虫算法中的距离进行了重新定义；为了增加萤火虫群的多样性，避免算法过早陷入局部最优，采用了基于变邻域搜索算法的扰动机制 . 在多个旅行商问题上的测试结果表明，与文献中的算法相比，文中提出的离散人工萤火虫算法具有较好的求解性能 .

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21. 基于社交关系的问答系统及最佳回答者推荐技术

杜卿王齐轩黄东平蔡毅王涛闵华清

华南理工大学学报（自然科学版） 2015, 43 (1): 132-139. DOI: 10.3969/j.issn.1000-565X.2015.01.021

摘要（376）

PDF（pc）（13496KB）（261）

近年来，社区问答服务系统（ CQA ）越来越受到人们的欢迎，但随着提问规模的膨胀，获得回答的问题比重逐步降低，且答案质量无法得到保障 . 为了提高问答系统中问题被解答的概率，并提升答案可信度，文中提出了基于社交关系相似度的社交问答系统（ SQA ），主动寻找与提问者社交关系紧密且能够回答问题的用户，并提出了针对提问者与最佳回答者的推荐方法 . 实验结果表明，在主观性强或实时性强等问题集上，文中方法能更快地得到让提问者满意的答案.

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22. 基于时间序列手势轮廓模型的动态手势识别

庞海波李占波丁友东

华南理工大学学报（自然科学版） 2015, 43 (1): 140-146. DOI: 10.3969/j.issn.1000-565X.2015.01.022

摘要（466）

PDF（pc）（28793KB）（173）

针对动态手势在时间尺度上的多变性和复杂性，提出了一种动态手势识别框架 .该框架利用时间序列上提取的手势轮廓构造动态手势轮廓图像，获得不同动态手势在不同时间尺度下其轮廓图像的均值图像和方差图像，并将这些图像用于构成动态手势轮廓模型库，在此模型库基础上，利用相关信息方法和改进的动态时间规整方法完成动态手势的识别 . 实验结果表明，文中提出的动态手势轮廓模型对不同时间尺度的动态手势具有较强的鲁棒性，改进的动态时间规整方法较传统方法具有更高的识别率 .

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23. 大数据环境下的动态最短路径算法

徐建闽王钰林培群

华南理工大学学报（自然科学版） 2015, 43 (10): 1-7. DOI: 10.3969/j.issn.1000-565X.2015.10.001

摘要（554）

PDF（pc）（278KB）（186）

数量庞大、类型复杂的海量数据给智能交通带来了新的挑战．文中对交通诱导中的动态最短路径问题进行了研究，提出了动态交通网络数学模型，在此基础上设计了考虑交叉口延时的动态最短路径算法，并使用当前流行的大数据技术，设计了基于 HaLoop MapＲeduce 的动态最短路径并行计算模型，最后在连续流智能交通管控平台上对算法进行了测试．实验结果表明，文中设计的算法和基于大数据的并行计算模型可以有效地查找到大规模路网中的动态最短路径，同时能很好地满足实时性需求．

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24. 公路桥梁随机车队的平稳性和各态历经性

王强苏成

华南理工大学学报（自然科学版） 2015, 43 (10): 8-15. DOI: 10.3969/j.issn.1000-565X.2015.10.002

摘要（622）

PDF（pc）（504KB）（209）

通过实测数据对交通参量进行统计分析并建立交通荷载模型是分析桥梁车辆实际荷载水平的一种常用方法，但其合理性尚未得到理论验证．文中利用车辆动态称重系统 ( WIM) 实测获得 6 条公路 28 条车道上的车辆信息，构建各车道上的一维随机车流类型场; 按照随机过程理论计算得到所构建各车道一维随机车流类型场的集合均值与集合相关函数、空间均值与空间相关函数等．对比分析结果表明，基于实际公路上足够数量车辆的调查所构建的一维随机车流类型场具有平稳性和各态历经性，其样本的统计信息能够代表总体样本，可以用于车辆随机荷载的研究，为公路桥梁随机车辆荷载模型的建立提供了理论依据．

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25. 掺入混杂合成纤维的混凝土力学性能分析

胡建荣何锐李永鹏

华南理工大学学报（自然科学版） 2015, 43 (10): 16-22. DOI: 10.3969/j.issn.1000-565X.2015.10.003

摘要（486）

PDF（pc）（393KB）（129）

采用高弹模聚乙烯纤维( PE) 和低弹模聚丙烯粗合成纤维( CPP) 混杂技术制备混杂纤维混凝土，对其抗压和抗弯性能进行测试，并采用双因素方差分析法对弯曲韧性影响因素的显著性特征进行了分析，同时还对混杂纤维的增强增韧机理进行了探讨．结果表明: 在不同的粗集料掺量下，混杂纤维混凝土抗压强度普遍高于素混凝土，其提高幅度主要集中在 15%～ 30% 之间; 掺入混杂纤维后混凝土试件的荷载－挠度曲线整体较为饱满，多数曲线表现为变形缓慢软化，部分出现变形硬化特征; 纤维掺量对混凝土的韧性有非常显著的影响，而粗集料掺量影响较小; CPP /PE 纤维可以从不同层次结构对混凝土进行增韧，产生正混杂效应，从而使制备的混杂纤维混凝土具有优异的韧性．

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26. 信号控制下人行横道人群穿越时间模型的构建

宋现敏杨秋杰曲昭伟陶鹏飞刘焕峰

华南理工大学学报（自然科学版） 2015, 43 (10): 23-28. DOI: 10.3969/j.issn.1000-565X.2015.10.004

摘要（562）

PDF（pc）（357KB）（136）

为合理设置行人过街绿灯时间，保障行人安全和提高运行效率，采用数理统计方法对人群穿越时间进行建模．分析了信号控制下行人过街的行为特性，将人群穿越人行横道的时间分为基本穿越时间和阻滞延误时间．从双向行人相互干扰特性出发，研究了双向行人相遇阶段中行人方向比率与人行横道实际容纳能力的关系，在此基础上构建了人群穿越时间模型，并通过数据调查验证该模型的有效性．结果表明，文中模型计算结果与实际调查数据相比，最大相对误差和平均相对误差分别为 13． 21% 和 6． 26% ，模型精度高于 HCM 中的计算模型，可为行人信号配时设计提供参考．

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27. 考虑低排放低延误的交通信号优化方法

杨兆升曲鑫林赐云邴其春王世广

华南理工大学学报（自然科学版） 2015, 43 (10): 29-34,41. DOI: 10.3969/j.issn.1000-565X.2015.10.005

摘要（450）

PDF（pc）（392KB）（136）

为了达到低排放低延误的交通信号多目标优化控制的目的，首先对车辆行驶轨迹进行描述，并基于机动车比功率( VSP) 进行机动车排放的计算; 然后利用回归分析的方法，对排放和延误的关系进行量化; 之后建立一个以减少排放和降低延误为目标的交通信号控制模型，以此来优化信号控制交叉口的周期时长和绿灯时长，从而达到低排放、低延误的交通信号多目标智能化控制．选取了长春市典型交叉口进行调查，并运用仿真软件 VISSIM 对该模型进行仿真验证．优化前后的对比分析表明，延误减少了 10． 54% ，排放降低了 13． 41% ，从而证明了该控制技术的有效性

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28. 用于跑道调度的约束多目标遗传模拟退火算法

张书琴夏洪山姜雨战绪仁

华南理工大学学报（自然科学版） 2015, 43 (10): 35-41. DOI: 10.3969/j.issn.1000-565X.2015.10.006

摘要（586）

PDF（pc）（433KB）（178）

为获得较优跑道调度方案，以提高跑道运行效率，建立了约束多目标多跑道进离场航班调度模型．在分析遗传算法与模拟退火算法特征的基础上，提出遗传模拟退火组合算法．分别采用 Pareto 支配及理想点法对跑道调度目标函数进行处理，采用惩罚目标函数值及可行解占优的方式处理约束条件，并确定了不同条件下新粒子更新机制及最优粒子筛选原则．文中还通过设置温度自适应改变机制控制算法收敛速度，以提高最优解性能．最后，以国内某大型机场跑道调度为例，对文中算法的有效性进行验证．结果表明: 基于 Pareto 支配的约束多目标遗传算法能获得跑道调度多组较优可行解，且时效性强．

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29. 可调螺距桨水动力性能预报及参数影响分析

王国亮王超乔岳黄胜

华南理工大学学报（自然科学版） 2015, 43 (10): 42-49. DOI: 10.3969/j.issn.1000-565X.2015.10.007

摘要（536）

PDF（pc）（573KB）（174）

为了研究可调螺距桨调距过程中几何参数对水动力性能的影响规律，采用坐标变换原理模拟调距过程和桨叶剖面的畸变，并结合面元法理论对调距桨的水动力性能进行预报．首先将 JDC7704 桨在初始螺距下水动力参数的计算值与敞水实验值进行对比，验证了文中数值方法的准确性; 之后在变调距角下，分析了初始设计进速系数、纵倾角、侧斜角、盘面比以及毂径比几个参数对调距桨水动力性能的影响．结果表明: 水动力转叶力矩受设计进速、纵倾角、侧斜角、盘面比变化的影响十分明显; 调距工况变化时，转叶力矩所受影响的程度及其趋势也会发生变化．

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30. 基于离散元法的沥青混合料骨架细观性能研究

石立万王端宜徐驰梁何浩

华南理工大学学报（自然科学版） 2015, 43 (10): 50-56. DOI: 10.3969/j.issn.1000-565X.2015.10.008

摘要（1352）

PDF（pc）（504KB）（155）

为了更深刻地了解混合料的骨架结构，为骨架密实型沥青混合料的设计提供理论依据，基于离散元法对沥青混合料骨架和主骨架的构成、骨架细观结构基本特性以及骨架应力传递性能进行了系统研究．结果表明: 沥青混合料骨架的质量评价在于骨架传递应力的大小和抵抗外部荷载的能力; 混合料内接触点可分为有效接触点和无效接触点，主骨架基本由相互接触的 2． 36 mm 以上粗集料所构成; 沥青玛蹄脂碎石混合料( SMA) 骨架传递的应力一般为加载应力的 70% ～ 80% ，骨架传递的应力比例与集料公称最大粒径成正比，与试件厚度成反比，而主骨架对骨架应力传递的贡献率达 70% 以上．

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31. 基于 ISC-Kriging 响应面法的桥梁抗震动力可靠度分析

贾布裕余晓琳颜全胜陈舟

华南理工大学学报（自然科学版） 2015, 43 (10): 57-66. DOI: 10.3969/j.issn.1000-565X.2015.10.009

摘要（528）

PDF（pc）（903KB）（229）

响应面法是解决桥梁抗震可靠度中非线性和复杂性等问题的有效方法，但其存在代理模型类型和训练样本的选取问题．鉴于此，提出了基于样本填充准则( ISC) 最优化和 Kriging 模型的改进序贯抽样响应面法．其以 Kriging 模型作为代理模型，结合蒙特卡洛抽样技术，利用 Kriging 模型优秀的预测值估计性能及独有的预测均方差估计能力，建立包含未知样本预测值和预测均方差的 ISC 函数，在迭代阶段通过求解 ISC 最优化问题，进行局部和全局的平衡搜索，逐一序贯产生后续训练样本．最后采用所提的基于 ISC-Kriging 改进响应面法对随机地震激励下某悬索桥的动力可靠度问题进行了计算分析．结果表明，所提方法具有较高的准确性、高效性．

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32. 波形钢腹板 PC 组合箱梁的扭转振动特性

郑尚敏万水

华南理工大学学报（自然科学版） 2015, 43 (10): 67-73. DOI: 10.3969/j.issn.1000-565X.2015.10.010

摘要（603）

PDF（pc）（396KB）（205）

根据波形钢腹板 PC 组合箱梁的特性，运用 Hamilton 原理推导了波形钢腹板 PC 组合箱梁考虑剪切变形时的扭转振动频率计算公式．以 5． 2 m 波形钢腹板试验梁为对象进行了模态试验，并利用有限元软件 ANSYS 建立波形钢腹板 PC 组合箱梁的模型进行模态分析．通过对试验梁模态试验的扭转振动频率的实测值、理论计算值以及有限元分析数据进行对比分析，证明了理论公式推导的正确性，论证了有限元模型的适用性，并通过分析得出剪切变形对波形钢腹板 PC 组合箱梁的扭转振动性能有较大影响．文中还利用参数分析的方法，分析波形钢腹板厚度以及波折角对该组合箱梁的扭转振动频率的影响，结果表明: 随着钢腹板厚度的增加，波形钢腹板 PC 组合箱梁的扭转振动频率相应增大; 随着钢腹板波折角的增大，波形钢腹板 PC 组合箱梁的扭转振动频率有所减小．

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33. 三维声强阵列测试精度的对比及数值分析

王红卫张龙

华南理工大学学报（自然科学版） 2015, 43 (10): 74-79,88. DOI: 10.3969/j.issn.1000-565X.2015.10.011

摘要（582）

PDF（pc）（458KB）（164）

针对四面体及六传声器布置形式的声强阵列测试精度进行数值计算，比较了两种阵列的幅值测量误差及方向判断误差，并通过消声室的测试分析验证数值计算结果．研究结果表明: 随着频率的升高，声强测量的幅值误差也相应增加; 声强阵列的半径小于 0． 012 7 m 时，频率为 6 kHz 时两者测量幅值误差均超过 2 dB．在方向性误差判断方面，四传声器比六传声器存在较大的优势．在 kd( 波数与传声器声强阵列半径的积) 小于 1． 6 时，四传声器声强阵列的方向误差判别小于 1°．四传声器声强阵列降低了声强测量的硬件系统要求，但在中频阶段完全可以用于相关的建筑声学测试．

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34. 考虑次生剪切变形的带隔板偏轨钢箱梁位移应力解

任扬志程文明漆静

华南理工大学学报（自然科学版） 2015, 43 (10): 80-88. DOI: 10.3969/j.issn.1000-565X.2015.10.012

摘要（426）

PDF（pc）（633KB）（107）

为研究简支带隔板偏轨钢箱梁的变形及受力特性，将带隔板钢箱梁视为具有内部赘余联系的高次超静定结构，提出考虑截面次生剪切变形的畸变柔度法，并运用精细时程积分迭代算法提高柔度方程求解精度．然后基于叠加原理，给出简支带隔板钢箱梁考虑剪力滞效应的弯曲位移及应力解析解、扭转翘曲函数解析解和考虑畸变剪切变形的畸变初参数法，最终得到偏载作用下箱梁位移及应力解析解．结果表明: 隔板位置对畸变横纵向位移影响显著，对弯曲及扭转横纵向位移影响微弱; 同时隔板可有效提高箱梁抗畸变框架刚度，大幅减小由畸变产生的截面横向挠曲变形．

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35. 厚板带直角边缘凸台类零件挤镦复合工艺研究

夏琴香胡玄通陈登曲洪波

华南理工大学学报（自然科学版） 2015, 43 (10): 89-94. DOI: 10.3969/j.issn.1000-565X.2015.10.013

摘要（498）

PDF（pc）（569KB）（114）

通过对带直角边缘凸台零件进行工艺性分析，提出了挤压工艺与镦挤工艺相结合的工艺方法．采用刚塑性有限元分析方法，运用 Deform-3D 有限元分析软件，对带直角边缘凸台挤压及镦挤过程分别进行了数值模拟．模拟结果表明: 采用挤镦复合工艺能够获得带直角边缘的凸台; 在挤压凸台过程中，反顶杆凸起高度越大，凸台边缘圆角越小，越有利于带直角边缘凸台的成形; 反顶杆凸起高度越小，凸台孔壁与端面越容易出现破裂等缺陷．根据数值模拟结果设计并制造了一套挤镦凸台试验模具，对挤镦凸台过程进行了试验验证．结果表明，试验结果与数值模拟结果基本一致; 增大凸模圆角半径和使用润滑油能有效地减少裂纹的产生．

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36. 大型复杂零件的挤压铸造成形技术

邵明张明伟张大童游东东张卫文张文

华南理工大学学报（自然科学版） 2015, 43 (10): 95-99,107. DOI: 10.3969/j.issn.1000-565X.2015.10.014

摘要（384）

PDF（pc）（579KB）（126）

以某特种车辆支架零件为例，提出一种适用于大型复杂零件的挤压铸造成形工艺，设计了模具，并运用 ProCAST 软件进行了铸件流动场和温度场的数值模拟分析，验证了成形工艺参数．最后运用 A356 铝合金进行了大型复杂支架的挤压铸造成形实验，试制铸件满足要求．研究结果表明，所设计模具对大型复杂零件具有较好的成形能力，从而验证了该成形工艺对实现大型复杂零件挤压铸造成形的可行性和有效性．

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37. 旋转双柔性压电梁分层递推模糊振动控制

邱志成吴传健

华南理工大学学报（自然科学版） 2015, 43 (10): 100-107. DOI: 10.3969/j.issn.1000-565X.2015.10.015

摘要（419）

PDF（pc）（602KB）（106）

行星减速器存在齿轮间隙时驱动旋转双柔性梁结构是一个强耦合、非线性多输入多输出(MIMO)控制系统，针对该系统的振动控制问题，提出一种基于 MIMO 系统的分层递推模糊控制算法．首先在模糊控制器中引入分层结构，将旋转双柔性梁的系统运行状态划分为不同的区间，进行控制算法设计;然后建立行星减速器驱动旋转双柔性压电梁实验平台，利用压电片驱动器和交流伺服电机复合驱动抑制双柔性梁结构振动，对控制算法进行实验验证．结果表明，与比例加微分(PD)控制算法相比，所提出的分层递推模糊控制算法对结构大幅值振动和小幅值振动都有较快的抑制效果．

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38. 高速并联机械手静动态特性分析及优化设计

臧家炜梅江平刘松涛宋涛

华南理工大学学报（自然科学版） 2015, 43 (10): 108-115. DOI: 10.3969/j.issn.1000-565X.2015.10.016

摘要（673）

PDF（pc）（654KB）（224）

以一种可实现选择顺应性装配机器手臂(SCARA)运动的4 自由度高速并联机械手(以下简称 Cross-IV 机械手)为研究对象，将运动学理论与有限元分析相融合，提出一种全域参数化有限元模型的建模策略和结构参数的优化设计方法．首先以运动学逆解分析为基础，利用有限元软件 Ansys 的编程语言(APDL)实现机械手在位姿、尺寸和结构参数变化时整机有限元模型的快速创建;然后利用参数化有限元模型提出一种分析整机系统全域静刚度和低阶固有频率分布规律的循环建模策略，进而获得全域内性能最差位形．最后定义一种评价机械手机构动态特性的性能指标，以一组尺度参数为例，利用正交试验，深入分析结构参数对系统动态性能的影响，进而综合得到一组最优结构参数．

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39. 滚道表面凹坑对脂润滑滚动轴承油膜特性的影响

彭朝林黄博谢小鹏陈祯李兴林

华南理工大学学报（自然科学版） 2015, 43 (10): 116-121. DOI: 10.3969/j.issn.1000-565X.2015.10.017

摘要（470）

PDF（pc）（359KB）（80）

采用数值计算方法分析了不同尺寸大小和位置的滚动轴承滚道表面凹坑对脂润滑油膜压力和油膜厚度分布规律的影响，并与光滑表面情况下的脂润滑油膜压力和厚度的分布进行了对比，最后采用扫描电子显微镜和能谱仪(EDS)对理论计算结果进行了验证．结果表明:表面凹坑的存在使表面凹坑边缘位置存在油膜压力峰，而在表面凹坑中心
周围区域油膜压力急剧减小;表面凹坑润滑区域在靠近入口处一侧至靠近出口处一侧方向的润滑油膜厚度出现跃升现象，但相比于光滑表面，润滑脂油膜整体变薄;表面凹坑的尺寸大小和所处位置对油膜压力和油膜厚度的分布均有显著影响．

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40. 利用农业秸秆制浆造纸所实施的先进技术体系的优选与评价#br#

陈克复田晓俊王斌李军

华南理工大学学报（自然科学版） DOI: 10.3969/j.issn.1000-565X.2015.10.018
录用日期: 2020-10-26

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