华南理工大学学报(自然科学版)-最新录用

偶发事故下人机混驾交通流的影响机理研究

张文会, 施鑫涛, 周舸 — 2025-01-24 00:00:00.0

为研究人工驾驶车辆（HDV）和智能网联自动驾驶车辆（CAV）组成的人机混驾交通流在偶发事故下的影响机理，本文改进KKW模型框架下的元胞自动机规则，引入考虑CAV类人行驶策略的同步因子，针对不同跟驰模式构建HDV和CAV跟驰规则；基于事故场景车辆换道需求，构建考虑中间车道选择意愿的HDV和CAV多车道自由换道策略，并建立考虑换道压力的强制换道规则；经过数值模拟仿真，分析不同交通量、CAV渗透率、CAV事故信息感知范围、CAV类人行驶策略对交通流的影响。研究结果表明：CAV的增加可以有效缓解偶发事故后交通流的拥堵，限制拥堵时空范围；在渗透率大于0.4的中、高交通量情形下，随着CAV事故信息感知范围的增加，合流区的拥堵空间逐渐分散，交通效率得到提高；随着CAV类人行驶策略由激进型到保守型过渡，人机混驾交通流的流量逐渐降低，排队缓行范围扩大，交通拥堵逐渐恶化，且随着时间的推移，各车道速度波动趋势逐渐趋同。

圆弧角与粗糙条对CAARC标准模型风荷载影响的风洞试验研究

杨易, 吴健, 王鑫, 等 — 2025-01-24 00:00:00.0

现代高层建筑表面常设有遮阳条、竖向装饰条等局部构件，建筑角区也通常采用圆弧化等设计措施。这些常见建筑设计特征对风荷载的影响不容忽略，而当前设计规范有待完善。本文以CAARC高层建筑标准模型为研究对象，通过刚性模型测压试验和高频天平测力试验，研究了建筑表面布置粗糙条和角区圆弧化共计7种工况下对结构风荷载的影响。研究显示：1）光滑模型工况下，随圆角率由0%增至10%，建筑迎风面角区极值负压绝对值会逐渐增加，最大增幅约为38.4%；而结构整体风荷载体型系数会逐渐减小，X向和Y向整体体型系数的最大减幅分别约为26.3%和39.9%；2）模型表面增设宽度比为0.01L的竖向或网格粗糙条时，有利于减小结构角区及中部的极值负压绝对值，最大降幅为13.68%；对结构整体体型系数而言，粗糙条模型比直角光滑模型略有下降；3）布置竖向粗糙条和圆弧角对建筑角区表面风压的影响并不是一个简单的叠加关系。当同时布置竖向粗糙条和圆弧角时，角区的极值负压绝对值幅度增大，最大增幅为45.1%；4）布置粗糙条或角区圆弧化后，横风向功率谱峰值降低，功率谱峰值对应无量纲频率增大。

3D打印混凝土抗侵彻仿真模型

周捷航, 杜龙雨, 赖建中, 等 — 2025-01-24 00:00:00.0

3D打印数值模拟提供了反映3D打印混凝土的失效过程和损伤情况的可行技术。本研究根据氯离子渗透实验结果，定量化地表征了3D打印混凝土的界面区域占比，并以此为依据结合前期力学性能研究建立了3D打印混凝土的抗侵彻数值仿真模型。通过与侵彻实验结果进行对比发现，3D打印混凝土的数值仿真模型的侵彻深度误差在4%以内。3D打印混凝土靶体在侵彻过程中具有损伤集中在界面处的特点，且界面处的能量吸收量要大于非界面区域。随着弹速提高和靶体强度的提高，弹体可能在侵彻过程中发生解体，从而使得侵彻深度突然降低。

煤制乙二醇悬浮结晶精制试验研究

薛雨源, 赵淼, 赵志仝, 等 — 2025-01-17 00:00:00.0

悬浮结晶耦合离心分离可精制获得聚酯级煤制乙二醇，。基于煤制乙二醇生产工艺中杂质与乙二醇形成窄沸、共沸以及热敏体系，与传统精馏纯化相比，悬浮结晶的低能耗、无需溶剂、对环境友好等优点，在纯化该体系下能达到节能减排的效果。操作工艺优化可为悬浮结晶耦合离心分离技术开发提供参考。本文研究了晶种添量、滤饼厚度、搅拌强度、程序降温和母液循环操作工艺对纯化效果的影响。结果显示，晶种添量对晶体的粒径分布产生影响，晶种添量增大可提升产品纯度，有效分配系数降幅为15.8%；降低滤饼厚度，晶体与发汗气体接触更充分，发汗效果增强，有效分配系数最大降幅为56.8%；搅拌强度直接影响传质传热，搅拌强度越大，产品纯度越高，但收率随之下降，有效分配系数和收率最大降幅分别为39.4%和30.8%；程序降温直接影响结晶时间，结晶时间增加，程序降温反而降低产品纯度；母液循环使用导致体系水含量增加，降低过冷度，反而提升了产品纯度，与新鲜母液相比，循环7次时有效分配系数降低了72.0%。

面向MFC-MRD的高精度改进双曲正切模型研究

杜恒, 吕彦廷, 黄惠, 等 — 2025-01-17 00:00:00.0

液压作动器中串联多级流道式磁流变阻尼器（MFC-MRD）可有效改善液压阀控缸系统的欠阻尼特性，提高系统的稳定性，其在足式机器人、挖掘机等液压装备中具有潜在的应用价值。但MFC-MRD的高功率密度设计，必然会增加阻尼流道的有效长度，进而增大系统的阻尼力，导致现有动力学模型无法精确描述MFC-MRD的非线性滞回特征^[1]。为改善其非线性滞回特性，本文基于力学性能试验，通过分析多级流道结构及非线性滞回曲线特征，对双曲正切曲线进行分割重组，进而提出了符合滞回特征的改进双曲正切模型；其次，在参数辨识过程中，为避免模型参数陷入局部最优和“早熟”的问题，对遗传算法的选择算子进行改进，进而提出了一种三级逐步逼近的选择算子，提高了模型参数的辨识精度，并依据力学实验数据，精确地获得了模型参数与电流的关系；最终通过模型对比可知：相较于Bouc-Wen模型、数据驱动式模型，本文建立的改进双曲正切模型精度最高提升75%，其能准确地描述MFC-MRD存在的非线性滞回特性，验证了改进模型的优越性和精确性。

基于减小高频混响和RF-DRSN-EMA的声音事件分类方法

曹毅, 王彦雯, 李杰, 等 — 2025-01-17 00:00:00.0

针对现有方法进行声音事件分类研究时其分类准确率不高、泛化能力不强的问题，提出了一种基于减小高频混响和多尺度注意力的频域残差收缩网络(RF-DRSN-EMA)的声音事件方法。首先介绍了减小声音混响的原理，提出了一种减小高频混响的算法，通过仅减小分离出的音频高频段混响而保留其余频段中的关键频率信息，从而在提升语音清晰度的同时尽可能减小语音失真的影响；其次，以深度残差收缩网络为基础网络，结合改进的频域自校正算法和多尺度注意力模块，提出了多尺度注意力的频域残差收缩网络RF-DRSN-EMA。该模型采用RF自校正块，其内部的长短距离残差结构能缓解特征坍塌，以期实现频域信息的高效采集，并在单元的输出采用多尺度注意力模块，其能进一步关注单元在输出层的有效信息，从而强化模型的表征能力。最后，基于ESC-10、Urbansound8K、DCASE2020 Task 1A数据集开展了声音事件分类实验。实验结果表明：减小高频混响的语音增强方法能针对性减小高频段混响等背景噪音影响和消除冗余特征的同时，且音质损伤较小，从而具有更好的分类性能；同时RF-DRSN-EMA实现了网络中频域的典型特征去噪以及信息的高效采集，模型最佳分类准确率分别达到了98.00%、93.42%、72.80%，验证了该方法的有效性和泛化性。

基于双向文本扩展的信息检索重排方法

涂新辉, 郭聪, 宗宇航 — 2025-01-17 00:00:00.0

随着大语言模型的快速发展，信息检索中的文本匹配和文本扩展技术均取得了显著进展。其中，查询扩展和文档扩展是信息检索中两种重要的增强文本表征的方法。目前主流的文本扩展方法均利用大语言模型来实现。然而，大语言模型生成的文本和人工创作的文本在语言多样性和风格上有很大区别，这种差异可能会影响查询文档相关性的计算，最终导致整个信息检索过程的准确度下降。为了解决此问题，该文提出一种基于双向文本扩展的信息检索方法（BTE）。首先，采用零样本提示使大语言模型生成文档的伪查询和查询的伪文档；然后，计算伪查询和伪文档之间的语义相似度；最后，把原始查询-文档的相似度得分和伪查询-伪文档的语义相似度加权融合，得到最终的文档排序结果。在两个公开数据集DL19、DL20上的实验证明，BTE方法在NDCG@10、P@10和MRR@10等多个评价指标上均显著优于基准模型。因此，该文提出的双向文本扩展方法能够进一步增强查询与文档之间的相关性匹配，从而对整个信息检索系统性能产生一定程度的提升。

纯电动公交车驾驶人生态驾驶水平评估模型

张雅丽, 沈钰博, 袁伟, 等 — 2025-01-17 00:00:00.0

通过改善驾驶人驾驶行为是降低车辆能耗的重要方式，目前众多学者针对生态驾驶行为开展了大量研究，提出多种生态驾驶建议，但是目前缺少对纯电动公交车驾驶人驾驶水平的评估方法。为了降低纯电动公交车运营成本，减少能量消耗，本研究采集纯电动公交车自然驾驶数据，首先，对原始数据进行了统一采样频率、数据清洗、参数补充等预处理。其次，选择驾驶人操作特征参数和车辆运行参数，分析公交车驾驶人驾驶行为对能耗的影响，根据影响能耗的驾驶行为特征参数，以公交车起始站点到终点站之间的行程为单位，提出平均起步加速时间、猛踩加速踏板次数、持续高踏板开度时长、急加速次数、减速时制动占比、低速行驶时长、经济车速行驶时长七类影响能耗的驾驶事件。之后，通过各类驾驶事件参数与百公里能耗的Pearson相关性系数，建立生态驾驶水平评估的多元回归模型，对驾驶人行程中的驾驶水平进行评分。最后，基于评估模型搭建生态驾驶辅助反馈平台，帮助车队管理者更好的了解驾驶人的生态驾驶水平。结果表明，提出的基于驾驶事件的纯电动公交车生态驾驶水平评估模型对于驾驶行为生态性的评估精确度为93.52%，平均误差为6.48%，模型对于生态驾驶得分的计算具有较好的效果，以此搭建的纯电动公交驾驶人生态驾驶辅助反馈平台可使车队管理者了解公交车运行状况以及驾驶人的生态驾驶水平，帮助驾驶人了解自身驾驶情况。

基于exiD轨迹数据的高速公路合流区汇入特性与安全性研究

温惠英, 黄坤火, 陈喆, 等 — 2025-01-17 00:00:00.0

高速公路合流区的车辆换道频繁、驾驶环境复杂、交通冲突严重，是交通事故的多发区域。基于德国exiD车辆轨迹数据，本文对高速公路合流区车辆汇入模式进行划分，并结合碰撞时间TTC(Time-to-Collision)理论，提出汇入风险表征指标体系评估车辆在汇入时刻风险与汇入过程风险。基于XGBoost、LightGBM和GBDT等机器学习模型构建高速公路合流区车辆汇入风险判别模型，并结合SHAP理论对高速公路合流区车辆汇入风险致因进行分析。实验结果表明，高速公路合流区的汇入风险判别模型的总体准确率达95.52%，其准确率、精确率、召回率和F1-score方面均优于随机森林、LightGBM和GBDT模型。模型对比结果表明：考虑了汇入持续时间和汇入紧迫度的风险识别模型准确率更高；合流区车辆汇入风险和汇入车与前车速度差平均值、汇入持续时间、与前车速度差最大值等因素关系密切。

气体轴承-转子系统双向流固耦合特性分析及等效气膜厚度的建立与验证

马文琦, 马海龙, 秦雨彬, 等 — 2025-01-17 00:00:00.0

采用计算流体动力学（CFD）方法对气体轴承-转子系统进行流场特性仿真时，气膜厚度是至关重要的结构参数之一，但由于零件加工过程中产生的形状、尺寸误差以及系统装配造成的偏差等原因，导致实际气膜与理想设计气膜在空间形貌及尺度上都存在一定的偏差，进而影响数值解算结果的可靠性及准确性。本论文提出流场有效气膜厚度的概念，通过双向流固耦合数值仿真模拟与实验结果对比分析及修正，最终确定合理的等效气膜厚度。研究结果表明：采用双向流固耦合数值模拟方法可揭示气膜流场瞬态特性及转子姿态的变化规律，并对气体轴承-转子系统是否能够安全运行进行预判和评估，节省了实验测试成本；采用转子倾斜角作为对比分析特征，为数值仿真结果和实验测试结果二者之间的系统性能偏差分析提供了直观的参考依据；等效气膜厚度的建立可最大程度上简化数值仿真模型，提高数值仿真效率，同时其结果又具有一定的可靠性；以供气压力0.6MPa，单边稳态加载力80N为例，通过误差分析和逼近，循环建立和修正流固耦合仿真模型中预估的等效气膜厚度，最终实现了将系统倾斜角相对误差控制5%以内，极大提高了数值模拟仿真结果与实际工程系统性能的一致性，进而为气体轴承-转子仿真系统在结构设计、性能预测及评估中的应用提供了可靠方法及依据。

基于机器学习的山区高速公路货车事故影响因素分析

温惠英, 马肇良, 赵胜, 等 — 2025-01-17 00:00:00.0

为了深入研究山区高速公路货车事故严重程度影响因素，实现交通事故主动预防和精准防控，本文选择碰撞类型特征、车辆类型特征、道路特征和环境特征作为输入变量，以事故严重程度作为二分类输出变量，构建决策树模型（DT）、随机森林模型（RF）和支持向量机模型（SVM）等3种机器学习模型。根据准确率、精准率、召回率和F1指标对模型优劣进行评判，同时运用SHAP方法深入剖析机器学习模型的输出结果。研究结果表明，RF模型优于DT模型和SVM模型。从影响因素上看，翻车、无坡度、水泥路面、转弯、正面碰撞、事故时间19:00-6:59和路侧无防护措施变量对山区高速公路货车事故严重程度影响较大。

自动驾驶模块化公交服务优化研究

张积昱, 唐春艳 — 2024-12-27 00:00:00.0

自动驾驶模块化公交是一种新兴的智能网联载运工具，可通过车辆间的自由组合/分离操作，实现公交容量灵活设计。为了充分发挥模块化公交的灵活性，使其更适应客流时空需求，提出了考虑跳站策略的模块化公交服务模式。首先，采用离散时间建模方法和拓展的Newell理论，以乘客出行成本和企业运营成本最小为优化目标，构建自动驾驶模块化公交跳站服务优化模型，实现发车间隔、发车编组及跳站计划的同时优化。其次，以丹东市公交110路线路为例，给出优化后的运营方案，并与平峰和高峰时段下的传统固定容量公交服务模式和模块化公交全程式服务模式进行比较。结果表明，本文提出的模块化公交跳站服务模式极大地节约系统总成本，约3.34%-24.65%；其中，乘客等待时间成本和在途时间成本分别节约7.49%-48.52%和2.31%-6.28%。

密贴下穿影响下地铁车站振动源强演变分析

曹洋, 施皓, 李交锋, 等 — 2024-12-20 00:00:00.0

密贴下穿作为地下工程近接施工的极端情况，将引起既有结构显著的受扰变形，直接影响结构的正常服役性能。以冻结暗挖下穿运营地铁车站为目标，利用联合仿真手段建立结构-地层动力有限元模型，借助现场测试加以验证。通过将密贴下穿施工引起的既有线不平顺转化为轮轨动力激振施加于仿真模型，计算并分析了轨道结构与隧道基础间的动力传递特性，进而模拟了关键施工阶段车站振动源强的演变过程，可为类似工程提供理论指导。结果表明：受动力传递距离的影响，隧道侧墙振动水平低于轨道道床，但两者响应幅值在密贴下穿开挖形成线路不平顺阶段，呈现了不同程度的提升；地铁车站振动源强以200Hz以下的动力响应为主，其中施工引起不平顺的主要影响频段为40Hz以内，源强在8-40Hz之间与不平顺幅值正相关，而隧道侧墙振动在8Hz以内出现了放大现象。

基于深度学习的质子交换膜燃料电池故障预测方法

左彬, 董天航, 张泽辉, 等 — 2024-12-27 00:00:00.0

质子交换膜燃料电池以其无污染、高效率、低噪音等优点，受到车辆、船舶以及航空航天等领域的重点关注，然而其可靠性问题阻碍了燃料电池大规模商业化推广。为进一步提升燃料电池的可靠性，本文提出了一种基于深度学习的燃料电池故障预测方法。首先，采用标准化等数据预处理方法，消除监测参数之间不同量纲的影响，并基于机理知识选取特征参数，以降低原始数据维度，提高故障预测模型的运算效率。然后，构建基于长短时记忆网络的时间序列预测模型，预测燃料电池未来运行状态。最后，将预测的状态数据输入基于卷积神经网络的故障辨识模型，实现燃料电池故障预测。本文使用燃料电池实验故障数据对所提出的方法进行验证，实验结果表明，本文所提出的故障预测模型，能够提前10个时间步长预测到故障，准确率为96.8%。

臭氧对生物柴油替代物燃烧多环芳烃生成的影响

甘云华, 刘卓龙, 匡华临, 等 — 2024-12-27 00:00:00.0

研究O₃对生物柴油燃烧过程中多环芳烃（PAH）的影响，可为降低碳烟排放提供新思路。本研究建立了生物柴油替代物与PAH反应机理、O₃反应机理耦合的骨架反应机理，用于模拟O₃对生物柴油替代物对冲扩散火焰中PAH生成的影响和作用机制。该骨架反应机理总共包括138种组分和608个反应。结果表明，O₃的添加会使燃料侧形成一个局部快速温升区，这是燃料被初步氧化释放热量的结果。随着初始O₃体积分数的增加，PAH的最大浓度先增大后减小。当初始O₃体积分数增大到4%时，主要的PAH如苯（A₁）、萘（A₂）、蒽（A₃）和菲（A₄）的最大浓度分别是O₃体积分数0%时的4.57、6.76、16.16、12.38倍，说明O₃的添加对PAH浓度的影响较为显著，并且对A₃的影响最大。同时，A₁的生成途径发生变化，生成A₁的主要反应从C₂H₂ ＋ C₄H₅ ＝ A₁ ＋ H转变为C₂H₃ ＋ C₄H₄ ＝ A₁ ＋ H；而当初始O₃体积分数增大到12%时，分别是O₃体积分数0%时的0.88、0.357、0.375、0.143倍，原因在于C₂H₃自由基会被氧化从而抑制了A₁的生成。

型腔恒负载加工组合轨迹设计与速度优化

王清辉, 王金强, 丁雪松, 等 — 2024-12-13 00:00:00.0

模具及各类三维零件的数控加工包含了大量型腔特征，其加工轨迹的设计直接影响加工质量与效率。随着高速铣削技术的进步，数控机床为提高型腔加工效率提供了硬件基础，但也对CAM轨迹设计提出了更高要求。传统的CAM轨迹在处理型腔拐角、开槽和环轨迹交汇等区域时，容易导致切削负载突变，这种负载不稳定限制了进给速度和切削深度的提升，影响了加工效率和质量。为应对这些问题，本文提出了一种面向型腔恒负载加工的组合轨迹设计与优化方法。该方法基于多层次区块结构，首先计算材料去除率，并据此将加工区域划分为稳定、半稳定和负载突变区域。针对不同区域，采用环切轨迹、进给速度优化以及变半径摆线轨迹相结合的策略，实现加工过程中负载的平稳控制。特别是通过在负载突变区域应用摆线轨迹，降低了瞬时负载的波动，确保加工过程的稳定性。实验表明，本文提出的轨迹设计与优化方法能够适应各类复杂型腔的CAM轨迹生成，并保障加工过程的负载稳定性，进而提升加工质量。

基于IBK-IPS的电驱车间空调系统节能优化方法

龚小容, 王鑫, 熊维清, 等 — 2024-12-13 00:00:00.0

针对电驱车间空调系统运行能耗高和工作效率低的问题，基于IBK-IPS算法提出一种考虑空调系统各设备相互约束的动态节能优化方法。首先，分析空调系统各设备之间的影响机理，建立各设备的能耗和约束条件数学模型，构建系统运行能耗优化目标函数。然后，提出一种基于改进黑翅鸢与粒子群（IBK-IPS）算法，对空调系统各设备的水温、流量和风量等运行参数进行优化，以提高空调系统运行参数控制的精度和效果。其次，利用Simulink平台建立空调系统冷却水系统、冷冻水系统的能耗仿真模型，通过仿真实验来验证运行参数优化的效果和准确性。最后，将该方法在某电驱车间进行实际应用，以验证所提方法的实际效果和可行性。仿真及应用验证结果表明：系统的运行能耗得到有效降低，节能率达到11.23%~34.68%；系统的运行能效得到有效优化，能效提升11.53%~40.78%；IBK-IPS算法相较于PS、BK、BK-PS算法的节能效果更好，且算法的性能指标相较于其余3种算法分别提升了27.27%、61.90%、69.23%；在实际应用测试中，优化后系统在5种不同负荷下的节能率分别为22.62%、17.24%、16.94%、14.97%、12.64%。综上所述，文中提出的节能优化方法能够有效解决电驱车间空调系统运行能耗高和工作效率低的问题，具有良好的节能效果和实用性，可为空调系统节能优化研究提供新思路。

考虑空调系统的燃料电池汽车能量管理策略

赵又群, 徐周, 虞志浩, 等 — 2024-12-13 00:00:00.0

在燃料电池混合动力汽车的实际运行中，空调系统为驾驶员和乘客提供舒适的环境，然而空调系统的运行效果与汽车实际运行的能量分配相互影响，因此需要将空调系统考虑进能量管理策略，设计出在满足舱内温度舒适性要求的情况下兼顾整车氢耗经济性的能量管理策略。首先在建立整车动力学模型的基础上，利用热平衡方程建立热泵空调系统模型和热负荷模型。然后，采用结合了双Q网络和深度确定性策略梯度的优先经验采样的双延迟深度确定性策略梯度(TD3-PER）算法，建立考虑空调系统能耗与车辆运行需求能量管理策略。最后在NEDC典型工况下进行仿真得出：TD3-PER能量管理策略下的空调系统能够使舱温在100秒内迅速达到并维持在22℃到26℃的舒适范围，满足制冷/制热效果保证车舱温度舒适性，验证了在考虑空调系统时TD3-PER能量管理策略的可行性；在空调系统制冷/制热时，基于TD3-PER算法的策略比传统的深度确定性策略梯度(DDPG)算法的策略的功率分配情况能够延长燃料电池和蓄电池使用寿命，且在制冷/制热时根据氢耗量分别可提高2.59%和3.58%的经济性，验证了基于TD3-PER算法能量管理策略在降低氢耗量、提高整车经济性方面相较于传统算法更具优势。

基于图神经网络的B-Rep模型加工特征识别方法

胡广华, 代志刚, 王清辉, 等 — 2024-12-13 00:00:00.0

动特征识别（AFR）是智能制造的关键技术之一。传统的基于规则的识别算法可扩展性较差，而基于深度卷积网络的方法以离散模型为输入，准确度不高，且识别结果难以精确映射回原始CAD模型，造成应用不便。针对上述不足，本文提出了一种基于图神经网络的特征识别方法，能够直接处理B-Rep模型。该方法首先从B-Rep结构中提取有效的属性和几何信息，形成特征描述符；接着根据CAD模型拓扑结构建立具有高级语义信息的邻接图；进而以邻接图为输入，构建了高效的图神经网络模型，通过引入可微的广义消息聚合函数和残差连接机制，提升模型的信息聚合及多层级特征捕捉能力，同时采用消息归一化策略确保训练稳定性并加速收敛；训练完成后，网络能对B-Rep模型中的所有面进行分类标注，实现特征识别。在公共数据集MFCAD++上测试，本文方法取得99.53%的准确率和99.15%的平均交并比，优于同类研究。采用更复杂的测试用例和工程应用中的典型真实CAD案例作进一步检验，结果均表明本文方法具有更好的泛化能力及适应性。

开口位置对高速列车车厢内火灾演化规律的影响

周之涵, 郗艳红, 毛军, 等 — 2024-12-13 00:00:00.0

高速列车车厢内发生火灾时极易引起窗户破裂，从而形成侧向开口，显著影响火灾燃烧状态及温度分布。因此，采用1:8缩尺模型实验与数值模拟相结合的方法，研究不同的开口位置对车厢内火灾演化的影响，并定量研究了开口位置和火源功率共同影响下，高速列车车厢内部火焰移动速度及温度纵向衰减规律。结果表明：各个开口位置时，随着火源功率的增加，车厢内部火灾演化和开口处烟气/火焰均依次经历室内燃料充分燃烧阶段、缺氧燃烧阶段和持续溢流阶段，且车厢内最大温度也随火源功率的上升分为三种不同的趋势，首先随着火源功率的上升而上升，随后缓慢下降，最后急剧降低，这与车厢内的火焰演化一一对应；讨论了火源功率与开口位置对车厢内火焰移动速度的影响，研究表明，当火源功率为50.80kW时，开口位置对火焰移动速度影响较小；当火源功率大于50.80kW时，开口位置2~4时的移动速度随着开口与火源距离的增大，而开口1的移动速度最慢，并给出了火源移动速度的预测公式；研究了车厢内最大温度及开口左右两侧温度衰减规律，并建立了高速列车车厢火灾不同开口时，开口左右两侧的温度衰减预测模型，研究成果对于高速列车车厢火灾的防灾减灾具有一定的参考价值。

环线电动公交车辆调度与司机排班联合优化

胡宝雨, 齐月, 贾佃精, 等 — 2024-12-06 00:00:00.0

为了解决环线电动公交车辆和司机任务分配不均衡的问题，本文提出了一种联合优化调度模型，该模型主要通过顺、逆时针方向互相调配车辆和司机来提高整体利用率。在给定环形线路和人车不固定的情况下，综合考虑车辆行驶里程、工作量、充电桩数量、车辆充电时间、司机工作时间、休息时间等约束，以公交企业总运营成本最小化和时刻表总调整最小化为目标制定有序充电管理计划和车辆、司机调度方案。在求解方面，首先将混合整数非线性规划模型通过线性转换转化成线性规划模型，并使用CPLEX求解器得到调度方案；其次采用多目标粒子群算法（MOPSO）和基于ε约束处理机制的改进多目标粒子群算法（ε-MOPSO）分别求解调度方案，并通过网格法确保外部档案集的收敛性和均匀性。最后以北京市环线公交200路（内、外环）为例进行验证，并对比分析CPLEX求解器、传统多目标粒子群算法（MOPSO）以及本文提出的基于ε约束处理机制的改进多目标粒子群算法（ε-MOPSO）的计算结果。结果证实了改进算法的有效性，且优化后的调度方案分别将车辆数从28降低到23，共减少17.86%；司机数从28降低到25，共减少10.71%。降低了车队规模和司机数量，从而降低了企业总运营成本；时刻表平均每个发车时刻调整4.13分钟，发车更均匀保证了乘客的需求。提升了公共交通的运营效率，具有重要的实际意义。

考虑乘客时间-价格弹性的网约车合乘匹配方法

龙雪琴, 翟曼溶, 王远泽, 等 — 2024-12-06 00:00:00.0

为提高合乘匹配概率和合乘满意度，本文提出一种考虑乘客合乘时间-价格弹性的动态合乘匹配方法。采用RP+SP问卷调查方法，收集用户的个体属性、不同场景出行下的合乘与非合乘方式选择行为。根据用户合乘偏好进行聚类，将乘客分为三类，建立非集计弹性分析模型，得到三种类型乘客的合乘、非合乘的时间-价格弹性值。将时间-价格弹性纳入到出行成本中，建立所有乘客和司机的广义成本函数。构建双层规划模型，上层模型考虑司机和出行者的效益，下层模型以系统内所有乘客的选择概率最大为目标。考虑路径约束和载客量约束，设计合乘匹配算法。最后，以西安市出租车数据为例，分别对系统内乘客具有不同合乘弹性值时的匹配方案进行求解，比较匹配方案的差异性。结果表明，当乘客具有较高的合乘弹性值时（2.22，0.99），其非合乘成本低于合乘成本，系统无法进行有效的合乘匹配。当乘客具有较低的合乘弹性值时（0.12），可将多个乘客与其匹配。本文的结论证明了合乘弹性的必要性，可用于指导政府部门的网约车、出租车的订单分配和调度。

基于融合Transformer的配电线路激光点云分割算法

代洲, 刘燕, 毛先胤, 等 — 2024-12-06 00:00:00.0

激光点云模型为后续的配电线路检测与管理提供了重要的支撑，现阶段大多配电通道都已经构建了相应的激光点云模型。由于点云模型数量的增加，有效的提取关键部位（导线、绝缘子等）的位置信息变成了一项重要内容。为了进一步提升对点云模型中配电线路、杆塔、绝缘子等关键模块分割、提取的精准性和效率，本文提出一种基于融合Transformer模型的配电线路激光点云分割算法。其中，考虑到配电线路点云中需要更为关注细节特征的影响，构建了一种双通道平行架构的特征提取模块用于分别提取高频和低频特征，其中低频特征通过平均池化和基于融合Transformer模型的特征提取器进行处理，高频特征用最大池化和包含卷积层的多层感知机（MLP）模块进行处理，将两个通道获取的特征向量进行融合，以提升对细节特征的提取能力。此外，考虑MLP模块在特征处理的能力，在特征提取模块中加入MLP对特征进行进一步处理，实现对点云目标的准确分割。最后，本文通过大量的实验验证了所提出算法的准确性和科学性。本文提出的算法在无人机巡检中具有提高精度、增强自动化、提升鲁棒性、融合多源数据和降低成本等多方面的潜在优势。

基于模型预测控制的需求响应公交动态调度

靳文舟, 张永, 孙洁 — 2024-12-06 00:00:00.0

需求响应公交作为共享公共交通新模式的典型代表，正面临着高效处理出行需求与实时规划车辆路径的挑战，传统的需求响应公交动态调度方法侧重于需求已知后对车辆路径的动态调整，这种方法往往难以全面适应出行需求的变化。因此，本研究通过引入模型预测控制方法，建立需求响应公交动态调度模型，利用未来阶段的先验客流信息为当前阶段的调度决策提供优化条件，并及时地根据系统最新披露的信息重新规划。算法上，本研究采用了自适应大领域搜索策略，通过两阶段启发式方法迭代车辆调度序列。数值实验结果显示，在无预测偏差的理想场景下，相较于传统动态调度方法，本研究方法能够显著降低系统总成本14.54%；即便在预测偏差为30%的悲观场景下，仍然能够实现5.27%的成本优化，并且各项乘客服务指标均表现出更优异的性能，验证了在不同随机环境下的普适性。

基于机器学习的高速铁路斜拉桥钢箱梁温度模式

刘文硕, 钟明锋, 周博, 等 — 2024-12-06 00:00:00.0

为探究高速铁路大跨度斜拉桥钢箱梁的温度模式。基于商合杭高铁裕溪河大桥实测温度数据和数据库资料，通过机器学习方法，对钢箱梁温度受各类气象因素影响的模式、温度场的时间和空间分布规律开展研究。通过建立反应多种气象因素与钢箱梁均匀温度映射关系的机器学习模型，分析各模型的优劣性和适用性，并得到影响钢箱梁均匀温度的气象因素重要性排名；综合机器学习方法和指数拟合研究钢箱梁温度竖向分布模式。研究结果表明：气象因素对钢箱梁均匀温度的影响重要性从高到低排名为：气温、累积辐射量、气压、湿度、辐射强度、风向、水平能见度、风速、降水量，且温度的重要性远超其他气象因素；其中对钢箱梁均匀温度影响最大的是2和3小时前的大气温度，反应了大气温度变化对钢箱梁均匀温度的影响有2-3小时的滞后性；神经网络、随机森林和XGBoost模型均能较为准确地对钢箱梁均匀温度进行预测，其中神经网络模型整体预测效果较好；钢箱梁负温差对气象因素的敏感度较低，与自身结构的热量传递模式相关性更大；指数函数能较高精度地拟合钢箱梁竖向最大正温差分布情况，其参数可通过机器学习方法确定，且不同参数分别具有实际物理意义。研究结果为高速铁路大跨度斜拉桥钢箱梁温度结构温度预测及分布模式提供参考。

考虑加固时间区间的在役混凝土桥梁运维策略研究

王晓明, 李鹏飞, 吴润涵, 等 — 2024-12-06 00:00:00.0

针对在役桥梁维修加固策略在制定和实施的过程中存在的主观不确定性的问题，本文提出了一种考虑加固时间区间的桥梁运维决策框架。该框架引入区间数来量化不能用概率描述的主观不确定性，并基于代理模型实现概率-区间混合不确定性下最不利可靠度指标的直接映射，最后通过多目标优化算法NSGA-Ⅱ，对该框架进行高效驱动。以典型装配式简支T梁桥为例，基于WIM系统实测数据建立了车辆荷载效应概率模型，之后引入时变抗力退化模型，对T梁桥的运维策略进行了优化，并制定了典型T梁桥的运维决策库。结果表明，时间区间较小的策略对应的全生命周期成本（Life Cycle Cost, LCC）较小，容许的主观不确定性也较小；时间区间较大的策略虽LCC较大，但为施工、决策等留有了更充足的空间。对于跨径20~40m的简支T梁桥，均可通过不同的加固策略，使其在LCC最小的情况下，满足服役期可靠度指标要求。

共享自动驾驶汽车的多阶城市影响综述

钟绍鹏, 刘骜, 翟君诺, 等 — 2024-12-06 00:00:00.0

为深入理解共享自动驾驶汽车（SAVs）引入后对城市可能产生的影响，并推动城市交通系统的可持续发展，围绕SAVs的多阶影响进行了全面回顾和系统分析，旨在总结以往研究的主要贡献和存在的缺陷，并提出未来研究的可能方向。综述结果表明，现有研究主要集中于SAVs对交通系统的短期影响，包括对居民出行行为与道路交通流等方面的探讨。然而，对于SAVs的长期影响，特别是对城市可达性、环境与能源的研究相对较少。与此同时，尽管已有研究揭示了SAVs可能带来的负面效应，例如对环境或可达性的潜在不利影响，但却鲜有研究提出具有针对性和实效性的发展策略。此外，在研究方法方面，现有研究主要依赖定性分析或独立的交通需求模型进行推演和模拟，研究结果的可靠性存在一定局限性。未来研究应通过开发土地利用与交通整合模型，并将其与数据驱动的方法相结合，以更精确、全面和系统地刻画SAVs引入对城市土地利用、环境与能源的长期（负面）影响，并提出针对性的发展策略和应对措施，以优化SAVs的应用效果，减少其潜在负面影响，推动城市交通系统向高效、智能和可持续的方向发展。

用于交通流预测的时空异质化两阶段融合网络

侯越, 尹杰, 张志豪, 等 — 2024-12-04 00:00:00.0

针对现有交通流预测研究中存在的未能充分融合复杂时空相关性和时空异质性问题，本文设计了一种基于栅格数据的交通流预测网络——时空异质化两阶段融合网络（Spatiotemporal Heterogeneous Two-Stage Fusion Neural Network，ST_HTFNN），该网络使用分阶段、层次化的时空特征提取架构，采用静态和动态特征提取阶段串行的新模式，静态特征提取阶段引入新颖的类曼巴线性注意力（Mamba-Like Linear Attention，MLLA）块作为静态异质化融合单元实现空间上的相关性和异质性融合挖掘。动态特征提取阶段设计了简单高效的动态异质化融合单元，通过膨胀卷积和门控机制相结合来自适应融合捕捉全局和局部的时空相关性和异质性。此外，针对细致到道路级的交通流特征，设计了道路特征增强模块用来重建和增强道路信息以解决深度卷积过程中道路特征平滑的问题。最后，设计了外部扰动特征融合模块用来融合外部扰动特征对交通流预测结果的影响。在三个现实世界的交通数据集BikeNYC、TaxiCQ和TaxiBJ上进行的模型实验表明，ST_HTFNN模型展现出超越现有基准方法的卓越性能，在预测精度评价指标MAE上平均提高了6.13%、2.06%和5.23%。

多尺度特征融合与重构卷积的肝肿瘤分割方法

马金林, 酒志青, 马自萍, 等 — 2024-12-02 00:00:00.0

针对肝肿瘤特征表达能力不足和全局上下文信息传递受限的问题，提出一种改进UNet的肝肿瘤分割方法。首先，设计一种低秩重构卷积，优化传统卷积运算所导致的大量参数问题，并用其构建使用残差结构改进编解码器的卷积核重构模块，使编码器保留更多的细节信息，使解码器更有效地恢复信息，以提升肝肿瘤特征的表达能力。然后，为丰富全局上下文信息的传递，设计三分支空间金字塔池化模块，优化瓶颈结构的信息传递，打破单一路径的限制。其次，设计多尺度特征融合模块，优化编码器信息的复用机制，增强模型对全局上下文信息的建模能力，并提升其在提取不同尺度肝肿瘤特征方面的效能。最后，在LiTS2017和3DIRCADb数据集上测试本文方法的性能。实验结果表明，本文方法在LiTS2017数据集肝脏分割任务中的Dice和IoU值达97.56%和95.25%，肝肿瘤分割任务中的Dice和IoU值达89.71%和81.58%。在3DIRCADb数据集肝脏分割任务中的Dice和IoU值达97.63%和95.39%，肝肿瘤分割任务中的Dice和IoU值达89.62%和81.63%。本文方法可以有效缓解肝肿瘤特征表达能力不足的问题，且进一步提升了模型捕捉全局上下文信息的能力。

盐酸安非他酮对SD大鼠肠道菌群抗生素耐药组的影响

闫鹤, 陈春霞, 刘宗保, 等 — 2024-11-29 00:00:00.0

为探究抗抑郁药盐酸安非他酮对肠道菌群抗生素耐药性的影响，本课题选用SD大鼠(Sprague-Dawley rats)为研究对象，分别采用16S rRNA扩增子及宏基因组测序技术，分析盐酸安非他酮对大鼠粪便和盲肠内容物菌群及其耐药组的影响，并挖掘之间的关联。研究结果表明：粪便和盲肠样本中主要抗生素耐药基因（antibiotic resistance genes，ARGs）类型包括杆菌肽类（bacitracin），四环素（tetracycline），万古霉素（vancomycin）及大环内酯―林可酰胺―链菌素类（MLS）等。与对照组（HC）相比，盐酸安非他酮灌胃干预组（Bup-PO）提高了大鼠粪便和盲肠内容物样本中细菌ARG总丰度，但仅在粪便样本中达到显著性差异。在ARG类型上，相比于HC组，Bup-PO组显著提高了粪便样本中氨基糖苷类（aminoglycoside）、杆菌肽类、莫匹罗星（mupirocin）、利福霉素类（rifamycin）、四环素、万古霉素6种耐药基因类型的相对丰度，且增加了万古霉素抗性基因的种类。在盲肠样本中，Bup-PO组显著提高了四环素、柔红霉素（daunorubicin）和磷霉素（fosfomycin）3种耐药基因类型的相对丰度。在ARG亚型上，在粪便样中，相比于HC组，Bup-PO组显著提高了万古霉素（vanAG、vanRI、vanSA、vanSI），四环素（tetM、tetO、tet32），杆菌肽类(bceA、bcrA)和利福霉素类（rifampicin， rpoB）耐药基因的相对丰度。在盲肠样本中，灌胃盐酸安非他酮给药对ARGs的影响与粪便样本中有所不同，表现为降低了大环内酯―林可酰胺―链菌素类（lmrB）耐药基因的相对丰度，但提高了另一种大环内酯―林可酰胺―链菌素类（macB）耐药基因的相对丰度丰度。同时，灌胃给药盐酸安非他酮还提高了四环素（tetW）和柔红霉素（drrA）耐药基因的相对丰度。以上结果表明，盐酸安非他酮干预有增加大鼠肠道菌群抗生素耐药性的风险。UCG-005和 norank_f__norank_o__Clostridia_UCG-014是大鼠粪便和盲肠内容物菌群的主要细菌属，相关性分析结果表明UCG-005可能是四环素、利福霉素类、莫匹罗星、杆菌肽类、万古霉素耐药基因的潜在细菌宿主，而norank_f__norank_o__Clostridia_UCG-014可能是柔红霉素耐药基因的细菌宿主，它们在盐酸安非他酮给药后增加可能是导致这6种类型耐药基因丰度增加的原因。

基于MIC-PCA-LSTM模型的垃圾焚烧炉NO_x排放浓度预测研究

姚顺春, 李龙千, 刘文, 等 — 2024-11-08 00:00:00.0

实现垃圾焚烧过程选择性催化还原（SCR）脱硝系统出口NO_x浓度的准确预测对提高数据质量和喷氨控制水平具有重要意义。垃圾焚烧过程存在显著的非线性、多变量耦合和时间序列特性，对NO_x排放浓度的精准预测带来了巨大挑战。针对此问题，本文联合最大信息系数MIC)、主成分分析(PCA)和长短期记忆（LSTM）神经网络提出了一种SCR脱硝系统出口NO_x排放浓度预测模型。首先，采用MIC方法计算各变量间的最大归一化互信息值，选择和NO_x排放浓度相关性较大的特征变量，之后结合最大冗余原则剔除冗余变量。随后，基于PCA方法获得各主成分方差的累计贡献率，提取主成分特征，得到最优输入特征变量集。最后，利用LSTM神经网络建立SCR出口NOx排放浓度预测模型。结果表明，本文所提出的模型具有最优的预测精度和泛化能力，其平均绝对百分比误差为6.33%，均方根误差为4.71mg/m³和R²为0.9，优于反向传播神经网络(BPNN)模型和支持向量机，SVM)模型，为实现垃圾焚烧过程SCR脱硝系统喷氨智能控制提供了重要的基础。

基于SD-ISSA-DALSTM的交通运输业碳排放预测研究

王庆荣, 王俊杰, 朱昌锋, 等 — 2024-11-12 00:00:00.0

针对交通运输业碳排放数据序列存在波动性和随机性较强，预测精度较低的问题，提出了一种结合二次分解（SD）、双重注意力机制（DA）、改进麻雀搜索算法（ISSA）和LSTM网络的交通碳排放预测模型。首先，引入CEEMDAN将交通碳排放数据序列分解为不同频率的模态分量，再利用样本熵（SE）对各分量复杂度进行量化，并利用VMD对熵值最高的分量进行二次分解，进一步弱化交通碳排放数据序列的波动性和非线性；其次，为挖掘交通碳排放量与其影响因素间的关联性，在LSTM模型的输入端加入特征注意力机制，突出关键输入特征；同时在输出端加入时间注意力机制，提取关键历史时刻信息；最后，结合Circle混沌映射、动态惯性权重因子和混合变异算子策略改进SSA算法，并对各分量分别建立ISSA-DALSTM模型，接着对各分量预测值进行重构。测算中国交通运输业1990-2019年的碳排放数据，以此对模型进行验证，结果表明：所提模型的RMSE、MAE、MAPE分别为5.3088、3.5661、0.4439，均优于其他对比模型，验证了所提模型的有效性。

一种新型肋环形可展开天线结构设计及展开分析

董永灿, 袁行飞, 李姝, 等 — 2024-11-08 00:00:00.0

受肋环形索穹顶结构构型的启发，提出了一种新型肋环形可展开天线结构。本文首先设计了一种带有驱动-锁定接头的基本可展开模块，以基本可展开模块的组装构成伸展臂作为径向支撑肋，进而多榀伸展臂组合并相应设置环索构建了肋环形可展开天线结构。在完全展开状态下，这种天线结构可视为索梁体系，进一步通过有限元仿真对该结构体系进行模态分析，对比发现所提出的肋环形可展开结构具有更好的结构刚度。在此基础上，本文针对一种大口径肋环形可展开天线结构设计方案，分别对单榀伸展臂和整体结构进行了展开仿真，结果表明所设计的结构能够顺利展开到位并实现锁定，进一步说明了所提出的天线设计方案的可行性和有效性。本文研究表明所提出的新型肋环形可展开天线结构兼具桁架式折展结构高刚度和肋式折展结构高折展比的优势，可为未来大口径天线的结构选型提供有益的参考。

基于空间活力的轨道交通枢纽上盖商业空间设计研究

蒋涛, 王静, 王永娣 — 2024-11-08 00:00:00.0

轨道交通枢纽具有天然的人流优势，在其上方进行立体化、复合化的上盖商业开发，已经成为新的建设模式，上盖商业空间成为了旅客、通勤者及市民进行消费与社交活动的重要场所。大多数上盖商业空间的开发量都较大，空间组织关系复杂，容易出现功能需求不匹配、服务设施供给不足、动线组织混乱、换乘效率低下、空间品质不佳等问题，导致人流未得到充分引导、空间利用率低，影响到商业空间活力，进而影响商业空间的良性运营。因此，从上盖商业空间活力研究入手，首先对上盖商业空间构成要素从功能组织、动线组织以及空间建构三个维度进行界定，构建对应维度的评价指标，再引入空间句法理论及相关性分析等数据分析方法对国内建成的典型案例进行量化研究，总结出影响空间活力的关键要素，最终基于实践项目提出设计策略，为未来相关设计提供设计参考，并对相关理论探索带来新启示。

基于图神经网络的IL-6诱导肽预测研究

曹瑞芬, 胡维玲, 李强生, 等 — 2024-11-08 00:00:00.0

白细胞介素6（Interleukin-6，简称IL-6）是一种高多效性的糖蛋白因子，可以调节先天性免疫和适应性免疫以及代谢的各个方面，包括糖酵解、脂肪酸氧化和氧化磷酸化等。许多研究已证明，病毒感染的患者体内的IL-6表达和释放显著增加，并且与疾病的严重程度呈正相关。因此，识别IL-6诱导肽并探究其作用机制，对于开发免疫治疗以及疾病严重程度生物标志物具有重要的意义。目前对于IL-6诱导肽的识别大多使用传统机器学习，特征选择与提取较为复杂，且需要依赖领域专家知识。因此，本文提出一种基于图神经网络的IL-6诱导肽预测方法SFGNN-IL6。根据预测的IL-6诱导肽结构特征，通过阈值筛选距离信息构建邻接矩阵，结合氨基酸的编码方式即One-hot编码、位置编码和BLOSUM62编码提取氨基酸节点特征并进行图表示。然后，采用图注意力机制层和图卷积神经网络层，双通道分别提取多视角特征，既关注节点权重的更新，也考虑节点信息的更新。最后将两类特征进行融合用于IL-6诱导肽的分类。通过系列实验，验证了模型的有效性。

基于随机场的大跨度悬索桥挠度可靠度评估方法

程进, 孙克荻, 袁义 — 2024-11-08 00:00:00.0

大跨度悬索桥造价高，通行量大，扮演着交通网络的关键角色。作为控制性工程，目前主要采用有限元法等确定性分析方法对其安全性进行计算和分析。但是实际工程中的结构参数具有不确定性，同时在空间上存在变异性和相关性，故引入随机场因素的影响。采用数值分析方法，结合随机场与可靠度理论，提出了基于随机场的大跨度悬索桥可靠度评估方法，介绍了方法的组成部分和实现流程，编写了对应的分析程序，通过若干算例验证了方法和程序的准确和适用性。最后以三塔四跨悬索桥——瓯江北口大桥为工程实例，在正常使用极限状态下对其挠度可靠度进行评价，分析了考虑随机场对瓯江北口大桥挠度可靠度指标的影响。结果表明：考虑随机场相比不考虑随机场计算得到的正常使用极限状态下的挠度可靠度指标偏小。说明忽略了大跨度悬索桥结构参数的空间变异性，会导致过高估计结构在正常使用极限状态下的挠度可靠度。

应急救援机器人属具快换装置设计与研究

李伟, 刘嘉晨, 张伟源, 等 — 2024-11-01 00:00:00.0

现有应急救援装备功能单一、灵活性不高，难以满足地震、地质等灾害下的复杂应急作业需求。本文设计了一种可实现属具快速切换及位姿自由调整的机电液快换装置，可快速集成到应急救援装备上完成高机动多功能救援作业任务。模拟分析了快换装置极端受载特性及工作中的应力应变情况，确定了薄弱位置及载荷谱；推导建立了确定性与随机性周期应力作用下考虑循环损伤强度退化的可靠性理论模型，明确了快换装置回转机构可靠度与失效率的映射关系；基于线弹性断裂力学分析了倾斜油缸活塞杆薄弱件的裂纹扩展情况，采用局部应力应变法确定了快换装置的疲劳寿命，确保快换装置满足使用要求。将研制的快换装置集成到步履式救援机器人测试验证，结果表明该快换装置可实现挖斗、抓手等各种属具快速切换，切换时间小于15s，同时增加的±40°偏摆和±360°旋转自由度可满足多自由度灵活作业需求。研究成果可为同类快换装置的设计提供重要理论参考，并对提升我国灾害救援与应急处置能力有重要意义。

不同智能设备预测路面平整度的精度及其比较

张金喜, 平馨颖, 郭旺达, 等 — 2024-11-01 00:00:00.0

在路面平整度预测达到规范化、标准化的同时，面向智慧城市、智能交通设施建设，路面平整度IRI的快速、高频次、低成本的智能预测也得到广泛的研究，但基于不同智能设备的平整度预测精度、预测效果等，尚未得到深入的研究。首先，本文利用作者课题组开发的两种智能预测设备，即路面行车数据采集智能手机App软件和路面行车数据采集智能终端，开展了路面行车实验，采集了行车振动、速度、位置等数据。通过引入随机森林模型，确定了最能够反映IRI影响的四个振动加速度特征指标。利用循环神经网络RNN、门控循环单元GRU和长短期记忆网络LSTM三种神经网络，建立了路面平整度IRI的预测模型，并对不同模型、不同设备的IRI预测精度进行了对比。结果表明：LSTM在三种神经网络模型中实现了最好的鲁棒性和最高的预测精度，两个智能设备预测IRI的R²分别为0.864、0.789，智能终端的预测精度要高于智能手机的预测精度。研究成果对于提升我国道路路面平整度预测和监测的信息化水平、提高道路养护决策科学化水平等，具有重要的理论意义和应用价值。

轨迹数据驱动的职住地识别及出行活动特征分类方法

谢坤, 邢馨元, 董宏辉, 等 — 2024-11-01 00:00:00.0

车辆行驶轨迹蕴含丰富的出行特征信息，通过研判轨迹中的职住地及出行兴趣点，可以深度分析出行活动特征和规律。本文以每日出行活动第一个起点和最后一个讫点构成的点集作为居住地的可能点集，其余起讫点构成工作地与兴趣地可能点集。在可能点集的基础上，提出了基于均值偏移（Mean Shift）聚类和时空双重约束的职住地识别方法，结合簇密度、簇内点平均停留时间和出行时间范围三个条件，识别居住地、工作地和兴趣地坐标。基于KD-Tree算法为每一类地点坐标匹配邻近POI数据，得到职住地具体位置与名称。在职住地和出行兴趣点识别的基础上，结合出行次数、出行距离和出行时间表征出行活跃度，以稳定性和差异指标表征出行规律性，采用K-means++聚类分析算法，研判出行活动特征类别。以北京市连续34天均有出行活动的1708辆私家车行驶轨迹数据为例，进行实证研究。研究结果表明，构建的职住地识别方法研判的职住地分布特征与现实规律相符，具有较高精度和可靠性。基于K-means++算法的出行活动特征分类表明特大城市的出行活动以活跃型为主，占比59.84%，其中多次出行活跃型占比最多，为31.09%。活跃型的出行活动在工作日以规律性出行为主，在非工作日以非规律性出行为主。本研究可为交通基础设施布局优化提供理论支撑。

Analysis of Extrusion Law of Large and Small Aluminum Profiles with Hollow Thin Wall for Track

刘国勇, 高士泽, 朱冬梅 — 2024-10-25 00:00:00.0

为探究轨道用中空薄壁大小幅铝型材的挤压规律，采用HyperXtrude仿真软件对轨道用中空薄壁铝型材挤压过程进行了详细的数值模拟，探究模具结构和工艺参数的影响，并将两个形状相似的大幅型材和小幅型材的成型规律进行比较研究。在模具结构方面，焊合室与引流槽的不同对大小幅型材的影响最为明显。经过模拟分析，发现焊合室的变化对大幅型材的最大变形量有明显的降低效果，大幅型材的最大变形量降幅达25.34%，而小幅型材的降幅则为42.82%。同时，引流槽的结构变化也表现出不同的影响趋势，引流槽变化后，大幅型材的最大变形量降幅为40.88%，而小幅型材为24.72%。这一结果表明，由于小幅型材的引流槽较短，而大幅型材引流槽的修改更为复杂，引流槽变化对大幅型材的影响更为显著。在工艺参数方面，研究分析了不同条件下型材金属变形量、金属流速差和型材出口截面SDV值的变化。结果显示，挤压速度和模具温度对大幅型材的影响更为显著，而坯料直径则对小幅型材的影响较为显著。这一发现为优化铝型材的挤压工艺提供了重要的理论依据。

旋转共轴驱动永磁球型关节设计及扰动抑制

张永顺, 刘志军, 刘振虎, 等 — 2024-10-25 00:00:00.0

针对当前球型关节普遍存在电磁驱动结构复杂，耦合磁场建模困难，磁矩奇异性等问题，设计了一种基于旋转共轴效应的永磁柔性直驱球型关节。在驱动原理方面，以三轴正交组合线圈产生的空间万向旋转磁场为驱动源，通过磁场内同步旋转永磁体转子产生的解耦侧向共轴磁矩驱动实现关节侧摆、俯仰两自由度运动。在提高系统抗干扰能力和抖振抑制方面，本文采用基于模糊算法优化的非奇异快速终端滑模控制方法实施控制，利用Lyapunov函数证明系统具有稳定性，仿真和试验表明系统抗干扰能力和抖振抑制效果良好，降低输出端轨迹误差，实现了球型关节期望轨迹的快速跟踪，改善了复杂环境的适应性。

考虑沥青黏变与水相变的泡沫沥青喷洒装置多目标优化

程海鹰, 李楠希, 马登成, 等 — 2024-10-25 00:00:00.0

冷再生机在喷洒泡沫沥青时，存在喷口容易积聚沥青且各喷口流量不均的问题。为解决上述问题，需提升泡沫沥青喷口压力减少沥青积聚，均衡各个喷口流量。本文首先从沥青发泡行为本质出发，在多相流混合理论的基础上，考虑沥青发泡过程中沥青黏变与水的相变，将沥青的黏温特性函数与水的相变函数引入计算模型，对流体体积(VOF)模型进行修正，建立沥青发泡行为控制模型。其次，数值模拟沥青发泡过程中的喷口压力与流量并与实验进行对比，得到该沥青发泡行为控制模型在喷口压力与流量方面的误差分别为9.2%，7.7%。最后，在上述沥青发泡行为模型的基础上，构建关于泡沫沥青喷洒装置的数值仿真模型，按照设计的实验方案数值模拟泡沫沥青喷洒过程。根据模拟结果，在Isight平台中构建Kriging代理模型，进而建立以提升出口压力，减小各喷口质量流量差为目标的多目标优化模型，并运用NSGA-Ⅱ算法进行求解，得到Pareto解集并对其进行分析。结果表明，当沥青管径为0.74a、发泡水管径为0.58b、泡沫沥青喷口直径为0.6c、泡沫沥青喷口个数为d时，泡沫沥青喷洒装置性能最优。在考虑沥青发泡行为特点的前提下，提升了泡沫沥青喷洒装置性能。

铸&锻高温合金GH4198锯齿形切屑成形机理

靳淇超, 李军, 汪亮亮, 等 — 2024-09-27 00:00:00.0

为揭示GH4198高温合金锯齿形切屑成形机理，并通过理论模型预测其切屑形貌。开展直角切削实验，再基于滑移线场模型预测切屑的几何形状，分析切削参数对切屑成形的影响。提出考虑刀具钝圆的三阶段锯齿形切屑形成模型，建立二维正交切削的热力耦合有限元模型，并通过实验数据验证有限元模型的合理性。基于切屑形成仿真过程的应力、等效塑性应变和温度等变化，分析切屑锯齿成形的机理。结果发现剪切角随着切削速度和进给量的升高而增大，切屑厚度随着切削速度的升高而减小。切削速度为10～30m/min，切屑厚度预测值的相对误差为4.20%～24.73%，切削力仿真预测值的相对误差为4.19%～9.14%；最大切屑厚度压缩比分别为3.19、2.78和2.26，锯齿化程度分别为0.20、0.36和0.58。当切削速度为30m/min时，切屑出现明显裂纹，且锯齿齿形整体倾斜。进给量为0.05～0.15mm/r，切屑厚度预测值的相对误差为5.07%～17.66%，切削力仿真预测值的相对误差为6.42%～14.23%；最大切屑厚度压缩比分别为2.82、2.78和2.61，锯齿化程度分别为0.12、0.36和0.42。通过滑移线场模型能有效的预测切屑厚度随切削参数变化的规律；随切削参数增大，切屑厚度压缩比呈减小趋势，锯齿化程度增大且增大趋势逐渐减缓；根据有限元仿真分析了刀具钝圆半径对切屑成形的影响，验证了锯齿形切屑形成理论模型的有效性，为提高加工表面完整性提供理论依据和实践指导。

激光重熔处理对钢结构焊接接头疲劳性能的影响

康澜, 李荣文, 苏竞裕, 等 — 2024-09-27 00:00:00.0

焊接作为钢结构连接的重要手段，焊接接头的疲劳性能关系到钢结构的安全。为了提高钢结构焊接接头的疲劳性能，本研究提出采用激光重熔处理焊接接头。为此，本研究开展了Q355钢板对接焊接的焊态接头与激光重熔处理接头的高周疲劳试验，通过扫描电子显微镜进行了疲劳断口分析，根据试验结果拟合了焊态焊接接头与激光重熔焊接接头的应力-寿命（S-N）疲劳曲线，并与规范疲劳公式进行了对比。试验结果表明：激光重熔处理可以改变焊接接头疲劳断裂的位置，并显著提升焊接接头的疲劳寿命；与规范对比结果表明，美国钢结构规范ANSI/AISC360-22、欧洲规范EN 1993-1-9:2005和海上钢结构设计推荐方法DNV-RP-C203给出的疲劳性能设计曲线对于激光重熔处理的焊接接头疲劳性能均偏于保守。

工字钢外包薄层UHPC组合梁抗剪性价比分析

范学明, 周晓鹏, 叶小杭, 等 — 2024-09-27 00:00:00.0

钢结构具有低碳环保、轻质高强和抗震性能卓越等多重优势，目前已经广泛应用在高层建筑、大跨度建筑和一些民用建筑，但是其固有的易发生屈曲、腐蚀以及成本较高等问题阻碍了钢结构的进一步应用。目前关于钢结构防屈曲和防腐蚀的措施会大大提高结构的成本并对结构承载能力上带来一定负面影响。超高性能混凝土（UHPC）是一种基于最大堆积密度理论的新型纤维增强水泥基复合材料，具有较高的强度和变形能力强，且在抗水渗透性、抗氯离子渗透性以及抗冻融性等耐久性方面有着优异的性能。如今已经广泛应用于各种结构的力学加固以及耐久加固。近期的研究工作表明，将钢结构与超高性能混凝土（UHPC）结合使用，可以有效地实现两者的优势互补。本文依据一种已经广泛投入使用的工字钢外包薄层UHPC新型组合梁，并通过ABAQUS有限元仿真分析建立样本数据库。利用雷达图法提出组合梁抗剪性能和抗剪性价比综合评价指标，采用响应面-蒙特卡罗法，设计4种响应面对组合梁腹板尺寸参数进行分析。分析结果表明，组合梁的抗剪性能与其性价比之间存在显著的正相关性。此外，随着工字钢腹板厚度的增加，抗剪性能和性价比先增加后降低，并在某一特定厚度处达到峰值。本文成果对于优化工字钢外包UHPC组合梁的设计具有重要的工程意义。

分布式驱动电动车辆驱动防滑多模式控制策略设计

朱绍鹏, 毛竞扬, 刘栋青, 等 — 2024-09-27 00:00:00.0

分布式驱动电动车辆可以独立、精准地控制各车轮的驱动转矩来实现驱动防滑控制，但单一的驱动防滑策略难以满足多种复杂行驶工况要求，不能保证车辆驱动综合性能最优。因此，本文提出一种响应快速、控制精准适应多种复杂工况的驱动防滑多模式控制策略。首先，针对不同工况下的性能要求，基于七自由度分布式驱动车辆模型设计了相应的驱动模式及模式切换策略。其次，基于Burckhardt轮胎模型6条标准路面的附着特性曲线，利用优化的线性插值算法，提出了路面识别融合算法计算最优滑移率，并以此作为控制目标设计了非线性整定的PID控制器实现动力分配控制及切换。最后，建立了CarSim整车模型和Matlab/Simulink驱动防滑控制模型，在低附着路面、对接路面、对开路面、低附着坡道和对开坡道上进行了联合仿真验证。仿真结果表明，路面识别策略能精确地辨识道路的附着系数，驱动防滑策略在不同工况下都能快速响应并在不同模式之间准确切换，兼顾了动力性与稳定性，有效提高了驱动防滑性能。

立式上行管内正四面体颗粒群运动分布特性研究

彭德其, 周靖强, 冯源, 等 — 2024-09-06 00:00:00.0

为分析正四面体形颗粒群在立式上行管内液固两相流中运动分布规律，基于CFD-DEM耦合方法模拟研究颗粒进口浓度α（1%、2%、3%、4%、5%）、液相进口流速u（1.0、1.2、1.5、1.8、2.0m/s）对管内颗粒群速度与相对浓度分布的影响，并通过PIV实验验证数值模拟准确性。结果表明：在研究参数范围内，颗粒群速度沿轴向呈波动变化、沿径向呈由中心至管壁递减。颗粒群相对浓度沿径向遵循管中心区域、近壁面颗粒相对浓度较高，过渡区域浓度较低的双峰规律；在颗粒进口浓度为1%、液相进口流速为2.0m/s时，管壁附近颗粒浓度最高。

龙脑精油切割分离及不同组分对大肠杆菌运动和生物被膜形成的影响研究

范鹏辉, 陈光浩, 刘子瑞, 等 — 2024-08-30 00:00:00.0

为了探究龙脑精油不同组分对大肠杆菌运动和生物被膜形成的影响，采用了气相色谱-质谱法(GC-MS)对龙脑精油原油、轻组分和重组分进行了挥发性成分的分析，研究了这三种组分对大肠杆菌ATCC 25922运动和生物被膜形成的影响。研究结果发现：龙脑精油原油、轻组分和重组分分别有27、24、19种挥发性成分，相对含量最高的挥发性成分分别为右旋龙脑(19.93%)、桉叶油醇(19.36%)、右旋龙脑(28.92%)；三种组分对大肠杆菌的最低抑菌浓度（Minimum Inhibitory Concentration，MIC）和最低杀菌浓度（Minimum Bactericidal Concentration，MBC）为6.25 μL·mL^-1，在亚抑菌浓度下均能延缓细菌生长；在1/2 MIC和1/4 MIC浓度下三种龙脑精油均能降低大肠杆菌的泳动与丛动能力和抑制大肠杆菌的生物被膜生长，其中重组分的抑制效果最强。综上所述，分子蒸馏可以富集龙脑精油中的抑菌活性成分，能有效提高龙脑精油的附加值，具有广阔的应用前景。

考虑杆件初偏心的弦支柱壳结构非线性屈曲分析

姜正荣, 刘小梁, 石开荣, 等 — 2024-08-23 00:00:00.0

初始几何缺陷是空间结构静力稳定性分析的重要影响因素之一，目前的研究主要集中于整体缺陷(节点安装偏差)和杆件初弯曲，而对杆件初偏心的研究相对不足，且相关工作尚未涉及杆件初偏心对弦支柱壳结构稳定承载力的影响分析。为此，本文提出了以端部刚性杆来引入杆件初偏心的模拟方法，在此基础上，采用随机缺陷模态法，依次对理想结构和整体缺陷结构引入杆件初偏心，并进行弹塑性全过程分析，考察杆件初偏心及两种缺陷的同时施加对弦支柱壳结构非线性屈曲性能的影响规律。结果表明：相比于理想结构，仅考虑杆件初偏心时，弦支柱壳结构的稳定承载力系数降幅不大(最大降幅为8.27%)，该结构对杆件初偏心并不十分敏感；同时考虑整体缺陷和杆件初偏心时，弦支柱壳结构的稳定承载力系数明显降低(降幅最大达27.64%)，但其降幅略小于两者单独引入的降幅之和，两种缺陷的同时引入对弦支柱壳结构的稳定承载力存在一定程度的耦合影响，且整体缺陷的影响较为显著。

基于神经网络的钢轨打磨砂轮磨损程度评价与寿命预测方法

何喆, 张钰荧, 刘尚昆, 等 — 2024-07-23 00:00:00.0

钝化后的打磨砂轮会引发材料去除效率降低和磨削区域温度升高等问题，为避免上述问题对打磨作业的负面影响，需及时更换寿命到限的砂轮。本文提出一种基于神经网络的钢轨打磨砂轮磨损程度与寿命的预测方法，以合理地确定砂轮更换时机。该方法原理如下：采集与砂轮连接的电机主轴轴向加速度信号，并基于该信号提取出描述砂轮磨损程度的特征参数。对特征参数进行Z-Score变换，去除特征参数量纲并提高各参数间的可比性。利用XGBoost算法依据各特征参数的平均增益大小进行筛选，选择与寿命强相关的特征参数作为分析对象进一步处理。以磨损时间与砂轮磨损量融合策略作为判断砂轮磨损程度与寿命的标准，搭建神经网络建立筛选后的特征参数与砂轮磨损量、砂轮厚度的映射关系，对网络进行训练与验证。经验证试验表明，该方法在训练集与验证集中的判断正确率与预测精度基本持平。在验证集中，对砂轮磨损程度的判断正确率为87.8%，判断错误样本主要集中在磨损程度变化的过渡区间；对砂轮寿命的预测精度为-5.3%。不同打磨工艺参数下，该方法具有一定的通用性。

考虑箍筋约束作用的超高强混凝土预制柱轴压承载力修正计算

王素裹, 邱崴, 郑宜 — 2024-07-22 00:00:00.0

为研究箍筋约束作用对超高强混凝土柱轴压承载力的影响，在开展足尺的超高强混凝土柱和普通柱轴心受压破坏对比试验的基础上，继续针对36个超高强混凝土足尺柱开展有限元分析，研究了箍筋形式、箍筋间距、箍筋直径对超高强混凝土柱轴压性能的影响，提出了考虑箍筋约束作用的超高强混凝土柱轴压承载力计算公式，并与现行《混凝土结构设计规范》的计算公式进行了对比。研究结果表明：按等强设计的超高强混凝土柱比普通混凝土柱具有更高的极限承载力，但比普通混凝土柱具有更大脆性，达到极限承载力时材料破坏比普通混凝土柱更为明显；箍筋对核心区混凝土产生的约束作用对超高强混凝土柱的轴压承载力起到了提高作用，改变箍筋形式、箍筋间距、箍筋直径对超高强混凝土柱的极限承载力以及峰值压应变会有较明显的影响；提出的超高强混凝土柱轴心受压承载力计算公式，因考虑了箍筋对核心区混凝土的约束效果，相比规范所提的未考虑箍筋约束的公式，该式在保证安全余度的前提下更能充分发挥材料的作用，为实际工程设计提供参考。

表面微功能结构铝板传热性能实验研究

李勇, 王慧攀, 何嘉斌, 等 — 2024-07-22 00:00:00.0

电子产品微型化、轻薄化、低成本的发展需求，给散热模组的设计制造带来极大挑战。为解决轻薄型高性能路由器散热难题，论文通过实验方法，分别在自然对流和微对流工况下，对比分析七种规格铝板散热特性。结果表明：自然对流工况下，热源功率在3-6W时，方形针翅式铝板散热性能最优，相比于光滑表面铝板，平均努塞尔数提高约18%，传热系数与传热面积乘积提高约17%，热源温度降低约2℃；圆形针翅式铝板相较于光滑表面铝板，平均努塞尔数提高7%，传热系数与传热面积乘积提高约5%，热源降低约1.3℃；表面处理后，喷砂型方形针翅式铝板可使热源温度降低2-3.9℃，纳米碳层方形针翅式铝板可使热源温度降低5.3-8.6℃；喷砂型圆形针翅式铝板可使热源温度降低1.9-2.5℃，纳米碳层圆形针翅式铝板可使热源温度降低4.9-7.7℃。而在风速2m/s微对流工况下，圆形针翅式铝板散热性能最优，相比于光滑表面铝板，平均努塞尔数提高约8%，热源在6W时温度可降低3.6℃，热阻降低18%；方形针翅式铝板，相比于光滑表面铝板，平均努塞尔数提高约6%，热源在6W时温度可降低2.4℃，热阻降低11%。热源功率越高，具有表面微功能结构铝板相较于光滑表面铝板散热性能越好。

冷藏肉中致病菌三重ERA快速检测方法的建立

杨艳歌, 吴占文, 刘通, 等 — 2024-07-22 00:00:00.0

肉类食品营养丰富，是微生物生长的温床，即使在低温环境下，大部分微生物也依然具有活性和保留部分毒力，因此仍需对其进行致病菌筛查。本研究基于酶促重组等温扩增技术（ERA），针对肉类食品中的沙门氏菌、金黄色葡萄球菌、单核细胞增生李斯特氏菌三种关键致病菌，首次建立了三重荧光ERA快速检测方法。经过方法优化，本方法可以在12 min内完成对三种致病菌的同时检测，从DNA提取到ERA扩增，整个检测过程仅需半小时即可完成，最低检出限可达10^-2 ng/μL。人工模拟污染结果显示，前增菌6 h后，采用本方法可同时检出污染量为1 CFU/mL的三种致病菌。对市售冷藏肉品抽检的结果显示，三种致病菌的检出率在6.45%～19.35%之间，与行业标准SN/T1870—2016实时荧光PCR方法的检测结果一致，证实本方法具有较高的准确性与适用性。本研究将有助于减少食源性致病菌引发的疾病隐患，为未来食源性致病菌现场快速检测奠定了一定的基础。

双馈风电场经MMC-HVDC并网系统次/超同步振荡中交互作用的定量分析

朱林, 赵心悦, 钟丹婷, 等 — 2024-07-22 00:00:00.0

为定量研究风机并网系统控制回路间交互作用的影响，提出一种结合模态分析法和相对增益矩阵的分析方法。首先，以双馈风电场经MMC-HVDC并网系统为例建立其小信号模型，采用模态分析法确定系统的振荡模式及主导参与变量，筛选出可能受交互作用影响的次/超同步振荡形式；其次，引入相对增益矩阵证实交互作用的存在，量化并比较上述振荡模式主要变量所在的控制回路间交互作用的强弱，将后续研究定位于风电场的转子侧换流器控制回路和MMC-HVDC中的定V/f 控制回路间；最后，根据相对增益矩阵的数值随影响因素的变化情况定量评价了系统并网的电气距离及控制器参数的变化对控制回路间交互作用程度的影响，并借助时域仿真法进行验证。

典型接触条件下的双层螺旋曲杆束弯曲特性

王荣辉, 刘锡月, 赵勇霖, 等 — 2024-07-22 00:00:00.0

为研究双层螺旋曲杆束在拉-弯耦合作用下的力学行为及其内部钢丝协同工作机理，本文考虑丝间摩擦滑移，建立了层间接触、同步接触两类典型条件下的侧丝微段静力平衡关系并进行解析推导，同步提出一种改进的半精细化有限元模型进行数值模拟和结果对比。由弯曲变形时侧丝所受剪切力的分布规律获得了两类接触条件下的丝间相对滑移方向，并在此基础上根据平衡方程推导得侧丝滑移后的轴力限值。通过对各丝贡献的弯矩求和得到在拉-弯耦合作用下曲杆束各截面的弯矩-局部曲率关系式，并提出一种简化的弯矩-曲率均值关系式来描述其整体弯曲行为。结果表明：由于侧丝沿曲杆束整体轴向周期旋转，相邻丝之间接触面有滑移驻点，且驻点两侧相对滑移方向相反；侧丝-侧丝、侧丝-芯丝接触面的滑移驻点、初始滑移位置不同；忽略内部滑移扩展过程，两类接触条件下双层螺旋曲杆束具有相同的弯矩-曲率均值关系式，函数图像呈双折线。半精细化有限元模型滑移前后的弯曲变形结果与解析值的误差小于4%，且提取的丝间相对滑移结果规律与分析结论相符。

基于SSA优化BP神经网络的无人机发射参数寻优及分析

贾华宇, 郑会龙, 周洪, 等 — 2024-07-22 00:00:00.0

火箭助推零长发射是无人机发射的重要形式，发射角度等发射参数的选取直接关系到无人机发射任务的成败。针对火箭助推零长发射阶段发射角度、助推器夹角、助推器推力等关键参数耦合影响发射弹道，约束包线下发射参数择优选取的技术难题。本文以某无人机为研究对象，对其发射阶段进行动力学及运动学建模，构建了六自由度非线性模型，基于QT/C++软件编制无人机发射弹道参数化仿真软件。同时，提出基于SSA优化BP神经网络的无人机发射参数寻优方法，并基于MAE、MAPE、RMSE误差评价方法，综合评估SSA-BP对发射参数预测的优越性。结果表明，本文无人机发射弹道仿真及发射参数寻优模型有效可信，可为无人机发射分系统工程设计提供技术支撑。

漆酶协同阿魏酸对小麦面团理化特性及面包品质的影响

李冰, 何敏, 何霓, 等 — 2024-07-05 00:00:00.0

文中研究了漆酶（LAC）和阿魏酸（FA）对小麦面团流变特性、水分迁移特性及微观结构的影响，并进一步探究了小麦面包的比容、色泽、质构和挥发性物质等品质特性的变化。结果表明：与对照组和FA组相比，LAC组和LAC+FA组的面团具有较低的弱化度，且面团的最大拉伸阻力增大，延伸度降低，面团硬化。此外，LAC和FA无论是单独或复合添加均可以使不易流动水从T_21b状态转变为T_21a状态，使水分与面团组分结合更紧密，对面团中水分迁移产生一定影响。面团的扫描电子显微镜结果表明，LAC和FA的复合添加使面团的面筋网络更加完整、均一。在面包方面，LAC组和LAC+FA组均降低了面包芯的硬度，且对挥发性物质的组成和含量影响均很小。因此，LAC及其复合FA的添加对面团强度和面包的品质改善有积极作用。

一种基于路径表示和预训练模型的软件漏洞检测方法

陆璐, 万童 — 2024-06-21 00:00:00.0

软件漏洞是导致系统安全性受损的关键薄弱环节，易于被攻击者利用实施非法操控。现有的基于深度学习的漏洞检测方法大多受限于单一代码表示，无法全面反映代码语义与结构信息间的互补性，本研究创新提出了一种基于路径表示和预训练代码模型的漏洞检测方法（Software Vulnerability Detection via Path Representations and Pretrained Model，VDPPM）。该框架集成了从抽象语法树（AST）、控制流图（CFG）和程序依赖图（PDG）抽取的路径表示，并借助对比学习框架SimCSE优化后得到的SimCodeBERT模型强化了代码语义解析能力。实验中，我们首先通过提取路径表示构建语料库以训练Doc2vec模型，形成通用嵌入模型，将路径序列转化为向量表示。随后，融入预训练的CodeBERT模型，其在对比学习框架下训练后能更精准地捕捉代码深层次语义特征。最终，通过融合Doc2vec和SimCodeBERT生成的向量完成漏洞检测。实验表明，在多个公开的漏洞检测基准数据集中，VDPPM框架在性能上超越了主流的方法，在漏洞检测任务上的多个指标上有显著提升，有力验证了本方法的有效性和优越性。

基于小交流信号注入的微电网功率均分策略

李志军, 张俊杰, 张家安 — 2023-12-01 00:00:00.0

传统下垂控制被广泛应用于微电网并联分布式电源(Distributed Generator，DG)的控制，可以在无需通信的情况下实现功率分配，但在负荷变化时，将导致系统频率偏离额定值，影响电能质量。基于PI的二次频率控制可以消除这一偏差，但由于DGs间测量、控制等参数的分散性以及噪声等仍可能会破坏有功功率的合理分配。针对这一问题，本文首先分析了频率二次控制性能的影响因素以及对有功功率分配的影响程度，在此基础上提出了一种基于小交流信号(Small AC Signal，SACS)注入的功率均分策略，通过向每个DG注入一个额外的SACS，利用频率作为系统全局变量，建立SACS频率与额定有功功率补偿值之间的下垂关系，实现了DGs间有功功率的合理分配。最后，在MATLAB/Simulink中搭建了多并联DGs的等值系统模型，通过时域仿真验证了所提策略的正确性和有效性。

高速铁路隧道内双车交会瞬变压力及压力梯度特征

杜建明, 房倩, 王军, 等 — 2023-10-27 00:00:00.0

为加深对高速铁路隧道壁面瞬变压力及压力梯度特征的理解，基于RNG k-e两方程湍流模型与滑移网格技术，数值模拟了缩尺1:1的8节编组高速列车隧道内双车交会诱发的气动特性。在现场实测数据验证数值方法准确性的前提下，探究了隧道壁面瞬变压力的时空特征，讨论了双车等速及不等速交会、车隧阻塞比对隧道纵轴中截面瞬变压力及压力梯度的影响，对比了双车等速交会与单车同速过隧道的差异。结果表明：隧道纵断面不同测点之间的距离越近，瞬变压力时程曲线差异越小，反之越大；瞬变压力最大峰值（正峰值、负峰值与峰峰值）始终出现在隧道纵轴中截面附近；瞬变压力及压力梯度峰值随双车等速车速及车隧阻塞比增大而增加，压力梯度最大的正/负峰值与车速四次方成线性关系，与车隧阻塞比幂次方（2.56～2.58）成线性关系；双车等速交会时瞬变压力最大的正负峰值分别是单车经过的1.97倍与2.15倍，压力梯度最大的正负峰值分别是单车经过的1.84倍与2.02倍。

汽车座椅后倾乘员下潜与腰椎损伤研究及防护

王宁珍, 梁微微, 唐亮 — 2023-09-01 00:00:00.0

在智能驾驶汽车中，乘员更多处于后倾姿态，在正面碰撞下发生下潜的可能性和受到致命伤害的风险大增。使用改进的Hybrid III 5th假人模型对影响下潜的乘员约束系统参数进行了敏感性分析，包括座椅靠背角度、座椅坐垫角度、安全带预紧器、安全带肩带限力器。基于下潜产生机理以及约束系统参数分析，提出了六种防止乘员在后倾座椅工况中发生下潜的保护方案，通过48 km/h正面碰撞有限元实验分析以及台车碰撞试验验证，对防下潜方案的有效性以及假人损伤响应进行了研究。结果表明，后倾工况不仅增加了乘员的下潜风险，同时增大了头部、颈部和腰椎的伤害风险，并且所有防下潜方案均增加了腰椎轴向力，提示防下潜措施会增加腰椎损伤风险，表明防下潜与腰椎骨折之间存在矛盾关系；肩带限力器与安全带单向锁止器的组合、髋部气囊、卷收器预紧器与锁扣预紧器的组合，不仅可以消除乘员在后倾工况中的下潜现象，防护腰椎损伤，乘员头部、胸部加速度，以及颈部、腿部受力，也均满足FMVSS 208法规的要求。论文研究成果对未来智能驾驶汽车下潜和腰椎损伤机理的研究以及防护措施的设计有指导意义。