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    车辆工程
  • 车辆工程
    孙秦豫, 王畅, 张岩, 赵晨, 马万良
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    为探究全触屏车机系统和智能手机2种导航模式下驾驶人注视特性和车辆横向偏移的差异性,通过搭建2类真实道路驾驶数据采集平台,采集了27名被试驾驶人分别使用2种导航模式时的人-车相关数据.选取任务总时长、单次视线离开前方时间、注视切换次数、视线离开前方总时间和车道位置标准差5个指标,对4种车速下的1 041组有效数据进行均值比较、方差和显著性分析.研究结果表明:4种车速下全触屏车机系统导航的任务总时长、注视切换次数、视线离开前方总时间以及车道位置标准差的平均值均高于手机导航,任务总时长、注视切换次数以及视线离开前方总时间的平均值相比手机导航分别增加78.55%、77.17%和49.20%,单次视线离开前方时间的平均值相比手机导航下降15.98%;随着车速增加,2种导航模式的任务总时长、单次视线离开前方时间和视线离开前方总时间均呈现一定程度的下降趋势,而车道位置标准差则呈现明显的增加趋势;相比于传统的手机导航模式,全触屏车机系统在设置导航阶段可能引起更大的操作风险.
  • 车辆工程
    李胜琴, 任希望, 冯秋实
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    针对前车行驶工况多变所引起的自车稳定性和行驶安全性较差问题,以轮毂电动机驱动电动汽车为研究对象,提出同时考虑车间距与相对车速的定速/跟车巡航切换策略,优化设计安全车间时距模型.基于分层控制设计的汽车自适应巡航控制(adaptive cruise control,ACC)系统纵向跟踪控制策略,建立基于模型预测控制(model predictive control,MPC)的上层控制器,求解车辆的期望加速度.利用逆纵向动力学模型,建立下层控制器,求解输出转矩.设计前、后轴转矩分配策略,并由电动机精确控制车轮驱动与制动转矩,实现ACC的纵向跟踪控制.利用Matlab-Simulink和Carsim软件,建立联合仿真模型,分别对变速、变加速、变减速3种工况进行仿真试验.仿真结果表明,所提出的基于分层控制的自适应巡航控制系统在不同工况下,都能稳定地跟驰前车运动,且保持安全车间距,具有良好的跟车稳定性和安全性.
  • 车辆工程
    梁军1, 戴雨辛1, 李俊虎1, 张星1, 张偲桁1, 华国栋2
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    针对传统自动驾驶功能评价方法准确率低等问题,设计了基于V2I功能的自动驾驶车辆在环仿真测试平台,提出了一种FES-GALMBP评价算法.通过HotSpot关联规则法确定低速自动驾驶车辆服务质量的评价指标,基于AHP-CRITIC主客观组合权重优化确定指标权重,构建多级模糊综合评价模型(涵盖准则层、标准层与指标层权重计算);利用模糊专家系统对测试样本集进行评价,生成训练数据以训练FES-GALMBP神经网络模型.以低速自动驾驶巴士为应用场景,通过Prescan/MATLAB进行联合仿真,并完成实车测试.结果表明,使用所提出的FES-GALMBP模型与传统BP神经网络模型评价巴士运营,得到质量准确率分别为94%、59%,而安全准确率分别为80%、53%,且新模型预测每一类别的AUC值均大于传统BP模型,因此新模型分类器效果更好.
  • 车辆工程
    曹瑞阳1, 2, 李诗雨3, 刘擎超3, 丁延超4
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    在自动驾驶车辆周边行人轨迹预测中,针对现有方法在长时预测任务中表现不足,尤其是对复杂场景适应性较低的问题,提出了一种新方法.给出了行人轨迹预测问题建模流程,构建了基于CrossFormer的行人轨迹预测方法.新方法通过维度分段嵌入技术显式学习相邻时间帧的相关性;结合两阶段注意力机制层,充分学习行人轨迹的长时依赖关系;利用分层编码器-解码器结构,自适应地捕获行人轨迹在不同时间尺度上的依赖性,提高模型在长时预测上的可扩展性.新方法创新性地结合了多模态信息融合、自注意力机制和可扩展性优化,实现了对行人轨迹预测任务的高效解决.在ETH轨迹数据、江苏大学校园内行人轨迹数据(JDD)这两个数据集完成了试验,进行了时间序列的分割性分析以及定量、定性分析.结果表明,在ETH数据集上,新方法的平均位移误差ADE、最终位移误差FDE值分别为0.627、1.32,均显著优于传统方法如LSTM(0.895、1.74)和SR-LSTM(0.728、1.66)等;在JDD数据集上,新方法的ADE、FDE值分别为0.281、0.53,远优于GAN(0.562、1.01)、STGAT(0.673、1.43)等模型;新方法在复杂场景下的鲁棒性和泛化能力也得到了验证.
  • 车辆工程
    景鹏, 蒋成玺, 潘克文, 陈媛媛, 查晔
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    为深入解析安全保障措施对居民顺风车出行决策行为的影响,完善顺风车安保、服务体系,基于技术接受模型构建乘客使用顺风车意向的理论框架,以中国城市居民为例,建立多指标多因果模型进行影响路径验证分析,并进一步利用综合加权平均法评估安全措施的有效性.结果表明:安全风险是阻碍乘客使用顺风车的关键因素,而隐私风险对使用意向的负向影响却不显著;男性群体、对顺风车使用频率较高的群体、年龄较大的群体在措施上线后对使用顺风车出行呈现更积极的态度.安全措施的有效性分析显示,安全响应、车主审查和车主识别得分分别为6.43、6.07和6.02,乘客对这3项整改措施认可度较高.
  • 车辆工程
    罗马吉1, 2, 秦超超1, 陈黎1, 陈奔1, 2
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    为了探究催化层内部的水气传输和电子传导现象,建立了质子交换膜电解池阴极催化层的孔隙网络模型,获取了传输参数(渗透率、扩散率)以及电化学参数(电导率、电化学活性比表面积)随催化层微观结构的变化规律.结果表明:在催化层内部,随着水饱和度的降低,催化层不同方向上的气体相对扩散率和相对渗透率均逐渐增大,且当水饱和度为0~0.61时具有较佳的水气传输特性;催化层电导率随着铂颗粒半径的增大而非线性增大,铂颗粒半径由5 nm增大到20 nm时,电导率增大了55.7%;电导率随孔隙直径的增大而逐渐减小,但变化较小;催化层电化学活性比表面积随着铂颗粒半径或者孔隙直径的增大而非线性减小,且减小程度相当.
  • 农业与机械工程
  • 农业与机械工程
    渠秀媛1, 王洪建2, 夏雷1, 张晓瑞2, 孙立1
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    以无混合单元的混合器为基础模型,建立了三维SK型静态混合器模型来模拟气体混合物的混合行为,开展了运行参数和设计参数的研究,分析了混合性能如均匀性指数和压力损失等的影响规律.研究结果表明:当混合单元数量为3个时,达到性能与能耗的最佳平衡;混合单元长径比显著影响混合效果,混合单元布置方式对压降影响小于5%.为进一步优化,基于Kriging代理模型构建低插值误差的响应面,结合遗传算法全局寻优,获得最优流道结构,相较于基础模型,优化后出口截面均匀性指数提升7.2%,氢气-甲烷分层现象完全消除,流场分布均匀性改善.
  • 农业与机械工程
    张西良1, 赵修晶1, 徐云峰1, 2, 陈成1, 任利胜1, 邱士军2
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    为了提高循环粉碎中工作效率、提升筛分产量,以番茄秸秆为例,对螺旋筛分装置进行筛分性能研究.采用EDEM软件数值模拟和试验方法分析了不同螺旋转速、加料速度对螺旋筛分性能的影响.结果发现:随螺旋转速的增大过筛率先升后降,产量逐渐增加后稳定;随加料速度的增大过筛率降低,产量增长率逐渐变小;提高螺旋转速一方面可以改善碎秸秆颗粒的筛分流动状况,另一方面单个秸秆颗粒触筛时间减少,螺旋转速为180 r/min时,有37.36%的高过筛率和139.89 kg/h的高产量;提高加料速度会阻滞筛分过程中原料的流动,使得过筛率减小,高物料浓度带来高产量的同时,产量增长率逐渐变小,加料速度为0.05 kg/s时可以控制过筛率在35%以上和较高的产量,并通过试验验证了仿真结果.
  • 计算机与通信工程
  • 计算机与通信工程
    田欣鑫, 雷可君, 潘小萍, 张淞, 谭宇豪, 杨喜
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    针对认知无线电中频谱感知环节在低信噪比条件下频谱识别率低的问题,提出一种基于Pie-tra-Ricci指数(PRI)和支持向量机(SVM)的盲频谱感知算法.通过取样协方差矩阵构造PRI感知判决量;利用标定的特征样本对SVM进行训练,得到频谱占用状态的最佳分类模型.采用PRI作为特征量,以期能很好地表征接收信号的变化特性.通过引入核函数将信号特征空间映射到高维空间,以期有利于样本的区分.构建基于PRI和SVM相结合的频谱感知分类器.采用PRI作为判决量,给出了算法流程及复杂度分析,并对算法进行了仿真分析.结果表明,新算法能很好地实现低信噪比条件下对用户信号和噪声的准确分类,并且新算法获得了比同类算法更低的计算复杂度;与现有同类算法相比,新算法在虚警概率为0.1时,检测概率高达89.4%,比基于Cholesky分解作为判决量算法的检测概率69.4%提高20.0%,有效地提升了主用户信号识别的准确率.
  • 计算机与通信工程
    鲍煦1, 朱容松1, 林锋2
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    针对经典MCMC(Markov chain Monte Carlo)算法求解河流水污染源信息(排放量、排放时间和排放位置)时初始点的选取和接受率不高导致的计算效率低下问题,通过COMSOL仿真软件构建污染物二维扩散模型,利用不同算法对比分析了上述两方面对水污染溯源结果的影响,并由此提出了基于等距随机抽样方法(equidistant random sampling)的两阶段多链Metropolis Hastings算法(ERS-TSMH).仿真结果表明,传统的MH算法和TSMH算法在求解时易陷入局部最优值或不收敛的情况,前者接受率在20%左右,后者却达到近50%;多链ERS-MH算法提高了反演的准确性,但经过10 000次左右迭代后收敛,效率低下;多链ERS-TSMH算法在保证溯源精度的同时,在5 000次左右迭代后收敛,效率显著提高且表现出高稳定性和可靠性.
  • 计算机与通信工程
    刘瑞华1, 周童1, 2 , 刘亮3
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    为了优化北斗卫星导航接收机在复杂电磁环境下的抗干扰性能,提出了基于箕舌线函数的北斗导航信号干扰抑制算法.用改进式箕舌线函数替代传统最小均方自适应算法,改变其步长迭代公式,以提升算法收敛速度、保持较小的稳态误差和低计算复杂度.利用其误差函数对北斗接收机数字信号处理模块进行干扰抑制,对抑制后的载波跟踪误差及码跟踪误差进行仿真,分析了所提出算法对北斗接收机跟踪误差精度的影响,并且根据干扰抑制前后的干信比计算接收机的伪距测量误差.结果表明,新算法可有效降减弱干扰对接收机性能的影响,提升接收机跟踪能力及定位能力,定位精度相较未抑制之前提升近3倍,且稳定度更好.
  • 土木与材料工程
  • 土木与材料工程
    陆春华, 张虹宇, 张云舒, 郑玉龙
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    为研究微生物矿化技术对混凝土梁中荷载裂缝的修复效果,提出用扩散方式对持载和卸载工况下开裂梁的竖向受弯裂缝进行微生物矿化修复,并借助氯盐侵蚀试验对裂缝修复效果进行评价.研究结果表明:在微生物矿化修复过程中,竖向受弯裂缝内生成的碳酸钙均因受重力作用而产生自下而上的堆积,直至完成裂缝修复;经修复的裂缝截面在相同深度处的氯离子质量分数明显小于未修复的裂缝截面;持载工况下,修复后平均裂缝宽度小于0.120 mm的开裂梁的抗氯盐侵蚀长期性能提升系数在74.95%以上;相同裂缝宽度范围内,与持载工况相比,卸载工况下进行裂缝修复后的抗氯盐侵蚀长期性能提升系数提高15%左右.
  • 土木与材料工程
    操礼林, 庞颖
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    为了提高预制框架结构梁柱装配节点的装配效率和连接性能,提出了一种新型插卡式外套筒梁柱装配节点.利用有限元软件ABAQUS,建立节点三维实体模型;基于有限元非线性分析方法,对节点模型进行低周反复加载模拟;分析了节点破坏形式、滞回曲线、骨架曲线、能量耗散曲线及等效黏滞阻尼系数等与节点抗震性能有关的指标.研究结果表明:节点滞回曲线形状饱满,无明显的捏缩现象,整体刚度退化趋势平稳,节点具有良好的耗能能力和延性.
  • 土木与材料工程
    李杰1, 2, 唐启智1, 辛景舟1, 刘增武3, 马闻达1
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    针对传统拱结构损伤识别方法存在提取特征适应性差、识别能力弱的问题,提出一种基于DenseNet121和迁移学习的拱结构损伤识别方法.首先,利用连续小波变换,将拱结构的加速度响应转换成时频图,并以此划分训练集、验证集和测试集样本;其次,基于迁移学习策略,利用DenseNet121模型对训练集进行特征学习,通过模型优化使其性能达到最优,并作为损伤识别的模型;然后,将测试集送入训练好的最优模型中进行损伤识别;最后,通过钢管混凝土拱结构试验来验证方法的有效性.结果表明:该方法在训练过程中具有良好的稳定性,能够对拱结构损伤程度进行精确识别,识别准确率达到93.33%;与ResNet50、VGG16、AlexNet相比,该方法识别准确率分别提升了2.94%、5.53%、10.53%;采用准确率、精确率、训练损失值、召回率和F1值5个评价指标定量评估模型性能,该方法具有更好的综合识别效果.
  • 土木与材料工程
    王佳栋, 赵士琳
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    提出了一种带波纹孔的新型隔板.基于流体子域法,研究了带该新型隔板的圆柱形储液罐中流体的三维晃动问题.将流体域划分为若干个非轴对称的三维子域,利用广义傅里叶变换得到子域的形式解.将形式解代入流体的自由液面条件、隔板和罐壁的刚性边界条件以及子域间的连续性条件,通过加权积分消除空间坐标的方式得到关于待定系数与晃动频率的特征方程.最后基于模态叠加法,建立了水平激励下罐内流体的动力响应方程.研究结果表明:该隔板能够有效增加隔板边缘的涡流耗散,减小晃动响应幅值;与ADINA数值模型进行对比,验证了流体子域法的高效率和高精度;通过改变隔板参数,可以改变流体晃动固有频率,从而对稳态响应产生影响,且等面积情况下,新型隔板对晃动响应的控制效果优于环形隔板.
  • 土木与材料工程
    裴宏杰, 张晨阳, 朱思伟, 王飞, 霍宇航, 郭二廓
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    为了揭示纳米粒子的协同作用机理,采用分子水平混合法,制备了铜质量分数分别为1%、5%、10%和20%的石墨烯/铜纳米复合材料,并应用扫描电镜、X射线衍射仪和拉曼光谱仪进行了表征,发现铜粒子均匀地负载在石墨烯片层上.采用与分子水平法相同的石墨烯和铜粒子比例,通过机械混合法制得纳米复合材料.再将两种复合纳米材料分别混入可生物降解的W40基础油,并通过机械搅拌、超声分散和化学分散的方法进行混匀,制备得到两种纳米流体.然后采用分散稳定性、黏度和接触角等指标对石墨烯/铜混合纳米流体进行评价.结果表明:分子水平混合法制得的石墨烯/铜纳米流体的分散稳定性优于机械混合法;两种混合法制得的纳米流体与AISI 304不锈钢的接触角均小于基础油,黏度高于基础油;随着纳米粒子质量分数的增加,三者接触角均减小;黏度随纳米粒子质量分数的增加而增加,随温度降低而降低.