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    车辆工程
  • 车辆工程
    基于双目立体视觉的车道线曲率测量方法
    黄晨, 李悦彬, 孙晓强
    2025, 46(4): 373-381. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2025.04.001
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    为了给车辆通过弯道提供更可靠的安全建议，研究了基于双目立体视觉的车道线曲率测量方法.利用MATLAB双目相机标定工具箱对双目相机进行标定，获取内、外参数.将双目相机左、右原始图像输入立体匹配网络，获得视差图.同时，在左相机原始图像中，对感兴趣区域(ROI)应用Sobel算子进行边缘检测和阈值检测，并将两个结果融合，再应用透视变换操作，获取通过统计得到的ROI内二值图像中白像素位置和数量的直方图.利用最小二乘法拟合车道线，采用卡尔曼滤波预测法提高拟合准确性.由反仿射变换及拟合结果确定车道线像素坐标.根据像素坐标获取视差图内的视差值，利用三角测量方法得到车道线相对于双目相机主相机的三维坐标.最后，计算真实世界坐标与图像像素坐标的距离转换尺度，将计算结果应用于车道线曲率计算中.研究结果表明：采用基于卡尔曼滤波预测的车道线检测方法和基于双目立体视觉测量的车道线曲率半径算法得到的弯道车道线曲率半径平均值偏差为5.98%，能保证车道线拟合的鲁棒性，从而提高了基于双目立体视觉的车道线曲率测量方法的准确性和可靠性.
  • 车辆工程
    考虑驾驶风格的多模式自适应巡航控制
    姜顺明, 吴朋朋
    2025, 46(4): 382-387. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2025.04.002
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     针对自适应巡航控制对于不同驾驶风格驾驶员的适应性问题，提出了一种个性化多模式自适应巡航控制.首先，基于NGSIM（next generation simulation）数据库，利用K-means算法对跟车数据进行聚类分析，将驾驶员的驾驶风格分为激进型、一般型和保守型，并构建了相应的跟车距离模型.基于深度确定性策略梯度算法，对自适应巡航控制各个性能指标进行模块化设计，将个性化跟车距离模型融入对应3种驾驶风格的工作模式.其次，基于最大熵逆向强化学习设计了奖励函数中的个性化性能权重.最后，为了验证多模式自适应巡航控制的有效性，在Simulink/Carsim联合仿真环境中搭建和运行该系统，并将结果与3种驾驶风格驾驶员实车样本进行对比分析.结果显示：3种工作模式的自适应巡航控制下跟车性能均良好，且车间距和车速都接近3种驾驶风格驾驶员的实车样本，符合不同驾驶风格驾驶员的驾驶习性，满足了个性化驾驶需求.

  • 车辆工程
    基于异质交通流基本图的通行能力模型
    张文会, 宋子文, 张超, 张攀
    2025, 46(4): 388-394. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2025.04.003
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     为研究智能网联车辆与人工驾驶车辆混合的异质交通流通行能力特性，基于协同自适应控制模型和智能驾驶员模型，推导出考虑反应时间的异质交通流基本图模型.首先，根据不同的跟驰模式确定异质交通流下的车辆比例；其次，基于推导出的异质交通流基本图模型，解析智能网联车辆渗透率与通行能力之间的联系，并对模型中的影响参数做敏感性分析；最后，借助SUMO仿真软件验证该模型的有效性.结果表明：在相同的密度下，提高智能网联车辆渗透率有利于道路通行能力的提升，渗透率平均每增加20%，通行能力增加607.81辆/h；车头时距每减少0.1 s和自由流速度每增大5 m/s分别提高道路通行能力341.00和317.00辆/h，同时也说明反应时间的减少对通行能力提高有积极作用；当智能网联车辆渗透率增大时仿真数据点也会出现不同程度的波动，但它们都在理论曲线附近，仿真结果与理论曲线基本相符，证明了异质交通流基本图模型的合理性和有效性.
    关键词：  通行能力| 交通工程| 智能网联车辆| 异质交通流| 基本图

  • 车辆工程
    车辆变速箱热网络模型及瞬态温度节点计算方法
    宫燃, 孙凤鸣, 陈晨, 沈中泽
    2025, 46(4): 395-401. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2025.04.004
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     车辆正常工作时，常因换挡等行为导致某时刻温度过高造成变速箱内部零部件损坏，影响车辆的正常行驶，因此有必要进行变速箱瞬态温度场的研究.根据变速箱传动部件的热负荷特性，用热网络法以热源和热阻的形式建立变速箱的瞬态热网络模型，计算了变速箱内各瞬态节点温度，分析车辆从起步到平稳行驶的整个过程中湿式离合器、行星轮等高热零件的温升情况.结果表明，湿式离合器的温升规律与挡位有关，齿轮的温升规律会随着挡位的变化而变化，行星排内零件的温升规律基本相同且变化稳定.
    • 农业与机械工程
  • 农业与机械工程
    基于改进YOLOv5的水下鱼蟹检测算法
    顾寅武, 王玉周, 张舜尧, 马海亮, 马一鸣, 宋雪桦
    2025, 46(4): 402-408. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2025.04.005
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    针对现有水下检测品种单一，目标密集导致检测准确率低等问题，提出一种基于改进的YOLOv5算法 RSC-YOLOv5.在主干网络（Backbone）中使用RepVGG Block模块，以提高不同尺度目标的识别精度，同时提升推理速度；添加SA（shuffle attention）注意力模块来增加算法的特征提取能力；在多尺度特征融合模块（Neck）中使用内容感知特征重组 （CARAFE）上采样，以获得更大的感受野；引入Varifocal Loss，以在密集目标样本训练中更加关注高质量的正样本.试验结果表明:RSC-YOLOv5鱼蟹检测算法均值平均精度为93.6%，对水下鱼蟹检测有很好的效果.

  • 农业与机械工程
    盾构主轴承滚道表面激光相变硬化工艺参数研究
    王匀, 丁乙, 何培瑜, 陈利明, 马金辉
    2025, 46(4): 409-416. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2025.04.006
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    为提高盾构主轴承滚道表面抗磨损和抗疲劳能力，使用SYSWELD软件对盾构主轴承滚道材料42CrMo钢进行不同参数下的激光相变硬化数值仿真，研究了激光功率、扫描速度以及光斑大小等工艺参数对盾构主轴承滚道材料42CrMo钢相变以及硬化层深度的影响规律.研究结果表明：随着激光功率的增大，激光扫描速度的降低以及激光光斑尺寸的减小均可增加滚道硬化层的深度；在激光功率为2 250 W、扫描速度为20 mm/s、光斑直径为5 mm时，滚道硬化层深度为1.08 mm，且硬化层较为均匀.

  • 农业与机械工程
    波形微通道内HFE-7100的流动沸腾换热特性
    王迎慧, 龚莹, 王耀
    2025, 46(4): 417-423. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2025.04.007
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     为降低受热壁面温度、提升壁温分布均匀性，针对HFE-7100在波形微通道内的流动沸腾换热过程开展数值模拟，分析其结构、加密方式对工质在通道内流动沸腾换热的作用.计算结果表明：微通道全程加密（增大波幅与波距之比，从0.04增至0.08），通道出口段的汽泡等效直径减小，汽液两相的片段环状流得到抑制，但通道进出口压降增幅明显（最大增幅达140.54%）；局部加密微通道的上游、中游或下游，均可有效抑制出口段片段环状流的出现，降低受热壁面温度，改善壁温分布均匀性；比较发现，下游局部加密方式降低微通道内的汽泡生长速率更为显著，壁温及分布的调控效果与全程加密方式相当，但进出口压降可减小34.23%.综合分析，微通道下游局部加密方式可以更好地改善波形微通道的流动沸腾换热.
    • 计算机与通信工程
  • 计算机与通信工程
    一类Lorenz型混沌系统的直接数据驱动控制
    张智豪, 楼旭阳
    2025, 46(4): 424-430. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2025.04.008
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    研究了一类未知Lorenz型混沌系统的直接数据驱动控制问题,将此类系统转化为线性依赖的形式并在此基础上构建非参数化模型,进而对重新建模后的系统进行状态反馈控制器的设计.首先对系统的输入、输出数据进行离线采样,接着利用采集数据直接给出状态反馈控制器的表达式.然后分析系统在状态反馈控制下的镇定问题,证明了闭环系统的稳定性.最后,通过数值例子完成了仿真验证.结果表明，所提出的直接数据驱动控制策略具有有效性.

  • 计算机与通信工程
    基于多路局部特征整合的嵌套命名实体识别方法
    王进, 蒋诗琪
    2025, 46(4): 431-437. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2025.04.009
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    为了解决嵌套命名实体识别中边界模糊和嵌套实体提取困难的问题，提出了基于多路局部特征整合的嵌套命名实体识别方法.新方法先采用双向长短时记忆网络拆解序列的正反向特征，然后按实体长度对嵌套命名实体识别任务进行拆分，使用不同大小的卷积网络对固定长度的局部信息进行整合，最后将正反向特征进行匹配得到预测结果.引入前置加权方法来解决多层模型中层间信息传递误差大的问题.将新方法与其他的嵌套命名实体识别方法在ACE2005和GENIA两个数据集上进行对比试验.结果表明：新方法在两个数据集上均表现出了更好的效果，比其他方法中最优的Dependency Parsing在ACE2005和GENIA数据集上F1分数分别提升0.18和0.03百分点，新方法相比目前主流方法有一定的性能提升.

  • 计算机与通信工程
    基于卷积神经网络的窄线宽光谱结构参数优化
    富小鸥, 王原丽, 杜庆国, 付琴
    2025, 46(4): 438-443. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2025.04.010
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    为了解决传统光学结构设计需要大量的建模计算和仿真优化时间的问题，提出了基于卷积神经网络和遗传算法相结合的窄线宽光谱结构参数优化方法.以Y形全介质超表面结构为试验对象，利用时域有限差分方法仿真生成4 096组数据集，构建并训练正向预测网络；进一步将训练好的网络与遗传算法相结合，实现超表面结构参数优化.仿真结果表明：训练好的预测网络在测试集上的损失值仅为5.6×10-4，且结合优化算法寻优得到的结果比原始数据集中最小半高全宽减小了0.040 nm.新方法相较于传统方法提升了复杂超表面结构的优化效率和效果.
    • 电气与电子工程
  • 电气与电子工程
    转镜磁滞电动机低谐波设计及性能分析
    杜怿, 窦罗均
    2025, 46(4): 444-451. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2025.04.011
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     为提高磁滞电动机运行效率，提出不等匝同心式绕组(unequal turns concentric winding, UTCW)的低谐波设计方案.对磁滞电动机的基本结构和运行原理进行了讨论，基于磁场调制原理对气隙磁场进行了分析，从而揭示出气隙磁场高次谐波是降低磁滞电动机运行效率和转矩密度的根本原因；对UTCW设计进行了理论推导，并获得了一台18/2极磁滞电动机的低谐波绕组设计方案；建立了磁滞电动机有限元模型，对磁滞电动机的性能进行了计算；试制了磁滞电动机样机，并进行了测试.结果表明，相比于传统分布式绕组电动机，UTCW电动机的转矩可提升11.4%，转矩脉动降低5.5百分点，运行效率提升9百分点，可见所提出的UTCW可有效改善磁滞电动机性能.

  • 电气与电子工程
    永磁同步电动机的新型双矢量模型预测电流控制
    徐梓皓, 戴肖肖, 张汉章, 蒋连杰, 吴元柱, 马莉
    2025, 46(4): 452-457. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2025.04.012
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     针对传统单矢量控制输出的电压矢量精度低和传统双矢量控制开关频率高的问题，提出了一种能够选择输出电压矢量顺序的双矢量模型预测控制算法.通过计算占空比和对比前后电压矢量选择输出电压顺序，对输出电压的开关信号进行重新排序，降低双矢量算法的开关频率.采用 MATLAB/Simulink搭建仿真模型，验证提出策略的有效性.在基于 RTU-BOX204 控制器搭建的平台上完成试验.结果表明：新算法与传统单矢量控制相比具有更好的稳态响应，而与双矢量控制相比则具有更低的平均开关频率，同时减小了开关损耗.

  • 电气与电子工程
    永磁同步电动机驱动系统不对中故障的谐振自抗扰控制
    吴朗, 李生权, 罗琳, 李喆, 李娟
    2025, 46(4): 458-464. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2025.04.013
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     针对永磁同步电动机（PMSM）系统转子不对中故障引起的转速波动，提出一种具有基于集成正弦扰动模型的谐振扩张状态观测器的谐振自抗扰控制(RADRC)策略.首先，利用转子不对中故障系统数学模型分析电动机受正弦干扰的故障形式，建立故障状态下的机电耦合模型.其次，将控制系统中速度环采用的比例积分（PI）控制器替换成自抗扰控制器，以提高电动机系统的响应速度与稳态性能.然后，根据电动机所受正弦干扰对谐振扩张状态观测器进行优化设计，并利用前馈补偿减小不对中故障对系统性能的影响.最后，通过搭建永磁同步电动机驱动系统不对中故障的仿真模型与试验平台，开展基于RADRC策略和传统的自抗扰控制（ADRC）策略的调速性能对比验证.结果表明：当电动机转速在不对中故障干扰影响下波动时，利用RADRC策略不仅能够快速微超调跟踪给定转速，而且能够有效抑制转速的波动；当控制电流相同时，该策略更能迅速有效地对转速波动进行良好的抑制，提高了永磁同步电动机系统在不对中故障下的运行性能.

    • 土木与材料工程
  • 土木与材料工程
    氯离子在预压接缝混凝土内的传输试验
    延永东, 季光前, 李昱彤, 司有栋, 刘荣骏
    2025, 46(4): 465-472. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2025.04.014
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    为了探讨接缝对沿海混凝土结构耐久性的影响规律，设计并制作了带直接湿接缝、凿毛湿接缝和环氧胶接缝的3种混凝土试件，并在试件中掺加不同比例的水泥基渗透结晶型防水材料（cement capillary/crystalline waterproofing materials,CCCWM）进行对比试验.试件养护完成后，对其施加不同水平的预压荷载，卸载后进行氯离子浸泡试验.然后取样以检测不同部位的氯离子质量分数，并进行分析.结果表明：除环氧胶接缝外，带有其他两种接缝的混凝土试件在接缝处的氯离子质量分数明显大于接缝两侧，且距接缝越远，氯离子质量分数越小；与0.4 fc(fc为极限抗压强度)的预压荷载水平相比，0.8 fc的预压荷载水平下混凝土接缝处及接缝两侧混凝土内的氯离子扩散速率明显加快；掺加CCCWM可以提升接缝处混凝土的抗氯离子侵蚀能力，且随着CCCWM掺量的增加，接缝处混凝土的抗氯离子侵蚀能力逐渐增强.

  • 土木与材料工程
    基于人工塑性铰的装配式钢混组合节点抗震性能的有限元参数分析
    吴成龙, 宋海涛, 朱珍, 俞浩, 牟犇, 邓维礼
    2025, 46(4): 473-483. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2025.04.015
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    根据人体骨关节仿生设计原则，提出一种基于人工塑性铰的装配式钢混组合节点，利用ABAQUS建立了9个人工塑性铰节点的数值分析模型.通过在节点梁端施加低周往复荷载，研究轴压比、翼缘连接板厚度及抗剪耗能杆直径对节点承载能力、塑性变形、性能退化及能量耗散等抗震性能指标的影响规律.结果表明：不同参数影响下，人工塑性铰节点滞回曲线均较为饱满，能量耗散能力较强，且性能退化稳定；轴压比和抗剪耗能杆直径对人工塑性铰节点的承载能力、塑性变形及能量耗散等影响均较小，但对初始刚度有一定影响；翼缘连接板厚度对节点的承载能力影响较大，但其对初始刚度的影响可忽略；过大的轴压比和翼缘连接板厚度会加剧节点核心区应力集中，增大抗剪耗能杆直径会减轻节点核心区应力集中.

  • 土木与材料工程
    基于第一性原理计算的A位无序双层钙钛矿SrCaNiTeO6的电磁性质
    李洪苹, 张瑶明, 孙安, 郭宝昌
    2025, 46(4): 484-489. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2025.04.016
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    为探究A位无序对双层钙钛矿氧化物电磁性质的影响，采用第一性原理计算方法系统地研究了A位无序双层钙钛矿氧化物SrCaNiTeO6的空间原子排布、磁耦合构型和电子结构.研究结果表明：在考虑A位Sr、Ca原子所有可能的排列情况所构建的3种不同原子排列结构中，该化合物的基态磁构型均为Ni离子之间的反铁磁耦合，且三者均为半导体，而B′位的Te离子是非磁性的，对化合物整体磁矩没有贡献；通过电子结构分析证实SrCaNiTeO6的电荷组成为Sr2+Ca2+Ni2+Te6+O2-6；虽然Sr和Ca之间存在A位离子无序现象，但是该化合物仍保持原有的空间群结构P21/n，且其电子结构不变.

  • 土木与材料工程
    基于SWMM的滨海吹填区海绵措施调控模拟
    吴春笃, 王雨涵, 张波
    2025, 46(4): 490-496. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2025.04.017
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    为探究适应大尺度超标暴雨条件下滨海吹填区的最佳海绵调控方式，以浙江省台州市C5-1地块为例，采用暴雨洪水管理模型（SWMM），模拟了源头削减、源头削减+过程管控、源头削减+过程管控+末端调蓄3种海绵措施的雨洪削减调控设计方案对C5-1地块内涝的控制效果.结果表明：源头削减调控后，溢流节点数、节点溢流总时间和节点溢流总量3个参数的削减率分别为4.50%、12.38%和15.00%；源头削减+过程管控调控后，3个参数的削减率分别为39.38%、86.94%和69.50%；源头削减+过程管控+末端调蓄调控后，3个参数的削减率分别为59.36%、93.30%和87.50%；过程管控中增大截留倍数和增设泄洪通道措施对雨洪削减效果最显著，源头削减+过程管控+末端调蓄调控方案对滨海吹填区的雨水径流和节点溢流控制效果最佳.