计算机科学与信息工程

• 一种红外与可见光图像信息交换融合网络

  曹金亮;薛伟民;蔡雨含;王安红;

  采用深度神经网络提出了一种交叉融合算法(CrossFusion-Net)以整合红外和可见光信息生成融合图像。首先设计了一个具有交叉连接结构的信息交换自编码网络，用于特征提取和图像融合，其次设计了信息补偿支路传递边缘信息和光照信息，最终将红外与可见光信息整合到一张图像中。实验结果表明，所提算法有效提升了融合图像的视觉感知效果，与其他优秀算法相比，本算法在主观和客观评测中都取得了更好的结果，并可应用到电力图像融合中。

  2022年04期 v.43;No.192 277-282页 [查看摘要][在线阅读][下载 1356K]
  [下载次数：157 ] |[网刊下载次数：25 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：29 ]

• 智能车辆并道行为轨迹规划及跟踪控制

  刘思超;杨铁梅;

  针对智能车辆并道行为中存在的问题，提出了一种轨迹规划与跟踪控制算法。首先，提出了一种基于五次多项式的并道轨迹，以乘车人的安全性，舒适性及并道效率建立目标函数来求解最优并道参考轨迹；其次，根据智能车辆并道过程中横摆角的变化关系，提出了一种自适应MPC控制器，提高了车辆并道道路径跟踪控制性能。仿真结果表明提出的算法能够实现智能车辆的并道行为，同时具有稳定性，安全性。

  2022年04期 v.43;No.192 283-288+294页 [查看摘要][在线阅读][下载 1240K]
  [下载次数：228 ] |[网刊下载次数：33 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：60 ]

• 基于IRSO-TCN的短期电力负荷预测

  王思萌;曲晓东;谢刚;崔磊;

  精准的电力负荷预测对电力系统的安全调度和稳定运行至关重要。为了提升短期电力负荷预测精度，提出了一种基于改进鼠群优化算法(IRSO)和时间卷积网络(TCN)的短期电力负荷预测模型。首先将时序特征输入到TCN预测模型进行预训练；然后针对训练好的TCN模型全连接层阈值与偏置易陷入局部最优的问题，采用改进鼠群优化算法对阈值与偏置进行调整，构建IRSO-TCN组合模型对电力负荷进行预测；最后以澳大利亚实测数据进行仿真建模，实验结果表明，加入交叉算子的IRSO比鼠群优化算法(RSO)寻优能力更强，收敛速度更快，能够有效提高电力负荷的预测精度。

  2022年04期 v.43;No.192 289-294页 [查看摘要][在线阅读][下载 1219K]
  [下载次数：333 ] |[网刊下载次数：11 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：18 ]

机械工程与材料科学

• 基于自仿射接触点的结合面法向接触刚度模型

  姚世生;张学良;温淑花;张伟;

  基于分形理论，应用具有自仿射特性的接触点性质，对于传统M-B模型中微凸体的概念进行修正，推算了结合面法向接触刚度的数学表达式，建立了结合面各参数与法向接触刚度之间的关系。利用Matlab软件仿真并分析了结合面法向接触载荷、表面分形参数与法向接触刚度之间所呈现的图形关系。仿真结果表明：当结合面无量纲法向接触载荷F~*增大时，无量纲法向接触刚度呈非线性增长；当结合面分形维数D=1.1～1.9时，无量纲法向接触刚度也呈现出增长趋势；无量纲法向接触刚度会随着分形粗糙度的增大而减小。

  2022年04期 v.43;No.192 295-299页 [查看摘要][在线阅读][下载 1074K]
  [下载次数：101 ] |[网刊下载次数：15 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：13 ]

• 复合采空区缷压瓦斯抽采技术研究

  刘文静;杨琛;贺斌雷;霍小泉;王新堂;赵玉桃;梁少剑;蒋上荣;李刚;

  针对在上煤层开采条件下，被保护层开采时，采动覆岩经历二次缷压后瓦斯涌出量大、上煤层采空区高浓瓦斯下渗等关键问题，以铜川下石节煤矿为工程背景，采用理论计算及实验室相似模拟研究。研究在上煤层开采条件下，被保护层开采时覆岩裂隙演化规律、裂隙带发育高度、二次充分缷压后工作面瓦斯大量涌出规律、瓦斯治理方案设计及效果考察分析；在综合分析工作面瓦斯参数后，创新性的提出了近距离下煤层开采缷压瓦斯治理措施：由于保护层和被保护层夹层间距过小以及巷道局限性，本文创新性地提出利用回风顺槽70 m宽度的煤柱，在煤柱里面开设钻场，施工大直径定向钻孔到复合采空区进行缷压瓦斯抽采。考察缷压瓦斯治理效果分析表明，工作面回风流及支架间瓦斯浓度均在0.3%以下，保证了工作面的安全高效回采。

  2022年04期 v.43;No.192 300-306页 [查看摘要][在线阅读][下载 1647K]
  [下载次数：100 ] |[网刊下载次数：13 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：11 ]

• PEG包覆对锂硫电池正极电化学性能的影响

  曹维荣;黄如呈;罗澜;贾倩瑶;邓蕾;郭锦;张敏刚;

  通过球磨法和热处理法制备硫/乙炔黑/碳纳米管(S/AB/CNT)复合材料，并用溶剂蒸发法制备聚乙二醇(PEG)包覆的S/AB/CNT复合材料。对制备的PEG包覆S/AB/CNT复合材料进行XRD分析，表明PEG包覆可以减弱硫的晶态结构。对PEG包覆量不同的S/AB/CNT复合材料进行SEM形貌分析，表明PEG包覆使S/AB/CNT复合材料表面更光滑。通过PEG包覆量不同的S/AB/CNT正极的电化学测试表明，含量为4 wt%时的PEG包覆S/AB/CNT复合电极电化学性能最好。在0.1 C电流倍率下，首次放电比容量为907 mAh/g, 80次循环后容量仍保持在800 mAh/g,说明PEG包覆能很好地改善复合材料的电化学性能。

  2022年04期 v.43;No.192 307-312页 [查看摘要][在线阅读][下载 1232K]
  [下载次数：181 ] |[网刊下载次数：12 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：10 ]

• 人体手部不同作业姿态的疲劳效率与肌电测试研究

  范沁红;崔亚南;张鹏翀;江星辰;贾显淯;王文泽;

  为了解人体手部在不同作业姿态下的疲劳程度与效率，减少肌肉疲劳积累，降低工作肌肉疾患风险。选取三种常见的手部姿态进行实验，采用表面肌电传感器和Borg量表记录被试者不同手部姿态在操作中的前臂前群浅层肌群表面肌电信号的RMS(root means square)、MF(median frequency)值的变化规律、主观疲劳程度和操作效率。结果表明，实验中三种作业姿态下手部随时间的变化都呈现出疲劳状态且疲劳程度差异显著，其中垂直性抓握式姿态操作疲劳程度最严重；主观Borg量表和操作效率中，爬握式姿态操作效率最高，更符合人机工程原理。结合主客观分析发现，当手部运动负荷越低，且操作越稳定，手部的疲劳程度就越低，主观评价越好，操作效率也越高。

  2022年04期 v.43;No.192 313-317+322页 [查看摘要][在线阅读][下载 1108K]
  [下载次数：337 ] |[网刊下载次数：14 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：24 ]

• 球磨对稀土-镁基储氢合金性能的影响

  雍辉;王帅;侯卫宵;马江微;崔燕;王志成;

  通过真空感应熔炼和球磨协同技术成功制备了纳米晶/非晶结构的稀土-镁基储氢合金，并通过XRD,TEM,PCT分析方法研究了球磨时间对其微观结构与储氢性能的影响。结果表明，随着球磨时间的增加，合金种纳米晶/非晶相逐渐增加，且等温平台压升高，这导致了合金具有优秀的放氢动力学性能，其中球磨15 h的合金2 min内便可释放5.5 wt%的氢气。然而，延长球磨时间不利吸氢动力学性能的改善，主要是因为非晶阻碍了氢的扩散。

  2022年04期 v.43;No.192 318-322页 [查看摘要][在线阅读][下载 1259K]
  [下载次数：382 ] |[网刊下载次数：14 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：17 ]

交通科学与工程

• 基于ACO+k-means算法的不同天气下驾驶行为分析

  朱凯家;

  针对如何高效地分析驾驶行为的问题，考虑天气因素的影响，将晴天、阴天/多云、小雨、大雨四种天气下的客运驾驶员驾驶数据进行对比，分析了不同天气状况下客运驾驶员行车速度、加速度、平均车速、速度标准差等数据，另外提出一种基于蚁群算法改进k-means的聚类算法，优化了聚类中心的选取，用改进后的ACO+k-means算法将不同天气下的速度和加速度值进行聚类，减少了聚类时间，增加了实际数据分析的可靠性，将聚类后的驾驶行为分为一般激进、平稳、偏激进型三种。

  2022年04期 v.43;No.192 323-328+334页 [查看摘要][在线阅读][下载 1423K]
  [下载次数：222 ] |[网刊下载次数：14 ] |[引用频次：7 ] |[阅读次数：13 ]

• 考虑掉头交通流冲突的借道左转组织方法研究

  盖浩;贾志绚;

  针对设置借道左转车道的路口，借道左转车流易与路口掉头车流产生冲突的问题，提出利用借道左转路段开口进行掉头的解决方法。首先归纳总结了该方法的可实施条件，然后对借道左转方式下车流冲突所产生的延误进行分析，最后根据延误分析拟定解决方案，并对各方案进行仿真。仿真结果表明：可路段掉头借道左转方案的实施能够有效减少路口掉头车流与借道左转车流的冲突，进一步改善交叉口交通流运行状况。

  2022年04期 v.43;No.192 329-334页 [查看摘要][在线阅读][下载 1140K]
  [下载次数：233 ] |[网刊下载次数：18 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：30 ]

• 四轮转向汽车控制策略研究

  范英;徐媛;

  针对四轮转向汽车比例前馈控制算法控制效果及稳定性差等缺点，在四轮转向二自由度模型基础上考虑车身的侧倾及轮胎的非线性特性，建立三自由度非线性模型。在此基础上，利用模糊规则库对PID控制器的参数进行校正，设计了改进的模糊PID控制器，并在阶跃仿真试验下，与传统的前轮转向汽车和比例前馈控制下的四轮转向汽车进行了操纵稳定性仿真对比分析。仿真结果表明：改进的模糊PID控制器控制效果更佳，操纵稳定性和行驶安全性更好。

  2022年04期 v.43;No.192 335-339+345页 [查看摘要][在线阅读][下载 1251K]
  [下载次数：862 ] |[网刊下载次数：16 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：10 ]

• 水泥路面碎石化加铺沥青层的弯沉与应力研究

  杨绍钢;张念;

  为了提高旧水泥路面改造后的通行能力并延长其使用寿命，对碎石化技术在车辆荷载引起的沥青层表面弯沉和沥青层底最大拉应力方面进行研究。首先介绍了计算路面结构应力应变分量的弹性地基板理论，后应用ABAQUS建立旧水泥路面的复合路面有限元模型，分析了预留裂缝路面结构与碎石化路面结构中表面沥青层弯沉值和沥青层底最大拉应力的变化情况。结果表明在旧水泥路面碎石化后，预留裂缝处沥青层表面弯沉值和沥青层底最大拉应力都减小，碎石层弹性模量增大时，沥青层表面弯沉值和沥青层底最大拉应力逐渐减小，沥青层弹性模量增大时，沥青层表面弯沉值减小，沥青层底最大拉应力增大。

  2022年04期 v.43;No.192 340-345页 [查看摘要][在线阅读][下载 1305K]
  [下载次数：51 ] |[网刊下载次数：34 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：11 ]

应用科学

• PMC模型下星图的g-好邻局部诊断度

  乔慧娟;原军;

  故障诊断度对于多处理系统的可靠性至关重要，是多处理器系统互连网络能够诊断出的最大故障点的数量。研究表明，系统的诊断度总小于其最小度，然而这严重地低估了系统的诊断能力。2019年，Yin和Liang提出了g-好邻局部诊断度的定义，它可以表征系统在g-好邻条件下的局部故障诊断能力。文章证明了PMC模型下星图S_n的每个结点的g-好邻局部诊断度为(n-g)(g+1)!-1,其中0≤g≤n-2,n≥4.根据诊断度与局部诊断度之间的关系，可以推出星图的g-好邻诊断度。

  2022年04期 v.43;No.192 346-350页 [查看摘要][在线阅读][下载 1063K]
  [下载次数：96 ] |[网刊下载次数：16 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：29 ]

• Mn~(2+)和Ni~(2+)掺杂钙钛矿量子点发光特性研究

  刘洁;袁耀欣;邢羚榕;雷琛;郭广宏;张瑞;

  全无机钙钛矿量子点(PQDs)作为一种新兴的发光材料具有优异的光电性能但PQDs稳定性较低，只能保存在较为干燥、避光的环境中。就目前研究来看掺杂是解决这一问题的一种方法。采用一种简单的合成方法在室温、大气环境下就可以完成制备PQDs以及进行不同元素(Mn~(2+)和Ni~(2+))掺杂的PQDs.发现进行掺杂了的PQDs晶体分布均匀，具有窄的发射光谱，实现了PQDs稳定性的增强。

  2022年04期 v.43;No.192 351-355页 [查看摘要][在线阅读][下载 1202K]
  [下载次数：501 ] |[网刊下载次数：15 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：22 ]

• 可修系统最优维修度及更换式维修决策

  冯泽;张晓红;罗元庚;胡尚举;

  诸如矿井通风机、轧辊等设备均需要在运行一定的周期后更换备用件，待维修保养后再使用。且系统的维修投入度直接决定了维修的效果、成本及时间，进而影响系统后续的运行及性能。针对需周期更换的可修系统，提出了离线更换式(T,N)维修策略，以减少因维修停机等待造成的停机损失。并引入维修度来衡量维修资源投入的多少，在满足维修需求的同时节约维修成本。推导了离线更换维修策略及维修度影响下系统故障的随机分布特性，并构建了维修度与维修效果、维修时间及成本的关系模型，建立了有限时间范围内的系统最优维修费用率优化模型，以决策最优的维修间隔、维修投入度及维修次数，并用遗传算法对模型进行求解。最后，矿井通风系统为例进行了数值实验验证。

  2022年04期 v.43;No.192 356-362页 [查看摘要][在线阅读][下载 1119K]
  [下载次数：135 ] |[网刊下载次数：11 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：15 ]

• 某机型消音板等效简化及其特性分析

  武东旭;林金保;

  针对某机型进气道蜂窝夹层结构消音板，利用三明治夹芯板理论和数值模拟结果反向推导分别得到了蜂窝芯子和表面多孔板的等效材料参数，进而将蜂窝夹层消音板简化为结构简单的均质各向异性实体三合板，最后对该机型进气道消音板进行了模态分析，得到了该机型进气道消音板前五阶固有频率，均远低于发动机的一阶固有频率，可有效避免共振的发生，其中一阶扭转模态频率为29.14 Hz,一阶弯曲模态频率为40.65 Hz;前五阶振型基本为整体振型，但伴随有少量主要在拼接缝处的局部振型，需要在拼接缝处进一步加固，进而提高其消音板结构可靠性。

  2022年04期 v.43;No.192 363-367页 [查看摘要][在线阅读][下载 1357K]
  [下载次数：51 ] |[网刊下载次数：9 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：13 ]

• 高斯白噪声激励下微悬臂梁的瞬态均方响应研究

  张文花;李俊林;谢秀峰;董安强;

  采用集总参数建模方法，将微悬臂梁系统等效为弹簧质量阻尼系统。应用极点留数法，推导出MEMS中微悬臂梁在高斯白噪声随机激励下的瞬态均方响应的封闭解。结果表明极点留数法不仅比时域法和频域法更有效，而且避免了在时域计算积分的繁琐过程。最后讨论了阻尼比及噪声强度对系统瞬态均方响应的影响规律。

  2022年04期 v.43;No.192 368-372+378页 [查看摘要][在线阅读][下载 1090K]
  [下载次数：213 ] |[网刊下载次数：19 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：34 ]

• 含故障边的k元4立方体中的哈密尔顿性

  田小润;李晶;张建秀;

  对于大量的并行系统而言，k元n立方体网络Q~k_n是最流行的互连网络之一。对k元4立方体网络中的容错哈密尔顿性进行研究，证明了在Q~k_4中，k≥4是偶数，若|F|≤13，且δ(Q~k_4-F)≥3时，Q~k_4-F中仍有哈密尔顿圈，其中F是Q~k_4中的故障边集。

  2022年04期 v.43;No.192 373-378页 [查看摘要][在线阅读][下载 1245K]
  [下载次数：13 ] |[网刊下载次数：11 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：9 ]
下载本期数据