• 2021年第44卷第1期文章目次
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    • 基于虚拟现实试验场景的驾驶模拟系统研发

      2021, 44(1):1-10. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2019.003 CSTR:

      摘要 (838) HTML (1139) PDF 7.17 M (1189) 评论 (0) 收藏

      摘要:为解决驾驶模拟系统视景显示中的显示画面粗糙及驾驶员视角固定等问题,采用3Ds Max建立了垫江某汽车综合试验场三维高精度模型,并基于Unity 3D和HTC Vive搭建了虚拟现实显示系统,进行汽车试验场完整环境的渲染和VR显示。最后通过Labview RT和Carsim搭建了汽车动力学仿真平台,至此完成了基于VR的驾驶模拟系统构建的全部过程。仿真结果表明:基于虚拟现实试验场景所开发的驾驶模拟系统显示画面良好,且驾驶员具有较高的视场角及自由灵活的观察视角,有效提升了驾驶员沉浸感。

    • 考虑多公差耦合的几何要素误差建模及产品装配精度预测

      2021, 44(1):11-19. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2020.215 CSTR:

      摘要 (618) HTML (614) PDF 955.68 K (1034) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了准确有效地实现零件几何要素误差建模,提出了一种基于多公差耦合作用下的几何要素误差建模方法。该方法采用小位移旋量(SDT,small displacement torsor)描述公差,针对平动公差与固定公差耦合建立几何要素误差模型,通过利用约束方程的不合格率p,推导各个误差分量参数的实际的分布规律,建立几何要素误差模型。采用雅可比旋量模型将该方法扩展应用于复杂装配体的装配误差建模中,实现了装配精度的预测。以顶尖尾座装配精度预测为例,验证了该方法的合理性及可行性。

    • 一种减小互耦的互素嵌套阵列及测向算法

      2021, 44(1):20-28. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2021.01.003 CSTR:

      摘要 (553) HTML (686) PDF 1.96 M (1046) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了减小阵元之间的互耦效应,首先提出一种阵元间距可调节的互素嵌套阵列。这种阵列由2个不同的嵌套子阵列组成,2个子阵的最小阵元间距由一对互素的正整数确定。只要这对正整数足够大,2个子阵的最小阵元间距便可远超过入射信号的半个波长,从而将阵元间的互耦效应减小到可忽略的程度。然后,为了解决大间距阵列所引起的角度模糊问题,提出了一种基于四阶累积量的无模糊波达方向(DOA,direction of arrival)估计算法。仿真实验表明,此算法具有较好的估计性能,相比一些经典的自校正DOA估计算法,此算法具有更高的角度分辨力和估计精确度。

    • 一种基于凸包稀疏化与遗传算法优化的SVM算法

      2021, 44(1):29-36. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2021.01.004 CSTR:

      摘要 (565) HTML (843) PDF 1.80 M (1014) 评论 (0) 收藏

      摘要:SVM(support vector machine)算法求解支持向量的过程涉及到N阶矩阵的计算,N为样本的个数,当样本数量很大时,高阶矩阵的计算将需要消耗大量运算时间;同时,SVM模型性能依赖于惩罚参数与核参数的优化,传统的循环验证参数优化法,时间复杂度高。为了解决上面两方面的问题,笔者采用凸包算法对训练样本进行稀疏化,同时通过遗传算法优化选择惩罚参数与核参数,提出了一种高性能的SVM模型训练算法。

    • 基于多智能体的城市环道交通信号控制算法

      2021, 44(1):37-45,118. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2021.01.005 CSTR:

      摘要 (565) HTML (575) PDF 2.95 M (1061) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对城市环道交通信号控制问题,利用多智能体系统自主性、分布性、协调性、主动学习等特性,提出基于多智能体的环道交叉口绿波协调方法,将每个环道交叉口都看作一个智能体,相邻智能体间能够进行信息的互通交流,利用智能体系统记忆存储以及推理学习能力,对环道上的多个交叉口进行绿波协调优化,从算法模型与参数描述、协调方式的相位选择策略等角度对所提算法进行描述和推导,并通过实验仿真验证了所提的算法的有效性。

    • 结构特征一致性约束的双语平行句对抽取

      2021, 44(1):46-56. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2021.01.006 CSTR:

      摘要 (603) HTML (658) PDF 1.17 M (891) 评论 (0) 收藏

      摘要:平行句对抽取是解决低资源神经机器翻译平行语料不足的有效途径。基于孪生神经网络的平行句对抽取方法的核心是通过跨语言语义相似度判断2个句子是否平行,在相似的语言对上取得了非常显著的效果。然而针对英语东南亚语言双语句对抽取任务,面临语言空间和句子长度存在较大差异,仅考虑跨语言语义相似度而忽略句子长度特征会导致模型对仅有语义包含关系但不平行句对的误判。笔者提出一种结构特征一致性约束的双语平行句对抽取方法,该方法是对基于孪生神经网络的双语平行句对抽取模型的扩展,首先通过多语言BERT预训练语言模型在嵌入层将两种语言编码到同一语义空间,以此缩小语义空间中语言的差异。其次分别对两种语言句子的长度特征进行编码,与孪生网络编码后的句子语义向量进行融合,增强平行句对在语义及结构特征上的表示,降低模型对语义相似但不平行句对的误判。在英缅双语数据集上进行实验,结果表明提出的方法相比基线模型准确率提高了4.64%,召回率提高了2.52%,F1值提高了3.51%。

    • 基于人群密度估计的空调末端及新风量分级调控方法

      2021, 44(1):57-66. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2021.01.007 CSTR:

      摘要 (503) HTML (730) PDF 3.74 M (886) 评论 (0) 收藏

      摘要:负荷估计是空调系统优化控制的关键一环,人员移动的随机性和不确定性,使得建筑空间人员负荷难以准确估计,导致现有控制策略控制效果欠佳,系统响应不及时,滞后性大,造成能源浪费以及建筑内部环境热舒适性降低。针对该问题,提出一种基于人群密度估计的空调末端及新风量分级控制策略。首先,采集建筑空间图像信息,建立多列卷积神经网络人群密度估计模型,获取人员数量及动态分布,计算人员实时负荷;其次,引入人员负荷控制因子,提出空调分级调控策略,实现空调末端及新风供给。实验结果表明,方法能够更好地维持建筑内部热环境稳定,系统响应速度更快,具有较好的节能潜力。

    • 面向边缘计算的物联网网络流量测量方法

      2021, 44(1):67-77. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2020.224 CSTR:

      摘要 (711) HTML (1118) PDF 3.95 M (1222) 评论 (0) 收藏

      摘要:在物联网中,边缘计算能够提供物联网计算的实时性,减少网络中数据的传输量。为了适应物联网技术的发展,研究了采用软件定义网络(SDN,software defined networking)架构的物联网网络,并利用SDN提供的方法对网络中的流量进行测量。细粒度流量测量可以更准确地描述网络中的流量,但同时也需要消耗大量的测量开销。为了减少测量过程中产生的开销并获得近似的细粒度测量,提出了一种面向边缘计算的物联网网络流量测量方案。新测量架构采用粗粒度测量和插值优化等方法进行测量。首先,在文中采用随机抽样方法通过OpenFlow协议快速获得粗粒度的网络流量测量。接着,对粗粒度的网络流量进行插值恢复,并利用多约束的优化方法对插值结果进行优化,直到找到满足条件约束的最优细粒度流量测量结果。最后,文中通过实验验证了所提出的测量方法的可行性和有效性。

    • 融合矩阵分解和XGBoost的个性化推荐算法

      2021, 44(1):78-87. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2021.01.009 CSTR:

      摘要 (817) HTML (1253) PDF 4.76 M (1310) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对传统的协同过滤推荐算法中评分矩阵过于稀疏和算法准确度不高的问题,提出一种融合矩阵分解和XGBoost算法的推荐算法(MFXGB,Matrix Factorization XGBoost),其特点是利用SVD++算法(SVD,Singular Value Decomposition)对用户项目评分矩阵进行填充,避免过多的缺失值对算法精确度的影响,再利用XGBoost(eXtreme Gradient Boosting)算法训练有监督的模型用于预测用户评分。为了克服计算成本过高的困难,提出利用K-均值聚类方法进行特征提取用于训练XGBoost模型。将MFXGB算法应用于MovieLens数据集进行实验分析,结果显示,MFXGB算法的推荐精确度比传统的3种方法分别提高了8.91%、10.18%和11.79%,效果明显优于传统的推荐算法。

    • 时空感知下基于结构相似度的Web服务质量预测

      2021, 44(1):88-96. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2021.01.010 CSTR:

      摘要 (306) HTML (795) PDF 3.56 M (1073) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着云计算等新型服务计算的兴起,Web服务数量日益增长,相同或相似功能的Web服务也逐渐增多。为了向用户推荐更高质量的服务,精确地预测Web服务的QoS值成为亟待解决的重要问题。传统的协同过滤方法已经被广泛应用于QoS预测和Web服务推荐中,但因为数据稀疏和噪声问题导致QoS预测性能不好。为提高QoS预测的性能,文中通过分析用户服务QoS矩阵的时空特征,提出了一种基于全局和局部结构相似度的稀疏矩阵分解模型。该方法将QoS矩阵的相邻时间相似用户的网络环境相似性这一特征融入到矩阵分解中,并利用分解的因子对QoS矩阵进行低秩填充。这种方式在一定程度上消除了数据稀疏和噪声的影响。在真实Web服务调用数据集上进行实验,结果表明,该方法在预测精度上优于典型的协同过滤算法(相比于NMF,其MAE值最大下降了3.25%,RMSE值最大下降了6.65%;相比于SVD,其MAE值最大下降了3.67%,RMSE值最大下降了7.01%),能够有效地解决数据稀疏和噪声的问题。

    • 可自修复的高延性混凝土(ECC)在机场道面的适用性分析

      2021, 44(1):97-105. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2021.01.011 CSTR:

      摘要 (1086) HTML (1050) PDF 6.53 M (1445) 评论 (0) 收藏

      摘要:在飞机荷载与环境荷载长期共同作用下,机场道面易出现裂缝、接缝和竖向位移类病害,使运营阶段维修成本高。提出将具有自修复功能的高延性水泥基材料(ECC)用于机场道面,以控制裂缝发展、实现无缝连接;并利用ECC因二次反应而使微裂缝愈合的特性,减少路面维护工作,延长使用寿命。通过试验手段研究了ECC材料应用于机场道面的力学行为、自修复行为和早期开裂潜能。试验结果表明:机场道面用ECC材料在拉伸荷载作用下,其拉伸应变可达3.67%(约为普遍混凝土的400倍);在弯曲荷载作用下,其竖向弯曲变形可达6.33 mm;抗压强度与弯曲强度分别为43.9 MPa和12.68 MPa,可满足机场道面的使用要求。在受约束条件下,ECC表现出较低的早期开裂潜能。由于自修复能力,裂损ECC的拉伸刚度、拉伸应变与拉伸强度几乎可恢复至未裂时的程度;其水渗透系数随自修复进程逐渐降低,最终达到未裂时的渗透水平。研究结果表明ECC材料用于无缝机场道面具有较高适用性。

    • 基于改进IMK滞回规则的弯矩曲率退化模型研究

      2021, 44(1):106-118. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2021.01.012 CSTR:

      摘要 (898) HTML (743) PDF 5.46 M (1642) 评论 (0) 收藏

      摘要:提出一种基于改进IMK(Modified Ibarra-Medina-Krawinkler,ModIMK)滞回规则的RC柱弯矩曲率模型,并用于定义OpenSees中Beam With Hinges单元塑性铰区的截面。提出的RC柱截面弯矩曲率骨架曲线为三折线模型,给出了骨架曲线关键点计算方法。对62根RC柱试验值与计算值进行统计分析发现,其对RC柱屈服位移和纵筋屈曲时的位移都能进行准确地预测。采用的ModIMK滞回规则能考虑强度和刚度退化,以此模拟在反复荷载下塑性铰区强度和刚度退化。对RC柱低周往复试验和振动台试验的数值模拟与分析结果表明,所建立的弯矩曲率模型结合塑性铰单元可准确地模拟RC柱在地震下的响应。

    • 60 m大跨度洞室最小矢跨比研究

      2021, 44(1):119-130. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2021.01.013 CSTR:

      摘要 (537) HTML (750) PDF 7.33 M (1217) 评论 (0) 收藏

      摘要:大跨度洞室的最小矢跨比是大跨度洞室尺寸设计的重要参考依据,基于能够考虑岩体软化、剪胀、体胀、密度变化等开挖响应特征的Cavehoek本构模型和能够反映不同岩体质量、岩石单轴抗压强度条件下的极限应变标准,对不同地质强度指标GSI、埋深、侧压力系数、结构面等条件下的60 m大跨度洞室的最小矢跨比进行了研究。结果表明,GSI、侧压力系数、埋深3个因素中,GSI对大跨度洞室的最小矢跨比影响最大,侧压力系数和埋深次之;岩体质量越好,最小矢跨比越小,最小矢跨比与侧压力系数和埋深之间并非线性关系。结构面和岩石单轴抗压强度对大跨度洞室最小矢跨比有较大的影响,尤其是缓倾结构面非常不利于大跨度洞室成拱。

    • 在线清洗对管壳式换热器传热性能的影响

      2021, 44(1):131-142. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2021.01.014 CSTR:

      摘要 (506) HTML (590) PDF 4.99 M (1163) 评论 (0) 收藏

      摘要:为提高除垢效率和管壳式换热器的传热性能,以一台燃气溴化锂吸收式制冷机组为研究对象,通过加装胶球在线清洗系统,研究了胶球在线清洗对吸收器和换热器传热性能的影响。结果表明,在无胶球线清洗工况下换热器污垢热阻随运行时间的增加而逐渐增大,直燃机组的性能系数(COP)随时间的增加而逐渐下降;在线清洗系统运行参数对投球率、发球泵运行时间及启停比对管壳式换热器污垢热阻有显著影响。当投球率为10%、20%和30%时,污垢热阻分别增加了32.8%、20.8%和5.7%;当运行时间分别为20 s、40 s和60 s时,污垢热阻分别增加了-20.8%、17.9%和10.7%;当启停比为1:1、1:2和1:3时,污垢热阻分别增加了16.1%、23.0%和29.0%。综合考虑运行费用和胶球的使用寿命等因素,当在线清洗系统的投球率为20%、运行60 s间隔120 s和启停比为1:2时,运行工况最佳。

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