• 2023年第45卷第4期文章目次
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    • >特约专题:智能网联环境下新一代交通控制系统
    • 面向预约出行的车路联网与协同交通控制:前沿与展望

      2023, 45(4):307-320,331. DOI: 10.13255/j.cnki.jusst.20230620007

      摘要 (1245) HTML (2063) PDF 2.31 M (1770) 评论 (0) 收藏

      摘要:预约出行正逐渐成为重要的出行模式,为了确保预约出行在城市道路交通系统的实施,交通控制发挥着至关重要的支撑和保障作用,因此对面向预约出行的车路联网与协同交通控制前沿工作进行综述。以交通控制为研究主线,对面向预约出行的需求适应性交通控制方法、保障预约出行效益的车辆控制,以及控制与服务协同3个方向的前沿研究进行综述。结果表明,相比于传统出行方式,预约出行对于出行时间可靠性要求较高,交通控制需要保障预约出行的行程时间可靠性。同时,还需要构建既有利于提升路网整体运行效益,又能保障预约出行车辆优先通行的控制方法。最后,需要推动交通控制技术和服务型交通管理技术的融合,实现交通控制与出行服务的有机结合。

    • 自动驾驶车辆对人工驾驶车辆跟驰行为影响分析

      2023, 45(4):321-331. DOI: 10.13255/j.cnki.jusst.20230416001

      摘要 (999) HTML (1563) PDF 2.78 M (1540) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对自动驾驶车辆(automated vehicle, AV)与人工驾驶车辆(manual vehicle, MV)组成的混行跟驰环境,基于Waymo公开数据集研究混行环境中AV前车对MV后车跟驰行为的影响。首先,探究混行环境中期望安全裕度模型和智能驾驶人模型的建模能力和模型参数变化,研究表明,混行环境中MV跟驰行为的机制没有发生变化,但是MV驾驶人的减速敏感程度更低。其次,从跟驰安全性、稳定性和环境效应3个方面对混行跟驰行为进行进一步分析得到,混行环境中的MV跟驰行为的稳定性和环境效应得到了改善,但是安全性并没有发生变化。最后,通过对前车速度波动性进行讨论发现,AV前车主要是通过降低自身速度波动性,从而抑制MV后车的速度波动性,改善MV后车在稳定性及环境效应方面的表现。

    • 城市快速路入口匝道控制研究综述

      2023, 45(4):332-344. DOI: 10.13255/j.cnki.jusst.20230507001

      摘要 (1071) HTML (857) PDF 1.12 M (1837) 评论 (0) 收藏

      摘要:入口匝道控制是城市快速路交通缓堵的重要手段。为全面了解其研究现状及发展趋势,回顾了入口匝道控制自提出以来近60 年的发展历程,系统梳理了入口匝道控制逻辑与类别,聚焦入口匝道控制的方法论演进。 研究发现: 入口匝道控制范围从局部最优向全局最优发展;入口匝道控制对象由宏观交通流控制向微观车辆控制发展;入口匝道控制的建模方法从确定、均质和静态等模型假设向考虑交通流随机性、异质性和动态性方向发展;入口匝道控制的求解方法分为数学推导和搜索算法两类,在收敛性和普适性方面各具优势。最后,分析了入口匝道控制研究现状,并指出了未来4 个重要研究方向,包括宏观与微观交通流协同控制、入口匝道控制的抗干扰与自恢复能力提升、大规模快速路网控制的高效可靠求解,以及网联环境下的智能控制技术实现。

    • >研究论文
    • 丁二酸气溶胶吸湿生长后结构和界面的分子动力学模拟

      2023, 45(4):345-351,363. DOI: 10.13255/j.cnki.jusst.20220604003

      摘要 (790) HTML (1263) PDF 3.29 M (1770) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于分子动力学方法模拟了丁二酸气溶胶的吸湿生长现象,研究了温度和水含量对颗粒平衡后结构和界面特性的综合影响机制。结果表明,温度和水含量会影响丁二酸的溶剂化分子数,从而导致颗粒吸湿生长后呈现水包酸的分层结构、混合结构和酸包水的分层结构。颗粒表面丁二酸含量随温度的升高先增加后减少,且随水含量的增加而增加。此外,温度高于260 K时,颗粒表面丁二酸分子的亲水基和疏水基分别朝向颗粒内部和气相。

    • 转折角对Z形通道印刷电路板式换热器中二氧化碳流动与换热特性的影响

      2023, 45(4):352-363. DOI: 10.13255/j.cnki.jusst.20220405002

      摘要 (888) HTML (1773) PDF 2.88 M (1280) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对超临界二氧化碳气冷堆核电系统中Z形通道印刷电路板式换热器的优化设计,通过数值模拟研究转折角对印刷电路板式换热器中二氧化碳流动和换热特性的影响规律,分别拟合出摩擦因子和努塞尔数的计算关联式,分析传热过程的热阻,并讨论换热器的综合性能。结果表明,摩擦因子和对流换热系数均随转折角的增大呈抛物线规律增长,在转折角小于20 °时增长较慢。导热热阻占总传热热阻的4.16%~16.02%,并随二氧化碳质量流率和转折角的增大而升高,在印刷电路板式换热器的传热计算中,不应被忽略。随着转折角的增加,通道中努塞尔数的增长幅度小于摩擦因子的增长幅度,传递相同热量的泵送功率增大,但所需换热面积减小,换热器的制造成本下降,实际应用中需进一步通过技术经济分析以选取最佳转折角。为了控制通道中流动阻力占进口压力的比例,转折角以不超过20 °为宜。

    • 联合稀疏和低秩表示的医学超声图像去噪

      2023, 45(4):364-370. DOI: 10.13255/j.cnki.jusst.20220326001

      摘要 (1077) HTML (1805) PDF 1.60 M (3884) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了保持超声图像的边缘和细节特征,同时去除图像中的噪声,提出了一种改进的低秩稀疏矩阵分解模型。首先,通过对数变换将乘性性质的斑点噪声转换为加性噪声;然后引入L1范数和改进的低秩正则项,以最小化保真项、正则项为目标函数,迭代恢复出去噪后的超声图像;最后使用指数变换从对数域中还原。将本模型应用于肿瘤超声图像,与一些经典的去噪算法进行比较,得出该模型对消化道粘膜下肿瘤超声图像去噪估计具有良好的适用性和实时性。

    • 参数自适应调节的肌电反馈式电刺激仪的设计

      2023, 45(4):371-378. DOI: 10.13255/j.cnki.jusst.20220308004

      摘要 (1063) HTML (2577) PDF 1.42 M (1920) 评论 (0) 收藏

      摘要:功能性电刺激是脑卒中后导致的运动功能障碍患者康复治疗的有效手段,现有的功能性电刺激仪多采用被动式或参数恒定式刺激方式,治疗效果不佳。本文设计了一种基于表面肌电信号的参数自适应调节的生物反馈式电刺激仪。以放松状态和最大自主收缩状态的表面肌电信号均方根值为参考,用刺激间歇的表面肌电信号均方根值作为反馈信号调节下一刺激周期的脉宽和幅值。为了避免过度刺激造成疲劳和伤害,提出了基于特征Q值的疲劳检测算法,实时检测Q值变化并在肌肉达到疲劳阈值b时终止电刺激。实验结果:仪器可以输出频率、脉宽和幅值范围分别为1~10 Hz,0.1~5 ms,5~30 mA的刺激波形,脉宽和幅值的实际输出值与设定值之间的绝对误差分别为2.3%和2.5%;相同刺激幅值下12组负载上的电压和负载阻值线性拟合结果的相关系数为0.9997,实现了恒流输出;仪器可以根据肌电均方根值调节脉宽和幅值,在检测到肌肉达到疲劳阈值(50%)时电刺激停止。

    • 脉冲放电激发反电晕的研究

      2023, 45(4):379-384. DOI: 10.13255/j.cnki.jusst.20220127001

      摘要 (878) HTML (1150) PDF 1.49 M (1550) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对高压脉冲电源反电晕放电进行实验研究。采用正极性固态Marx脉冲发生器作为放电电源,以中间添加蜂窝介质的针板作为放电电极,设置正极性矩形高压脉冲输出电压为0~20 kV可调,工作频率为0~1000 Hz可调,脉冲宽度为10~500 μs可调,进行反电晕放电实验,并根据电源和电极参数对影响放电电流大小的因素进行分析。进一步,在相同放电电极参数条件下,将高压脉冲反电晕与直流反电晕进行了对比研究。研究结果表明:介质厚度、针板间距、脉冲宽度和放电频率均对反电晕放电电流有一定影响;在脉冲放电频率为100~1000 Hz时,发生反电晕的相同电压下,脉冲反电晕放电电流大于直流反电晕放电电流,证明高压脉冲激发反电晕放电效果更好。

    • 气相色谱–离子迁移谱分析微囊藻的挥发性成分

      2023, 45(4):385-392. DOI: 10.13255/j.cnki.jusst.20220314002

      摘要 (808) HTML (1028) PDF 2.79 M (1242) 评论 (0) 收藏

      摘要:建立顶空–气相色谱–离子迁移谱(headspace-gas chromatography-ion mobility spectrometry, HS-GC-IMS)方法,比较了不同生长时期的微囊藻挥发性物质差异。根据离子迁移谱图结果,结合化学计量学方法对比挥发性有机化合物,通过其指纹谱图观察挥发性物质相对含量的变化规律。结果表明,挥发性成分的 GC-IMS谱图存在明显差异,前2个主成分累计贡献率达到78.4%。从微囊藻水华样品中共鉴定出 91种挥发性成分,其中包括醛类23种、醇类21种、酯类16种、酮类10种、硫醚类7种、酸类2种、萜烯类2种,其中1-丁醇、(E,E)–2,4–癸二烯醛、乙酸、二甲基硫醚、(E)–3–己烯–1–醇、1–辛烯–3–酮等是微囊藻水华特征挥发性差异物。本方法操作简便快速,灵敏度高,可用于藻类水华时挥发性代谢物的筛查及确证,为环境监测提供数据支持。

    • 考虑政府补贴和企业社会责任的闭环供应链减排决策研究

      2023, 45(4):393-404. DOI: 10.13255/j.cnki.jusst.20220223002

      摘要 (854) HTML (1578) PDF 2.35 M (1814) 评论 (0) 收藏

      摘要:在政府给予减排补贴、制造商实施减排、零售商投入企业社会责任(CSR)的制造商领导的闭环供应链中,讨论了零售商、第三方回收商进行回收时供应链的减排决策。通过 Nash 博弈、Stackelberg 博弈分析并比较了不同回收形式对闭环供应链决策的影响,并通过Matlab算例仿真验证了结果的准确性。研究表明:两种回收模式下,随着零售商CSR投入水平的增加,减排水平、回收率、供应链成员利润及供应链整体利润(效用)都会提升;两种回收模式下,随着政府减排补贴系数增加,减排水平、回收率、供应链成员利润及供应链整体利润(效用)都会提升;在政府给予减排补贴、零售商投入CSR下,供应链中零售商从事回收活动的效用总是优于第三方回收的效用。

    • 回收连锁店选址问题及蘑菇繁殖算法求解

      2023, 45(4):405-414. DOI: 10.13255/j.cnki.jusst.20220429002

      摘要 (735) HTML (1333) PDF 1.06 M (1121) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对日益增长的多样化回收服务需求,解决了多服务方式、多规模的回收连锁店选址优化问题。构建了建设与服务成本最小化和客户满意度最大化的回收连锁店双目标选址模型,并针对模型的具体特征,将交叉与变异算子和精英保留策略等与基本蘑菇繁殖算法相结合,设计了改进的蘑菇繁殖算法对模型求解。通过对某电子产品回收连锁店的选址优化实例,确定其服务方式和选址的数量、位置及规模。验证了模型的有效性和算法的可行性。同时,不同的服务方式及规模选择,对回收连锁店的选址有显著影响,企业相关决策者可通过合理提供不同服务来提升利润。

    • 基于ROADS的面向场景业务架构建模方法

      2023, 45(4):415-424. DOI: 10.13255/j.cnki.jusst.20220120002

      摘要 (681) HTML (1553) PDF 1.23 M (1971) 评论 (0) 收藏

      摘要:ROAD元架构通过业务架构指导整个企业架构体系开发过程,是一组简单明确且高效的模型表达。针对已有的元架构体系中业务活动模型所采用的IDEF0图存在对多组件系统之间丰富的活动触发序列和信息交互场景描述能力不足的问题,提出在ROAD元架构基础上引入场景模型,与原来基于IDEF0的活动模型融合成为面向场景的活动模型,同时具备层次化描述能力和场景化时序表达能力。扩展后的ROADS元架构保留原架构的整体性和灵活性,且补充面向场景的系统建模能力,实现业务架构设计中的场景管理。最后以一个情景化外语教学系统为例,使用ROADS元架构方法建立场景化业务架构模型组,并对其进行讨论,为现有架构体系提供一种面向场景的扩展思路。