留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

当期目录

2026年  第40卷  第2期

2026 年 2 期目次
2026, 40(2): 1-2.
摘要:
现代交通工程
基于主动射流的高速列车车内降噪方法研究
张浩, 苗晓丹
2026, 40(2): 107-113. doi: 10.12299/jsues.25-0103
摘要:
针对列车时速提升时带来的强烈气动噪声问题,对时速400 km下高速列车受电弓区域的声学压力及其引起的车内噪声展开研究,并探究主动射流降噪方法对受电弓车厢的车内降噪效果。结果表明:受电弓区域声学压力具有显著的高频特性,其主要频率分布为1000~1600 Hz,主要空间分布在绝缘子周围及空腔上游;施加主动射流后,声学压力在20~2500 Hz范围内显著降低;受电弓车厢声腔主要功率输入来源为其相邻声腔和板件,输入频率分布主要为20~1600 Hz,其中1250 Hz为频率突变点,原因是单层板件存在吻合频率;受电弓正下方车内噪声声压级降幅达到3.7 dB,其中对人耳影响最大的声腔降幅最高为3.5 dB,前端客室声腔平均降噪3.3 dB。结果表明,空腔前缘的主动射流对声学压力诱发的车内噪声有显著的抑制作用,可为日后高速列车车内降噪分析提供参考。
基于NDWCM-PSO的列车无源传感能量管理策略
范菁华, 霍锋锋, 任建亮, 高昂, 彭乐乐, 周信
2026, 40(2): 114-120. doi: 10.12299/jsues.24-0321
摘要:
为确保列车无源传感器在复杂的运行工况下,实现状态数据的长期不间断采集及发送,提出一种基于改进的粒子群优化(particle swarm optimization, PSO)算法的无源传感能量管理策略。首先,分析无源传感能量转换关系,获取能量特征参数、工作模式与列车运行工况间的解析方程,构建无源传感能量模型;其次,为解决原始PSO算法在求解复杂问题后期容易陷入局部最优的不足,提出一种非线性递减惯性权重和混沌映射的粒子群算法(nonlinear decreasing weights and chaotic mapping-particle swarm optimization, NDWCM-PSO),通过建立基于NDWCM-PSO算法的求解模型,实现系统能量特征参数、工作模式与列车运行工况间的能量匹配,完成无源传感能量管理。最后,通过搭建列车牵引电机轴承状态无源实验系统,验证算法的有效性。结果表明,在时速20及80 km/h条件下,系统可实现采样频率10 kHz、采样间隔60 s的长期不间断数据采集及发送功能。
考虑在线解编场景下的地铁列车开行方案优化
陈官文, 潘寒川
2026, 40(2): 121-127. doi: 10.12299/jsues.24-0282
摘要:
针对城市轨道交通客流时空分布不均,探讨在线编组/解体场景下大小交路列车开行方案的优化问题。以客流两端较少而中间较大的轨道线路为基础,最小化乘客等待时间与列车走行公里数。将列车发车频率、大小交路的编组数量和小交路站点的选择作为决策变量,在考虑编组数、满载率及客流等约束条件下,构建列车开行方案的整数规划优化模型。以某城市轨道交通线路为例,利用两阶段求解算法与CPLEX求解器对模型求解。结果显示,乘客等待时间和列车走行公里数分别降低20.83%和30.09%,显著提升了列车运力与客流需求的匹配度。
结合STPA和DEMATEL-ISM的地铁客室车门开关系统风险研究
许言奇, 朱海燕
2026, 40(2): 128-134. doi: 10.12299/jsues.24-0215
摘要:
精准的风险辨识和分析是保障地铁运营安全的基础,是提升运营安全的有效途径之一。以客室车门开关门系统为研究对象,构建一种结合系统理论过程分析(system theoretic process analysis, STPA)和决策实验室分析法与解释结构模型(DEMATEL-ISM)的风险分析模型,完成对风险因素的系统化辨识与重要性分析,并识别可能引发系统级危险的风险传递路径,据此给出风险预防建议。结果表明,电子门控器(electronic door control unit, EDCU)核心处理器故障、EDCU内部电源模块损伤为关键原因因素;丝杆、电机及螺母组件运行异常,司机操作不当等为关键结果因素,这些因素均涉及多条可能引发系统级危险的风险传递路径,应予以重点关注。
基于注意力机制的舰船尾迹分割网络
罗禹时, 周志峰, 任朴林
2026, 40(2): 135-142. doi: 10.12299/jsues.24-0167
摘要:
针对传统深度学习语义分割网络难以高精度分割舰船尾迹的问题,提出一种基于通道先验卷积注意力(channel prior convolutional attention, CPCA)机制的VGG-UNet语义分割网络模型。首先,通过资料调查和目视解译构建光学遥感图像舰船尾迹数据集,通过数据增强技术扩充数据集;其次,改进U-Net网络架构,在编码器部分使用视觉几何组(visual geometry group, VGG)主干特征提取网络,将CPCA机制引入VGG-UNet网络模型中的跳跃连接部分,并采用迁移学习策略提升特征获取能力;最后,对改进的CPCA VGG-UNet网络模型进行训练,并进行对比实验和消融实验。结果表明,改进后网络模型的平均交并比Im、平均召回率Rm和平均像素级准确率Pm评价指标分别为87.68%、92.67%和91.58%,均优于U-Net、VGG-UNet和Res-UNet网络模型。本研究所提网络模型具有更高的分割精确度,为更加完整地分割舰船尾迹提供了新思路。
计算机技术与制造工程
基于分布式检测的舱段自动对接与系统仿真
许盼平, 张立强, 杨桐, 吴楠, 刘钢
2026, 40(2): 143-151. doi: 10.12299/jsues.24-0237
摘要:
随着我国航天事业的迅猛发展,航天器舱段的高精度高效率装配对接技术是当下亟待突破的难题。针对舱段调姿对接的装配需求,提出一种基于分布式双目相机位姿检测的舱段位姿检测算法和对接策略。考虑工程实际中特征测量点遮挡情况,通过转接靶标和标记点阵并结合舱段六自由度位姿解算,实现舱段位姿实时在线检测。基于D-H法搭建舱段对接仿真模型,在Simscape-Simulink仿真环境下,设计包含机械系统和控制系统模块的对接仿真系统并进行六自由度联调试验。结果表明,该检测算法和对接策略在满足精度需求的同时提高了对接效率,在工程实际中具有一定的可行性。
基于磁致变刚度的线驱动柔性关节结构设计与刚度建模
周宇轩, 陈赛旋, 孙艺瑕, 朱姿娜, 崔国华
2026, 40(2): 152-159. doi: 10.12299/jsues.24-0384
摘要:
针对刚性机械臂环境适应性不足、柔性机械臂力输出有限,以及传统变刚度技术响应慢、刚度变化不连续等问题,设计了基于磁致变刚度的线驱动纯柔性关节以及刚柔耦合关节。首先,建立基于斜链的磁流变模型并分析其强度影响因素。随后,设计以磁流变弹性体为中心体的线驱动纯柔性关节,将其简化为悬臂梁建立刚度模型,并验证模型准确性。实验表明,在磁场强度为40 mT环境下,关节刚度提升33%。其次,设计一种刚柔耦合关节,基于虚功原理建立关节扭矩模型,推导得到关节刚度模型并进行仿真及实验。结果表明,在2 A电流下,关节刚度提升46.4%。对比结果表明,刚柔耦合关节具有更宽广的刚度变化范围。
基于机器视觉的海鲜菇恢复期生长特征识别
沈嘉骊, 杨淑珍, 杜万和, 张东剑, 李培超
2026, 40(2): 160-166. doi: 10.12299/jsues.24-0286
摘要:
在实际菇房环境中,背景和蓝光干扰对海鲜菇恢复期菌丝识别效果的影响很大。因此,提出一种基于机器视觉的改进阈值处理的智能计算方法。针对上述问题,首先采用高斯平滑处理去除图像噪声,再通过顶帽自适应二值化方法(TH-ATB)结合最大面积轮廓检测技术,提取无背景的菌丝图像;接着,结合改进的自动白平衡算法(IAWB-GWPR)与对比度受限自适应直方图均衡化(CLAHE)算法处理蓝光。最后,通过灰度直方图计算菌丝浓白程度和覆盖率,并用二维高斯拟合评估其分布均匀度。实验结果显示,本研究算法在蓝光环境下识别效果的决定系数达到0.94,较蓝光无处理、IAWB-GWPR和CLAHE方法分别提高0.15、0.14和0.35,浓白程度和覆盖率的区间比例分别为83.64%和88.98%,相对偏差也在允许范围内。
数据回注系统传感器信号可靠性评估方法研究
胡铭尘, 吴长水
2026, 40(2): 167-173. doi: 10.12299/jsues.24-0383
摘要:
智驾系统测试系统是智驾研究的重点,其中用于回注的感知层传感器信号必须可靠有效。针对单一误差指标进行横向对比的客观性不足,提出一种基于裕度与不确定度量化(quantification of margins and uncertainties, QMU)的传感器信号回注可靠性评估方法。基于QMU核心原理,首先结合评价阈值建立可靠性评估通路。其次,对数据回注系统传感器提出一套基于序关系法(G1法)和不确定性比例因子的综合模糊评价体系与评价流程,并据此得出测试结果。最后在仿真软件中搭建测试场景,对域控制器接收到的毫米波雷达与激光雷达的回注信号进行评估。结果表明:实测数据中,激光雷达最大高程误差、XY向平面误差、X向平面误差、Y向平面误差特性值分别为2.89、0.45、1.063、0.65,综合评价结果为2.82,毫米波雷达的测距、测角、测速特性值为2.14291.53061.1705。本研究所提方法的综合评价结果为1.467,实现了对传感器回注系统的深度评估和客观量化。
基于1DCNN-BiLSTM-cross-attention的压电传感器故障辨识
陈勇波, 张婷
2026, 40(2): 174-182. doi: 10.12299/jsues.24-0392
摘要:
针对宏纤维复合材料(macro fiber composite, MFC)压电传感器的故障辨识问题,提出一种基于一维卷积神经网络(one-dimensional convolutional neural network, 1DCNN)、双向长短期记忆(bidirectional long short-term memory, BiLSTM)网络融合交叉注意力机制(cross-attention)的故障辨识方法。实验模拟不同类型的传感器故障来获取故障数据,分别采用快速傅里叶变换和经粒子群算法优化参数的变分模态分解处理数据,获得时频域的混合数据,并用1DCNN-BiLSTM-cross-attention (1DCBCA)模型对数据进行故障辨识,准确率为99.4%。同其他对比模型相比,所提模型辨识准确率更优,能很好地适用于MFC压电传感器的故障辨识。
COSMO算法范式下跨境电商销售绩效的提升机制研究
查月霞, 吕洁
2026, 40(2): 183-188. doi: 10.12299/jsues.26-0107
摘要:
针对亚马逊跨境电商在常识知识生成与服务系统(common sense knowledge generation and serving system, COSMO)智能算法迭代下,传统营销理论适配不足、绩效传导机制不清晰等问题,基于信息处理、关系营销与算法赋能理论,以亚马逊美国站跨境电商企业为样本,采用实证方法检验其绩效提升传导路径。结果表明:内容营销投入与品牌关系建设显著正向影响自然流量、新品销售速度及长期销售绩效;自然流量与新品销售速度发挥链式中介作用,客户生命周期价值承担关键中介作用;COSMO算法对核心传导路径具有显著正向调节效应。研究揭示,COSMO算法重塑平台流量分配逻辑,关系导向的内容品牌运营是长效增长核心路径,客户生命周期价值是绩效转化关键中介。研究结果为COSMO算法下跨境电商营销提升机制提供了新思路,为企业智能运营与可持续增长提供了理论与实践参考。
智能工程与协同设计
基于LSTM的大跨度公铁两用悬索桥动力响应预测方法
刘大玮, 李再帏
2026, 40(2): 189-195. doi: 10.12299/jsues.24-0311
摘要:
大跨度公铁两用悬索桥结构健康监测系统由于输出的数据庞大、动态数据混杂,荷载与响应之间往往难以建立映射关系,导致工作人员无法采取合理的桥梁养维策略。以某大跨度公铁两用悬索桥为研究对象,对健康监测系统动力响应数据进行详细分析,基于长短期记忆(long short-term memory, LSTM)网络探究不同桥梁荷载因素(公路车辆、铁路车辆、温度、风速)下振动响应(加速度与挠度)的预测效果。分析结果表明:LSTM网络可有效预测此类桥梁的动力响应。桥梁挠度仅需温度荷载作为输入,进行10余次迭代即可准确预测;而桥梁垂向和横向振动加速度则需温度、风、公路和铁路荷载同时作为输入,进行约400次迭代才可准确预测。
基于AHP法的高速铁路大跨度矮塔斜拉桥服役状态评估方法研究
林家圳, 宋郁民, 王旭东, 郭淑伶
2026, 40(2): 196-201. doi: 10.12299/jsues.24-0288
摘要:
随着大跨度铁路桥梁对健康监测需求的激增,亟须一种能够反映桥梁实际服役状态的评估方法。以某高速铁路矮塔斜拉桥为背景,依托其健康监测系统及监测数据,结合国内外桥梁评定方法,采用层次分析法(analytic hierarchy process, AHP)量化桥梁各关键结构对整体性能的相对影响权重,并对桥梁的服役状态进行综合评估。通过构建桥梁结构状态评分公式,对实际监测数据进行分析,验证该公式的准确性和适用性。该方法及评分公式被应用于桥梁的健康监测系统,开发监测平台评估模块,能够直观地对桥梁的服役状态进行评估与展示。研究为高速铁路大跨度桥梁服役状态评估提供了有效参考。
基于Growth-TRRL算法的交叉口交通组织优化设计
齐杰仪, 王雪霖, 施科迪, 袁磊, 丁小兵
2026, 40(2): 202-208. doi: 10.12299/jsues.24-0381
摘要:
交叉口渠化和信号配时不当导致交通问题频发,其解决的关键在于对特定交叉口进行交通组织优化设计。首先,提出一种引入爬山法改进TRRL的新算法Growth-TRRL,运用改进算法迭代搜索最优信号周期;其次,实地调研郑州人民路与商城路交叉口数据,将该数据代入Growth-TRRL算法对道路交叉口进行渠化和信号周期配时优化;最后,通过VISSIM建模与仿真,以车辆延误、排队长度等指标验证优化方案的准确性,对优化效果进行详细分析。研究结果表明:优化后的方案可使车辆延误减少66.3%,平均排队长度缩短58.0%,交叉口通行效率显著提高,交叉口的拥堵状况得到有效缓解。
“黑灯工厂”及其智能制造技术发展现状分析
衣正尧, 朱嘉晟, 许东晓, 杨天慈, 袁浩宇, 陈潇潇
2026, 40(2): 209-214. doi: 10.12299/jsues.24-0333
摘要:
“黑灯工厂”作为未来制造业的关键转型方向,代表了智能制造技术在实际应用中的高级融合与具体展现。对“黑灯工厂”及其智能制造技术的研究动态与发展趋势进行全面分析。通过检索Web of Science核心合集数据库收集1977—2024年“黑灯工厂”相关文献,利用CiteSpace软件对文献样本的时空分布、关键词共现、聚类等多维度知识图谱进行可视化分析。通过对国内“黑灯工厂”案例的关键技术进行剖析,总结工业领域“黑灯工厂”的建设路线,并构建系统架构。探讨“黑灯工厂”建设过程中的关键技术应用,包括机器人技术、系统集成技术、柔性与网络化协同技术、人工智能及其智能算法等,研究得出,上述技术在实际建设中的落地需协同推进工艺数字化、管理精益化、标准体系化与装备智能化,最后进行了总结与展望。
纺织化工与环境
带蒸发器旁通的闭式热泵干燥系统除湿性能研究
马龙腾, 夏鹏, 孙衡
2026, 40(2): 215-221. doi: 10.12299/jsues.24-0341
摘要:
针对闭式热泵干燥系统在处理高含水率物料时除湿能力不足的问题,提出一种带蒸发器旁通的闭式热泵干燥系统。建立热泵系统与干燥过程数学模型,利用工程方程求解器(engineering equation solver, EES)进行仿真计算,分析系统除湿特性并筛选工质。结果表明:在旁通比为0.8时,单位能耗除湿量(specific moisture extraction rate, SMER)提高20.1%~28.7%,平均提升23.9%,系统性能系数(coefficient of performance, COP)仅降低7.53%~7.66%,增加旁通可提高系统除湿性能和干燥效率。以COP、SMER等参数为指标,对比4种工质在不同工况下的性能,确定R1234ze(E)为最优工质。实验验证显示,模型模拟值与实测值的相对误差均不超过10%,研究结果可为闭式热泵干燥系统的优化设计提供参考。
柠檬草挥发油在食品和农业领域的应用研究进展
马英, 刘晓会
2026, 40(2): 222-227. doi: 10.12299/jsues.24-0339
摘要:
综述柠檬草挥发油(lemongrass essential oil, LEO)在食品保鲜与农业病虫害防治中的应用研究进展。系统梳理LEO用于活性包装膜、可食用涂层、植物病原菌抑制及害虫防治的相关文献发现,LEO能有效抑制微生物生长与脂质氧化,延长食品贮藏期,并对多种储粮及田间害虫具有杀虫与驱避活性。结果表明,LEO是安全、有前景的天然防腐剂和农药替代品,未来应加强剂型优化与应用开发。
基于温湿分控空调系统的双热管新风机组实验研究
张凯, 张宇, 蔡颖玲
2026, 40(2): 228-234. doi: 10.12299/jsues.25-0004
摘要:
为提升传统空调系统的夏季除湿能力,设计一套基于温湿分控空调系统的双热管新风机组,在标准工况、梅雨季节和夏季典型日3种工况下,以300 m3/h送风量为基准开展性能测试。结果表明:3种工况表冷器的供冷量均为5 kW,标准工况下加装U型热管的新风机组除湿量较单一表冷器提升0.2 kg/h,梅雨季节每千克新风除湿量达14 g,夏季典型日除湿量为12 g,除湿性能均优于单一表冷器。双热管新风机组通过回收排风余冷使热泵主机供冷量降低0.5 kW,验证了热管换热器的节能特性。研究解决了传统系统能耗高、除湿性能不足等问题,为夏热冬冷地区建筑提供了节能除湿新方案。