首页期刊导航|工程科学学报
期刊信息/Journal information
工程科学学报
北京科技大学
工程科学学报

北京科技大学

徐金梧

月刊

2095-9389

xuebaozr@ustb.edu.cn

010-62332875

100083

北京海淀区学院路30号

工程科学学报/Journal Chinese Journal of EngineeringCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本刊是由教育部主管、北京科技大学主办的学术类科技期刊。国内外公开发行，主要刊载矿业与环境工程、冶金工程、材料科学与工程、机械工程等与冶金工业相关的学科领域的最新研究成果，为中文核心期刊（冶金工业类）及中国科技论文统计源期刊。目前，已经被EI、CA、MA、《剑桥科学文摘社网站》、俄罗斯《文摘杂志》、德国《数学文摘》等国内外著名检索刊物或数据库列为收录源期刊，先后荣获首届国家期刊奖、中国期刊方阵“双高期刊”、第二、三届国家期刊奖百种重点期刊等多项大奖。
正式出版
收录年代

    基于时空关系的高速公路交通流量预测

    田俊山曾俊铖丁峰徐劲...
    1623-1629页
    查看更多>>摘要：高速公路交通流量预测对于交通拥堵预警、分流诱导和智慧高速公路建设具有重要意义.交通流具有复杂的时空依赖性,各个交通节点之间的空间关系随时间动态变化,时空关系的融合也缺乏高效的手段,因此对交通流量进行准确的预测具有挑战性.对此,提出一种基于动态图卷积网络与时空特征提取模块的高速公路交通流量预测方法.首先,通过动态图调节模块,提取交通流量序列的空间关系,根据提取到的空间特征,计算不同路网节点的道路相似性,并调整交通路网图结构;其次,通过时空特征提取模块,利用更新后的空间结构,结合时序处理方法,对交通流量数据的时空依赖关系进行建模.为检验模型效果,在美国加州高速公路性能测量系统(Performance measurement system,PeMS)所制作的数据集PeMS03、PeMS04、PeMS08和福州京台线高速公路数据集中进行实验对比,平均绝对误差分别为15.6、19.7、16.8和5.21,结果表明,本文提出的方法在高速公路交通流量预测中具有较好的表现.

    交通工程交通流预测时空预测图神经网络图卷积高速路网交通流

      原文链接:
    • 国家科技期刊平台
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    针对视频分类模型的共轭梯度攻击

    戴扬冯旸赫黄金才
    1630-1637页
    查看更多>>摘要：基于深度神经网络的视频分类模型目前应用广泛,然而最近的研究表明,深度神经网络极易受到对抗样本的欺骗.这类对抗样本含有对人类来说难以察觉的噪声,而其存在对深度神经网络的安全性构成严重威胁.尽管目前已经针对图像的对抗样本产生了相当多的研究,针对视频的对抗攻击仍存在复杂性.通常的对抗攻击采用快速梯度符号方法(FGSM),然而该方法生成的对抗样本攻击成功率低,以及易被察觉,隐蔽性不足.为解决这两个问题,本文受非线性共轭梯度下降法(FR-CG)启发,提出一种针对视频模型的非线性共轭梯度攻击方法.该方法通过松弛约束条件,令搜索步长满足强Wolfe条件,保证了每次迭代的搜索方向与目标函数损失值上升的方向一致.针对UCF-101的实验结果表明,在扰动上界设置为3/255时,本文攻击方法具有91％的攻击成功率.同时本文方法在各个扰动上界下的攻击成功率均比FGSM方法高,且具有更强的隐蔽性,在攻击成功率与运行时间之间实现了良好的平衡.

    对抗样本深度学习安全性视频攻击白盒攻击共轭梯度算法

      原文链接:
    • 国家科技期刊平台
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    基于模型预测的膝关节置换手术机器人柔顺控制

    胡飘张丽杨闳竣杨妍...
    1638-1646页
    查看更多>>摘要：针对半主动型膝关节置换手术机器人的柔顺跟随医生意图运动和手术安全范围约束问题,提出了一种模型预测导纳控制算法.首先,为了提高算法运行效率,使用斯特林插值方法对机械臂动力学模型进行线性化,并作为预测模型,该方法计算简单且求解精度高;其次,基于导纳模型力柔顺控制机理识别操作医生的力意图生成机械臂期望运动轨迹;然后,设计虚拟状态,提高模型预测控制算法的显式处理约束能力,利用模型预测控制的滚动优化和反馈校正特性提高控制鲁棒性;最后,结合成机械臂模型预测导纳控制器.设计三环PID(Proportional integral derivative)控制对照试验,验证了模型预测控制算法的轨迹跟踪性能更好,可以更好的实现期望的导纳动态,从而得到更优的柔顺效果.在此基础上,进一步验证模型预测导纳控制器在具有强耦合性、复杂系统参数结构特性的机械臂上的主动约束效果.结果表明模型预测导纳控制算法能实现比传统三环PID控制更好的柔顺性,且具备满足膝关节置换手术需求的安全性.本文有望促进半主动手术机器人的实际应用.

    手术机器人人机交互模型预测导纳控制安全约束

      原文链接:
    • 国家科技期刊平台
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    基于多注意力的改进YOLOv5s小目标检测算法

    马鸽李洪伟严梓维刘志杰...
    1647-1658页
    查看更多>>摘要：交通标志识别应用中待检测目标多为小目标,因其携带信息少、定位精度要求高、易被环境噪声淹没等特点成为当前交通标志检测的难点.针对小目标交通标志漏检、误检、检测准确率低等问题,本文设计了一种用于小目标检测的STD-YOLOv5s(Small target detection YOLOv5s)模型.首先,通过增加上采样和Prediction输出层数获得了更丰富的位置信息,解决了YOLOv5s模型在处理小目标时信息不足的问题,增强了对图像的全局理解能力;其次,在每个C3模块之后添加CA(Coordinate attention)注意力机制并在每个输出层前添加Swin-T注意力机制模块,增加了网络对多层特征信息的捕捉,提高了小目标的检测性能;最后,充分利用SIoU惩罚函数同时考虑目标形状、空间关系的特点,更好地捕捉不同尺寸的目标在图像中的位置关系,提高目标位置的精确性.所提模型在TT100K数据集上进行了验证实验,实验结果表明本文方法不仅保持了YOLOv5s模型的轻量性和快速性,在精确率、召回率和平均精度三个指标上也有所提升,提高了小目标检测的精确性.

    小目标检测交通标志识别注意力机制YOLOv5s深度学习

      原文链接:
    • 国家科技期刊平台
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    盐湖锂资源现状及提锂技术研究进展

    陈仰李欢顾升波马钟琛...
    1659-1670页
    查看更多>>摘要：锂广泛应用于新能源汽车、电子产品、储能等诸多领域,在能源结构转型中是一种关键战略资源.从盐湖卤水中提取和分离锂,具备资源储量大、成本低等特点,引起了世界范围内的广泛关注.中国盐湖资源丰富,主要分布于青海和西藏等地,但存在锂浓度较低、镁锂比高和分离难度较大的问题.同时,不同地区盐湖成分差异大,技术通用性差,阻碍了我国盐湖提锂的发展.本文从盐湖锂资源的分布、禀赋特征和提取方法以及发展方向等方面,综述了盐湖卤水提锂的主要研究进展.重点介绍了沉淀法、溶剂萃取、吸附法、膜分离和电化学提锂的基本原理、操作和发展趋势,分析了不同提取方法的优缺点、分离效果和适用条件.传统的沉淀法和萃取法均存在药剂用量大,环境污染严重的问题;吸附法用水量大,吸附剂易溶损,导致其生产应用受限.而新兴的膜分离和电化学方法具有分离效果好、药剂添加需求少、产生废物少、适用性广等优点,在分离Mg/Li或Na/Li方面表现出优异的性能,展现出较好的工业应用潜力.最后对盐湖提锂技术未来的发展方向和研究重点进行了展望.

    盐湖锂资源选择性分离沉淀法萃取吸附膜分离电化学

      原文链接:
    • 国家科技期刊平台
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    煤气化渣制备功能微纳材料研究进展

    丁子涵马丽吴俊杰石岩...
    1671-1684页
    查看更多>>摘要：富煤、贫油、少气的能源结构决定了我国煤炭消费量巨大的现状.煤气化技术作为煤炭清洁高效利用的关键技术得到快速发展,煤气化渣固废的排放问题也随之日益严重.目前煤气化渣处置方式以堆放和填埋为主,造成了土地资源的浪费和环境污染.为了实现煤化工的绿色可持续发展,亟需解决煤气化渣高效处置的问题.煤气化渣中含有丰富的铝、硅、残碳资源,为制备高附加值材料提供了巨大的潜力,引起了研究者们的广泛关注.基于煤气化渣的产生过程,详细介绍了其成分与微观形貌,并系统阐述了煤气化渣合成介孔二氧化硅、多孔碳、碳-硅介孔复合材料、沸石以及沸石-碳复合材料的制备方法.进一步深入探讨了煤气化渣基功能微纳材料在吸附剂、催化剂、填充材料、超级电容器、微波吸收材料等方面的广泛应用.最后,对煤气化渣资源利用中存在的问题进行了探讨,并展望了其未来的发展趋势,旨在为煤气化渣的综合利用提供一些参考.

    煤气化渣微纳材料吸附剂催化剂填充材料

      原文链接:
    • 国家科技期刊平台
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    生物质基硬碳储钠负极材料研究进展

    周世晋韩文佳陈安祥张文浩...
    1685-1701页
    查看更多>>摘要：钠离子电池因其具有优异的低温性能、成本优势以及较高的安全性,有望逐渐成为锂离子电池在低速两轮车和大规模储能领域的补充者,开发低成本、高可逆容量和优异循环稳定性的钠离子电池负极材料成为行业难点,生物质基硬碳因其原料来源丰富、成本低廉、更易获得、碳产率高、环境友好且含有多种元素等优势而备受关注,其低廉的价格和独特的微观结构在众多钠离子电池负极材料中展现出明显的优势和巨大的商业潜力.为了寻找和开发性能优异的生物质基硬碳材料,本文首先对钠离子在硬碳表面活性位点的吸附行为和进入石墨片层的过程顺序进行了分析,讨论了有争议的四种钠离子存储机制.深入分析了钠离子在硬碳中的储存机理,并基于此进一步讨论了不同生物质基前驱体硬碳的差异,并通过硬碳负极的微观结构提出钠离子电池负极的优化策略,对钠离子电池的发展具有一定的指导意义.

    生物质基钠离子电池前驱体硬碳改进策略

      原文链接:
    • 国家科技期刊平台
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    铁电材料催化抗菌研究进展

    张妍车俊岭贾艳敏
    1702-1712页
    查看更多>>摘要：研究和发展抗菌技术对保障人类的生命健康至关重要.铁电材料是具有自发极化,且自发极化能够被外电场所转向的一类材料.在外加场的刺激下,铁电材料内部电偶极子的有序排列被打破,表面的束缚电荷重新分布,被释放的正负电荷与周围介质中的氧气和水发生反应,生成具有强氧化性的活性物质(如·OH,·O2-)来灭活细菌.结合铁电材料具备良好的压电、热释电及光伏性质,以及响应快(10−6 s)、机电耦合系数高的独特优势,与催化技术相结合已发展成为一种新兴的灭菌技术.本综述从铁电材料的压电催化抗菌、热释电催化抗菌及光催化抗菌三个方面,对前人报道的关于铁电材料催化抗菌的工作进行了总结梳理,并分别阐述了铁电材料在不同类型催化过程中的抗菌机制.

    铁电材料抗菌压电催化热释电催化光催化

      原文链接:
    • 国家科技期刊平台
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据