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期刊信息/Journal information
同济大学学报（自然科学版）
同济大学
同济大学学报（自然科学版）

同济大学

李杰

月刊

0253-374X

zrxb@tongji.edu.cn

021-65982344

200092

上海四平路1239号

同济大学学报（自然科学版）/Journal Journal of Tongji University(Natural Science)CSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>> 《同济大学学报（自然科学版）》是由同济大学主办的自然科学综合性学术期刊，主要刊登国内外土木建筑、交通运输、环境、海洋、测量、材料、机电、计算机、通信等学科的创新研究成果。本刊为中国自然科学核心期刊和中国科技论文统计用刊源之一，并被EI等40多个国内外权威检索系统收录。 本刊2002年入选“中国期刊方阵双百期刊”；2003年荣获“第二届国家期刊奖百种重点科技期刊”；2004年荣获“教育部优秀科技期刊一等奖”；2005年荣获“第三届国家期刊奖百种重点科技期刊”；2006年被评为“首届中国高校精品科技期刊”；2007年入选“第六届中国百种杰出学术期刊”；2008年被评为“第二届中国高校精品科技期刊”，入选“2008年中国300种精品科技期刊”；2009年荣获“第四届华东地区优秀期刊奖”；2010年被评为“第三届中国高校精品科技期刊”，入选“2010年中国百种杰出学术期刊”；2011年入选“2011年中国百种杰出学术期刊”，入选“2011年中国300种精品科技期刊”。 《同济大学学报（自然科学版）》诚邀国内外新老作者积极向本刊投稿，诚邀国内外专家学者为本刊审稿，诚邀国内外新老读者浏览阅读本刊，诚邀关心本刊的各界人士积极为本刊提出创新发展建议。
正式出版
收录年代

    面向城轨云平台边界安全防护的动态信任管理方法

    张雷徐倩何积丰曾小清...
    157-165页
    查看更多>>摘要：针对城轨云平台边界数量多、边界安全防护薄弱的问题,分析了城轨云与工业控制网络协同交互过程,提出了一种面向城轨云平台边界安全防护的动态信任管理方法,包括异常行为识别、信任评估、信任更新、基于信任值的动态访问控制.根据城轨云的综合监控系统网络拓扑,分析了未经授权控制指令、违规控制指令、干扰正常控制指令三类异常行为.结果表明,所提出的动态信任管理方法能够有效抵御恶意节点发起的异常行为;对于不同节点、不同异常行为的信任值变化不同;符合"缓升快降"的规则,能够保障城轨云平台细粒度的边界安全防护.

    信任管理城轨云边界安全防护异常控制指令

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    基于建筑信息模型数据驱动的铁路设备运维多模态知识图谱构建

    林海香胡娜娜何乔赵正祥...
    166-173页
    查看更多>>摘要：铁路信号设备是保障行车安全、提高运输效率的核心装备,加强信号设备智能运维是降低铁路运行风险的必要基础保障.目前,针对我国基于建筑信息模型(BIM)的智能运维平台存在不能精准映射各设备的行为规律和相互之间互馈作用的机理,须同时依靠经验知识进行推断等问题.首先构建了铁路设备运维文本知识图谱;其次构建卷积神经网络(CNN)-团组图卷积神经网络(cgGCN)模型对BIM图像模态数据进行处理,完成对20种铁路信号设备零件图信息的标注,实验结果表明模型准确率达到95.38%,精确率和召回率的调和平均值F1达到95.58%;最后将BIM图像信息以视觉模态嵌入运维文本知识图谱,利用Neo4j图数据库实现多模态知识图谱可视化展示,从而精准映射各信号设备相互之间互馈作用的机理,为后续现场铁路运维人员实施安全管理和运维决策提供在线服务和指导.

    铁路信号设备建筑信息模型(BIM)运维多模态知识图谱

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    基于视频的轨道车辆自主定位方法研究

    沈拓谢远翔盛峰谢兰欣...
    174-183页
    查看更多>>摘要：针对轨道施工车辆自主定位需求,提出一种基于车载前视相机拍摄百米标视频的轨道车辆自主定位方法.该方法首先对YOLOX-s网络进行改进并构建了百米标的目标检测模型,完成对百米标的目标检测;其次,当检测到百米标后,结合图像预处理和卷积循环神经网络(CRNN)网络构建百米标数字文本识别模型,提取百米标的数字文本信息,从而实现对轨道施工车辆的定位.经实验验证该方法能够快速准确定位轨道施工车辆的位置信息.

    轨道车辆定位机器视觉目标检测文本识别

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    基于安全知识库的轨道交通安全预评价方法

    盛峰安雪晖林海香曾小清...
    184-191页
    查看更多>>摘要：在当前城市轨道交通快速发展的需求下,国内轨道交通安全相关系统的预评价方法尚不成熟,积累的各类故障、事故案例无法得到有效共享,导致实际工程中预评价工作难以开展.首先,构建了基于本体推理规则的Man(人员)、Machine(设备)、Media(环境)、Management(管理)及Mission(任务)的5M多因素信号系统安全知识库.其次,阐述信号系统预评估过程,结合案例分析和应用,形成了基于安全知识库的轨道交通安全预评价方法.最后,从风险辨识质量和风险控制精准度等多方面将基于安全知识库的轨道交通安全预评价方法与一般预评价方法进行比较,结果表明该方法能够从全生命周期角度对信号系统分阶段风险进行辨识并评定风险损失,风险辨识质量高、风险控制精准度高,且该方法的实施有利于加强城市轨道交通事前安全管理效果,同时也可为安全相关系统的风险预评价理论研究提供参考.

    轨道交通信号系统安全预评估全生命周期安全知识库

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    隧道衬砌锈蚀钢筋的热效应及红外检测方法

    刘学增谷文川
    192-202页
    查看更多>>摘要：隧道衬砌受腐蚀环境、材料劣化以及地下水的影响,衬砌钢筋锈蚀将成为衬砌后期服役的主要病害之一,钢筋锈蚀以及产生的顺筋裂缝直接威胁衬砌的耐久性和安全性,为此,及时检测钢筋锈蚀程度十分重要.目前的检测方法以接触式测量为主,效率低,为探究非接触快速检测的可行性,采用室内试验和数值分析相结合的方法,深入研究了浅层钢筋锈蚀的热传导规律,分析了主动热激励条件下钢筋锈蚀程度和混凝土保护层厚度对衬砌表面温度场的影响规律.结果表明:主动热激励条件下锈蚀产物表面分布区在热像图中表现为高温区;钢筋锈蚀率为4.36%～23.16%时,衬砌表面温差为2.3℃～4.4℃;试件表面温差随钢筋锈蚀程度的增加而增大,呈现三次函数的关系;而混凝土保护层厚度与表面温差呈明显的负相关性,保护层厚度越大,温差越小.夏季时由于衬砌内外温差导致的热传导效应将在钢筋锈蚀位置的衬砌表面产生,通过红外热像仪检测衬砌表面的温度分布,结合衬砌表观特征,可以综合判定钢筋的锈蚀程度,为钢筋锈蚀的快速检测提供了新的方法和技术手段.

    钢筋锈蚀锈蚀率红外检测数值分析室内试验

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    双面叠合装配式管廊侧墙面外抗震性能试验

    赵密石少华李广帆程小卫...
    203-212页
    查看更多>>摘要：为研究采用螺旋箍筋套筒底节点连接的预制双面叠合式管廊侧墙在面外荷载作用下的受力变形性能,对2个采用该节点连接的足尺侧墙试件进行了不同轴压比下低周往复加载试验,并与对应2个现浇试件作对比,初步揭示了螺旋箍筋套筒底节点和竖向轴压比对管廊侧墙面外抗震受力变形性能的影响.试验结果表明:两种试件滞回曲线均较为饱满,具有良好的抗震耗能能力,满足装配式结构抗震变形设计要求;叠合装配试件上部区域剪切变形均高于现浇试件,且裂缝遍布整个墙体高度范围,具有良好的面外变形能力.

    双面叠合侧墙综合管廊拟静力试验面外加载螺旋箍筋套筒底节点

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    基于深度学习的土木工程计算机视觉健康监测

    方成于盛鑫李永刚贾王龙...
    213-222页
    查看更多>>摘要：土木工程领域的健康监测对保证工程长期、稳定服务有着重要的意义.相较于传统的监测方法,基于深度学习的计算机视觉技术具有高效、准确等优势.对基于深度学习的计算机视觉技术在土木工程全生命周期健康监测领域中的应用进行系统综述.首先,借助文献可视化软件对该领域文献进行科学计量分析;其次,简要阐述了计算机视觉技术的发展历程,总结了在构建深度学习数据集过程中数据获取、数据处理和数据标注三个重要环节的方法与内容;最后,重点回顾了在施工现场安全管理、在役结构局部损伤检测和结构灾后整体损伤评估等应用场景中基于深度学习的计算机视觉技术的发展历程与工程实际应用价值,并展望了可拓展的应用方向.

    深度学习计算机视觉土木工程全生命周期健康监测

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    一维管网与二维地表双向耦合的城市暴雨内涝模拟

    郑茂辉姚帅周念清刘俊兵...
    223-231页
    查看更多>>摘要：为快速、准确模拟城市暴雨内涝演化过程,提出一种排水管网与上覆地表动态水力交互方法,构建了一维管网模型(SWMM)与二维水动力(LISFLOOD-FP)双向耦合的模型,解决了一维管网和二维地表的双向流量交换和时间同步难题.以上海外高桥地区为例,采用两次短历时降雨过程对耦合模型进行校准和验证,比较分析了单向、双向耦合的淹没范围与水深变化.结果表明:双向耦合模拟精度较高,在研究区具有良好的适用性;对于占比80%以上的轻度(＜0.2 m)积水区,单向、双向耦合的模拟积水面积比为1.21;对于中等(0.2～0.3 m)和重度(＞0.3 m)积水区,单向耦合模拟结果趋于严重,该比值分别增至1.88和2.1.所构建的双向耦合模型能够揭示城区内涝积水、扩散及消退的全过程,可用于城市暴雨内涝推演,为内涝治理和灾害防御提供科学依据.

    城市暴雨内涝排水管网双向耦合流量交互时间同步

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    基于位置服务数据的社区生活圈测度方法及影响因素分析

    杨辰辛蕾马东波贾姗姗...
    232-240页
    查看更多>>摘要：生活圈的边界划定是社区生活圈研究的重点也是难点.现有的划定方法有基于行政边界或控规单元、依据设施服务半径及可达性、居民日常活动行为三种方式,其中基于居民日常活动是最接近社区生活圈本意的测度方法.但目前这一方法的应用主要依靠全球定位系统(GPS)数据,成本高且样本有限,难以描述社区大多数居民的活动规律,更缺乏对大范围不同类型社区生活圈的全貌认识.以成都市为例,基于大样本的手机位置服务数据(LBS),采用复杂网络分析技术(Infomap)对中心城区(549 km2)的社区生活圈进行测度,通过识别其规模和边界特征,进一步探讨空间要素对社区生活圈边界的影响及作用机制.结果表明:通过选取恰当的单元精度和距离约束d值,可以获得较好的网络聚类结果(接近15 min生活圈的实际规模);基于LBS数据划分的社区生活圈面积规模差异较大,但大多数的规模处于1～5 km2之间;三类代表性空间要素中,路网密度与社区生活圈面积规模存在中等程度相关,区位和商业兴趣点(POI)密度与社区生活圈规模并不存在显著的相关性;但社区生活圈的人口密度与三类空间要素存在强相关.基于手机LBS数据的社区生活圈测度方法可以加深对社区生活圈现象的理解,并为社区生活圈规划提供理论与技术支撑.

    社区生活圈社会网络分析测度方法特征识别

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    不确定环境下收费与信息对路径选择行为影响的实验研究

    刘诗序王叔雨黄国良孙浩岩...
    241-251页
    查看更多>>摘要：在不确定环境下考虑信息发布与拥挤收费两种措施,基于交通网络均衡,推导了两路径简单路网的最优收费模型,并推广至一般路网.基于两路径路网设计逐日路径选择行为实验,分析了两种措施对路径选择行为的影响.结果表明:完美信息与收费的实施均能减少流量波动,单独实施收费的效果最佳,但只有两种措施相结合时,路网流量趋于用户均衡的趋势最稳定;完美信息会增加路径切换行为,而收费可有效抑制大幅的路径切换;无收费时路径切换往往会造成出行成本增加,而收费时则相反;收费与信息结合时的出行时间比两种措施单独实施时小.

    不确定性路网行为实验最优拥挤收费出行信息交通均衡路径选择行为

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