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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

    考虑路面摩擦性能的自动驾驶汽车安全制动策略

    李峰邓宇彤刘亦心周思齐...
    489-500页
    查看更多>>摘要：针对现有自动驾驶研究大多忽略路面摩擦性能的问题，制备了5种不同级配的沥青混合料车辙板试件，基于Persson表面分形摩擦理论和轮胎‒路面三维有限元模型，求解沥青路面的动摩擦系数和附着系数，表征其摩擦性能，并使用Matlab/Simulink软件建立自动驾驶汽车的动力学控制模块，根据车辆期望制动减速度和道路摩擦性能逆向反推求解轮缸的制动压力值，实现自动驾驶汽车的制动过程。使用CarSim软件和Matlab/Simulink进行联合仿真，设定了下坡制动和曲线制动工况，分析了纵向坡度、弯道半径和道路超高等影响因素对自动驾驶车辆制动效能的影响。

    三维纹理沥青路面摩擦性能轮胎有限元模型自动驾驶车辆制动效能

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    基于代理遗传优化的智能驾驶系统加速测试方法

    朱冰汤瑞赵健张培兴...
    501-511页
    查看更多>>摘要：提出了一种基于代理遗传优化的智能驾驶系统加速测试方法。首先，通过场景要素层次分析权值与优解区域特征改进参数采样模块中的拉丁超立方采样区间，实现了采样效率与优化效果的协同提升;其次，利用参数采样结果和重复度筛选机制增加遗传寻优模块的种群多样性，克服了传统遗传算法的局部收敛难题;然后，利用基于循环更新机制的代理筛选模块对场景测试结果进行预测，平衡了加速算法与代理模型应用之间的效率与精度矛盾;最后，搭建仿真平台在高维时序分解的前车变速场景下对待测智能驾驶系统进行加速测试与验证。结果表明，本文提出的方法可有效搜寻大量关键场景并提升测试效率。

    汽车工程智能驾驶系统加速测试代理模型遗传算法拉丁超立方采样

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    基于安全风险预测的自动驾驶自适应巡航控制优化

    汪敏涂辉招薛东飞李浩...
    512-519页
    查看更多>>摘要：从周边车辆运动学状态参数和道路设施条件参数中提取场景特征指标和安全风险度量指标，采用极端梯度提升模型(XGboost)和长短时记忆模型(LSTM)进行安全风险预测，由此提出基于安全风险预测的自动驾驶自适应巡航控制(ACC)优化方法，并选取碰撞发生概率、速度平均值、速度标准差3种指标评价ACC表现。通过Prescan和Simulink联合仿真推演，验证了ACC优化方法的合理性和有效性。结果表明，基于安全风险预测的ACC优化方法的控制表现优于一般ACC;利用LSTM预测安全风险，相比XGboost具有更好的ACC优化表现;预测安全风险时增加道路设施条件参数，显著提升了ACC表现，降低了自动驾驶碰撞发生概率。

    交通运输自动驾驶安全风险预测控制优化仿真推演

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    强化学习在自动驾驶技术中的应用与挑战

    何逸煦林泓熠刘洋杨澜...
    520-531页
    查看更多>>摘要：围绕强化学习在自动驾驶领域的应用进行了多方面的概括和总结。对强化学习原理及发展历程进行了介绍;系统介绍了自动驾驶技术体系以及强化学习在自动驾驶领域的应用所需的基础;按不同的应用方向分别介绍了强化学习在自动驾驶领域中的应用案例;深入分析了现阶段强化学习在自动驾驶领域存在的挑战，并提出若干展望。

    强化学习自动驾驶人工智能

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    基于自适应融合的实时车辆检测

    陈婷朱熟康高涛李浩...
    532-540页
    查看更多>>摘要：针对传统的车辆检测技术检测速度慢和精度低的问题，提出了一种融合注意力的自适应金字塔网络的交通目标检测算法(fusion attentiont adaptive pyramid network，FAAP-Net)，可以显著降低交通事故的发生率。为了降低计算复杂度，设计了一种轻量级的互补池化结构(CPS)，该结构在宽度和高度上采用了两组不同的池化组合，在保持高精度的同时，显著降低了网络的浮点运算数(GFLOPs)和参数量。为了解决智能交通系统特征图生成过程中的信息损失问题，通过将自适应注意力模块(AAM)和特征增强模块(FEM)引入自适应融合特征金字塔网络(AF-FPN)，以融入车辆检测的形状特征。针对车辆细节特征表征弱的问题，引入了一种按通道维度分组的注意力(SA)机制，以增强主干网络对不同车辆检测细节特征的关注，有效提取车辆细节的显著特征。在BDD100K数据集上的实验结果表明，FAAP-Net算法相比于传统算法，平均精度从30。3%提升到43。7%。

    目标检测车辆检测互补池化自适应融合通道维度分组注意力

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    基于路侧摄像头的多目标跟踪算法优化设计

    王平姚宇阳王新红
    541-550页
    查看更多>>摘要：针对当前多目标追踪算法应对路侧交通场景的缺陷，提出一种基于路侧摄像头的多目标追踪算法。选择one-shot追踪算法路线，基于FairMOT设计神经网络，使单个网络同时生成目标检测结果与外观特征结果，增强实时性效果;采用新的数据关联方式，减少遮挡对追踪器的影响;引入新的运动相似度度量方式——缓冲交并比，弥补线性运动预测模型产生的误差;提出基于速度判别的丢失轨迹移除算法和基于历史位置匹配算法，实现长时间遮挡轨迹的身份恢复。在UA-DETRAC公开多目标追踪数据集上进行实验，验证该算法有效性。为证明该算法在真实路侧环境的适用性，在国家智能网联汽车(上海)试点示范区开放道路采集真实路侧场景数据。最后，将该算法和SORT、DeepSORT、ByteTrack、FairMOT算法在真实路侧场景数据上进行对比实验。实验结果表明，本算法在 identification F-Score、ID switch、fragmentation、mostly tracked、mostly lost、multiple object tracking accuracy等评估指标上优于其他算法。

    多目标追踪目标检测路侧感知

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    不同建筑环境下平均风速剖面的数值模拟

    全涌曾一凡全茜
    551-556页
    查看更多>>摘要：基于计算流体力学(CFD)方法对具有不同建筑环境参数的城市上空的风场进行系统性的数值模拟，并对平均风速剖面指数的变化规律进行讨论。研究结果表明，建筑平均高度对平均风速剖面指数的影响较大，建筑密度对平均风速剖面指数的影响较小。文中还给出了以建筑平均高度和建筑密度为自变量的平均风速剖面指数经验公式。

    平均风速剖面指数建筑环境参数城市风场数值模拟

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    K6型单层球面网壳整体交互耦合屈曲行为

    毋凯冬张业成伞冰冰罗永峰...
    557-566页
    查看更多>>摘要：采用有限元数值模拟，基于K6型单层球面网壳的屈曲与后屈曲性态，提出整体屈曲的判别准则，并首次从变形特征角度分析两种整体屈曲模态交互耦合的发生机理及对屈曲承载力的削弱效应。研究结果表明，K6型单层球面网壳的稳定性易受整体交互耦合屈曲影响，且可导致屈曲极限承载力的显著削弱及不稳定后屈曲;其变形模式从屈曲阶段的最低阶整体屈曲模态主导，演化为初始后屈曲阶段的整体交互耦合屈曲模态主导，及最终的次低阶整体屈曲模态主导，是交互耦合屈曲产生的原因;缺陷幅值也会影响整体交互耦合屈曲对K6型单层球面网壳屈曲极限性能的主导作用。

    空间结构网壳结构有限元模拟耦合屈曲非线性稳定

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    碳化对混凝土微孔特征和吸水性能的影响

    宋辰姜超顾祥林
    567-573页
    查看更多>>摘要：为研究碳化对混凝土毛细吸水性能的影响，对比开展了不同水灰比非碳化与碳化混凝土的毛细吸水试验，并通过压汞试验，定量获取了碳化前后混凝土的孔隙结构参数，通过电镜背散射图像扫描和热重分析定性观察分析了孔隙结构变化特征。结果表明，碳化后混凝土的毛细吸水能力下降20。0%～26。5%，毛细吸水系数下降30。8%～37。8%。相较未碳化混凝土，碳化混凝土的最可几孔径减小13。9～15。1 nm，最高减小幅度达41。8%，且水灰比越高降低越显著。测试观察到碳化导致氢氧化钙转化为碳酸钙，孔径减小。计算表明，碳化混凝土毛细吸水性能使用Lucas-Washburn等人提出的模型依然有效，且选取最可几孔径作为等效孔径时模型效果最佳。

    碳化混凝土毛细吸水孔隙结构

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    水泥基材料热湿耦合传输性能

    闵红光张伟平顾祥林
    574-581页
    查看更多>>摘要：通过大气环境下水泥基材料热湿耦合传输试验，考察了温湿度梯度对湿传输、温湿度分布的影响。试验结果表明，湿传输随着温湿度梯度的增大而加快，且温度梯度比湿度梯度对湿传输的影响大;温度梯度比湿度梯度对温度分布的影响大;温湿度梯度对相对湿度分布的影响都比较大。因此，在水泥基材料热湿耦合传输过程中，水泥浆的湿传输比砂浆快，且应考虑热传输对湿传输的影响，但湿传输对热传输的影响可以忽略。计算结果表明，热湿耦合传输模型对水泥基材料具有较好的适用性。

    水泥基材料热湿耦合传输性能耐久性

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