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期刊信息/Journal information
浙江大学学报（工学版）
浙江大学学报（工学版）

岑可法

月刊

1008-973X

xbgkb@zju.edu.cn

0571-87952273

310027

杭州市浙大路38号

浙江大学学报（工学版）/Journal Journal of Zhejiang University(Engineering Science)CSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本学报的前身是浙江大学学报（自然科学版），四校合并后，为了突出浙江大学的工科优势，改为浙江大学学报工学版，稿源主要来之于本校教师、学生、研究所的科研工作者。刊登内容包括计算机科学技术与工程，信电与电子工程，光电，工业控制，材料，化工，高分子，机械，电机，能源，土木建筑工程、力学、生物工程和生命科学、环境科学、食品工程、农业工程以及理科方面和交叉学科等方面的最新研究成果。
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    不同渗漏位置下管道渗蚀物理模型试验及细观机理研究

    王子业谭勇龙莹莹
    1209-1220页
    查看更多>>摘要：针对管道渗漏诱发的地面塌陷问题，采用级配均匀的福建标准砂，研究管道不同渗漏位置对水土流失发展规律的影响。利用离散元与有限差分耦合(DEM-FDM)的方法在细观层面对管道渗漏进行模拟，探究管道不同渗漏位置对地层应力以及渗流侵蚀发展的影响，分析渗漏前后管道所受水、土压力的变化以及土拱的发展情况。试验及数据模拟研究结果表明:1)管道渗漏会经历初步渗漏、渗漏发展、渗漏收敛3个阶段。2)管道腰部发生渗漏会对地层造成更大的扰动并受到更为强烈的渗流侵蚀作用，诱发更为严重的地面塌陷。3)管道发生渗漏后，管道表面渗漏处受到的土压力会减小，而管道表面渗漏处周围所受到的土压力会增加，但其受到的水土合力基本保持不变。4)管道不同位置发生渗漏时，管道表面土压力的发展是不同的:顶部发生渗漏，管道表面渗漏处周围土压力逐渐减小;腰部发生渗漏，管道表面不同位置处的土压力则分别展现出增加、减小以及不变3种趋势。

    管道渗漏渗漏位置渗流侵蚀DEM-FDM土拱

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    基于道路监控的高速公路作业区碰撞风险预警

    王博刘昌赫张驰张敏...
    1221-1232页
    查看更多>>摘要：为了更及时地掌握高速公路作业区车辆碰撞风险态势，提出基于闭路电视监控的作业区碰撞风险预警方法。采用计算机视觉技术进行车辆检测、坐标转换和车辆3D形态估计，获取作业区交通流和车辆信息。以改进事故时间指数(ITA)为上游过渡段的碰撞风险量化指标，依据警告区起点的交通流特征，实现上游过渡段的碰撞风险预测。通过集成一维卷积神经网络(1D CNN)、长短期记忆网络(LSTM)和注意力机制，构建基于1D CNN+LSTM+Attention(CLA)框架的碰撞风险预测模型。结果表明:所提数据采集方法满足碰撞风险预测的需求。相较其他冲突指标，ITA在风险量化中具有更适宜的敏感度。相较LSTM和1D CNN+LSTM，基于CLA的预警模型准确度更高，其拟合优度确定系数和均方根误差分别为0。805和0。359。所提方法能够提前90 s为作业区提供碰撞风险预警。

    公路工程作业区计算机视觉改进事故时间指数碰撞风险预警

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    考虑需求的出租车收益路线推荐

    王琴路庆昌李建宇王张鑫...
    1233-1242页
    查看更多>>摘要：当前研究忽略出租车接载下一个乘客获得的收益，并且会为出租车推荐具有较低接客概率的路线。针对以上问题，基于移动顺序推荐对出租车路线推荐问题进行建模，提出考虑出租车下一个乘客收益的出租车收益路线推荐(PMSR)的改进模型。考虑到上客点的需求大小对出租车在上客点成功接载乘客的可能性的影响，提出考虑需求的出租车收益路线推荐(PMSR-D)的改进模型。基于上海市出租车GPS轨迹数据，采用带噪声的基于密度的空间聚类(DBSCAN)算法、模拟退火算法和贪心算法对PMSR和PMSR-D模型进行验证。结果表明，PMSR模型推荐路线的上客点的最低预期票价较高，其接客概率与潜在巡航距离(PTD)、基于时空矩阵的路线推荐(RTS)模型相比在 7:00-10:00 和 13:00-16:00分别平均增加了 148。2％、253。0％和 88。1％、48。0％，表明 PMSR模型能够为出租车推荐预期票价较高且接客概率更大的路线，优于PTD和RTS模型。与PMSR模型相比，PMSR-D模型在7:00-10:00和13:00-16:00分别增加了 125和20个潜在的乘客需求，验证了 PMSR-D模型的有效性。

    出租车移动顺序推荐路线推荐轨迹数据模拟退火算法

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    含多种灵活性资源的综合能源系统低碳优化调度

    邢海军叶宇静刘哲远江伟建...
    1243-1254页
    查看更多>>摘要：针对含多园区的综合能源系统(IES)所面临的灵活性和低碳性不足的问题，提出考虑多种灵活性资源的综合能源分布式低碳经济调度模型。分析系统的灵活性需求，提出IES灵活性裕度约束，并构建包含碳捕集电厂在内的多种灵活性资源模型，充分利用碳捕集电厂的灵活运行模式。引入阶梯式碳交易，建立综合能源系统双层调度模型。模型上层以能源供应商供能成本最小为目标，下层以由能量枢纽(EH)组成的能源运营商运行成本最小为目标。针对多主体运营特性，利用目标级联分析法进行求解，实现能源供应商和能源服务商上下层协同调度。通过由IEEE30节点电网、比利时20节点气网和多个能量枢纽组成的算例，验证所提模型对提升系统灵活性和低碳性的积极作用。

    综合能源灵活性碳捕集碳交易目标级联分析法

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    基于改进模拟退火-粒子群的配电网分布式光伏承载力评估

    门茂琛赵睿张金帅王鹏...
    1255-1265页
    查看更多>>摘要：大规模分布式光伏并网给中压配电网带来严重功率反送，导致中压配电网出现节点电压越限和配电变压器反向过载问题。以系统潮流平衡、节点电压偏差、配电变压器反向负载率和线路载流量为约束条件，以分布式光伏并网容量与系统网络损耗之差的分布式光伏等效并网容量为目标函数，建立中压配电网分布式光伏承载力评估模型，并提出改进模拟退火-粒子群(SA-PSO)算法。对IEEE33系统和实际中压配电网进行分布式光伏承载力计算，结果表明，所建立的分布式光伏承载力评估模型适用于中压配电网节点电压稳定性与配电变压器安全运行问题评估;相较于其他算法，改进SA-PSO算法提高了评估模型计算的收敛速度与寻优能力，在相同约束条件限值下，所得线路分布式光伏承载力更高，且系统网络损耗更低。

    分布式光伏中压配电网电压越限反向过载承载力改进模拟退火-粒子群算法

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    非最小相位的单电感双输出Buck-Boost变换器的复合控制方法

    皇金锋李啸天
    1266-1274,1314页
    查看更多>>摘要：单电感双输出Buck-Boost(SIDO Buck-Boost)变换器在电感电流连续模式(CCM)下工作存在交叉影响以及非最小相位特性的问题。为了解决上述问题，提出基于储能函数的扩张状态观测器(ESO)的改进非奇异快速终端滑模(NFTSM)和自抗扰控制(ADRC)相结合的控制策略。设计主路控制器，对系统的传递函数进行拟合得到AD-RC范式，利用该范式对主路进行解耦控制。设计支路控制器，采用改进型ESO对储能函数进行观测，并将观测值反馈补偿到非奇异快速终端滑模控制律中，达到支路解耦的效果。为了抑制滑模控制的抖振问题，对趋近律进行改进。利用Lyapunov理论证明系统稳定性。基于硬件在环(HIL)实验平台进行实验验证。结果表明，所提控制策略与PI控制策略以及基于ESO的滑模控制策略相比，在超调量和响应时间上具有较好的效果。

    单电感双输出Buck-Boost变换器非奇异快速终端滑模控制自抗扰控制改进滑模趋近律

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    缩尺车轮-环轨滚动接触与磨耗特性仿真分析

    罗易飞胡彬赵鑫温泽峰...
    1275-1284页
    查看更多>>摘要：为了研究缩尺车轮-环轨滚动接触与磨耗特性，基于轮轨滚动行为(WRRB)模拟试验台参数，利用ANSYS/LS-DYNA建立瞬态滚动接触有限元模型，集成弹性蠕滑率求解程序和Tγ磨耗模型，通过试验验证模型的正确性。重点分析轮轨力、蠕滑率、接触应力和钢轨磨耗深度，并考虑车轮驱动扭矩和速度的影响规律。结果表明:缩尺车轮-环轨结构的高频弹性振动造成轮轨垂向力波动;在比例载荷作用下，纵向动力学行为和钢轨磨耗深度变化趋势与服役轮轨一致;由于环轨的极小曲线半径，自由滚动工况下的横向蠕滑力/率、自旋蠕滑率、钢轨磨耗深度偏大，切向接触应力峰值出现在接触斑后沿两侧;车轮驱动扭矩和速度的影响规律可拟合为一组经验公式。研究可以为此类试验台的设计与应用工作提供理论依据。

    缩尺车轮-环轨显式有限元法瞬态滚动接触蠕滑磨耗

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    基于空洞卷积和增强型多尺度特征自适应融合的滚动轴承故障诊断

    韩康战洪飞余军合王瑞...
    1285-1295页
    查看更多>>摘要：传统卷积神经网络(CNN)在识别故障类型时存在从原始振动信号中提取特征不足以及提取特征过程中需要更大的感受野以充分捕获信号的时间相关性的局限。针对轴承振动信号固有的多尺度特征，提出基于空洞卷积和增强型多尺度自适应特征融合的模型(DC-MAFFM)。利用空洞卷积的大感受野提取信号特征，同时引入残差连接来减少卷积层上的信息损失，从而有效过滤信号中的噪声;设计改进的多尺度特征提取模块，在不同尺度上捕获互补的诊断特征，同时在各层都进行不同尺度特征融合，充分学习信号的高频和低频特征;利用提出的特征自适应融合模块对不同尺度的特征自适应赋予权重，增强判别特征学习的能力。在2个轴承数据集上进行验证，结果表明所提模型在噪声和变工况下有较强的诊断能力。在强噪声情况下，故障诊断准确率分别达到88。08％和75。56％，与其他方法相比有显著优势。

    故障诊断空洞卷积残差连接多尺度特征提取自适应融合

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    基于遗传-模式搜索算法的微尺度管控区域大气污染物PM2.5溯源

    董红召金灿唐伟佘翊妮...
    1296-1304页
    查看更多>>摘要：针对微尺度管控区域可能发生的大气污染提出有效的靶向诊断方法——结合高斯烟羽模型和遗传-模式搜索算法的大气污染物分布式溯源方法。将污染源反算模型得到的污染物理论质量浓度与传感器网络观测值的数据对应关系作为目标函数，使用模式搜索算法嵌入遗传算法加快反算模型的搜索过程，反算得到污染源强度和位置。依托杭州市亚运板球场馆大气感知器网络进行实验验证，监测2021年10月PM2。5质量浓度、气象数据，对所提出的混合式大气污染溯源方法进行实验验证。实验结果表明:改进遗传-模式搜索算法对于多维变量的搜索效果较好，能快速精准地反算污染源的位置和强度，可以为微尺度管控区域突发性气体污染防治提供应急决策参考。

    源强反算遗传-模式搜索算法高斯烟羽模型微尺度管控颗粒物污染溯源

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    基于遗传算法-序列二次规划的磁共振被动匀场优化方法

    赵杰刘锋夏灵范一峰...
    1305-1314页
    查看更多>>摘要：为了解决磁共振成像(MRI)系统中固有的主磁场(B0)不均匀的问题，提出遗传算法-序列二次规划(GA-SQP)算法，以提高7T磁共振的主磁场均匀性。从被动匀场数学模型的角度出发，该混合算法利用GA算法获得稳定的初始解，实现主磁场的第1次优化，再通过SQP算法的快速求解，在较少的时间内实现主磁场的第2次优化，同时提高磁共振主磁场的均匀性。采用正则化方法减少磁场均匀所需的铁片质量，并且获得稀疏的铁片分布。在仿真建模的案例研究中，7T磁共振裸磁场均匀度可以从462×10-6优化到4。5×10-6，并且在匀场空间上仅消耗0。8 kg的铁片。相比于传统的GA优化方法，新方案的磁场均匀性提高了 96。7％，总铁片消耗质量减少了 85。7％。实验结果表明，GA-SQP算法比其他优化算法具有更强的鲁棒性和竞争力。

    磁共振成像被动匀场遗传算法-序列二次规划(GA-SQP)正则化方法非线性优化

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