• 2022年第12期文章目次
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    • >特约专题:智能网联汽车信息安全
    • 车联网环境下的隐私安全度量方法

      2022, 50(12):1693-1702. DOI: 10.11908/j.issn.0253-374x.22388

      摘要 (1386) HTML (35) PDF 870.46 K (73) 评论 (0) 收藏

      摘要:阐释了车联网的特点、隐私特性和隐私攻击等,从身份隐私、位置隐私、数据隐私三个方面阐述了不同类型隐私在隐私保护方面的特点和需求,并梳理了针对不同隐私类型的隐私保护关键技术和方法演进;在此基础上,研究了不同类型隐私的隐私度量代表性方案、理论模型、度量难题等方面,归纳了涉及车联网环境下隐私度量的8个关键属性,并讨论了相关的32个度量指标。最后,总结了车联网隐私度量的未来研究方向及挑战。

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    • 考虑网联汽车信息安全的交通流短时预测方法

      2022, 50(12):1703-1714. DOI: 10.11908/j.issn.0253-374x.22390

      摘要 (841) HTML (15) PDF 2.80 M (42) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对智能网联汽车因网络攻击或干扰造成的信息安全及数据缺失问题,提出一种基于数据补全的交通流状态短时预测方法。首先,基于边缘计算任务卸载模型,对智能网联汽车V2X通信过程的异常数据动态辨识;其次,提出一种具有数据补全机制的图嵌入长短期神经网络模型,实现网联汽车缺失数据补全;再次,通过补全后的完整数据集构建神经网络模型,完成短时交通流状态预测;最后,选取北京市典型路段进行实验验证。结果表明,该模型应用后交通流状态短时预测效果显著提高,与其他方法相比预测误差最大降低87.4%,预测效果与实际交通流状态相比准确率达到95%,为智能网联环境下车辆信息安全与交通资源动态优化提供理论支持和技术方案。

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    • 一种网络攻击下网联自动车的改进换道模型

      2022, 50(12):1715-1727. DOI: 10.11908/j.issn.0253-374x.22406

      摘要 (937) HTML (11) PDF 2.37 M (29) 评论 (0) 收藏

      摘要:网联自动车被认为可以提升交通效率、保证行车安全并节约能源,但是由于无线通信系统的开放性,网联自动车很容易受到网络攻击的威胁。现有的研究主要集中于网络攻击的种类及过程,并评估该攻击对车辆纵向行为的影响。本文旨在研究网络攻击对车辆横向行为的影响,即对网络攻击下的换道行为进行研究。通过对经典的跟驰模型智能驾驶员模型(Intelligent Driver Model, IDM)和经典的换道模型最小化换道总制动模型(Minimizing Overall Braking Induced by Lane changes, MOBIL)进行改进,提出了一种扩展换道模型(Extended Lane-Changing model, ELC),来对网络攻击影响下的车辆换道行为进行建模分析。最后通过仿真实验,说明了不同的恶意网络攻击对车辆换道行为的影响。结果表明,网络攻击会显著影响车辆的换道决策,并导致异常驾驶行为。

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    • 消减换道行为影响的换道轨迹规划

      2022, 50(12):1728-1733. DOI: 10.11908/j.issn.0253-374x.22387

      摘要 (886) HTML (13) PDF 1.28 M (43) 评论 (0) 收藏

      摘要:构建了一种能够消减换道行为影响的换道轨迹规划,将帕累托最优理念引入至自主换道行为中,通过IDM(intelligent driver model)模型构建周边车辆的优化目标。采用5次多项式模型构建换道车辆的优化目标,引入多目标优化算法求解该多目标问题,从而获得换道车辆与周边车辆的帕累托最优前沿。实验表明相比于现有算法所提算法能够显著降低换道区域内所有车辆的总损失,提高区域内交通流运行状态及安全。

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    • 智能网联信息下车辆跟驰模型构建及行为影响分析

      2022, 50(12):1734-1742. DOI: 10.11908/j.issn.0253-374x.22392

      摘要 (1145) HTML (14) PDF 1.82 M (44) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于传统跟驰模型提出考虑多前车速度和加速度信息影响的跟驰模型,根据车辆轨迹信息对跟驰模型参数标定,探究多前车信息对本车运行在交通安全和效率方面的影响以及协同自适应巡航(cooperative adaptive cruise control,CACC)车辆在不同渗透率下对交通安全和效率的影响。结果表明:除了紧邻前车外,多前车的运动信息会对后车的运动造成影响;考虑多前车的速度和加速度反馈会提高交通安全和效率;CACC车辆对交通安全和效率的影响与CACC渗透率和排列方式有很大关系。

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    • >土木工程与建筑学
    • 考虑时变效应的超高层竖向构件差异变形补偿方法

      2022, 50(12):1743-1751. DOI: 10.11908/j.issn.0253-374x.21374

      摘要 (42) HTML (5) PDF 1.72 M (38) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对超高层建筑竖向构件的差异变形问题,考虑混凝土收缩徐变效应和施工过程的影响,提出可控制竖向构件差异变形的同步分组补偿方法,该方法通过设置标高差容许值对框架柱与核心筒构件进行同步分组补偿,可降低竖向构件自身的标高差和相互之间的相对标高差。同时,将提出的分组补偿方法应用于天津117大厦的标高补偿中,研究结果表明:建筑封顶时,框架柱与核心筒在长期收缩徐变效应下产生的竖向变形超过总变形的30%,且随时间的增加而增加;通过同步分组补偿法可将竖向构件自身的标高差和相互之间的相对标高差控制在容许值之内,能有效降低由于时变效应差异而引起的构件附加内力。

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    • 分段预制拼装预应力混凝土盖梁静力性能试验

      2022, 50(12):1752-1760. DOI: 10.11908/j.issn.0253-374x.21376

      摘要 (39) HTML (8) PDF 1.96 M (32) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探究采用不同胶接缝构造的分段预制拼装大悬臂PC盖梁在弯剪内力共同作用下的受力性能,结合实际工程,设计制作了1个整体预制大悬臂PC盖梁模型以及3个分别采用大键齿、小键齿和牛腿式接缝构造的分段预制拼装大悬臂PC盖梁模型(模型缩尺比例均为1:5),并完成4个模型全过程的静力加载测试试验,获得梁体开裂荷载、极限承载力以及梁体混凝土应变分布、挠度、最大裂缝宽度等关键结果。试验结果表明:分段预制拼装盖梁模型与整体预制盖梁模型的裂缝分布形态基本相同,破坏时梁体裂缝分布稀疏,裂缝宽度较大,且破坏形式均为弯曲破坏;采用大键齿和牛腿式接缝构造的盖梁模型的开裂荷载与整体盖梁模型相同,而采用小键齿接缝构造的盖梁模型的开裂荷载仅为整体盖梁模型的81%;采用不同接缝构造的盖梁模型的极限承载力均明显低于整体盖梁模型,其中采用牛腿式接缝构造的盖梁模型的极限承载力最大,约为整体盖梁模型的84%;从极限变形能力看,采用牛腿式接缝构造的盖梁模型的极限位移达到整体盖梁模型的75%,而采用大键齿或小键齿接缝构造的盖梁模型的极限位移均低于整体盖梁模型的50%。综合结构静力性能及施工性能,牛腿式接缝构造是推荐采用的分段预制拼装大悬臂PC盖梁的较合理接缝构造。

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    • 基于WOA-LightGBM的盾构切削锚杆参数预测

      2022, 50(12):1761-1769. DOI: 10.11908/j.issn.0253-374x.21380

      摘要 (28) HTML (7) PDF 1.68 M (37) 评论 (0) 收藏

      摘要:在对锚固地层工程特性分析的基础上,提出了6个可指代锚固地层特性的工程相关指标,将3个盾构机可操作参数一并纳入输入特征,并以盾构机贯入度和刀盘扭矩作为盾构机掘进性能的输出指标,构建了一套适用于盾构机穿锚问题预测的模型指标。依托武汉地铁实际工程,收集了盾构机穿锚实时掘进数据,采用LightGBM方法分别搭建了贯入度和刀盘扭矩预测模型,并利用鲸鱼优化算法(WOA)对LightGBM内的超参数进行寻优,最终得到WOA-LightGBM预测模型。结果表明,构建的盾构机穿锚模型指标具有一定的合理性,可成功预测盾构机穿锚掘进性能;与传统BP、ELM神经网络相比,WOA-LightGBM预测模型耗时相近,在预测精度方面有着明显优势。

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    • 韧性城市视角下震后城市结构异化与人口短时再分布

      2022, 50(12):1770-1777. DOI: 10.11908/j.issn.0253-374x.20389

      摘要 (202) HTML (13) PDF 1.41 M (105) 评论 (0) 收藏

      摘要:在对典型灾害考察的基础之上,基于韧性城市视角,揭示了震后城市结构异化这一现象。基于城市恢复的基本过程,提出了城市系统社会影响因子这一关键指标,进行了地震工程科学与社会科学的交叉耦合研究,从而进一步修正了城市系统韧性度量的评价方式。最后,以Agent模型为基础,量化研究了对于决定城市系统社会影响因子这一指标的人口再分布问题,通过定量的方式研究了防灾教育、地震烈度和震后人群信息沟通效率对人口短时再分布的影响。

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    • 职住变迁与通勤自平衡

      2022, 50(12):1778-1787. DOI: 10.11908/j.issn.0253-374x.21450

      摘要 (16) HTML (2) PDF 1.80 M (20) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用2011年和2014年各两周的上海移动手机信令数据,通过跟踪分析识别出居住地、就业地发生变迁的居民作为研究对象,数据可视化、描述性统计、定量对比分析等方法对同一批变迁居民的通勤行为进行跟踪研究,以此对其中存在的“自平衡”特征进行分析,并进一步研究该变化特征与城市空间之间所存在的联系。研究表明:总体层面,从平均通勤距离变化以及过剩通勤率变化方面来看,居民在进行居住地、就业地变迁时均存在通勤“自平衡”的特征与趋势;个体层面,原通勤距离越远,通过居住地、就业地变迁以改善自身通勤关系追求通勤“自平衡”的效果越明显;就业地变迁居民的通勤“自平衡”特征相较于居住地变迁来说更加显著;空间集合层面,职住关系较差的居住区、就业区,存在总体的“自平衡”现象。

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    • >交通运输工程
    • 货车移动遮断影响下的跟驰风险异质性建模

      2022, 50(12):1788-1797. DOI: 10.11908/j.issn.0253-374x.21525

      摘要 (14) HTML (9) PDF 1.50 M (27) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于移动瓶颈理论和交通流理论构建“货车移动遮断”效应模型,解析货车移动遮断形成机理,选用无人机采集货车移动遮断场景中车辆行驶视频数据并提取高精度车辆跟驰轨迹样本,基于此提出考虑冲突可能性和冲突严重度的小客车跟驰风险评价方法和分级标准,利用RP-ORP模型构建了考虑异质性跟驰风险概率预测模型。结果表明:货车移动遮断动态影响交通流稳定性,其形成过程包括减速跟驰和加速超车两个阶段;考虑异质性的RP-ORP模型能实现特定条件下小客车跟驰行为处于不同风险等级的概率预测,且拟合优度高于FP-ORP模型高;货车纵向加速度、跟驰车头间距、跟驰持续时间、小客车与货车速度差、激进型驾驶员5个变量显著影响小客车跟驰风险水平,且跟驰持续时间和激进型驾驶员2个变量具有随机参数特性。

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    • 基于电警数据的单点自适应信号控制优化方法

      2022, 50(12):1798-1808. DOI: 10.11908/j.issn.0253-374x.21556

      摘要 (22) HTML (7) PDF 1.98 M (46) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过深入挖掘利用电警数据蕴含的交通流信息,提出了一种基于电警数据的单点自适应信号控制优化方法。研究对象为各进口道均布设电警设备的四肢交叉口,4个上游交叉口也布设有电警设备,能够获取前往目标交叉口的车流。首先,根据TOD时段上下游电警匹配历史数据,利用高斯混合模型估计各路段行程时间参数,进而标定基于截断正态分布的车队离散模型;其次,基于实时到达率预测值,以目标交叉口总延误最小为优化目标,建立整数规划模型对信号控制参数进行实时滚动优化,采用动态规划算法求解;最后,在不同需求场景下对该方法进行仿真验证。结果表明,路段行程时间均值与标准差的估计误差均小于3s,车均延误与排队长度较最优灯组配时分别减少34.2%和40.5%以上。与感应控制相比,该方法在高需求场景下改善效果更为明显,车均延误与排队长度分别减少12.9%和15.8%,在其他场景下也分别有2.6%和5.4%以上的改善。同时,滚动优化时长的增加也能带来控制效益的提升。

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    • >机械、车辆与能源工程
    • 突破性汽车造型设计的决策因素及其百年权重变化

      2022, 50(12):1809-1816. DOI: 10.11908/j.issn.0253-374x.21430

      摘要 (11) HTML (4) PDF 933.15 K (20) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究了影响突破性汽车造型设计决策的主要因素,以及各个时期影响突破性汽车造型设计的权重。方法上从设计决策者视角,使用证据三角法(大师访谈、案例分析、文献搜集)筛选出17个影响突破性汽车造型设计的因素,调研多位在全球具有15~60年经验的专家教授,使用因子分析提取因子,并运用层次分析法与优序图法得到百年突破性汽车造型设计的权重变化趋势。结果表明,汽车突破性造型设计的决策因素按次序受到用户心理与审美,营销策略,生产技术与材料,动力布置,经济与社会这5大因素影响,且权重在过去百年里从紊乱到趋于稳定。

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    • 基于情感分析的汽车造型设计感性评价方法

      2022, 50(12):1817-1824. DOI: 10.11908/j.issn.0253-374x.21516

      摘要 (5) HTML (4) PDF 896.46 K (18) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对分析用户感性评价时出现的数据采集范围不够广、成本高、数据准确性低、非结构化数据利用率低等问题,提出一种基于情感分析的工业设计感性评价方法,以纯电动汽车为例,构建电动汽车造型感性意象的预测模型。首先基于情感分析量化用户的主观评论,获得感性意象评分,然后针对纯电动汽车的造型特征,提取了与传统内燃机汽车存在差异的主要设计要素,最后通过数量化理论I建立感性意象评分与设计要素的映射模型。以电动汽车设计方案优化为例,证明了该方法的可行性,预测结果的相对误差为5.41%。该方法符合用户的主观认知,能够有效预测用户对方案的感性评价,从而辅助设计师根据感性评价优化产品设计,具有实际应用价值。

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    • >数理科学与化学
    • 稀疏图的k-frugal列表染色

      2022, 50(12):1825-1832. DOI: 10.11908/j.issn.0253-374x.21241

      摘要 (12) HTML (4) PDF 534.56 K (19) 评论 (0) 收藏

      摘要:Gk-frugal列表色数一般记作chkG,关于稀疏的k-frugal列表色数上界,有以下3个结论:? k3,如果图G满足madG<3-a(其中0<a13)且ΔGk+3a-3,则chkG=?k-1+1? k4,如果图G满足madG<3,则chkG?k-1+2? k4,如果图G满足madG<103,则chkG?k-1+3

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    • >经济与管理科学
    • 基于改进委托代理模型的关键链项目缓冲确定方法

      2022, 50(12):1833-1840. DOI: 10.11908/j.issn.0253-374x.21240

      摘要 (7) HTML (6) PDF 1.47 M (14) 评论 (0) 收藏

      摘要:为弥补现有缓冲确定方法未充分考虑人员心理行为等对抽取安全时间影响的不足,基于委托代理模型,以员工和主管间纵向信任为切入点,考虑了信任关系及行为偏好等对缓冲确定的影响,以双方自身收益最大为优化目标求解员工努力水平,并确定活动安全时间。最后,运用蒙特卡洛模拟技术验证了该方法。仿真结果表明,该方法确定的缓冲大小适当,能够以合理的缓冲为项目提供保护,缩短了项目工期,有效保证了项目完工时间。

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    • 多层深度愿景型科技发展战略模型的构建

      2022, 50(12):1841-1846. DOI: 10.11908/j.issn.0253-374x.22173

      摘要 (10) HTML (6) PDF 1.25 M (17) 评论 (0) 收藏

      摘要:从科技发展战略的演变过程入手,分析科技发展战略的基本构成要素和维度,并通过深度神经网络模型研究未来、愿景、情景、场景、技术等多要素之间的互相作用机制,构建出一个四层基本结构和两条作用机制的双向多层神经网络模型,及其基本实施流程。

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