• 2021年第6期文章目次
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    • 生物滴滤工艺处理疏水性VOCs的研究进展

      2021, 38(6):1-7.

      摘要 (362) HTML (0) PDF 1.34 M (320) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对疏水性挥发有机物(Volatile Organtic Compounds,VOCs)在生物处理过程中传质性能差的问题,剖析了疏水性VOCs在生物滴滤器(Biotrickling Filters,BTFs)中的传质理论和净化机制,综述了甲苯、苯乙烯等疏水性VOCs在不同BTFs中的传质特性;同时,指出添加表面活性剂、升级BTFs结构和工艺、优化影响传质的工艺参数等最新研究进展,将成为解决VOCs,特别是疏水性VOCs传质问题的有效手段;通过解决VOCs的传质问题,可以提高BTFs的工作性能,从而促进BTFs传质理论及核心技术的发展,推动该技术向应用型转化,解决多门类疏水性VOCs的无害化处置难题。

    • 植物类黄酮的生理功能与抗菌机制

      2021, 38(6):8-20.

      摘要 (286) HTML (0) PDF 1.94 M (453) 评论 (0) 收藏

      摘要:类黄酮是植物产生于不同部位的一大类次生代谢小分子,在植物各器官履行多种生理功能;对人类健康有广泛的药理和有益作用,包括抗氧化活性、自由基清除能力、预防冠心病、抗动脉粥样硬化、保肝、抗炎和抗癌活性,已获得医药及保健业的高度关注;研究表明:类黄酮还能通过破坏细菌细胞膜、抑制细菌脂肪酸、粘肽层、核酸与电子传递链和ATP合成、抑制细菌金属酶活性等,发挥抗菌抑菌作用;在细胞水平上可阻止细菌粘附到宿主受体,抑制细菌生物膜形成,不仅选择性地针对细菌细胞,也抑制毒性因子以及其他形式的微生物威胁;一些植物类黄酮能明显逆转抗生素的抗药性,提高其药效;开发和应用类黄酮药物,对抗生素耐药感染可能是一有前途的方法。

    • 基于改进PSO算法在光伏阵列多峰MPPT的研究

      2021, 38(6):21-25.

      摘要 (249) HTML (0) PDF 1.19 M (224) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对传统的最大功率点跟踪算法在光伏阵列出现局部阴影时,其输出〖WTBX〗P-U〖WTBZ〗特性曲线表现出的多峰现象,导致跟踪不能完成真正的最大功率点跟踪,从而造成系统的输出功率降低的问题;粒子群算法(PSO)在全局搜索具有很好的作用,把PSO应用在MPPT之中,但其收敛速度与精度方面具有一定的缺点,为了提高PSO算法的跟踪精度和收敛速度,提出了把非线性控制策略与PSO算法相结合;通过Matlab/Simulink进行仿真验证,结果表明:改进后的粒子群算法在有无阴影和环境发生变化的情况下均可快速且稳定准确地跟踪到最大功率点的有效性,提高了光伏系统的发电效率。

    • 不同姿态下基于多特征融合的疲劳状态检测方法

      2021, 38(6):26-33.

      摘要 (287) HTML (0) PDF 2.15 M (220) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对传统的基于单一特征的疲劳检测方法误检率高、可靠性不强、无法适应复杂多变的行车环境等问题,提出了一种将驾驶员的眼睛、嘴巴等多种面部特征进行融合的疲劳驾驶检测方法。与现有的人脸检测模型相比,这里提出的基于梯度提高的学习框架对于侧脸的检测效果更佳,并且能够更好地满足检测时间上的要求;同时通过改进的LeNet-5神经网络模型对视频中的笑容进行分类,排除了表情变化对疲劳驾驶检测的干扰;最后为了降低头部姿态的偏转对疲劳特征提取的影响,引入了基于欧拉角的特征校正算法;对YawDD疲劳驾驶数据集的检测结果表明:不同姿态下基于多特征融合的疲劳驾驶检测不仅能够有效降低头部偏转对疲劳驾驶检测的影响,而且比传统的疲劳检测方法具备更高的鲁棒性。

    • 基于多旋翼无人机的输气管道巡检路径规划研究

      2021, 38(6):34-41.

      摘要 (234) HTML (0) PDF 1.73 M (211) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了解决多旋翼无人机在工业输气管道巡检的过程中快速规避障碍物问题,提出了一种基于快速扩展随机树(Rapidly-exploring Random Tree,RRT)的改进算法,针对传统RRT算法的随机性高、收敛速度慢和规划路径长且曲折问题,结合空间环境特点在随机点采样方式和路径优化两个方面做出了改进。首先,设置随机采样点的取值范围;然后引入目标偏向采样策略对随机树的扩展方向进行引导;最后对生成的路径进行裁剪和平滑处理,并通过在不同的数字模拟地图中与传统RRT算法、带路径修正的启发式RRT算法进行仿真实验比较。实验结果表明:改进后的RRT算法在执行输气管道巡检任务时能够快速地生成一条路径短且平滑的避障路径。

    • 基于模糊聚类的血液分配优先度评价

      2021, 38(6):42-49.

      摘要 (219) HTML (0) PDF 1017.83 K (212) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了应对血液紧缺困境,提高血液使用效益,研究了血液分配优先度评价问题;采用二进制转换方法整合医院血液紧缺程度的特性描述因素,改进传统模糊聚类分析的相关系数计算和聚类阈值选择方法,构建了血液紧缺度模糊聚类模型,并在此基础上,引入分配优先度参数评价血液分配优先度;最后,选择24家医院的红细胞需求进行数值计算,将医院聚类为6个不同血液紧缺程度的组别,计算每组的优先度参数,并对各组医院血液分配优先度作出评价。结果表明:改进模糊聚类模型并引入分配优先度参数可以有效评价血液分配优先度,为血液紧缺情况下的血液分配提供决策借鉴。

    • 基于dSPACE的工业机器人运动控制系统仿真分析及实验

      2021, 38(6):50-57.

      摘要 (187) HTML (0) PDF 2.81 M (225) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对用ER20-1700机械臂实现运动控制,提出了一种有效的控制方法;首先对ER20-1700机器人的三维建模进行运动学分析建立DH参数表算出机器人的逆解,再把SolidWorks中的三维模型用插件导入Simulink中快速搭建机械控制模型,然后搭建并改良电机驱动物理模型,补全整个控制模型,实现机械臂Simscape正逆解仿真;把算好的逆解用编程的方式写入MATLAB中用robotics tool中进行仿真模拟,并将其与Simulink中的仿真结果进行对比;通过编写函数程序在MATLAB中实现机械臂走直线和画圆的轨迹规划;通过搭建实验平台,使用dSPACE作为控制器把之前的控制模型转化为代码导入其中以实现机械臂的快速控制,控制机器人做直线和画圆运动,记录轨迹规划和实际机械臂所走的数据导入MATLAB绘制成图;实验结果表明:走直线和走圆时,最大跟踪误差小于3 mm,控制方法可行有效。

    • 城市建设用地时空演变特征及驱动分析*——以重庆市两江新区为例

      2021, 38(6):58-67.

      摘要 (228) HTML (0) PDF 1.79 M (242) 评论 (0) 收藏

      摘要:城市化是当前社会发展关注的重点问题,城市建设用地扩张是城市化的最主要形式之一,对典型区域城市建设用地进行研究,可为当地及类似区域城市规划和科学发展提供重要的数据支撑;以重庆市两江新区2010—2018年自然、社会、经济数据为依据,利用主成分分析方法,地理探测器等方法对两江新区城市建设用地时空变化进行分析,研究结果表明:两江新区城市建设用地扩张趋势呈先快后缓;扩展区域集中在“四山槽谷地带”和嘉陵江沿岸;城市建设用地扩张主要来源为耕地,以及少部分林地和园地;〖JP2〗扩张的主要时间驱动因素为GDP值和第二产业占比,主要空间驱动因素为河流、坡度、距行政中心和距主要高速公路距离;城市建设用地扩张受多因素影响,在长时间序列下主要受经济因素影响,在空间上受自然因素影响大。

    • 凸度量空间中的广义凸性

      2021, 38(6):68-75.

      摘要 (185) HTML (0) PDF 985.70 K (239) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对凸度量空间中的抽象凸结构,提出了3种新广义W-凸函数,以及利用中点W-凸性研究了凸度量空间中广义凸性的方法。首先,将线性空间中基于标准凸结构的3种广义凸函数概念引入了凸度量空间,定义了3种新广义W-凸函数;其次,在适当条件下,证明了中间点W-凸函数是中点W-凸函数,也是[0,1]∩Q-W-凸函数,进而获得了稠密性定理,并讨论了稠密性定理在极小化问题和多目标规划问题中的应用;最后,在中点W-凸性以及上半连续性或下半连续性或W-拟凸性或W-严格拟凸性或W-半严格拟凸性等条件下,建立了W-凸函数的一些判别准则。获得的稠密性定理与利用中点凸性建立判别准则的方法,可以应用于其他类型凸性或广义凸性相关问题的研究。

    • 关于累积剩余(r,s)熵的研究*

      2021, 38(6):76-81.

      摘要 (241) HTML (0) PDF 953.87 K (214) 评论 (0) 收藏

      摘要:首先推广了Kumar等对于累积剩余Tsallis熵的研究,提出了累积剩余(r,s)熵的定义,给出了其有界性的充分性及一些不同的单变量连续分布的累积剩余(r,s)熵的表达式;接着给出了相应的动态累积剩余(r,s)熵的定义和一些性质;〖JP2〗最后利用累积剩余(r,s)熵与平均剩余寿命函数、风险率函数的关系来刻画一些分布,指出含有多参数的累积剩余(r,s)熵对基于Renyi熵、Tsallis熵等单参数的累积剩余熵具有参考意义

    • 随机常微分方程的几种数值求解方法及其应用*

      2021, 38(6):82-88.

      摘要 (213) HTML (0) PDF 1.84 M (354) 评论 (0) 收藏

      摘要:随机微分方程是概率论与确定性微分方程相结合的产物,与确定性微分方程精确解的求解相比,随机微分方程精确解的求解是十分困难的。于是针对近几十年来兴起的热门边缘学科——随机微分方程的求解方法,提出了求随机微分方程数值解的方法应用及比较。讨论了求解随机微分方程数值解的方法,即Euler-Maruyama方法、Milstein方法 和Runge-Kutta方法,并应用几个实例比较了在不同布朗运动影响下随机微分方程的精确解与确定性微分方程的精确解的不同之处,还比较了不同数值方法的求解结果及数值解与精确解的误差;编程图示结果表明:Milstein方法和Runge-Kutta方法的数值解比Euler-Maruyama方法更接近真解,这些与理论分析是一致的,该结论对随机常微分方程数值求解理论方法的应用具有一定的指导意义。

    • 具有时间相关系数和双参数扰动的捕食者--食饵模型分析*

      2021, 38(6):89-95.

      摘要 (185) HTML (0) PDF 1.38 M (235) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对一类Holling II捕食者-食饵模型, 在模型系数与时间相关并具有两个噪声扰动的环境下, 讨论了该模型系统的一些动力学行为问题。为了研究模型长时间的动力学特征, 利用反证法证得了模型正解的存在唯一性, 确保了模型正解的稳定性;再通过构造Lyapunov函数, 并利用It公式和切比雪夫不等式探究了该模型的随机最终有界性, 保证了模型系统是合理的;进一步考虑系统的持续性和永久存在性, 运用离散Hlder不等式和矩不等式等随机微分不等式探究了其一致Hlder连续性和随机持久性,此外, 还利用指数鞅不等式和Borel-Cantelli引理得到了该系统灭绝的充分性条件;最后, 引入数值模拟验证了所得理论结果的正确性。

    • 广义集值映射Nash均衡点的存在性及Levitin-Polyak良定性*

      2021, 38(6):96-102.

      摘要 (207) HTML (0) PDF 963.37 K (215) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对以往集值映射Nash均衡点无约束的问题,提出了有约束条件下的广义集值映射Nash均衡点的概念,它以通常的Nash均衡点及Loose Nash均衡点为特例,首先,使用KKM定理的等价形式,得到了广义集值映射Nash均衡点的存在定理;其次,针对广义集值映射Nash均衡点的稳定性,通过定义Levitin-Polyak近似解序列,证明了Levitin-Polyak良定性的充分和必要条件,在此基础上,得到了广义集值映射Nash均衡点的Levitin-Polyak良定性结果;此外,通过给出实际例子,验证了广义集值映射Nash均衡点的存在性和Levitin-Polyak良定性结果,说明了大多数的广义集值映射Nash均衡点具有稳定的性质,同样,当其支付或可行约束对应映射退化为单值函数时,其存在结果和Levitin-Polyak良定性结果依然成立。

    • 随机利率和死亡率下基于终止风险的DB养老金计划保费估值*

      2021, 38(6):103-113.

      摘要 (203) HTML (0) PDF 1.29 M (232) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对随机利率和死亡率以及终止风险对DB养老金计划的养老金支付问题的影响,提出了在随机利率和死亡率条件下养老金福利担保公司(Pension Benefit Guaranty Corporation,PBGC)为基于提前终止和遇险终止风险的DB养老金计划提供担保的保费估值问题。假设养老基金投资于无风险金融资产和有风险金融资产,随机利率、死亡率以及养老基金和计划发起人资产均为随机过程;提出提前终止和遇险终止触发的条件,并建立在两种终止情况下的保费估值模型;最后通过数值模拟分析了随机利率和死亡率对保费的影响,并与Qian的保费进行比较;结果表明:随机利率和死亡率的引入使得保费相较于Qian的保费有所增加,虽然这一结果给计划发起人增加了负担,但是却降低了PBGC所承担的风险。

    • 基于半参数空间模型的房地产估值数据研究

      2021, 38(6):114-117.

      摘要 (207) HTML (0) PDF 1000.49 K (195) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对现有的房地产估值模型中不包含空间自相关性以及非线性影响因素的问题,提出了可以灵活解释变量意义的部分线性空间自回归模型来拟合房地产估值数据;对于部分线性空间自回归模型的估计问题,利用局部多项式方法与拟极大似然估计法相结合的两步估计过程得到参数部分的估计;房地产估值数据的拟合结果表明:房地产估值数据确实存在空间相关性,房屋到最近的捷运站的距离与房价呈负相关关系,而步行生活圈中便利店的数量与房价呈正相关关系,这与现实意义上的解释是相通的,另外房屋年龄与房价之间的非线性关系也被体现出来;部分线性空间自回归模型能更加客观和灵活地解释房地产估值数据的现实意义。

    • 基于随机森林回归和气象参数的城市空气质量预测模型——以重庆市为例

      2021, 38(6):118-124.

      摘要 (296) HTML (0) PDF 1.19 M (356) 评论 (0) 收藏

      摘要:为有效进行城市空气质量预测、推进城市空气污染防治, 弥补传统统计学模型在大数据时代背景下对城市空气质量预测准确率低、容错能力差等问题,提出利用随机森林回归构建城市空气质量预测模型;综合考量污染物浓度、气象参数、时间参数等多方面影响因素,通过网格搜索法调整参数的最优组合,构建基于随机森林回归算法的城市空气质量预测模型;基于重庆市2017-01-01—2020-07-31的指标数据,对重庆市空气质量进行预测分析,结果表明:在模型下训练集与测试集的确定性系数R2均在99%以上,均方误差DMSE和平均绝对误差D MAE在训练集和测试集上的取值均在可接受范围内,证实模型具有运行速度快、预测误差小、具有较高的预测精度等优点,具备较好的学习能力与泛化能力。

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