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ISSN 1000-0054
CN 11-2223/N
创刊于 1915 年 (月刊)
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  • 清华大学学报(自然科学版)
      2014年, 第54卷, 第3期 上一期    下一期
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    论文
    一种毫米波雷达和摄像头联合标定方法  收藏
    罗逍, 姚远, 张金换
    清华大学学报(自然科学版). 2014, 54 (3): 289-293.  
    摘要 ( 37 )   HTML   HTML    PDF (2885KB)

    汽车安全技术正向着统一化的方向发展,传统的汽车被动安全领域可以通过如毫米波雷达、摄像头等主动式传感器进一步提高乘员保护效果。由于被动安全技术关注的车辆前方范围比主动安全近,该文以汽车被动安全研究为出发点,为了实现对目标的准确探测和定位,提出了以车辆纵向对称平面为基准的毫米波雷达和摄像头的联合标定方法,获取了必要的标定参数,并建立了2种传感器之间的坐标转换关系。试验结果表明,使用该标定方法后毫米波雷达和摄像头对目标的测量精度较高,坐标转换后也能较好地还原目标的真实位置,可以为汽车被动安全系统提供可靠的数据。

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    行人头型冲击器试验有限元建模及敏感参数分析  收藏
    张金换, 刘卫国, 李景涛, 赵福全
    清华大学学报(自然科学版). 2014, 54 (3): 294-298.  
    摘要 ( 21 )   HTML   HTML    PDF (2779KB)

    随着有限元仿真模拟计算技术的成熟,有限元模型越来越多被用于汽车碰撞安全研究进行模拟试验,有限元模型的调试和对标对模型复现实际试验的精确程度有着重要影响。为研究影响有限元模型仿真计算与实际试验输出差异的主要因素,进行了14次行人头模块冲击试验,并建立了相应的有限元模型进行仿真模拟。在有限元模型对标的过程中,通过改变有限元模型结构建立上的处理方式和一些容易影响有限元模型输出的参数,得到了一些有限元模型对标的有效手段,并总结了有限元建模过程中需要严格控制的对结果影响显著的敏感参数。

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    仿竹结构薄壁管的轴向耐撞性分析及优化  收藏
    许述财, 邹猛, 魏灿刚, 王龙臻, 张金换, 于用军
    清华大学学报(自然科学版). 2014, 54 (3): 299-304.  
    摘要 ( 30 )   HTML   HTML    PDF (3113KB)

    为提高薄壁管结构的耐撞性和吸能性,基于竹结构设计出由仿生节、仿生单元和仿生内管组成的仿生吸能管,并利用有限元法模拟了仿生吸能管的轴向碰撞吸能,利用响应面法求得了仿生吸能圆管的最优结构。优化得出仿生单元壁厚为1 mm、 仿生内管壁厚为0.628 mm时吸能特性最优,比吸能分别为157.57 kN和34.33 kJ/kg。结果表明: 仿生设计和响应面优化,可提高薄壁管的吸能特性,可为薄壁管的优化设计提供新方法。

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    窄间隙埋弧焊接头熔合区弱化的研究  收藏
    屈岳波, 曹彬, 王梁, 张伯奇, 吴健栋, 蔡志鹏, 潘际銮
    清华大学学报(自然科学版). 2014, 54 (3): 305-308.  
    摘要 ( 35 )   HTML   HTML    PDF (3874KB)

    低合金Cr-Mo耐热钢结构的焊接成形广泛应用于能源、化工等大型重要装备的制造中,对焊接区强度、韧性、蠕变性能有很严格的要求。但由于焊接区存在填充金属、熔合区、母材淬硬区、软化区化学成份、组织和性能的显著差异,焊接接头的力学行为与均质材料表现出很大的不同,需采用能同时体现出各区力学特点的跨区实验寻找其中的薄弱环节。该文对典型的2.25Cr-1Mo耐热钢窄间隙多层多道埋弧焊焊接接头进行了跨区三点弯曲试验,在熔合区附近存在二次裂纹; 采用断口扫描电镜、金相分析、显微硬度测试及数值模拟方法对此裂纹的成因进行研究。结果表明: 熔合区主要为较软的铁素体组织,紧邻淬硬区高硬的马氏体组织,在裂纹附近存在较大的硬度分布不均。进一步的有限元分析表明: 由于硬度分布不均导致应力集中,致使弱化的熔合区在试验中产生二次裂纹。该结论对于调整焊接材料与母材的组配形式以及调整焊接工艺都具有较重要意义。

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    中国合成氨行业清洁生产潜力分析  收藏
    朱兵, 陈洵欢, 张文俊, 胡山鹰, 金涌
    清华大学学报(自然科学版). 2014, 54 (3): 309-313.  
    摘要 ( 28 )   HTML   HTML    PDF (1029KB)

    随着资源环境矛盾的日益突出,在能源资源消耗严重、污染物排放高的中国合成氨行业开展清洁生产具有重要意义。该文在分析合成氨行业清洁生产现状的基础上,建立基于产能调整和技术改造的清洁生产潜力核算方法,并通过情景分析对2020年的清洁生产潜力进行了核算。结果表明: 注重源头削减的清洁生产模式可促进行业清洁生产目标的实现; 到2020年, 5种主要污染物产生总量相对于2010年都有不同程度的削减,其中氨氮的削减幅度最大(为37%~71%), SO2和固废的削减幅度较小(分别为24%~33%、 11%~18%); 不同的污染物和能耗的削减,可主要通过产能调整或相应的技术改造加以实现。

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    煤沥青原料性质和反应条件对中间相炭微球粒度分布和形貌的影响  收藏
    熊杰明, 陈潇, 孙国娟, 葛明兰, 黄海燕, 杨靖丰
    清华大学学报(自然科学版). 2014, 54 (3): 314-319.  
    摘要 ( 43 )   HTML   HTML    PDF (3642KB)

    工业应用需要粒度均匀、球形度良好的中间相炭微球(MCMB)。反应条件、原料性质对MCMB性能有很大影响。以煤软沥青为原料,采用热缩聚法制备MCMB, 分别考察了反应过程温度、时间、压力等反应条件,以及原料软化点、原生喹啉不溶物(QI)等性质对MCMB粒度分布、形貌的影响情况。结果表明: 在一定范围内,热聚温度的升高,或聚合时间的延长,都会使炭微球粒径逐渐增大,粒度分布变窄,粒度变得均匀; 过低的反应压力使轻组分逸出,体系粘度升高,得不到规则的小球; 原料软化点低、体系粘度小,有利于小球的自由运动、融并、生长成粒度均匀的MCMB; 原料中QI是MCMB形成和发展的核心,原生QI粒度差别太大,会导致MCMB大小不均匀,甚至两极分化; 除去原料中粒径过大的QI, 有利于得到粒度均匀的MCMB。

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    基于支持向量机的城市燃气日负荷预测方法研究  收藏
    张超, 刘奕, 张辉, 黄弘
    清华大学学报(自然科学版). 2014, 54 (3): 320-325.  
    摘要 ( 24 )   HTML   HTML    PDF (3225KB)

    天然气是绿色、高效的能源,在工业生产和居民生活中应用日益广泛。天然气日负荷预测有助于科学合理地进行供应调配,预测结果对于实际工作具有重要参考价值。该文采用支持向量机方法对华北某城市的燃气实际日负荷数据进行了分析,建立了城市燃气日负荷预测模型。讨论了影响燃气日负荷变化的若干主要因素及其对燃气负荷预测建模的影响,分析了数据规则化方法对预测模型准确性的影响。该文建立的模型,对于全年负荷的预测误差小于5%; 对于供暖期负荷的预测误差约为2%,结果较好。该文对建模影响因素和预测准确性的讨论,对类似问题有一定借鉴意义。

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    支持成员动态重用的HLA/RTI扩展  收藏
    肖斌, 肖田元
    清华大学学报(自然科学版). 2014, 54 (3): 326-333.  
    摘要 ( 23 )   HTML   HTML    PDF (1340KB)

    该文分析了当前HLA成员重用性低的原因,研究了支持成员重用的RTI扩展框架。该扩展框架在HLA/RTI标准框架上,增加一个自适应的中间映射层,可实现不同重用场景下成员固化SOM到联邦FOM间的映射与管理。中间映射层的关键是映射模型构建,该文建立了消息映射算子元模型,实现了映射模型的动态构建,基于自适应中间映射层的RTI扩展框架可有效提高成员重用性,成员在不做改动的情况下,能正确加入到新联邦中运行。实验结果表明了本扩展框架的可行性和有效性。

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    基于非刚性ICP的三维人脸数据配准算法  收藏
    林源, 梁舒, 王生进
    清华大学学报(自然科学版). 2014, 54 (3): 334-340.  
    摘要 ( 54 )   HTML   HTML    PDF (3703KB)

    三维人脸扫描数据的配准是三维人脸统计学习的基础和前提。为了解决离散点群数据的精确配准问题,该文提出一种融合弹性形变的非刚性最近点迭代(ICP)三维人脸数据配准算法。该算法利用稀疏的特征点逐步形变一个高分辨率的三维模板网格(模板三维人脸)以逼近三维人脸扫描数据(目标三维人脸)。此形变过程可以建模为一个关于模板人脸上每个顶点的仿射变换的优化问题。此外,该算法通过引入弹性形变在不损失配准精度的前提下加速了配准过程。在此基础上,该文提出一种融合弹性形变和三维配准的三维人脸的头部缺失数据补齐算法,使得三维人脸模型更具有真实感和完整性。实验表明,该算法比一种目前较为广泛应用的人脸头部补齐算法更具鲁棒性。

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    基于细节空间关系的自然语言组合描述方法  收藏
    张珂, 丁巧林, 刘涛, 赵伟
    清华大学学报(自然科学版). 2014, 54 (3): 341-347.  
    摘要 ( 21 )   HTML   HTML    PDF (1760KB)

    如何自动生成图像或视频中空间对象间的空间关系描述是自然语言场景描述乃至图像理解的重要任务之一。针对以往空间关系自然语言描述方法仅考虑整体空间关系描述的问题,该文给出了细节空间关系的概念和表示方法,并基于四叉树直方图模型建立了不同参考框架下的细节空间关系自然语言组合描述方法。采用人工图片作为算例对该方法进行验证,结果表明该方法能够生成符合人类空间认知和描述习惯的细节空间关系自然语言描述语句。

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    基于ARIMA与信息粒化SVR组合模型的交通事故时序预测  收藏
    孙轶轩, 邵春福, 计寻, 朱亮
    清华大学学报(自然科学版). 2014, 54 (3): 348-353.  
    摘要 ( 49 )   HTML   HTML    PDF (1505KB)

    该文基于自回归滑动平均(ARIMA)模型和支持向量回归机(SVR)模型,构建时间序列组合预测模型,对道路交通事故相关指标进行趋势预测。通过ARIMA预测模型进行线性拟合; 基于模糊信息粒化方法,将ARIMA预测模型残差季度变化趋势映射为包含最小值Low、 中值R、 最大值Up三个参数的模糊信息粒; 并以其为输入构建SVR模型,对季度残差变化趋势进行预测; 最后根据SVR残差预测值修正ARIMA模型预测值。实证研究结果表明: 时间序列组合预测模型精度优于单一ARIMA模型,由模糊信息粒子确定的预测区间较好描述了实证数据的季度变化趋势。

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    模糊支持向量机在肺结节良恶性分类中的应用  收藏
    强彦, 裴博, 赵涓涓, 路景贵
    清华大学学报(自然科学版). 2014, 54 (3): 354-359.  
    摘要 ( 20 )   HTML   HTML    PDF (1040KB)

    针对传统支持向量机(SVM)对图像中含有的噪声或野值样本的不敏感性问题,提出了一种基于双向隶属度的模糊支持向量机(FSVM)的方法。该方法通过计算样本类中样本与其所属类别和另一类别的中心点之间的距离,得出样本对每一类的隶属度,通过对样本隶属度的分析实现对样本点的分类。将该方法应用于对肺结节良恶性分类试验中,其参数反演结果表明,即使在噪声存在的情况下该方法也能得到较好的分类结果,而且克服了传统方法过拟合的缺点,从而也验证了该方法较强的抗噪能力和较好的分类能力。

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    一种基于信任度的协同过滤推荐方法  收藏
    朱强, 孙玉强
    清华大学学报(自然科学版). 2014, 54 (3): 360-365.  
    摘要 ( 31 )   HTML   HTML    PDF (1078KB)

    提出了一种基于朋友网数据的推荐方法,包括好友推荐和应用服务推荐。通过分析朋友网中用户之间的好友关系、互动行为等来计算用户之间的信任度,可以获取更真实的社会关系; 根据计算得到的信任度构建用户社会网络,并根据凝聚子群和朋友网中已有的分组信息对构建的社会网络进行社区划分,可以获得更细的社会关系; 根据已获得的社区和用户使用的应用服务,提出了一种朋友网中好友和应用服务的推荐计算方法,在计算应用服务推荐时区分了社区内和社区外的用户与目标用户相似度计算方法的不同,提高了寻找近似邻居的准确率以及服务推荐的准确率。

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    基于合作博弈的港口物流链云服务组织方法  收藏
    丁荣涛
    清华大学学报(自然科学版). 2014, 54 (3): 366-372.  
    摘要 ( 18 )   HTML   HTML    PDF (1206KB)

    以合作博弈为基础,分析港口物流链云服务网络需求特征,描述了云服务网络通过公平的竞标和招标形成港口物流链的过程。设计了公有云集中决策,私有云利益补偿的物流链云服务组织策略。该策略能保证港口物流链成员利益均衡。建立了符合港口物流链云计算并行要求的多Agent计算框架,引入云遗传算法实现稳定高效的港口物流链资源选择和协作组织过程计算。算例测试结果表明,设计的模型与算法具有较强的可操作性,可以作为港口物流链云服务组织的参考方法。

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    于居民偏好的城市公共服务综合质量指数构建方法  收藏
    张英杰, 张原, 郑思齐
    清华大学学报(自然科学版). 2014, 54 (3): 373-380.  
    摘要 ( 27 )   HTML   HTML    PDF (3839KB)

    借助Hedonic住房价格分析所得到的居民对各类公共服务的偏好参数,该文提出了构建公共服务综合质量指数的方法,并将其应用于北京市公共服务的供需匹配分析。首先利用潜能模型量化分析北京市3类典型公共服务设施的空间分布情况,得出分项公共服务质量指数。其次,基于2010年城市家庭调查的北京市大样本数据的家庭及其住房价格信息,定量测算了居民对各类公共服务设施的偏好。最后,构建北京市公共服务综合质量指数,并将该指数与常住人口密度加以对比,分析了北京市主城区129个街道层面的公共服务供需匹配程度。研究发现北京市外围区域、南城和常住人口密集的街道存在着较为严重的公共服务供给不足问题。在南城52个街道中, 87%(45个)的供需匹配指数低于全市平均水平(9.05); 在人口最为密集的17个街道(常住人口密度大于30 000人/km2)中,仅有5个的供需匹配指数高于全市的平均水平。

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    新股“破发”与IPO定价效率: 基于股东特征的分析  收藏
    陆瑶, 袁敏峰
    清华大学学报(自然科学版). 2014, 54 (3): 381-393.  
    摘要 ( 49 )   HTML   HTML    PDF (1119KB)

    该文以2005-2011年的A股IPO (initial public offerings)为样本,结合新股频繁破发的市场背景,引入定价偏离度的概念,系统地研究了IPO发行公司股东特征对新股定价效率的影响。研究发现,IPO定价效率与外资股份的出现正相关,而与国有股份和创投股份的出现负相关。从股东参与公司治理的角度看,发起人股东或董事的持股份比例与IPO的定价效率正相关。进一步的分析表明,国有股份更容易引起IPO抑价,而创投股份则更容易引起IPO破发。该文的研究从发行人股东特征的角度分析影响IPO定价效率的因素,为了解和提高中国股票市场的IPO定价效率提供了新的视角。

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    中小板及创业板IPO高定价问题研究  收藏
    李乐, 罗慧颖, 杨之曙
    清华大学学报(自然科学版). 2014, 54 (3): 394-401.  
    摘要 ( 37 )   HTML   HTML    PDF (1095KB)

    2010年10月新股发行制度改革的基本目的之一是基于完全市场化的原则降低中小板及创业板新股发行(initial public offerings, IPO)市盈率,但其效果不明显。该文针对此问题进行研究,发现2010年10月改革实施后中小板及创业板IPO呈现出报价趋于理性但仍高市盈率定价现象,构造了参与新股配售收益分析模型和超额认购倍数与IPO市盈率间对应关系模拟分析模型。基于这2个模型分析指出了上述高定价问题的制度原因在于询价约束不足、定价约束缺失,并从增加询价机构高报价成本和增大主承销商高定价风险这两方面探讨了加强询价和定价约束的改革思路。

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    社交网络用户隐私量化研究: 建模与实证分析  收藏
    朱涵钰, 吴联仁, 吕廷杰
    清华大学学报(自然科学版). 2014, 54 (3): 402-406.  
    摘要 ( 26 )   HTML   HTML    PDF (1041KB)

    社交网络的流行对用户的隐私保护提出了新的挑战。该文通过使用人类动力学和统计物理的方法,研究用户的网络行为与用户隐私量值的关系。以当前国内流行的社交网络——人人网和新浪微博——为研究对象,获取用户的真实数据,提出隐私量化模型。研究结果表明: 用户的网络行为对隐私量值具有重要的影响,如在人人网中用户的地理位置分享行为对隐私量值影响较大,而在新浪微博中发私信行为对隐私量值的影响最大。研究的结果对社交网络隐私关注下的用户行为规律探讨具有理论与实际意义。

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