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考虑竞争效应的空铁联运网络脆弱性修复策略研究

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北京交通大学学报 2025年

作者：赵桂红郭家羽邹灿中国民航大学经济与管理学院中国民航大学交通科学与工程学院

为探究高铁快速发展对民航运输造成的竞争冲击，进一步增强空铁联运复合交通网络结构稳定性，提高网络运输性能和脆弱性修复效率.研究分析交通运输系统中的旅客供需角度，考虑空铁竞争效应指标，改进网络脆弱性评估模型，同时针对不同... 详细信息

为探究高铁快速发展对民航运输造成的竞争冲击，进一步增强空铁联运复合交通网络结构稳定性，提高网络运输性能和脆弱性修复效率.研究分析交通运输系统中的旅客供需角度，考虑空铁竞争效应指标，改进网络脆弱性评估模型，同时针对不同攻击策略和失效情景提出修复成本和脆弱性能同时最小化目标的修复模型，采用粒子群算法求解模型，并以东航国铁联运网络为例找出各场景下的最优网络修复序列.研究结果表明：空铁竞争效应指数的加入使得各节点平均脆弱性变化程度以及关键节点辨识度和准确性显著提升，通过提前划分城市节点的网络脆弱等级，主要识别出上海、南京、广州、深圳、厦门等东南部沿海重度脆弱城市，需注重扩大周边城市的运输容量.蓄意攻击下节点和区域失效修复效果最好，流量分配更加均匀，修复成本平均增加23%，网络性能提升2倍以上.

关键词：空铁联运竞争效应网络脆弱性攻击策略修复模型

基于公平性的eVTOL动态合乘匹配与路径规划模型

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北京交通大学学报 2025年

作者：任新惠王孟德于芳中国民航大学经济与管理学院中国民航大学交通科学与工程学院

电动垂直起降飞行器（Electric Vertical Take-off and Landing，eVTOL）可以用于城市低空载人服务，共享运营模式将是未来发展趋势。针对动态场景下eVTOL合乘运营问题，对合乘匹配及路径规划进行研究。首先，考虑eVTOL垂直起降机场容量... 详细信息

电动垂直起降飞行器（Electric Vertical Take-off and Landing，eVTOL）可以用于城市低空载人服务，共享运营模式将是未来发展趋势。针对动态场景下eVTOL合乘运营问题，对合乘匹配及路径规划进行研究。首先，考虑eVTOL垂直起降机场容量、eVTOL载重、电池能耗限制等约束，同时考虑新请求加入已有eVTOL行程的条件和收益、建立基于合乘公平性的动态eVTOL路径规划问题模型。其次，使用线性插入算法对问题模型进行求解，并对比分析按照先到先服务顺序和按照请求等级将新请求与eVTOL进行匹配的两种处理方式。最后，结合T市场站位置信息进行算例研究。结果表明：与基本插入算法相比线性插入算法的计算时间缩短了60%以上，也证明该算法可以有效求解模型。按照请求优先级处理新请求时乘客的平均支付费用减少了20.05%，运营商合乘收益比按照先到先服务顺序处理提升5.86%，实现了在保障乘客和运营商利益下新请求与eVTOL的较优匹配。所构建的动态路径规划模型为eVTOL共享运营模式提供参考。

关键词：交通运输规划与管理 eVTOL 合乘公平性请求优先级线性插入算法

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低碳下考虑客运需求的空铁货流分配方案优化

北京交通大学学报 2025年

作者：石学刚邬林江中国民航大学临空经济研究中心中国民航大学交通科学与工程学院

在双碳目标下降低物流成本是当前研究的焦点。首先根据旅客出行意愿确定不同运输距离的客运分担率，并计算高铁预留车厢数和客机腹舱数，然后通过分析单条线路的货物疏运需求，综合考虑运输成本、碳排放和时效性成本构建货流分配双目标... 详细信息

在双碳目标下降低物流成本是当前研究的焦点。首先根据旅客出行意愿确定不同运输距离的客运分担率，并计算高铁预留车厢数和客机腹舱数，然后通过分析单条线路的货物疏运需求，综合考虑运输成本、碳排放和时效性成本构建货流分配双目标优化模型，设计嵌套的稳态遗传算法，寻求模型的Pareto空铁货流分配优化解，并以京昆高铁沿线站点需求为例，设计算例验证模型的合理性，最后探究不同碳排放税下的货流分配优化方案。结果表明：嵌套的稳态遗传算法相比于传统算法求解精度提高了59%，空铁货流分配方案比单一运输方式的成本更低，客机腹舱运输相比于高铁预留车厢更倾向于时效性较高货物的长远距离运输；当碳排放税为0.5-3元/kg CO?时，每单位碳排放税增加0.5元将会带来13-15万元的隐性成本，同时显性成本会有所降低，当碳排放税为3-4.5元/kg CO?时，虽然碳排放税增加会继续增大隐性成本，但显性成本也会有所上升。研究充分利用了高铁和客机腹舱的剩余运力，在一定程度上以较低成本保证了货物运输效率，在碳排放和运输成本中找到了均衡方案，为加强空铁合作和政府部门制定碳排放税收政策提供参考依据。

关键词：空铁货运货流分配遗传算法货物时效性碳排放税

基于折叠PMF-FFT的高动态B1C信号无模糊度快速捕获算法

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系统工程与电子技术 2025年

作者：金志威李路遥樊易升马振洋中国民航大学民航航空器适航审定技术重点实验室中国民航大学安全科学与工程学院

北斗三号系统新增的B1C导航信号在捕获过程中存在码相位搜索时间长、匹配滤波器系数计算复杂度高及自相关函数具有多峰性等难点。本文针对高动态场景，使用短时相关匹配滤波器和快速傅里叶变换的结合信号捕获算法，同时对B1C信号进行了... 详细信息

北斗三号系统新增的B1C导航信号在捕获过程中存在码相位搜索时间长、匹配滤波器系数计算复杂度高及自相关函数具有多峰性等难点。本文针对高动态场景，使用短时相关匹配滤波器和快速傅里叶变换的结合信号捕获算法，同时对B1C信号进行了数据折叠和自相关函数重构，简化了匹配滤波器系数生成的复杂度，实现了B1C信号的无模糊度快速捕获。实验结果表明，在满足高动态捕获需求的前提下，运算复杂度和捕获时间显著减少，检测概率最大提升32.4%，最大副峰值降低了约125倍。此外，该算法捕获的最小信号功率比天线最低接收功率小1.5dB，具备一定抗热噪声能力。

关键词：高动态北斗三号 B1C信号快速捕获无模糊捕获

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Sidon空间和循环子空间码的构造

河南师范大学学报(自然科学版) 2025年

作者：刘雪梅张佳瑢中国民航大学理学院

子空间码特别是循环子空间码在随机网络编码中具有高效的编码和译码算法,因此近年来受到了广泛关注.Sidon空间是构造循环子空间码的重要工具,利用有限域上的本原元和不可约多项式的根,构造了不同维数的Sidon空间,并在此基础上得到了码... 详细信息

子空间码特别是循环子空间码在随机网络编码中具有高效的编码和译码算法,因此近年来受到了广泛关注.Sidon空间是构造循环子空间码的重要工具,利用有限域上的本原元和不可约多项式的根,构造了不同维数的Sidon空间,并在此基础上得到了码字个数更多的循环子空间码.

关键词：有限域循环子空间码 Sidon空间不可约多项式的根

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基于改进域对抗网络的齿轮箱跨工况故障诊断

电子测量技术 2025年

作者：贾宝惠苏家成高源中国民航大学交通科学与工程学院中国民航大学安全科学与工程学院

针对不同工况下采集的齿轮箱振动数据特征分布不一致和噪声成分影响迁移效果的问题，本文提出了一种结合注意力机制的域对抗迁移网络的深度迁移学习故障诊断方法。首先，将带标签的振动信号和未带标签的振动信号通过固定长度的数据分割... 详细信息

针对不同工况下采集的齿轮箱振动数据特征分布不一致和噪声成分影响迁移效果的问题，本文提出了一种结合注意力机制的域对抗迁移网络的深度迁移学习故障诊断方法。首先，将带标签的振动信号和未带标签的振动信号通过固定长度的数据分割方法构建成数据集；其次，为减少噪声样本带来的负迁移影响，采用卷积注意力模块（convolutional block attention module， CBAM）以及判别损失项辅助特征提取器提取具有区分度的特征，加强分类决策边界；最后，为解决数据特征分布不一致的问题，采用多核最大均值差异（MK-MMD）对齐源域和目标域的全局分布，并利用对抗机制对齐两域的子领域分布。在公开的变工况齿轮箱故障数据集上进行试验验证，结果表明，所提方法的平均识别准确率达到96.25%以上，并通过与其他诊断方法的对比分析，验证了所提方法的有效性和优越性。

关键词：判别损失项卷积注意力模块域对抗迁移网络迁移学习故障诊断

基于骨架点云配准的泊位飞机快速位姿估计算法

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电子测量与仪器学报 2025年

作者：罗其俊相承志张红颖中国民航大学电子信息与自动化学院

利用激光雷达扫描的三维点云，准确快速地计算飞机位姿，是实现飞机自动泊位引导的关键。为此，提出一种基于骨架点云精确配准的快速目标位姿估计算法。首先，在飞机表面点云中，选取激光雷达视角下的机翼、发动机和机头等主要机体结构... 详细信息

利用激光雷达扫描的三维点云，准确快速地计算飞机位姿，是实现飞机自动泊位引导的关键。为此，提出一种基于骨架点云精确配准的快速目标位姿估计算法。首先，在飞机表面点云中，选取激光雷达视角下的机翼、发动机和机头等主要机体结构，构建飞机骨架点云，避免点云复杂结构导致的错误配准，并有效降低计算量。在飞机泊位时，建立基于飞机轴向的点云包围盒，以获取飞机初始位姿，并将其作为配准的约束条件，避免局部最优。然后，采用快速点特征描述的随机抽样一致性粗配准算法，校正飞机位姿，并设计基于双向KD-Tree的点面精配准算法，提高飞机位姿估计的精度。最后，通过泊位全过程飞机位姿估计的仿真实验，验证了算法性能。较Super-4PCS、MSKM-NDT和AA-ICP等典型算法，配准误差降低32.5%，处理速度提升34%。位姿估计的最大角度误差为2.0°，最大距离误差为0.125m，单帧处理速度为0.37s。实际的飞机位姿估计实验，也验证了算法的有效性。

关键词：点云配准飞机泊位位姿估计骨架点云重叠区域

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融合机理与数据的陀螺飞轮姿态测量方法

系统工程与电子技术 2025年

作者：赵昱宇刘耀蓬王雨潇中国民航大学电子信息与自动化学院

针对陀螺飞轮非调谐大倾侧运行工况下姿态敏感机理复杂、测量精度低等问题，提出一种融合姿态测量机理与深度神经网络补偿的姿态测量方法。以陀螺飞轮的径向动力学模型为基础，在考虑内部传感器配置约束的前提下，基于简化假设构建机理... 详细信息

针对陀螺飞轮非调谐大倾侧运行工况下姿态敏感机理复杂、测量精度低等问题，提出一种融合姿态测量机理与深度神经网络补偿的姿态测量方法。以陀螺飞轮的径向动力学模型为基础，在考虑内部传感器配置约束的前提下，基于简化假设构建机理测量模型。设计注意力机制与长短时记忆网络集成的深度学习回归模型，通过挖掘姿态测量误差与陀螺飞轮运行状态数据间的潜在关系实现测量误差补偿。提出基于机理与数据驱动的融合方法，使得陀螺飞轮以较高精度测量外部载体的角速度，并通过对比实验验证了其测量精度提升效果和优越性能。

关键词：陀螺飞轮姿态测量测量机理误差补偿深度学习

低温循环老化航空锂离子电池热失控的爆炸危险性

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爆炸与冲击 2025年

作者：杨娟魏陟珣牛江昊闫晓亮张青松中国民航大学天津市城市空中交通系统技术与装备重点实验室中国民航大学工程技术训练中心中国民航大学安全科学与工程学院

全寿命周期内循环老化后锂电池热失控反应较之新电池有显著差异，且考虑低温环境对锂电池系统重大失效危险性影响更加贴近低空实际飞行场景。通过自主搭建的电池热失控及气体爆炸测试平台，采用电池热失控时间、电池表面峰值温度、电池... 详细信息

全寿命周期内循环老化后锂电池热失控反应较之新电池有显著差异，且考虑低温环境对锂电池系统重大失效危险性影响更加贴近低空实际飞行场景。通过自主搭建的电池热失控及气体爆炸测试平台，采用电池热失控时间、电池表面峰值温度、电池热失控超压、热失控气体爆炸极限、热失控气体爆炸压力及温度作为关键参数，研究分析低温（-10℃）循环老化对电池热失控爆炸危险性的影响。实验表明，常温循环老化电池较之新电池热失控时间和电池安全阀开启到完全热失控的时间间隔（Δt）明显增加，分别为559.86和122.56 s，且危害气体爆炸下限升高了30.95%，气体爆炸压力降低至0.2586MPa；低温环境因素则会使得老化电池热失控的爆炸危险性发生显著变化，导致热失控时间提前至412.38 s，安全阀打开到完全热失控的时间间隔缩短至56.66 s，并使热失控气体爆炸下限降低20.49%，爆炸压力高达0.3195MPa。综合分析多种危险性参数，可为电池预警系统、电池布局及电池系统包容性提供研究依据。

关键词：电池热失控循环老化电池爆炸极限低温环境