vi设计论文大全11篇

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地铁vi设计是信息传播与公共视觉的载体，它与地铁的整体视觉秩序之间存在一定的内在联系，将地铁的视觉识别系统规划纳入新的地铁视觉秩序与文化气质的整体构建之中，以特有的视觉符号系统吸引公众的注意力并产生记忆，从而传达地铁的理念和文化。运用本土元素反映环保问题，以直观有效的视觉文化语言传递给大众环保意识，有助于提醒人们保护环境、爱护公物。本文以长沙地铁的VI设计为研究对象，从环保理念与本土文化融合的多角度视野，探讨VI设计在地铁领域中的应用和审美体现，为长沙地铁文化传播的未来发展提供参考和借鉴。

1国内外研究现状

地铁属于城市交通工具之一，为地铁研发的识别系统，如地铁LOGO、地点指示牌、工作人员制服等具有识别作用的设计称之为“地铁VI（Visual Identity）设计”。地铁Ⅵ设计在地铁文化建设过程中发挥着非常重要的作用。

1.1国外地铁VI设计的发展状况

地铁在国外有百余年的历史，作为视觉导向的地铁VI设计也日益完善。美国纽约地铁的文化传播不仅包括具有欧美风格的艺术品，还包括非洲与亚洲的装饰风格。莫斯科地铁建设之初，为了提升城市文化，经过不同艺术家和建筑师的精心设计，以各种人物和历史事件为主题，用石英岩和大理石刻成各种浮雕，既彰显富丽堂皇，又重温历史画卷。伦敦地铁的文化主要以广告为主，目的在于让人们充分了解该企业或品牌，使宣传效果达到最大化。

1.2国内地铁VI设计的发展现状

目前，中国的北京、上海、广州、深圳等城市都有了地铁，许多其他城市的地铁也在紧锣密鼓地修建当中。因为地铁的舒适、便捷、环保，不仅很快成为了人们出行的重要交通工具，而且具有丰富的地域文化内涵，经过提炼和加工，使城市文化的特点更加鲜明，城市文化的品位和层次得到提升。上海是世界级的海派文化都市，未来亚洲的金融中心，地铁运用时尚的壁画，让来往的人体会到上海的时尚、优雅、富有内涵的城市文化。南京地铁一号线设计专门的壁画，充分反映出南京的历史文化内涵。香港地铁将导视系统设置在站厅层的非计费区。这种设计有助于车站的管理，可增加乘客在车站内的往返次数和停留时间。整个车站的公共安全方面的标识设计均使用相同的卡通形象，色彩对比鲜明亮丽，字体效果一目了然。

2长沙地铁环境特征分析

2.1地理环境分析

长沙市地铁线路的特征及概览对视觉识别和大众体验都具有重要的意义。2014年4月，长沙地铁2号线正式开通运营，全长22.262公里，横贯长沙东西，成为长沙市东西方向公交压力和客流量最大的交通走廊。到2018年，长沙将陆续完成1号、3号、4号、5号等4条线路，将在长株潭三大经济圈穿梭自如。可见，长沙地铁的建设和发展是长沙未来交通的发展趋势，同时孕育着视觉识别系统资源的新生和成长。

2.2长沙人文环境分析

长沙拥有3100年的悠久历史和绚丽多彩的湖湘文化，长沙文化在湖湘文化中处于核心地位。以地铁2号线为例，线路途经长沙著名的风景旅游区橘子洲和岳麓山，其他新建的地铁线路也将充分考虑到长沙的人文特色，将古迹名胜和风景区划人地铁规划范围内，使人们能快速便捷地到达每个旅游景点。长沙的人文环境镌刻着文化的烙印，将城市生活气息、历史积淀等渗透在长沙生活环境的各个角落，与视觉体验融为一体。地铁视觉识别设计一定能在长沙独特的文化内涵中找到合适的视觉定位，发挥应有的作用。

3长沙地铁VI设计分析

长沙地铁的VI设计是把长沙地铁文化推向全社会的一种外在表现形式。借助于地铁VI设计，以特有的视觉符号系统吸引公众的注意力并产生记忆，从而传达长沙地铁的理念和文化。目前，我国在地铁VI设计方面总体的理念指导不够，环保概念和本土文化地结合在创新运用方面依然有限，存在着对地铁特色功能、文化定位不明确和对于传统文化与环保概念感知不强烈等一系列现实问题。

3.1通过地铁公共艺术来传达环保理念

在长沙地铁Ⅵ设计中以环保概念和本土文化内涵作为支撑点，通过独具特色的本土文化来吸引大众眼球，再基于本土文化上编著关于环保的小故事来反映环保理念的重要性。在设计地铁公共艺术时，可以采用湘绣这一传统手工艺――魅力丝线，岁月针传，既传承了经典文化，又用湘绣秀出了一片环保新天地。

3.2通过地铁广告来传达环保理念

地铁广告的受注目程度高、影响力广泛等特点能增加对产品的认知度。设计者可以创造出具有创新性得、有个性的，带有人文主义色彩的地铁公益广告，在创作过程中融入长沙本土的红色文化，并适时定量的在各个地点投放，耳濡目染，提高大众的环保理念。红色文化是具有革命性的、经得起时间检验的文化。将红色文化运用其中，不仅能让大众铭记历史，提高了自身的责任感、荣誉感，而且还严肃地传达了环保理念的重要性。

3.3通过视觉识别导视系统来传播环保理念

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1 引言

力传感器是目前广泛使用的传感器，在长期使用过程中，由于使用环境、本身结构的变化，需要对其进行标定，以此保证测量的精度。近年来，随着虚拟仪器技术的出现和发展，越来越多的技术人员开始基于该技术来开发自动化测量设备。博士论文，标定。虚拟仪器是基于计算机的仪器。计算机和仪器的密切结合是目前仪器发展的一个重要方向[1]。而在众多的虚拟仪器开发平台中，美国国家仪器公司（NI）的LabVIEW应用最为广泛。本文主要介绍了基于LabVIEW的力传感器标定程序的设计。

2 标定的原理

所谓标定（或现场校准）[2]就是指用相对标准的量来确定测试系统电输出量与物理输入量之间的函数关系的过程。标定是测试中极其重要的一环。标定除了能够确定输入量和输出量之间的函数关系之外，还可以最大限度地消除测量系统中的系统误差。

传感器的校准采用静态的方法，即在静态标准条件下，采用一定标准等级（其精度等级为被较传感器的3~5倍）的校准设备，对传感器重复（不少于3次）进行全量程逐级加载和卸载测试，获得各次校准数据，以确定传感器的静态基本性能指标和精度的过程。为简化系统的设计，此处标准量采用砝码加载的方式获得。

3 系统组成

3.1硬件组成

系统的硬件组成如图1所示：

图1 系统硬件组成

由图可以看出，系统主要包括计算机、力传感器，数据采集卡、接线盒等。本系统中，力传感器采用电阻应变式压力传感器，四个应变片采用全桥的工作方式。数据采集卡采用NI公司的PCI-6221，该采集卡的主要参数如下：它具有16个模拟输入端口，2个模拟输出端口，24个数字输入输出端口，采样速率最高可达到250kS/s。接线盒采用NI公司的SC-2345，此接线盒直接与数据采集卡相连，接线盒上有SCC信号调理模块插座。SCC模块是NI公司提供的信号调理模块，其上面包含信号调理电路，可以将传感器处采集的信号转换成适合数据采集卡读取的信号。本系统所用的SCC模块为SCC-SG04，此模块适用于连接采用全桥工作方式的电阻应变式压力传感器。

3.2软件组成

本系统软件基于LabVIEW 8.2来开发。LabVIEW是一种图形化的编程语言。博士论文，标定。博士论文，标定。与其他开发工具不同，用LabVIEW编程的过程不是写代码，而是画“流程图”。这样可以使用户从烦琐的程序设计中解放出来，而将注意力集中在测量等物理问题本身。它主要针对各个领域的工程技术人员而设计，非计算机专业人员[1]。博士论文，标定。

因为所用的力传感器属于应变式电阻传感器，其电阻变化率与应变可以保持很好的线性关系，即输入与输出量之间呈线性关系，所以可以用一条直线对校准数据进行拟合。此直线就称为拟合直线，所求得的方程为拟合方程。图2所示为传感器标定程序的采样页面。

此程序采用LabVIEW的事件驱动编程技术进行编制的。事件[3]是对活动发生的异步通知。事件可以来自于用户界面、外部I/O或程序的其它部分。在LabVIEW中使用用户界面事件可使前面板用户操作与程序框图执行保持同步。事件允许用户每当执行某个特定操作时执行特定的事件处理分支。

图2 标定程序采样页面

图3 采样程序

直线拟合的方法[2]有很多种，比如最小二乘法、平均选点法、断点法等等。其中，最小二乘法精度比较高，此处利用它进行直线拟合。根据最小二乘法，假定是一组测量值，是相应的拟合值，mse为均方差，则拟合目标可以表达为，期望mse最小。

LabVIEW中的分析软件库提供了多种线性和非线性的曲线拟合算法，例如线性拟合、指数拟合、通用多项式拟合等等。本程序选择Linear Fit.Vi 来实现最小二乘法线性拟合。

标定子程序的工作流程如下：用户先通过多次采样，获得各个输入量对应的输出量，通过While循环的移位寄存器保存这些值。博士论文，标定。采样完成后，把这些值输入Linear Fit.Vi进行拟合，拟合的曲线在Graph控件中显示出来，同时该Vi自动求出方程y=ax+b中的斜率a和截距b，这样，输入输出量之间的函数关系就可以确定下来了，如图4所示。

图4 标定程序拟合前面板

4 小结

基于虚拟仪器的力传感器标定程序能够方便地对力传感器进行标定。博士论文，标定。该系统具有人机界面友好，灵活方便，自动化程度高等特点。

参考文献：

【1】.候国屏;王珅;叶齐鑫.LabVIEW7.1编程与虚拟仪器设计[M].清华大学出版社.2005

【2】.张迎新等.非电量测量技术基础[M].北京航空航天大学出版社，2001

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中图分类号：J524 文献标识码：A

1 辅助图形与VIS设计

1.1 辅助图形

辅助图形在VI设计中作为重要组成部分的元素，其目的是为了延伸企业的精神和丰富标志的内涵，统一加强企业形象，因此品牌价值的建立应该具有独特性，其作用也不容忽视。辅助图形能够使企业品牌和企业形象的“个性”得到充分的体现，通过对辅助图形适当的使用，对其进行变化和强调，使品牌个性更加突出。辅助图形从图形的功能来说，它既可辅助LOGO来丰富传播现场的氛围，又可以单独使用起到解说的作用，强化企业的形象，深刻地传递企业的精神内涵。

1.2 辅助图形与VIS的关系

（1）延展和诠释VI设计中的标志。辅助图形在VI设计中的运用，它延伸和拓展了标志、标准字以及标志色，并在VI设计中配合标志来补充其所传达的信息，不仅起到了美化的效果，而且也起到延伸和诠释了标志的作用。在标志设计对企业各个方面的定位诠释比较浅显的时候，辅助图形可以通过生动的造型对标志、标准字以及标准色等各种要素进行补充说明，从而加深标志和品牌形象在受众心目中的印象，提高标识和品牌形象的可识别性与功能性。

（2）与其他品牌的差异化。我们都清楚，不同企业的形象都具备它独特的个性、与众不同的特点，主要是为了更好地适应社会的发展以及得到社会大众的接受与认可，注意不同品牌之间的差异性非常重要，区别主要体现在不同行业与同行业的不同企业。例如“中国联通”与“可口可乐”，它们都分别具有辅助图形的设计，但是它们风格不一，独具特色，从它们不同的辅助图形中我们就可以轻易地分辨出来它们分别代表的品牌。辅助图形的设计与 VI S有着内在联系，起到对比、陪衬的作用，辅助图形的出发点就是要处理好其他要素的关系，从而在视觉上产生差异化，在与其他品牌尤其是同行业品牌之间相比之下，可以很好地突出本行业的特点。

（3）增强视觉美感。在VI设计中辅助图形的造型、表现方式、色彩元素的设计、变化大小、出现频率，还有辅助图形在使用时摆放的位置方面等，都会影响VI设计的整体效果。如中国联通辅助图形运用，首先对中国联通VI设计起到了装饰美化的效果，在美化联通VI设计的同时传递着中国联通的文化。中国联通辅助图形是提取了其标志的局部，对其进行设计，在此基础上来传达标志所蕴含的内涵，强化了VI设计的效果，使整体VI设计也更加具有视觉冲击力，从而在审美上增加了一定的趣味性，同时在视觉美感上也有了提高。

2 个性化设计存在的缘由

2.1 基于个性化需求

在现代社会中时间就代表了金钱和机遇，任何成功产品的开发都要抓住时机，从而顺应时代的发展，个性化设计表现的最为明显。“时效性”作为个性化需求的特点之一，因此，人们在个性化需求上会受到各种时代因素与周围环境因素的影响，会体现一定的时代特征。所以VIS中辅助图形的个性化设计也不例外，它也是针对特定的时期而言的。一个成功的个性化设计，不但要准确把握好当时的文化特征、消费者的审美需求以及他们的生活习惯与方式等等，从这些方面着手去了解他们个性化的需求；同时，对于当时的技术、经济特点、文化、环境等相关因素也要做一些前瞻性预测，了解大众的个性化需求的倾向，有利于个性化设计顺应时代的发展潮流，创造新的生活方式。

2.2 基于消费者情感需求

一方面，消费者作为产品个性化设计的中心。由于当今社会的发展和消费者个性化的需求、设计理念的转变，“以人为本”设计理念已经成为当下设计的主流。VI设计亦是如此，只有以消费者为主，才能准确地找到设计的切入点，个性化设计方法才能得到充分的体现，个性化设计才有其针对性和现实意义。另一方面，产品的个性化设计基础是消费者不同的情感需求。由于个性化与人的情感世界和心理是密不可分的，也是人多种情感需求中的一种。所以要想更有效地认识和了解个性化需求，从本质上理解和研究个性化设计，我们首先就要了解消费者的情感需求是什么，以避免走入误区。

3 VIS中辅助图形的个性化设计方法

3.1 对标识图形的强调与重复

辅助图形的设计可以来自标志，在使用的时候进行规范，根据实际需要灵活地使用辅助图形并运用到VIS系统的各类视觉产品中。即对标志进行选取，可以摘取标志的精华进行延伸。如中国联通的辅助图形设计，就是对其标志的部分底纹进行延伸，这个方式也是最常用的一种。如全球著名的跨国 4A 广告公司所采用的方法是把标识的图案用其他元素替代。标识本身是由手机、电脑、灯泡等媒体要素组合，衍变成火焰、枫叶、机械工具、蜜蜂、向日葵等元素的组合，用他们来代表不同的工作部门具有不同的工作性质，从而体现企业的个性。

3.2 对标识的局部图形进行选取加以应用

在现代的许多标识设计中，图形的应用越来越受到设计师的注重。不一样的视觉符号的拼凑组合也应用到一些LOGO的图形中，在设计辅助图形的时候可以直接抽取这些符号或者直接选取标志局部进行应用也可以重新组合这些视觉符号再加以运用。如“万花筒”标识的设计，它蕴含的是伦敦的城市品牌形象，“万花筒”的设计用一些抽象的视觉符号作为设计的主体元素，同时这些抽象元素也具有一定的代表性，它们分别代表的是伦敦的瑞士再保险大厦、泰晤士河水闸和伦敦眼吊舱。对于这样一个变化丰富的标识，设计师直接选取标识的局部图形应用在各种媒介上，的确达到了大众所希望的视觉效果，并且创造了一套充分体现伦敦魅力的个性化VI设计。

3.3 以品牌相关事物作为设计主体

这种辅助图形的获得，最为常见的是红酒的包装设计上，以张裕葡萄酒为例，不同系列的产品包装它们在内容编排设计上都很相似，辅助图形的运用是选取是以不同产地的酒庄外观建筑作为根据，经过拍摄之后再进行图形化的处理，应用到该系列产品的包装盒、瓶贴、手提袋、外箱等各种视觉设计上。

4 结束语

辅助图形的个性化设计，有利于设计师进行设计时高效传达个性信息，提升企业的传播价值与消费者的认同感。巧妙运用个性化的方法设计辅助图形对 VI S系统能起到美化的作用，在这个个性化时代的影响下，个性化设计也能够拓宽与延伸辅助图形的创意。从而为当今激烈竞争下的VI设计开拓新的空间。

参考文献

[1] 于显洋，廖菲.企业形象制胜[M].新华出版社，1996.

[2] 李昌浩.VI（视觉识别）系统中辅助图形的设计研究.天津工业大学硕士学位论文[D].2007.12.

[3] 周鑫.Vl中辅助图形的应用表现研究[D].广西师范大学硕士学位论文，2011.3.

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随着国民经济的不断发展，人们生活水平的提高，促使人们的消费观念发生了较大的变化，消费的场所也发生了转移。专卖店的营销模式已经为人们所接受。同时专卖店也是企业在消费者面前展示品牌文化、企业理念，最直接、最有力的工具。品牌专卖店的设计也就受到了人们的普遍关注。对于消费者而言，可以透过专卖店室内设计解读其销售商品的品牌文化；对于品牌的所有者，则可以通过专卖店去诠释品牌文化，继而推广和建立企业品牌形象。

一、品牌专卖店的识别性问题

“专卖店”的形式有很多种，例如连锁店、精品店、概念店、旗舰店。这些店因为经营和管理的理念有所不同而各自具有一些特质，但是还是都可以看作是专卖店概念的延伸之后所能囊括的。但在日常的生活之中，人们对专卖店点的概念更加概括，其范畴更为广阔，甚至包括了专业店，很多的零售业都会被人们以“专卖店”涵而概之。但是实质上的专卖店是专门的经营或者是经授权经营品牌商品的零售业态，其显著特点就是它的品牌的识别性。

品牌的概念更多的还是存在于消费者的认知之中，但它却为商品制造者所拥有。作为市场营销终端的专卖店，直接和消费者接触，既是产品销售的场所，还是创建品牌的有效途径。在专卖店簇拥成团的环境下，专卖店形象就成为了品牌进入社会的第一次也是最直接的接触。现今各个品牌都拥有各自专卖店的形象设计体系，以便于做到区别于他的目的，继而才能与其他品牌竞争、抗衡。从品牌传播的角度上看，对形象个性的突出就更加强烈。在具体专卖店空间形象设计上更为注重造型、材料以及色彩的使用，从而引起人们的注意，甚至是达到入店赏析的效果。同时现代的消费购物观念已经转变为休闲享乐式的购物需求。所以商业空间就要既能容纳展示商品，又要具备促销商品的作用。各个专卖店尽管在面积上、布置上、主题设置都存在的差异，但消费者在空间场所中的自身体验，是最基本的要素之一。满足了消费者在不同购物需求，其附加在购物之外的体验就成为其享受的增值服务，在娱乐了消费者的同时，也展现了品牌的价值。从而加深了品牌在消费中印象之中的印记，进而产生识别作用。而要识别就要有印象，要有印象就必须有独特的形象，且这一形象必须还是要统一的。这就是是专卖店统一形象设计的必要性。

二、基于VI设计为基础的统一形象营造方式

企业的理念和文化在做CI设计时都得到了提炼和归纳，所以在做品牌专卖店设计时，CI就成为了品牌专卖店设计的要遵循的最基本的原则，也是专卖店统一形象营造的首要遵循的法则。

品牌专卖店的设计中要将CIS以物态的形式反映出来。以便于通过外在物态的表现，展现内在的文化特征。首先就是造型。通常标志图形应用于品牌专卖店中的视觉造型是较为普遍的，因为标志其本身就浓缩蕴含了企业的品牌信息，是一个可以表达出丰富含义，传达出明确品牌信息的视觉符号，且容易被人识别、记忆，并且符合美学原理。最为典型的就是形象墙设计中标志的应用。还有在标志图形中提取符号图形，进行分解重构，延伸出子图形，从平面到半立体、到立体空间。从而将标志图形创造性的应用于三维空间中。例如阿迪达斯专卖店中的三条胜利线就是通过对VI中标志形体的提炼而演化的来的，还有店中的依墙而建的楔形展架也有标志造型演化出来的。三条胜利线，简洁而富有冲击力的视觉符号，是人们能够在第一时间就能够识别出来的形象。同时又会被鲜明、独特的造型所感染，更快、更高、更强、勇于攀登高峰的核心理念也深深的打动了人们的心。三条白色的灯带纵贯整个黑色顶棚，并且从顶棚一直延伸至墙面，再由地面的反射形成回环。并且在这里三条线也已经不再是简单的图形。而是一条充满力量的跑道。给人赛场上的信心和力量的感受。（图1）

再者就是VI中的颜色在品牌专卖店中是广泛被应用的。颜色在视觉传达中有先声夺人的功效。上面提及的黑白的阿迪达斯，红白的可口可乐等等，在人们的印象中往往品牌和颜色都是紧密联系在一起的，所以在品牌专卖店中的标准色应用也是要首先考虑的。例如李宁品牌专卖店，其从店面的招牌到空间的各个界面再到展台展具的色彩都采用了标志中的红色，并用白色的辅助色作为辅助，形成了统一的视觉感受。从而使消费者对品牌的认识和记忆都得到了加强。而当标准色的背景颜色和产品发生冲突的时候往往是采用降低其明度后使用，或者运用无色彩颜色加以替换或者是辅助色的参与。

还有就是在空间中导入VI中的辅助图案图形来强化统一品牌的形象，采用隐喻等含蓄的符号化了的形式语言来表达品牌的核心理念以及企业的文化内涵。并不是简单的来源于VI中的图形形象元素，而是认真的解读分析研究品牌理念之后所得到的，能够体现品牌精神实质和文化内涵的概念形象。无论是直观形象的表现还是抽象隐喻的传达，都应该是一种由内向外的方法。同时每一种信息传递方式也不是孤立的，要使其有机的相结合的同时还要考虑其他的方方面面，进而形成一个完整的体系去完整、准确的传递品牌核心信息。

三、对区域性特征的融合与统一

品牌专卖店往往是一个数量庞大的销售终端体系，其遍布各地的个体都统一于统一的形象基础上的。而如何将各地适合的特色元素融合于整体的统一形象之中，成为了专卖店室内整体形象的设计面临的主要问题。这个问题也是品牌推广者所一直关注的，也在不断的探讨和研究。

要做到这些特色的元素加入其中不仅不会与原有的统一形象的标准不相悖谬，相反还会丰富其原有形象中的元素，从而使当地消费者感到亲切，进而吸引更多的当地客户，从而做到深入人心。这种情况要求专卖店室内形象设计在以保持了统一形象的同时，还适应大环境特征，专卖店室内设计中品牌形象的统一性是基础，因为毕竟它是企业已有的宝贵资产，是不能被忽视的，更不能被破坏和遗弃。这一理念对品牌能够在形象统一的基础上再向更高的层次推进打下基础。

实际上，品牌的各个专卖店形象并不是完全一样的。原因有两个：一个原因是，品牌形象具体实施有差异。尽管所处同一时期，但是不同的专卖店有的店铺更新了形象，有的则还使用原有形象。例如刚刚更新了形象系统的李宁的专卖店。另一个原因就是地域的不同。不同的地域文化和地域特点融合在同一的形象中之后，使得其外在的表象产生了一些差异。也正是这些不同的，特色的元素的融合，才是品牌专卖店室内形象设计的生命力所在。所以说，在对专卖店室内形象设计时要在统一形象的基础上结合具体地区的地域特点、环境特色进行设计（图2）。并在各个不同特色的店内使用有所区别的手法去设计才能创造出真正优良的品牌专卖店空间。

结语

专卖店室内设计的基础是品牌，品牌形象理念在专卖店中是通过空间的表达，营造出具有品牌氛围的具体建筑空间，使得消费者能够在其中读取到品牌信息，获得对品牌的印象。在这一基础上再具体分析专卖店室内设计中影响设计的因素，这些具体因素包括理念中的要素和实际的构成专卖店室内设计的物质要素，并加以研究分析之后提出具体品牌专卖店设计的方案。所以专卖店统一形象的营造必须是建立在统一的品牌形象的基础之上并融合具体的实际的各种因素，才能设计出符合地域特色的、符合时代潮流的而又有共同基础（统一的品牌形象）的优秀作品来。

参考学术著作：

[1]英格丽德•文茨―加勒．精品店设计[M].大连：大连理工大学出版社，2004

[2]奥托•瑞伍德特．商店设计[M].中国轻工业出版社，2001

[3]埃莉诺•柯蒂斯，霍华德•沃森著．专卖店新锐设计[M].北京：高等教育出版社，2007

参考学位论文：

[1]梁晶.大众文化下的专卖店设计研究[D].硕士学位论文．南京：南京林业大学，2009

[2]廖逸群.休闲服装品牌专卖店的设计研究[D].硕士学位论文．华中科技大学，2007

[3]韩放.商业购物空间环境室内设计与规划[D].硕士学位论文．武汉理工大学，2002

[4]邱艳飞．基于构成学理论的家具专卖店展示设计研究[D].[硕士学位论文]．沈阳：东北林业大学2010

[5]巫鳎品牌专卖店及其设计研究―消费、展示与体验[D].[硕士学位论文]．清华大学，2004参考学术期刊：

[1]温少安.专卖店设计感想[J].ID+C室内设计与装修，2006，1：91―100

[2]黄滨.VI设计在企业销售终端中的应用及拓展[J].装饰，2005，10：78―79

[3]马仿明.物质丰裕时代的专卖店设计[J].装饰，2006，2：94

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隧道是一个相对封闭的区域，自然风和交通风无法完成隧道内空气的转换。当CO浓度很大时，会危及人的身体；烟雾粉尘则会给驾驶员的视野造成障碍，增大了交通事故的发生概率。所以必须采取机械通风方式，有效及时地排出隧道内的有害物质，降低空气的污染程度。尤其在隧道内发生交通事故或者火灾的特殊情况下，机械通风就越发显得重要。因此在隧道中建立通风监控系统意义十分重大。

1.通风监控系统的组成

隧道通风监控系统主要由监控中心计算机、CO/VI检测器、风向风速检测器、风机和区域控制器等组成。

1.1 监控中心上位机

此隧道监控系统软件的上位机系统是利用北京三维力控公司的Forcecontrol 6.1组态软件进行设计。上位机可以发出指令给区域控制器，以便来控制隧道内的机电设备，也可以接受区域控制器的数据来分析和处理。

1.2 CO/VI检测器

CO/VI检测器由一氧化碳/能见度检测探头、评价控制单元、安装支架、连接电缆等部分组成。一氧化碳检测采用的是非扩散检测红外波段中的一定波长对非对称分子吸收能力的变化值（即δ值），再变换成电流的变量，把这一变量又用数字信号传至隧道监控室中心计算机并显示出来[1]。能见度测量是通过另一分离通道，由发射/接收单元发射光波，通过10米测量通道到达反射单元，反射光再经原来的10米测量路径反射到发射/接受单元，光束经过衰减，得到的信号经过评价控制单元处理为测量值，就是能见度检测值。

1.3 风速风向检测器

风速风向检测器采用超声波的原理测量隧道的环境温度和风速风向，由二个超声波发射/接受单元、数据处理评价单元、安装支架、连接电缆等部分组成，具有现场显示功能。

1.4 区域控制器

此次设计下位机的区域控制器采用honeywell高性能可编程控制器（PLC），负责管理和控制相关区域的现场设备。区域控制器由机架、CPU、电源模块、I/O模块、通讯模块等组成。主要设备清单如表1所示。

2.隧道通风的方式

目前隧道机械通风方式可分为纵向式通风、半横向通风和横向式通风三种方式。纵向式通风是从一个洞口直接引进新鲜空气，由另一洞口排出污染空气的方式。这种通风方式一般适用于单向行车的隧道；半横向式通风是将新鲜空气经送风道直接吹向汽车的排气孔高度附近，直接稀释排气，污染空气在隧道上部扩散，经过两端洞门排出洞外。使用这种方式的隧道仅需设置排风道，比较经济；横向式通风的特点是风在隧道的横断面方向流动，一般不发生纵向流动，因此有害气体的浓度在隧道轴线方向的分布均匀。该通风方式有利于防止火灾蔓延和处理烟雾。但需设置送风道和排风道，增加建设费用和运营费用[4]。在本系统中采取纵向式通风方式。

3.隧道通风监控系统的功能

3.1 数据的采集及显示功能

该通风监控系统能检测出隧道内CO浓度、能见度、风速和风向，并显示在上位机监控界面上。

CO浓度（单位：PPM）和能见度（单位：1/km）都由CO/VI检测仪检测所得。风速主要采集的是纵向风速（单位：m/s），风向指隧道内的纵向风向，分为正向和反向，用箭头表示，数据由风速风向检测仪检测所得，输出形式为一个继电器输出。

检测到的CO/VI值和风速为模拟信号，在4-20MA之间。数据采集后要把模拟量转换为数字量之后才能显示在界面上。

3.2 风机状态的监控功能

通风监控系统可以返回每一台射流风机的运行状态，包括风机的正/反转、停止、故障等状态信号，然后将这些状态清晰、明了的显示在监控系统界面上。该系统把处在一个断面上的两台风机作为一组来进行控制。控制方式分为远程自动、远程手动和本地控制三种。远程自动控制就是监控中心上位机将采集到的信息处理后，当达到一定的限值时实时地发出指令；远程手动控制就是操作员根据现场实际情况人工发出指令来控制风机运行；本地控制就是操作人员在现场低压柜按下风机的启停按钮。

3.3 辅助功能

1）报警功能：能够对采集的数据进行分析和判断，如果数据超过规定的报警限值或低于规定的报警限值，实时报警窗口就会自动弹出，报警数据、设备和区域就会在报警窗口显示出来。用户也可以设计报警声音，以便更好的对操作员进行提示。

2）趋势曲线：现场采集到的数据经过处理后依照实时数据和历史数据进行储存，通过趋势曲线可以更好的对数据进行分析显示。

3）报表：能够对采集的数据进行显示、存储和打印等功能。

4）事件记录：记录操作人员的操作过程，并可记录系统上位机相关程序的启动、退出及异常的详情。用户可以通过记录来对系统进行维护。

5）安全管理：安全管理主要包括用户级别管理、安全区管理、系统安全管理及工程加密管理。

4.隧道通风监控系统设计

4.1 上位机软件设计

（1）I/O设备建立

力控组态软件实时数据库通过I/O驱动程序对I/O设备进行数据采集与下置，实时数据库与I/O驱动程序之间为客户/服务器运行模式，一台运行实时数据库的计算机可通过多个I/O驱动程序完成与多台I/O设备之间的通信。本监控系统中，首先对Honeywell PLC进行设备设置，通过标准MODBUS（TCP）协议建立相应的I/O设备，并输入IP地址，以便和下位机建立通讯。I/O设备建立如图1所示。

（2）数据库组态点建立

点是实时数据库系统保存和处理信息的基本单位。在创建一个新点时首先要选择点类型和所在区域。点类型分为数字I/O点和模拟I/O点两种，本系统中CO值、VI值和风速值为模拟点，风向、风机运行状态的反馈及控制点均为数字点。每个点都需要对基本参数、报警参数、数据连接和历史参数进行设置。

（3）界面建立及动画连接

根据监控系统的要求，设计了监控主界面、手动控制界面、报警界面、趋势曲线界面和报表界面等。画面建立完成后，将画面中图像对象与变量或表达式建立连接，这样就可以对系统中的各种设备进行监控。在监控主界面上可以清楚的显示各检测数据、风机在隧道中所处的位置以及风机的运行状况。在监控界面上点击风机控制按钮，进入风机手动控制界面，操作员根据不同情况点击正转/反转/停止状态按钮进行操作。隧道通风监控系统主界面如图2所示。

（4）脚本程序

在隧道通风监控系统的设计中除了监控界面的建立，编写脚本程序也是一项重要任务。

在本系统中需要编写的脚本程序有如下几项：

1）每台风机启动时需要短暂的延时，上一台风机达到额定转速后，再启动下一台风机，以减少对变电站供电的冲击。

2）风机控制时如果在左转，此时右转按钮灰掉（即被屏蔽了），必须先按停止后，才能再按右转按钮启动风机。

3）通风系统远程自动控制。

在正常行车条件下，若隧道内测点CO浓度或能见度值时，正常交通状况下交通活塞作用所产生的风速足够完成隧道通风，则射流风机组无需启动；若隧道内CO浓度或能见度并持续10分钟时，每一组开启一台风机；若测点CO浓度或烟雾浓度并持续10分钟，射流风机全部启动。此时风机转向应同风向是一致的；若隧道发生火灾，则开启隧道内的全部风机。此时风机的转向应向距离火灾点较近的洞口吹去。

4.2 下位机软件设计

本系统区域控制器应用的是Honeywe-ll MasterLogic-200系列PLC，采用SoftMaster-200作为编程软件。用户可以进行系统配置和程序的编写、调试、仿真、在线诊断PLC硬件配置状态、控制PLC的运行状态和I/O通道的状态等。

（1））首先通过CPU的USB接口连接PC机，在SoftMaster-200软件中对PLC进行配置网络地址并写入，建立PC机与PLC之间的通信。

（2）配置I/O设备信息，明确上位机软件数据库组态点与PLC输入点的对应关系，各输出点与各输出执行单元的对应关系，创建全局变量和本地变量。调用全局变量的步骤如图3所示。

（3）按照控制要求编写梯形图程序。

在编写梯形图时要注意变量与上位机组态软件数据库组态中变量的对应关系；风机的延时启动；风机的单点控制及自动控制；上位机监控界面中按钮之间的互锁等。梯形图编写界面如图4所示。

（4）程序编程完成后，选择“联机[Online]”-“写入数据[Write]”，然后选择要传输到PLC的数据，然后点击“确定[OK]”，将选定的数据传输到PLC。

（5）进行联机调试。

5.结论

本设计对通风监控系统进行了详细的工程设计，包括系统的结构设计，功能设计和模块划分和上下位软件设计。应用力控Forcecontrol 6.1组态软件设计了通风监控系统的主界面、风机显示界面、风机控制界面和风机预案管理等。应用honeywell PLC进行区域控制器设计，并编写了后台控制程序，实现了通风监控系统的各项监控功能。

本系统有效地保证驾驶员、隧道养护人员免受有害气体的危害，提高了车辆运行安全系数。整套系统已投入运行，经过多次现场验证，取得了良好的效果。在本文中我们所做的研究工作还仅仅是初步的，今后仍有大量的工作值得深入探讨。

参考文献

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[2]刘嘉群，郭泽宜.对某高速公路隧道监控系统的研究[J].科技资讯，2009，19（1）：39.

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[6]任桂山.城市公路隧道通风智能控制系统研究[D].武汉理工大学硕士学位论文，2008.

[7]袁杰.基于模糊控制的城市隧道智能通风系统的研究[D].武汉理工大学硕士学位论文，2008.

[8]潘胜.城市公路隧道汽车尾气排放浓度的研究及通风方案的设计[D].武汉理工大学硕士学位论文，2009.

篇（6）

 

价值工程在建设工程项目中的应用可扩展到工程项目全寿命周期的各个阶段,包括项目建议书、勘察、设计、施工、运营、废弃处理等各阶段，其中在价值规划阶段即项目建议书、可行性研究、勘察、设计阶段的价值工程分析尤能对项目的价值起到事半功倍的作用。本文将用价值工程分析大学阶梯教室的声学设计方案，从中选出最为合适的方案，从而以一定的投资达到较大的效益。

1 150人用阶梯教室的相关说明及假定

本文以山西某大学教学主楼中的150人用阶梯教室为例进行分析，该教室如图1所示，开间和进深分别为14.4 m和10.8m，层高4.5 m。该教室相关说明及假定如下：

1) 教室地面和讲台均为水磨石，墙面为普通白灰抹面，窗户总面积54.4 m2，安装普通玻璃，设两个普通硬木拼板门，上有亮子，门洞面积为7.2 m2；

2）教室设8级台阶，每层台阶高120 mm，宽900 mm；

3）采用德国ADA声学设计公司开发

的EASE软件做声学模拟，在距地面1.78 m（距讲台1.58 m）处以略提高的讲话声为声源，其500 Hz和1kHz时前方1 m处的声压级（A）分别为60dB 和58 dB；在听众区选取50个测点教室，如图1；

图1 150人阶梯教室平面图及剖面图

4）教室处于大学校园内，周围环境噪声较低，采用普通砖墙砌筑即可满足教室一、二级隔声标准[1]，且教室内无产生较高噪声的特殊设备，所以背景噪声采用40 dB；

5）本文声学处理采用吸声吊顶（井字梁下留约150 mm大空腔）和在讲台上部离黑板600 mm处设大约12 m2的折线形反射板，如图1，具体材料的选用从以下几种方案中选择。方案一：矿棉装饰吸音板吊顶和铝合金微穿孔板反射板；方案二：矿棉装饰吸音板吊顶和铝合金微穿孔板反射板，且反射板里加50厚玻璃棉毡；方案三：铝合金微穿孔板吊顶和铝合金微穿孔板反射板；方案四：铝合金微穿孔板加50厚玻璃棉毡吊顶和铝合金微穿孔板加50厚玻璃棉毡反射板。其中矿棉装饰吸音板采用某建材制品厂生产的13厚FH9717型吸音板，铝合金微穿孔板厚1 mm，孔径0.8 mm，穿孔率1%；

6）本文将以总声压级、频率为500Hz和1 kHz时的混响时间及其频率为1 kHz的辅音清晰度损失率为评价指标。

2 模拟结果及其分析

在用软件EASE对四种方案进行模拟后得出结果，如表1所示。教室背景噪声采用40 dB[1]；美国ANSI S12.60—2002标准规定教室信噪比（S/N）最小应为15dB[2]，“教室声学”研究表明教室信噪比（S/N）小于10 dB时，听力正常的学生语言清晰度会严重降低，要使听力上有缺陷的儿童听清楚，需要至少15 dB的信噪比[3]免费论文。从表1可看出：从方案一到方案四整个声场的声压级略有下降，方案一的最大声压级差为1.6 dB，声场比较均匀，最小信噪比较大，为14.3 dB。

表1 四种方案的软件模拟结果

我国《民用建筑隔声设计规范》规定，对于体积在500～1000 m3范围的合班教室，500 Hz频率时的混响时间为1 s,其中混响时间可有0.1 s的变动幅度，教室体积可有10% 的变动幅度[1]。从表1可见：四种方案均达到标准要求，其中方案四所选材料吸声系数较大，其混响时间最短，500 Hz和1 kHz时分别为0.38 s和0.39 s。

语言可懂度是混响时间、声压级和信噪比等的综合评价标准，相关资料表明如果混响时间为0.5 s，信噪比为+10 dB时，可懂度可达90%以上，如信噪比为0 dB，则可懂得仅有55%；如信噪比为+10 dB，而混响时间为1.5 s，可懂度为75%左右；如混响时间为1.5 s，信噪比为0 dB时教室，可懂度仅仅30%[3]。语言可懂度有许多评价指标，本文以辅音清晰度损失率（Alcons）为指标，损失越小，可懂度越好，根据软件规定损失率为0%～7%时，优秀；7%～11%时良好；11%～15%为一般；15%～18%时较差；18%以上很差，不可接受。分析表1可知，方案四有四个测点辅音清晰度损失率最小，达优秀，四十六个测点辅音清晰度损失率在7%～11%之间，为良好，声学环境相对最好；在四个方案中，方案一声环境较差，良好率和一般率分别为18%和82%。

3各方案的价值工程分析

3.1价值工程[4]

价值工程是以提高产品或作业价值为目的，通过有组织的创造性工作，寻求以最低的寿命周期成本，可靠地实现使用者所需功能的一种管理技术。其计算方法可分为两大类：功能成本法和功能指数法。现以功能指数法分析本文的四种方案，其表达式为：

VI = FI / CI ①

②

③

其中VI即为第i个评价对象的价值指数，FI为第i个评价对象的功能指数， Fi即各方案教室中50个测点功能得分的平均值； CI为第i个评价对象的成本指数； I , i均取1，2，3，4。

VI= 1此时评价对象的功能比重与成本比重大致平衡，合理匹配，可以认为实现该功能的现实成本合理；VI ＜ 1此时评价对象的成本比重大于其功能比重，表明对于系统内其它对象而言，目前所占成本偏高，从而会导致该对象功能过剩，应降低成本；VI ＞ 1此时评价对象的成本比重小于其功能比重，可能原因有三种，1），成本偏低导致功能偏低，应增加成本；2），目前功能超过应具有的水平教室，也即存在过剩功能，应降低功能水平；3），对象在技术、经济等方面有某些特征，致使功能较高而所需成本较低，无需改进。

3.2 方案分析

功能指数：本例以其辅音清晰度损失率为评价指标，每个测点根据其被测为优秀、良好、一般、较差和很差的情况分别得分为100、80、60、40和20分[5]，（该例实际情况和演艺建筑声学装修设计略有不同）。根据公式②得出各方案功能指数，见表2，可以看出方案四的功能最好。

表2：功能指数计算

成本指数：功能的成本由许多部分构成，比如人工费、材料费、施工机械使用费、其它直接费、现场经费、企业管理费等等。在本文四种方案中，由于材料费的不同而导致其它费用不同，因此为直观起见，只对其主要材料即吸声材料费用进行成本比较。根据方案选择时山西省材料价格，所选矿棉装饰吸音板价格34元/m2，铝合金微穿孔板（双面）价格170元/m2，玻璃棉毡价格22元/m2。吊顶面积为142.04 m2，反射板面积为11.67 m2免费论文。根据公式③得出各方案成本指数，见表3，可以看出方案四的成本最高。

表3：成本指数计算

价值指数：根据公式①，可得出各方案价值指数见表4，可看出方案三、四价值指数小于1，说明评价对象的成本比重大于功能比重，也即对于系统内其它对象而言，功能虽有提高，但成本增加比例高于功能增加比例；方案一、二的价值指数均大于1，表明评价对象的成本比重小于功能比重，且两方案均能满足使用要求，而方案二比之方案一成本略有增加，但功能却有更大比例的提高，所以，方案二是可以考虑的首选方案。

表4：价值指数计算

4实验数据

在后续的具体施工过程中，建筑方根据实际情况和分析比较，选用了方案二，即矿棉装饰吸音板吊顶教室，讲台上部设置铝合金微穿孔声学反射板，内置玻璃棉毡，用4418型建筑声学分析仪（丹麦B&K公司），4224型标准声源（丹麦B&K公司）进行了试验，现列举到场学生数不同时的混响时间实测值，见表5。

表5：教室混响时间实测值

从表5可看出，无论空场还是满场，混响时间都能满足使用要求，500 Hz时的混响时间均小于1 s,高频与中频混响时间基本保持一致，低频混响时间比中频段略有提高。通过比较表1和表5，也可看出，方案二的混响时间与实测时空场的混响时间基本吻合，说明对该教室进行软件模拟分析方案声品质的正确性和可行性。在使用中对不同年级、不同专业的师生进行了问卷调查，普遍反映该教室音质效果良好。

5结论

本文通过对具体教室的几种声学设计方案进行声品质比较和经济学的价值分析，从中选出最为合适的方案，取得良好效果。表明在方案设计阶段价值分析的重要性和可行性，在既有条件下，可以以有限资本实现较大功能，达到较高价值。

参考文献

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[3]Classroom Acoustics—a resource for creating learning environments with desirable listeningconditions,2000.

[4]刘伊生.工程造价管理基础理论与相关法规[M].北京:中国计划出版社,2003:135—159.

篇（7）

Abstract： To road tunnel lighting standards based, through the analysis of existing data, studies of the city tunnel lighting control system designed urban structure of the tunnel lighting control systems, and lighting control system in on the various hardware and software for the Xuan type, proposed use of the configuration functions provided by the king 6.52 corresponding test on the equipment, the lighting control system to ensure the normal communication.

Keywords： City tunnel, illumination control stategy, illuminance, City tunnel illumination

中图分类号： U491.5+3文献标识码：A文章编号：

1.概述

随着城市交通网络的发展，由于地面空间有限，城市交通向立体方向发展已成为一种趋势，向上发展的高架路、立交桥不仅影响城市美观，而且把汽车尾气、噪声扩散到整个空间，而向下发展的城市隧道避免了上述确点，因此越来越多的城市隧道建立起来，由于隧道为地下建筑物，在隧道照明工程设计中，存在如下突出问题：（1）、在白天汽车从外部进入隧道的时候，由于隧道内外的亮度存在差别，如果隧道内部照明不够充分，车辆从外部进入时会产生“黑洞”和“黑框”现象，车辆进入隧道后，司机从一个明亮的环境进入到相对黑暗的环境，需要一段时间来适应，这就给司机带来一定的心理压力，如果隧道照明设计不恰当容易发生交通事故。（2）、在夜晚的情况与白天恰恰相反，司机从一个相对黑暗的环境进入到一个相对明亮的环境，如果亮度差别太大，也会给司机造成一定的心理压力，容易发生交通事故。如果隧道内部出现事故就相对难处理一点，由于隧道空间有限，这无疑就给本来压力重重的城市交通带来更大的不便，所以如何合理的控制城市隧道的灯光就显得尤其重要。

2隧道照明的基础计算及控制方法

2.1基础计算

隧道照明分入口段、过渡段、中间段和出口段四部分，其中入口段计算最为代表性，本节以入口段为例。关于隧道的照明标准，现行的《公路隧道通风照明设计规范》（JTJ 026.1-1999）提供了一个的城市隧道照度的依据，本论文以该规范为依据，计算如下：

首先计算入口段的亮度：

Lth=k·L20（s）——①

式中Lth：入口段亮度（cd/m2）；k：入口段亮度折减函数（与设计时速和交通量有关，查表）；L20（s）：洞外亮度（cd/m2 ）；

将亮度转换为照度（按沥青路面，发光强度1cd的光源可放射出15~22Lx/cd·m2的光通量），可得如下公式：

Eth=（18~22）·Lth（s）——②

式中Eth：入口段照度（Lx）；

入口段长度：——③

Dth=1.154Ds-[（h-15）/tan10°]

式中Dth：入口段长度（m）；Ds： 照明停车视距（m）（与纵坡、设计时速有关）；h：洞内净空高度（m）。

2.2控制方法

通过上述计算，在明确隧道入口段的照度和长度后，查阅隧道灯具的产品样本，设计出灯具的布置方式，灯具按线路配电，分为基本照明和加强照明，在设计合理的前提下，加强照明的回路分的越细越好。

隧道基本照明灯具为全天24小时常开，加强照明灯具则根据隧道内外的亮度差开启或关闭；本文提出的时间控制策略和照度控制策略，实现隧道照明的只能控制。

3城市隧道照明控制策略

3.1工程概况

广州市金穗路隧道位置广州市天河区，金穗路与猎德大道的交叉处，隧道东西方向下穿猎德大道，其中隧道东西方向敞开段长度分别为200米、210米，暗埋段230米，隧道内限制行车速度在60km/h以下；双车道单向交通，为城市次干道；

通过与运营管理部门的沟通和现场调查，制定了在隧道照明系统中制定智能控制策略，使照明控制子系统可以在制定的策略下智能的控制隧道内部的灯组，保证隧道内外的照度差在合理的范围之内。

（1）、时间模式控制策略

广州市金穗路隧道入口段灯组分布为：入口段左右各3组一共6组；根据季节和天气的不同，在每天不同时段开启不同组数的灯组保证内外照度差在一个合理的范围内。

表1所述的控制模式，通过PLC自动控制配电出线回路的开启，PLC从控制策略库中搜索时间控制策略表，开启相应的灯具组。

上表所述的各种模式可以在通过设定相应的预案来实现，并且可以根据需要随时改变预案的内容。

2）照度控制策略

区别与上述时间控制模式，照度控制模式的核心是：根据安装在隧道入口处一内一外两个照度仪采集到的照度值，通过PLC计算，比较两个数据的差，动态的调整灯组的开和关。

广州市金穗路隧道，隧道入口处左右两边各有3组灯组。设定4个照度差阈值， YZ1. 1, YZ1.2和YZ2. 1, YZ2. 2（其中YZ1.1

这里各阈值应该根据当地相应的情况进行设定。为了防止照度差在阈值临界点抖动所造成的灯组频繁的开关，这里将阈值分为.1和.2两个值作为控制区间，这样可以有效的避免照度差抖动所带来的影响。以市某路隧道为例，三个阈值区间可以分别取为[50, 80）, [200, 1000], [1200, 3000]。

4照明控制智能模型

建立一个隧道那照明控制的智能控制模型，不仅仅需要考虑隧道内外照度的情况，还应当考虑隧道内部交通流的实际情况。考虑到拥挤交通现象的客观存在，在确定路段i的动态流量qi （t）时，应同时考虑到该路段交通密度pi （t）和下游相邻路段内交通密度，隧道内流量模型与城市公路一般路段相同，即：

qi （t）=a pi （t） vi （t） + （1- a）[p i+1 （t） vi+1 （t） ]

其中加权系数a的取值与p i+1 （t）有关，当p i+1 （t） < p m正常交通状态下），取a =1，即qi （t）主要决定于本路段状态；若pi+1 （t） > p m（处于拥挤状态时），取a =0，即qi （t）主要决定于路段i+1状态。其qi （t）由上式可映射为：

qi （t）=h[p i （t），vi （t），pi+1 （t），vi+1 （t） ]

式中：qi （t），p i （t） , vi （t）分别为路段i在t时刻的交通流量，交通密度，车流空间平均速度。

把公路隧道化分为N段，每段内各交通变量认为是均一的.守恒方程揭示了如下非线性映射：

p i （t）=f [ p i （t-1） ,qi-1（t-1） ,qi （t-1） ]

动态平均速度v （x, t）不可能瞬时地跟随p （x, t）的变化，一旦路段划分确定后，下面的离散方程可表示其动态关系：

vi （t）=g[vi （t-1），vi-1（t-1），P i+1 （t-1），p i （t-1）]

4结束语

在城市公路隧道照明系统的智能控制模型中应考虑以下几个方面：车流量、车速、隧道内照度、隧道外照度。上文主要阐述了交通流车流量预测模型的建立，为照明智能模型的建立奠定了基础。本文采用模糊控制与神经网络相结合的办法建立模型对城市公路隧道照明系统进行控制。选用“结构等价型”方式，将神经网络与模糊系统融合，即根据模糊系统的结构，决定等价结构的神经网络，使其每个节点对应模糊系统的一部分，模糊化或模糊推理等过程；综上所述，建立了一个基于神经网络和模糊控制的智能控制模型，该模型以内外照度、车流量和车速为输入，以灯组的控制模式为输出。这样才能使隧道的照明功能更好地为城市交通服务。

篇（8）

随着改革开放和社会主义市场经济的发展CIS战略作为近年来在国际上出现的一种新型现代企业管理手段日益受到我国沿海及内地部分大中型企业集团的重视和青睐，开始意识到CIS战略的商业价值和文化价值，并开始逐步实施CIS计划。例如:广东的“健力宝集团”“万宝电器集团”‘安徽的’‘扬子电气集团公司”等均纷纷导入CIS战略，实施CIS计划，并取得了显著的社会效益和经济效益。由此可见导入CIS战略对企业发展的重要性不可忽视。

首先，让我们来了解一下CIS的概念和内涵。

CIS是英文Corporate Identity System的缩写可以解释为企业形象识别系统。企业形象识别系统是现代企业经营管理的战略手段(又称CIS战略)是社会生产力发展到一定时期的产物。当社会生产力水平发展到产品同质化的时代企业通过市场行销手段来进行市场竞争。而当产品同质化与市场竞争白热化的时候，消费者无法从产品质量和行销力中明显分辨出企业或产品的优势企业需要有一种新的竞争力来区别于其他竞争者抢占更多的市场份额。在这种形势下形成和产生了企业形象识别系统设计的概念。

现代CIS理论起源于20世纪的欧美再传入亚洲。中国CIS战略的运用起源于20世纪90年代初并迅速掀起一股热潮。中国大陆的CIS战略受日本和中国台湾地区的影响较多较为重视视觉形象的建设。因此国内很多人认为企业形象识别系统仅仅就是标识的设计这是很狭隘的一种认识。当然标识可以说是VI的核心.而VI也正是企业形象识别系统的直接外在表现是消费者认知企业的直接因素但企业形象识别系统是由理念识别MI、行为识别BI、视觉识别VI三大部分组成。这三部分之间是协调共存的，缺一不可

MI企业的理念识别由企业的发展战略目标、经营理念及宣传口号等方面组成，是CIS系统的指挥中心及基本精神所在也是整个系统动作的原动力。

BI行为识别包含了企业的管理规章制度、行为规范、用语规范、促销活动、公益活动等。生产行为的识别是通过规范行为活动来区别于其他竞争者的。

VI是企业的视觉识别系统，是围绕企业标志、标准字体、标准色为基础展开的视觉形象一体化设计主要包括基本要素和应用要素两大部分。

在企业形象识别系统的这三个部分中前两个部分反映企业的内在素质后一个部分直接展示企业的外部形象。三者的有机结合.对企业的内部和外部计划、设计、生产和销售以及经营管理等多种因素r全面、综合治理把企业所希望塑造在社会公众中的独特印象通过鲜明的标准化、统一化的视觉形象体系卓有成效地凸现给社会公众，从而极大地促进产品的销售和生产。

下面就导入CIS战略对企业发展的重要性做一简单分析。

一、企业导入CIS战略是时展的必然趋势

随着社会经济和文化的发展人们的生活方式经历了巨大的转变，消费观念也逐渐从理性消费转变成感性消费。首先表现为购买商品时诉诸于情感的共鸣:消费者不再根据经济性、必须性，而是根据自己情感的需求去选购商品。凡是引起他们情感共鸣的商品他们甚至可以抛开价格的因素。同时消费者在选购商品时优先考虑产品的销售服务、企业形象等多方面因素。其次表现为求异心理，即个性化要求。消费者一改理性消费阶段遵循共性的消费心理，开始崇尚个性希望通过选购商品，表现出自我独特的个性魅力。这些为企业形象的塑造提供了良好的外部条件。企业只有通过从内在精神到外在行为及视觉传达的策划才能为消费者提供良好的服务和优质美观的产品，打造出企业完美的形象来适应时展的需求。 同时时代的进步更促使企业的行销战略也发生了极大的改变.由传统推销战略，即以卖方为主的战略进入营销战略，即按买方要求来调整产品的价格和质量，进而实行形象战略包括产品的内在品质、外在包装、道德服务等等也就是说，消费者选购商品最重要的是考虑到形象即产品的有形形象与无形形象。有形形象就是看得到、摸得着的部分如企业的标识、产品包装、名称、以及售后服务等无形形象r即企业的价值理念、精神坐标、目标方向、口碑信誉等。这些所构成的企业形象是企业对消费者的一种约定和承诺。此外，日常生活美学化也是当今社会消费形态的一种反映人们不但消费物质产品.更多的是消费非物质产品包括消费广告、消费图像、消费品牌等等。从这一点可以看出，企业形象识别系统CIS恰恰迎合了时展和社会进步的要求，导入CIS战略是企业发展的必然选择。

二、导入CIS战略对企业发展有积极的推动作用。

1导入CIS战略能明确企业经营战略，发挥企业技术、营销策略优势实现企业内部资源的合理配置。

2.导入CIS战略及相应的系统化设计，有利于理顺企业内部关系确保企业内部管理的高效运营。

3导入CIS战略能激励员工士气改善员工工作意识和积极性明确工作责任提高员工凝聚力和整体素质。

4导入CIS战略可以利用一切可利用的媒体资源的宣传优势，最有效地宣传企业和品牌形象。

5统一设计形式有利于连锁形象的统一和企业整体实力的宣传增加企业品牌在社会上的认可度。

6.导入CIS战略将品牌战略纳入整体CIS战略之中，就能保持品牌策略推进的系列性、规范性和合理性。

篇（9）

以韩都衣舍为代表的电子商务品牌店的特点

中国的电子商务市场纷繁复杂，经过不断的大浪淘沙，逐步形成了一系列有规模并自成品牌体系的电子商务企业。2010年淘宝网服饰类综合人气排名第一的韩都衣舍极具品牌代表性。

表一：韩都衣舍品牌定位过程图

初期，韩都衣舍采用的是代购模式，没有自主的品牌体系，仅仅是将网店定位为“进口韩国商品”。

成长期，韩都衣舍积极探索品牌发展的道路，从韩国引进新款后聘请设计师根据中国年轻时尚人士审美标准进行二次设计和加工，塑造品牌特色。

成熟期，韩都衣舍通过不断的摸索，打造出了自己的品牌，形成了自主设计、生产、销售的“研产销一体式”链条。

韩都衣舍CIS系统

广告大师大卫・奥格威认为：每一个广告都是对品牌印象的长期投资。②当今市场，已然进入形象至上的时代，对于电子商务企业，形象更显重要，因为消费者所获得的感知都是通过网络描述形成的。因此，电子商务企业需要围绕自身的品牌定位形成一套适合企业，并在成长中不断完善的CIS系统。③

1.VI（Visual Identity）官方网页设计

对于电子商务企业来说，网页设计是品牌定位的一种外在和直接的体现。韩都衣舍把目标消费者定位于追求时尚的年轻人士，要增加其浏览网页的兴趣，需要合理地运用图像、文字和色彩，并在品牌定位的基础上，根据季节和潮流不断更新页面图片和色彩文字。

在韩都衣舍2012迎新年页面上，其服装特辑用五张超链接的图片以动态的方式分别呈现在页面最醒目的位置。

表二： 韩都衣舍新年服装特辑页面色彩搭配分析表

可以看出，韩都衣舍在特辑里采用的色彩搭配以暖色系为主，其服装都带有一定的韩国元素，但又不是特别明显和突出，既体现了其“韩风”特性，又融入了自身独特的品牌元素，从而让自身的品牌定位通过产品并以网页包装的形式呈现在目标消费者眼前。

2.BI（Behavior Identity）企业行为识别

电子商务企业相比传统企业，其各种活动的举行和行为规范都是通过网络来传达给消费者。韩都衣舍在淘宝的淘江湖里成立了官方论坛，论坛包括韩・女郎、韩都速报、官方活动等14个板块，这些板块的版面是根据企业宣传需要、市场竞争需求设置形成的，其中最能体现韩都衣舍BI的板块为韩都速报和官方活动。

韩都速报：相当于企业信息的一个平台，里面有关于企业的各种新闻和对品牌形象的宣传信息，在此仅选取2011年12月31至2012年1月4日置顶的五篇帖子进行分析。

表三：韩都衣舍帮派论坛内容分析表

从这5篇帖子不难看出，除一则招聘信息外，其余四篇都从正面或侧面宣传了韩都衣舍的企业文化、品牌理念，表明了其对产品和消费者的态度。

官方活动：韩都衣舍不定期开展形式多样的活动，其中以线上发帖赢取韩都衣舍美衣和购物券为主，参与方式简单快捷，活动大多以节日为契机，吸引消费者参加。如圣诞节和元旦节分别开展的“圣诞狂欢节”、“寻找丢失的铃铛”、“许新年愿望，领贺岁大礼”等活动，这些活动培养了目标消费者的品牌忠诚度，活动奖品更是对企业产品的一种深度宣传，而购物券则激发了消费者的购物欲望。

3.MI（Mind Identity）企业理念识别

MI反映出一个企业的基本价值取向及经营战略和方针。在长期的发展中，韩都衣舍形成了卓越服务、团队精神、开拓创新、阳光正直、勤勉敬业、积极成长六大核心价值观。

电子商务企业品牌定位的方法

电子商务企业存在一个普遍现象，即缺乏品牌定位的概念和方法，为了争夺市场，将过多的精力投入到低价战中，无暇顾及自身的品牌定位。韩都衣舍的成功可以看出，只有在品牌形象和认知度上拔得头筹，才能在电子商务领域占得先机，而品牌定位则要考虑三个方面。

1.掌握企业自身实际情况，清晰定位市场和目标消费者

不论是传统企业还是电子商务企业，在进行品牌定位时都必须了解掌握企业自身实际情况，清晰定位市场和目标消费者。少数资金充足的电子商务企业，可在企业成立之初就进行大量数据分析，定位自身品牌；而大多数规模较小的企业，则可根据自身的运营状况及要开拓的目标市场来逐步进行品牌定位。

2.根据市场的发展方向确定品牌个性

只有把准市场的脉动，企业才能迎合消费者的需求，使企业品牌成为消费者的首要选择，从而盈利。韩都衣舍正是抓住韩流的发展趋势，确定了企业“韩风”的品牌个性。

3.打造优秀的适应企业良性发展的CIS系统

电子商务企业的VI是通过网页形式呈现出来的，网站的设计应该以用户为导向，突出人性化。合理的布局、字体和色彩的搭配、人物形象的设计可以使消费者乐于浏览网页，进而调动其购买欲。BI可以使企业的品牌形象以一种拟人化的形式呈现在消费者心中，从而与消费者产生情感互动，MI则是企业的灵魂，也是品牌所依赖的基础。企业的CIS系统是在品牌定位基础上形成的，适应企业良性发展的CIS系统则是品牌长青的基石。

韩都衣舍的成功之处值得诸多电子商务企业学习，但其仍存在一定的不足：至今为止都没有自己专属的LOGO，产品不能像only、adidas等知名品牌一样具有识别性。

本文通过对韩都衣舍品牌定位的研究分析，得出关于电子商务企业品牌定位的方法，以期对处在发展中的电子商务企业有借鉴作用。

注释：

①艾・里斯 杰克・特劳特：《定位》，中国财政经济出版社，2002年版，第2、3页

②大卫・奥格威：《一个广告人的自白》，中国友谊出版公司，1991年版

③李宝元：《广告学教程》，人民邮电出版社，2004年版

参考文献：

①A.J.斯雷沃斯基等著，王强译：《B-to-C电子商务》，中国人民大学出版社，2003年版

②菲尔・卡彭特：《E品牌――快速建立自己的因特网业务》，机械工业出版社，2001年版

③姜艳静：《电子商务中的客户关系管理研究》，中国优秀博硕士学位论文全文数据库(社科类)，2004年4月

④李爱花：《我国服装电子商务的应用研究》，中国优秀博硕士学位论文全文数据库(社科类)，2004年2月

篇（10）

中图分类号:TP274文献标识码:A

文章编号:1004-373X(2010)02-182-03

Networked Data Acquisition and Processing System Based on LabVIEW

CHEN Songlin1,HUANG Jianping2

(1.School of Electronic and Information Engineering,Nanchang Hongkong University,Nanchang,330063,China;

2.Key Lab.of Helicopter Rotor Dyn.National Defense Sci.and Tech.,Helicopter Research and Development Institute,Jingdezhen,333001,China)

Abstract:Requirements for the helicopter rotor tower testing system,using LabVIEW platform and Socket network technology developed a network of multi_channel data acquisition and processing system.The system consists of server_side and client_side components,the server_side responsible for data acquisition,save and publish,with the spectrum,power spectrum,autocorrelation,time_domain analysis and document playback,digital filtering,waveform monitoring function.Client is mainly responsible for the data remote display,a connection is established with DataSocket Server.This system has strong versatility and portability,it also can be used to test area for other purposes.

Keywords:LabVIEW;DataSocket network technology;data acquisition;file playback

0 引 言

在进行直升机旋翼试验时,需要对试验台各系统的参数进行采集,包括桨叶、桨毂、旋翼轴等旋转测试参数和天平、传动系统、滑油系统等非旋转参数;同时,还需要对关键参数进行实时监控,对重要参数进行实时处理。

根据试验台的需要,测试系统通常包括:数据采集处理单元、监视报警单元和示波单元等。传统的方法是每个单元相互独立,都要配备单独的数据采集器。这样做的优点是单一的故障不会影响到系统其他部分,缺点是浪费设备、通用性和可移植性差。随着网络技术、虚拟仪器技术的飞速发展,这种基于现场的测试系统被逐步淘汰。

1 LabVIEW及其DataSocket技术简介

LabVIEW是美国NI公司开发的一种基于图形程序的虚拟仪器开发平台,它以PC为核心,通过软件建立虚拟仪器面板,配置特定的硬件接口模块完成仪器控制、数据采集、显示以及分析处理[1]。LabVIEW作为测试测量领域的专业软件,其拥有丰富的图形控件、友好的人机界面、强大的数据显示、处理以及仪器控制能力等众多优点[2]。将网络技术与虚拟仪器技术相结合,构建网络化虚拟仪器系统,是虚拟仪器系统发展的方向之一。LabVIEW提供的DataSocket技术是一种基于TCP/IP协议,面向测控的网络技术。用户不必进行复杂的底层TCP编程就可以同时通过计算机网络向多个终端现场测量数据。

DataSocket由DataSocket API与DataSocket Server两部分组成。DataSocket API是用户访问或写入网络数据的接口;DataSocket Server负责提供DataSocket技术自带的协议(DataSocket Transfer Protocol,DSTP)协议和管理底层网络通信。数据者通过DataSocket API以字节流的方式向DataSocket Server中写入数据。数据订阅者通过DataSocket API从DataSocket Server中还原数据。

2 系统设计

2.1 系统硬件设计

系统硬件主要有凌华公司的PCI-9112数据采集卡、计算机、传输网络、旋翼试验台及分布在试验台上的各种传感器。其中采集卡具有16路单端或8路差分模拟输入通道,12位采样分辨率,110 kS/s最高采样率,±10 V最大模拟输入范围,3个可独立编程16位计数/定时器,携带A/D FIFO内存。其性能可满足一般工业现场需要。系统硬件结构图如图1所示。

图1 系统硬件结构图

2.2 系统软件设计

系统由服务器端和客户端组成,服务器端负责数据采集、保存及,并具有频谱、功率谱、自相关、时域分析以及文件回放、数字滤波、波形监测等功能。客户端负责数据的远程显示及保存。设在服务器端的DataSocket Server负责两者之间的数据传输。

数据采集模式设为连续采集。为减少数据读取周期,数据读取和处理使用两个并行循环。循环之间的数据传输使用队列(Queue)技术。队列结构是一种先进先出(FIFO)的结构,可以保证有序的数据传递,避免竞争或冲突。读取循环连续读取数据并放入队列,处理循环连续从队列读取并删除数据。如果数据处理周期大于读取周期,新读取的数据会缓存在队列中,队列内存设置足够大数据不会丢失。如果处理周期小于读取周期,当队列为空时,在设置的时间内处理循环处于等待状态,数据不会重复分析。为进一步减少数据读取周期、保证参加统计的样本数量,提高统计的准确性,数据保存、时域处理及直方图统计在采集停止后进行。

3 程序实现

3.1 DataSocket Sever的建立

在使用DataSocket Sever之前,必须在DataSocket Sever Manager中建立预定义数据项并进行相应的各种配置。在开始菜单中选择“程序/National Instruments/DataSocket/DataSocket Sever Manger”选项,打开“DataSocket Sever Manger”,在该程序中创建数据项并设置访问权限、客户端最大数目。只有创建了数据项,服务器端和客户端才能对该数据项进行访问。完成设置后,选择Settings/Save Setting Now选项保存当前设置。

在开始菜单中选择“程序/National Instruments/DataSocket/DataSocket Sever”,启动DataSocket Sever后,它所包含的数据项就可以在被允许访问的计算机上通过DSTP访问。

当软件界面右上角的绿灯亮时,表示已成功连接DataSocket Seve中指定的数据项。红灯亮则表示连接失败。

3.2 服务器端数据采集及处理

台湾凌华公司免费提供的软件包PCIS_DASK和DAQ_LVIEW PnP包含了采集卡驱动及LabVIEW接口函数,利用这些函数可在LabVIEW 8.2平台上实现数据采集与处理。前面板和程序流程图分别如图2,图3所示。

图2 服务器端前面板图

图3 服务器端程序流程图

当采集开始时启动两个While Loop循环分别进行数据采集及处理。采集循环中通过AI Config.vi以及AI Star.vi设置采样通道、缓存大小、采样模式、采样率等参数并启动采集,连续向缓冲区写入数据。用一个While Loop循环连续读取缓冲区的数据。第一次读取数据点数可设,以后每次读取点数为缓冲区中所剩数据和设置值的较大者。

读取的数据先经滤波子VI进行数字滤波,滤除试验中的随机干扰和噪声成分。使用了Butterworth滤波器,它在所有频率上提供平滑的响应,过渡带下降较缓慢,陡峭程度同阶数成正比。滤波后的数据分成两个数据流,一个由Enquene Element.vi将数据添加到队列尾部,供数据处理循环使用;一个送入Waveform Chart进行波形显示并写入DataSocket Sever。

数据写入DataSocket Sever有两种方式:一是使用DataSocket API中DataSocket Write.vi;二是利用Waveform Chart控件属性中的数据绑定功能。该系统使用第二种方式:右键点击Waveform Chart,选择属性:数据绑定,在数据绑定选择下拉框中“DataSocket”,访问类型选择“只写”,通过浏览选择DataSocket Sever中指定数据项的路径。

超限报警子VI对各通道进行波形监测,当所选通道的采集数据超过设置的限制值时,红色报警灯亮。其主要用到了Amplitude and Levels.vi。

每次读取的数据送入Insert Into Array.vi,利用移位寄存器将数据插入之前所有数据的尾部,停止采集后,所有数据流向时域、文件以及直方图子VI。文件子VI中使用Write to Spreadsheet File.vi将数据及采样率写入Excel电子表格。时域子VI使用Basic Averaged DC_RMS.vi以及Amplitude and Levels.vi计算各通道的平均值、有效值、最大值、最小值。直方图子VI使用Histogram.vi对所选通道进行直方图统计,显示各数据点的概率分布。

数据处理循环使用Dequeue Element.vi从队列中连续读取并删除数据,其超时等待设为1 s,即当队列为空时,循环等待1 s后若队列中无元素则中止循环。频谱分析使用FFT.vi对数据进行单边FFT变换,计算信号的频率组成成分。功率谱分析使用FFT Power Spectrum.vi计算随机信号的能量分布。自相关分析使用AutoCorrelation.vi检测信号中的周期成分。

当接线板第1~3通道无输入,第4通道接1 500 Hz,2.5 V的正弦波时,其功率谱、自相关分析、时域分析及直方图统计界面如图4所示。

3.3 文件回放

文件回放主要从Excel表格中读取数据进行波形显示和分析。通过Read From Spreadsheet File.vi一次性读取表格中所有数据,再通过While Loop循环以及Array Subset.vi逐次读取设定的点数。在读取循环中对数据进行频谱、功率谱、自相关分析。数据读取停止后,进行时域分析以及直方图统计。其程序框图如图5所示。

图4 服务器端数据处理界面图

图5 服务器端文件回放程序框图

3.4 客户端数据显示

客户端通过DataSocket API中的DataSocket Read.vi以及一个While Loop循环连续地从DataSocket Sever中指定的数据项读取数据并进行显示和保存,其程序框图如图6所示。

图6 客户端程序框图

图6中“dstp://20080715_0011/newdouble”为指定数据项的访问路径。其格式为“dstp://计算机名/数据项名”。

4 结 语

该系统是基于直升机旋翼试验而开发的,服务器端设在测控间,主要采集直升机旋翼试验台上应变、压力、力、力矩等参数。客户端设在试验管理人员办公室,对试验数据进行实时监控。该系统数据处理功能较多,通用性及可移植性强,还可用于其他用途的测试领域。

参考文献

[1]闫玲,方开翔,姚寿广.基于LabVIEW的多功能数据采集与信号处理系统[J].江苏科技大学学报,2006,20(3):50-54.

[2]陈锡辉,张银鸿.LabVIEW 8.20程序设计从入门到精通[M].北京:清华大学出版社,2007.

[3]高占风,杜彦良,刘玉红,等.基于LabVIEW的远程数据采集与传输系统[J].微电子学与计算机,2007,24(3):102-104.

[4]杨乐平,李海涛,赵勇,等.LabVIEW高级程序设计[M].北京:清华大学出版社,2002.

[5]梁惺彦,和卫星.LabVIEW实现远程数据采集与传输[J].微计算机信息,2004,20(9):44-45.

[6]燕延,马增强,杨明.基于LabVIEW的数据采集与处理软件编程技巧[J].微计算机信息,2005,21(5):153-154.

[7]王剑.基于LabVIEW的数据采集及分析系统的开发[D].哈尔滨:哈尔滨理工大学,2004.

篇（11）

中图分类号:TP301文献标识码:A文章编号:1009-3044(2009)33-9569-03

Proxy signcryption Model Based on the Relations of Proxy and Verifiers in Internet

YAO Bao-yan

(Xi'an Siyuan University, Xi'an 710000, China)

Abstract: The proxy signcryption scheme with proxy signature, key agreement protocol, signcryption scheme and the relationship of proxy and verifiers has perfect forward secrecy, at the same time it can low the cost. There are only two kinds of proxy and verifiers in Internet:point-to-point proxy signcryption scheme with perfect forward secrecy;point-to-multipoint proxy signcryption scheme with perfect forward secrecy.It will introduce the two models respectively in this paper.

Key words: proxy signcryption scheme with perfect forward secrecy; proxy signcryption scheme; signcryption scheme

现实生活中一般人习惯以印鉴辨识签署者的身份及文件真伪,当印鉴持有人因为某些原因无法亲自用印时,印鉴持有人可将印鉴转交可信赖的人代为用印。在处理电子文件或其他商业交易中,亦可能需授权可信赖的第三者,代为行使数位签署的行为。其中如公文签署或裁决,常因人事调动或请假须由职务人于期间代为执行业务,或因涉及业务专业性并经法律规范下,需委托专业公司或专业人员执行文件签署之行为,例如股票、债券、票券等有价证券签证,必须经由具公信力的金融机构或政府机关签证后,才能于市场公开上市交易;目前信托法、不动产及债权证券化等相关法案的草案大都已交付立法机关审查中或已经立法机关审查通过,将来这些有价证券渴望顺应潮流趋于无实体化,成为电子有价证券,并开放于公开市场或网际网络上交易买卖,这些电子有价证券亦须经发行机构及认证机构签证而成为有效的电子有价证券。可运用签密法的架构执行电子有价证券买、卖交易及签证等作业,买方能于交易中验证电子有价证券的真伪,而证券机构亦可验证交易的合法性,依据交易执行电子有价证券过户程序,并且于交易通讯过程可保护交易热莸幕密性。

1 一对一完美正向安全的签密法

1.1 签署授权书签名阶段

假设某个原签密者U0将含有原签密者身分信息、签密者身分信息、授权期限及授权范围等信息组合而成的授权书mw,运用Schnorr签名法产生授权书签名,并透过公开网络传送给签密者Ua。U0执行下列步骤:

步骤1.随机选择一个整数v0∈Z*q,并计算

r0=gv0 mod p (1)

s0=v0+x0・H(mw,r0) mod q (2)

步骤2.将授权书签名(mw,r0,s0)透过公开网络传送给Ua。

1.2 产生私钥阶段

当Ua收到Ua之授权书签名后,首先验证授权签名的正确性,并利用此授权书、授权书签名及其私钥计算私钥。

步骤3.验证授权签名:

(3)

如果(3)式成立,则确认(mw,r0,s0)为U0的授权签名。

步骤4.计算私钥:

Xp=H(mw,r0)・xa+s0 mod q (4)

1.3 产生签密本文阶段

Ua于验证U0之授权签名为有效之数字签名后,假设Ua将讯息m之签密本文给验证者Ub时,需执行以下的步骤:

步骤5.Ua计算密钥协议讯息ra

ra=yb H(m) mod p (5)

将ra传送给Ub。

步骤6.Ub收到ra时,随机选择一个整数vb∈Zq*,计算密钥协议讯息rb传给Ua

rb=ravb mod p (6)

步骤7.Ua接收到Ub密钥协议讯息rb,随机选择一个整数va∈Zq*,计算交谈密钥kp

(7)

随即以适当长度将kp分割为k1与k2。

步骤8.Ua计算签密本文

r=KHk2(m,bind_info) (8)

s=(va-xp・r) mod q (9)

c=Ek1(m) (10)

将步骤4所产生之签密本文、授权书及授权书签名的讯息(c,r,s,mw,r0)传送给Ub,其中bind_info表示验证者的识别信息,例如验证者的公钥或凭证。

1.4 验证签密本文阶段

Ub收到Ua所传送的(c,r,s,mw,r0),执行下列步骤:

步骤9.计算公钥

(11)

步骤10.计算交谈密钥

(12)

随即以适当长度将kp分割为k1与k2。

步骤11.使用k2将讯息密文解密成明文

m=Dk1(c) (13)

步骤12.验证下列等式(14),若等式成立,则m为合法且为Ua所发送的原始讯息

r=KHk2(m,bind_info) (14)

2 一对多完美正向安全签密

签署授权书签名阶段与一对一完美正向安全签密一样,产生私钥阶段与一对一完美正向安全签密一样。这里不赘述。

2.1 产生签密本文阶段

Ua于验证U0之授权签名为有效之数位签名后,假设Ua将讯息m之签密本文给验证者Ri(i=1,…,n)时,需执行以下的步骤:

步骤1.Ua计算密钥协议讯息ri

Ri=yiH(m) mod p (15)

将ri传送给Ri(i=1,…,n)。

步骤2. Ri(i=1,…,n)收到ri时,随机选择一个整数vi∈Zq*,计算密钥协议讯息ri'传送给Ua

ri'=rivi mod p (16)

步骤3.Ua接收到Ri(i=1,…,n)密钥协议讯息ri,随机选择一个整数vi'∈Zq*,计算交谈密钥ki

(17)

随即以适当长度将ki分割为ki1与ki2。

步骤4.Ua计算签密本文

Ua任选一个加密密钥K,并计算h=KHK(m)及利用c=EK(mh)的加密式来将m加密成密文c

Ti=KHk12(mhbind_info) (18)

Si=(vi'-xp・Ri) mod q (19)

Ci=Eki1(K) (20)

将步骤4所产生之签密本文、授权书及授权书签名的讯息(mw,r0,c,c1,t1,s1,…,cn,tn,sn)传送给Ri(i=1,…,n)。

2.2 验证签密本文阶段

Ri(i=1,…,n)收到UA所传送的(mw,r0,c,c1,t1,s1,…,cn,tn,sn),执行下列步骤:

步骤5.计算公钥

(21)

步骤6.计算交谈密钥

(22)

随即以适当长度将ki分割为ki1与ki2。

步骤7.使用ki1获得密钥K

K=Dki1(ci) (23)

步骤8.使用 将讯息密文解密成明文

w=Dk(c)(24)

并将w分成m、h和bind_info

步骤9.检查是否h可以从h=KHK(m)得到和是否ti可以从KHKi2(w)计算得到。

3 结论

该论文所提出的广播签密法之授权方式为具授权书的部分授权方式,原签密者签署授权书签名时,并不需藉由安全信道传送授权信息,直接使用公开网络,将授权书签名传送给签密者,签密者运用此签名及其私钥产生私钥,原签密者及其它第三者均无法得知私钥,所以本方法所产生之签名为保护的签名;因公钥含原签密者之公钥、签密者之公钥及授权书签名,所以验证者于验证签名时,可视为同时验证授权书签名,较之授权书签名的授权方式,需验证签名及授权签名,本方法提供较佳之验证签名效率。

参考文献:

[1] Li JG, Cao ZF, Zhang YC. Nonrepudiable proxy multi-signature scheme[J]. Journal of Computer Science and Technology, 2003, 18(3):399-402.

[2] 李继国,曹珍富,张亦辰.多重签名方案的密码分析与修改[J].高技术通讯,2003,13(4):1-5.