基于因子图优化的激光惯性SLAM方法研究

融合激光雷达和惯性测量单元的SLAM方法是拒止环境下自动驾驶定位建图的重要技术手段。该技术包含前端和后端2个数据处理模块,在后端数据处理方面,现有方法存在长时间运行时累积误差较高、回环检测计算负载较大以及复杂拒止环境下鲁棒性不理想等问题。针对上述需求,提出一种适配前端激光惯性里程计的新型后端数据处理方法。该方法采用因子图优化算法架构,建立激光连续关键帧间的惯性单元预积分模型,将该模型作为因子图架构中表征惯性单元数据的算法因子,降低数据处理的计算负载。构建基于Scan-Context描述符的高效回环检测方法,将点云数据三维空间结构特征转化为二维特征图,在保证回环检测精度的前提下进一步提高计算效率。结合前端里程计信息,构建包含里程计因子、惯性单元预积分因子和回环检测因子误差项的目标函数,通过非线性优化算法求解最优位姿状态,形成完整的SLAM算法结构。对所述方法及FAST-LIO2、LIO-SAM和SC-LeGO-LOAM等现有主流激光惯性SLAM方法基于开源数据集进行对比验证,并开展实车试验。结果表明:相较于现有方法,所述DSC-Algo方法在公开数据集测试中的计算性能和全局定位精度实现了显著提升,在现实拒止环境实车测试中的定位精度和算法鲁棒性也具有明显优势。

基于动态博弈算法的切入场景下自动驾驶车辆运动规划研究

鉴于在车辆换道切入的场景中,自动驾驶车辆容易出现频繁的误减速、误避让,而造成通行能力和乘员舒适性的下降,提出一种基于主旁车动态博弈的切入场景决策规划算法。在行为决策层,根据切入场景中主旁车的冲突性关系,联立相关车辆运动方程建立整体系统的运动模型,构建考虑旁车状态的切入博弈模型,设计安全性和舒适性收益函数,进行驾驶行为博弈,输出行为决策结果。在轨迹规划层,根据车辆间距构建避障约束条件,以Sigmoid函数轨迹的变曲率和速度切向矢量的时间分量来构建车辆动力学约束。同时以加权收益方式联合考虑驾驶习惯和舒适性等需求,建立轨迹规划数学模型,求解得到满足上层博弈决策要求的运动轨迹。Carsim-Simulink联合仿真结果表明,在不同的初始条件下主车与切入的旁车能进行多种形式的合理的交互决策,准确完成切入场景下的运动规划任务,车辆能准确跟踪输出的轨迹,更符合一般驾驶习惯,提高了车辆的舒适性。

考虑操纵稳定性的自动驾驶汽车轨迹综合优化方法

针对自动驾驶汽车在局部轨迹规划上对车辆操纵稳定性考虑不足、对车辆模型过度简化和缺少对车辆舒适性客观评价的问题,建立了考虑车辆操纵稳定性的车辆三自由度模型,模拟自动驾驶汽车换道场景,根据输入车轮转角得到输出的换道轨迹,运算得到车辆换道行驶参数化方程和行驶轨迹特征.运用BP神经网络对行驶轨迹特征进行识别,得到自动驾驶汽车换道持续时间和横向偏移距离所对应的车轮转角变化关系.在不同换道车速下,根据不同换道持续时间和横向偏移距离,输入车轮转角得到换道优化轨迹簇和操纵稳定性参数.在只考虑行驶效率和安全的常规轨迹优化方法的基础上,构建轨迹综合优化目标函数,考虑表征车辆换道过程舒适性和操纵稳定性的(横摆、侧倾、侧向)加速度变化率均值,提出一种基于行驶效率、安全性、舒适性和操纵稳定性的轨迹综合优化方法.对轨迹综合优化目标函数进行求解得到最优换道行驶轨迹,联合仿真结果表明该方法优于常规轨迹优化方法且舒适性、操纵稳定性改善达20%以上.

建筑电气供配电系统的设计研究

在智慧城市建设背景下,智能化建筑的数量快速增加,在优化居住体验、降低运行成本等方面展现出了突出优势。对于民用住宅建筑来说,大多选用10kV变配电系统,如何进行电力分配以及保障用电安全,成为智能建筑供配电系统设计中必须要考虑的问题。通过负荷计算结果进行负荷分级,在此基础上选择相应规格的变压器、备用电源与继电保护装置,并推广使用配电自动化系统,对优化智能建筑的使用效果有积极帮助。

探究腹腔镜下结肠癌根治术治疗结肠癌的优越性

目的探讨腹腔镜下结肠癌根治术治疗结肠癌的优越性。方法将本院在2016年2月至2018年3月收治的53例结肠癌患者随机分为治疗组和对照组,27例治疗组患者采取腹腔镜下结肠癌根治术进行治疗,26例对照组患者采取传统开腹手术进行治疗,比较两组患者的手术时长、肛门排气时间、手术中的出血量、住院时间以及切口大小。结果经对比发现治疗组患者的手术时长、肛门排气时间、手术中的出血量、住院时间以及切口大小均显著优于对照组患者,两组患者的各项数据对比有统计学意义(P<0.05)。结论采取腹腔镜下根治术治疗结肠癌的临床疗效显著,对患者造成的创伤更小,术后恢复也更快,值得临床推广运用。

单纯修补术和胃部分切除术治疗急性胃穿孔患者的临床疗效

目的比较单纯修补术和胃部分切除术治疗急性胃穿孔患者的临床疗效。方法选取2016年3月至2018年4月收治的77例急性胃穿孔患者作为研究对象,根据手术方式不同分为试验组(40例)与对照组(37例)。试验组采取单纯修补术进行治疗,对照组采取胃部分切除术进行治疗,比较两组的治疗效果。结果试验组手术时间、住院时间、并发症发生率、术中失血量、胃肠功能恢复时间均优于对照组,差异有统计学意义(P <0. 05)。结论单纯修补术治疗急性胃穿孔患者的疗效肯定,可以促进患者更快恢复。

基于轨迹张量的自动驾驶复合信息综合映射方法

信息映射的精度和效率不足制约着自动驾驶汽车的性能。对自动驾复合信息进行数据结构和映射方式的优化以提高运算效率和精度;建立自动驾驶轨迹分类求解模型,根据操纵输入求解轨迹信息和姿态信息;通过多重拟合实现操纵、轨迹和姿态信息的参数化表达。针对自动驾驶信息的参数化特征,提出轨迹张量的概念;利用张量系统高阶次、多维度的数据结构,形成轨迹规划和轨迹跟随中两类基本映射关系的数据样本;利用样本在离线环境下充分训练深度学习系统,得到两类基本映射关系模型。经仿真试验证明,所有组别驾驶数据映射计算效率均高于常规微分方程法,且计算误差均在允许范围内。基于轨迹张量的信息映射模型可有效提升轨迹规划和跟随的精度和效率,提高自动驾驶汽车的安全性和适应性。

基于轮胎力预判与拟合的轨迹跟踪控制

轮胎与地面的复杂作用过程决定其模型的反解不充分存在,因而无法直接求解考虑了轮胎特性的复合车辆模型由轨迹得到期望控制量。为此,提出了基于轮胎力预判与拟合的轨迹跟踪控制策略,根据物理层面的界限将轨迹跟踪控制分解成为上、下两层进行:上层控制采用终端滑模控制算法,根据目标曲率动态求解车身动力学实现对期望前轮侧向力的预判;下层控制采用系统辨识思想提取轮胎特征点数据,通过样条函数直接拟合轮胎力的作用特性得到期望转向角度。建立复合车身与轮胎的12自由度车辆动力学模型,并依据保持不同车速所需滑动率试验值,建立半经验滑模纵向控制策略实现对车速的控制。最后,以神经网络构建对比算法,在考验稳定性的阶跃曲率工况及模拟连续转弯道路的多变曲率工况下,验证了轮胎力预判与拟合算法的高效性及全局鲁棒性。