基于深度强化学习的移动机器人三维路径规划方法

针对三维未知环境中存在的高复杂度和不确定性的问题,提出一种在有限观测空间优化策略下基于深度强化学习的移动机器人三维路径规划方法。首先,在有限观测空间下采用深度图信息作为智能体的输入,模拟移动受限且未知的复杂三维空间环境;其次,设计了两阶段离散动作空间下的动作选择策略,包括方向动作和位移动作,以减少搜索步数和时间;最后,在近端策略优化(PPO)算法基础上,添加门控循环单元(GRU)结合历史状态信息,以提升未知环境中搜索策略的稳定性,进而提高规划路径准确度和平滑度。实验结果表明,相较于A2C(Advantage ActorCritic),所提方法的平均搜索时间缩短了49.07%,平均规划路径长度缩短了1.04%,同时能够完成线性时序逻辑约束下的多目标路径规划任务。

溃坝洪水演进一维水动力模型

中国是受洪水灾害影响最严重的国家之一。洪水数值模型可准确地反映洪水的演进与致灾过程。本研究针对天然河道洪水过程存在的尺度大、水流流态复杂、河道断面形式多变以及计算建模困难等问题,提出一套基于Godunov格式的有限体积法离散圣维南方程组的一维水动力模型,并采用求解复杂断面水力要素之间关系的方法,提高了一维水动力模型求解的精度与效率,精确地反映了复杂断面河道的水流运动特性。将模型模拟得到的数值解与算例中的解析解或实测数据进行对比,结果表明:(1)构建的一维水动力模型模拟结果与理想算例解析解及实验实测数据吻合程度均较高,所有算例的E NS均大于0.5,说明模型具有良好的稳定性和适应性;(2)将模型应用至金沙江白格堰塞湖溃坝洪水算例中,模拟得到的流量峰值及整体洪水过程均与实测过程吻合较好,在叶巴滩和苏洼龙两个测点处E NS分别为0.633和0.812,证明了模型在实际应用中的适用性与可靠性。结果表明,开发的一维水动力模型对溃坝洪水等水流流态复杂、突发性强的洪水过程具有良好的模拟效果。本研究可为河道及溃坝洪水风险的初步、快速评估等工作提供有效的模拟支撑。

高校餐饮营养与健康问题探讨

高校餐饮作为大学生日常生活的重要组成部分,直接关系到大学生的营养健康。随着社会经济的发展和人们生活水平的提高,高校餐饮行业也迅速发展,与此同时,高校餐饮营养与健康问题也日益凸显。本文通过调查分析,深入了解高校餐饮的现状和存在的问题,探讨高校餐饮与大学生的营养摄入和健康状况之间的关系,为改善高校餐饮和大学生健康提供参考性建议。

基于多源数据融合的城市洪涝模拟高精度地形构建方法

为了解决城市洪涝模拟精细地形数据难以获取的问题,提出了一种考虑管网数据、道路数据和建筑物数据等多源数据融合的城市洪涝模拟高精度地形构建方法。以唐山市龙王庙河周边区域作为实例验证研究区域,基于该方法构建的DEM建立了研究区城市雨洪模型(GAST-SWMM耦合模型),并对两场降雨条件下的雨洪过程进行了模拟,模拟得到的积水位置与实际积水位置相吻合,其中一场降雨条件下两处水位的纳什效率系数分别达到0.92和0.87,水位峰值相对误差为3.35%和3.63%,验证了方法的有效性,表明采用该方法构建的DEM能够较好地反映研究区域的地形特征,可满足城市洪涝模拟的精度要求。

小区尺度雨洪过程模拟及径流分配特性研究

为了研究小区尺度地表径流各组分占比随不同重现期降雨的变化规律,以西咸新区天福和园小区为研究对象,采用GAST-SWMM耦合模型,以模拟时长及地形边界条件为变量进行研究分析。研究表明:经两场实测降雨过程验证,模型确定性系数分别为0.83和0.82,表明构建的一二维耦合模型精度较高;在本文设置的两种工况下,小区地表径流外排率和管网排水率均随降雨重现期增大而以渐进曲线形式增大,土壤下渗占比和地表填洼率随降雨重现期增大而减小;小区地表径流外排和管网排水主要发生在降雨期间,分别占各自排水总量的94.88%和94.36%;小区地形边界条件对径流过程模拟的影响不容忽视,在有围墙及无围墙工况下平均地表径流外排率分别为9.42%、22.55%。本研究可为地势相对四周较低区域的排水防涝设计提供参考。

FRP箍筋强度保留率分布模型与可靠性分析

基于文献数据,采用假设检验法,开展纤维增强复合材料(FRP)箍筋强度保留率分布规律研究.通过Kolmogorov-Smirnov(K-S)检验对比了Weibull分布、正态分布及对数正态分布这3种模型对FRP箍筋强度保留率的拟合优度.结果表明:当FRP箍筋弯折半径(R)与箍筋直径(D)之比(R/D)在常规范围内(3~5)时,对数正态分布为最优分布模型,据此得到95%和50%保证率下FRP箍筋强度保留率分别不小于32.46%和43.79%;中国、美国、日本和加拿大四国规范保留率预测公式计算结果的保证率仅为24.1%~40.3%,偏于不安全.根据中国FRP纵筋与箍筋的强度保证率要求,当R/D=3、4、5时玻璃纤维增强复合材料(GFRP)箍筋强度保留率不小于38.86%、35.68%、46.09%.

杜仲叶中环烯醚萜提取技术的研究进展

环烯醚萜含有多种药理作用,是在杜仲、玄参、车前草等植物中广泛存在的一种单萜化合物。研究表明,杜仲叶中含有较多的桃叶珊瑚苷、车前草苷、京尼平苷酸等环烯醚萜化合物。目前,因为杜仲叶的药理作用及国内丰富的资源,受到学者的广泛关注,现已开发出多种以杜仲叶作为原材料的保健品。通过查阅文献对杜仲叶及环烯醚萜的研究现状进行了分析总结,然后综合文献,对比分析杜仲叶环烯醚萜提取技术的发展状况,得出适合环烯醚萜提取的技术。最后,展望杜仲叶环烯醚萜的发展前景。

重复经颅磁刺激联合任务导向性训练对脑卒中患者社区步行能力的影响

目的:探讨重复经颅磁刺激(repetitive transcranial magnetic stimulation, rTMS)联合任务导向性下肢运动功能训练对脑卒中患者社区步行能力及平衡功能的影响。方法:将80例脑卒中患者随机分为实验组与对照组,每组40例,其中实验组脱落1例,对照组脱落2例。2组患者均接受常规康复训练,对照组在此基础上给予rTMS治疗,实验组给予rTMS联合任务导向性下肢运动功能训练,每天治疗1次,每周5 d,连续治疗4周。2组患者均在治疗前后进行功能评估,包括下肢Fugl-Meyer评分(Fugl-Meyer Assessment of lower extremity,FMA-LE)、10米最大步行速度(10 meter walk test,10MWT)、6 min步行试验(6 minute walk distance,6MWD)、起立-行走计时测试(time up and go test,TUG)、仪器平衡功能测试评估患者姿态稳定极限。结果:治疗后2组患者的FMA-LE、10MWT、6 min步行距离、TUG、极限位移时的移动速度、最大位移、终点位移均较治疗前改善(P<0.05),但对照组患者治疗前后极限位移时的反应时间及方向控制差异无统计学意义(P>0.05),治疗后实验组的观察指标改善程度均优于对照组(P<0.05)。结论:r TMS联合任务导向性下肢运动功能训练对于脑卒中患者社区步行能力及平衡功能有明显改善作用,其疗效优于单一r TMS治疗。

考虑降雨空间分布的城市内涝对模式雨型响应特征分析

短历时暴雨是形成城市内涝的主要原因,其雨型对内涝致灾影响显著。以陕西省西咸新区沣西新城为研究区域,基于模式雨型设计了具有不同集中度的典型暴雨过程,并考虑了降雨空间分布的不均匀性,应用城市雨洪模型(GAST-SWMM耦合模型)对7种模式雨型在不同重现期下的致涝特征进行模拟分析。结果表明:(1)单峰雨型比双峰雨型具有更强的致涝性,雨峰为中后峰的单峰雨型致涝性更强,雨峰为中峰的单峰雨型在小于50 a重现期下淹没量最大,而在大于50 a重现期下雨峰为后峰的单峰雨型淹没量最大,100 a重现期下其淹没量较雨型Ⅳ增大6.58%;(2)双峰雨型中雨型Ⅴ的致涝性最强,在100 a重现期时,其淹没量较雨型靠前的单峰雨型增加1912.42 m^(3);在大于20 a重现期时,雨型Ⅴ在中风险区的积水面积较雨峰靠前的单峰雨型增大1.81%~2.29%;(3)各雨型在高风险区的积水面积峰现时间随重现期的变化而不同,雨型Ⅵ的峰现时间始终在降雨结束时出现,雨型Ⅱ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅶ的峰现时间随着重现期增大而提前;雨型Ⅰ、Ⅲ的峰现时间在小于20 a重现期时随着重现期增大,分别从105 min延后至120 min、110 min,在大于20 a重现期时随着重现期增大,分别从120 min、110 min提前到100 min。城市内涝特征对不同模式雨型条件下的响应规律的研究,可为相关部门抗涝救灾提供参考。

准噶尔盆地玛湖凹陷风城组页岩油富集主控因素与模式

通过岩心观察、实验分析测试和地质剖析等多方法相结合,研究准噶尔盆地玛湖凹陷下二叠统风城组页岩油富集主控因素,建立页岩油富集模式。研究结果表明,玛湖凹陷风城组页岩油的富集受到有机质丰度和类型、储集能力以及运移烃量的联合控制,具体表现为:①高有机质丰度为页岩油的富集提供了物质基础,有机质类型为Ⅰ型和Ⅱ型的页岩含油性较好;②储集能力制约页岩油富集,宏孔是风城组页岩油富集的主要空间,孔隙大小和裂缝规模直接控制了页岩油的富集程度;③页岩层系内烃类的运移影响页岩油富集,发生了排烃作用的页岩含油性差,而接受了外来运移烃的页岩含油性显著更好;④岩相能综合反映页岩油的生烃及储集能力,纹层状长英质页岩、纹层状灰云质页岩和厚层状长英质页岩含油性较好,为页岩油富集的有利岩相。受控于以上因素,风城组页岩层系内部存在烃类的相对运移,导致页岩油富集过程差异,据此建立的风城组页岩油的富集模式为“原地富集”和“运移富集”两种类型。通过有利岩相与富集主控因素叠合,可以优选出风城组页岩油甜点段,对页岩油勘探开发具有重要意义。

紫薯复合营养餐粉的研制及冲调性能研究

以采用真空冷冻干燥技术制备的紫薯全粉为主要原料,添加燕麦粉、魔芋粉、脱脂奶粉及木糖醇等制备紫薯复合营养餐粉。紫薯复合营养餐粉的最佳配方为紫薯粉2.8 g(26.4%)、魔芋粉0.6 g(5.7%)、燕麦粉2.8 g(26.4%)、脱脂奶粉2.4 g(22.6%)、木糖醇2.0 g(18.9%)。紫薯复合营养餐粉的最佳冲调温度为75℃,最佳冲调水量(营养餐粉质量/冲调用水量)为1∶8,结块率为0.53%,润湿下沉性及速溶性较好。

校园零食安全现况及研究对策分析

本文以校园周边零食安全问题为切入点,经过调研、分析发现当前“不安全零食”现象依旧存在,“三无产品”、添加剂超标等问题屡见不鲜。然后通过查阅与校园零食安全有关的法律法规,寻找与之对应的解决措施,普及食品安全知识,同时呼吁有关部门引起重视,完善相应制度规定、加强监督监管,完善食品教育课程等,为人们科学选择零食提供指导性意见和理论支撑,引导人们正视零食,在不影响正餐的前提下合理选择零食,确保营养健康与安全。

基于 K 近邻和水动力模型的城市内涝快速预报

利用水动力模型模拟各量级降雨情况下的城市内涝演变过程,以内涝演变过程数据作为K近邻算法机器学习模型的训练集进行模型训练,采用大气数值模式预报降雨驱动经过训练的K近邻算法机器学习模型进行城市内涝快速预报,并以陕西省秦汉新城3场实测降雨检验了模型的预报性能。结果表明:该模型可在17s内快速预测出城市内涝积水,预报内涝积水面积平均误差不超过8%,积水量及积水深度平均误差不超过15%;该模型预报性能较好,可增强城市防灾减灾能力,有效降低生命财产损失。

引入曲率与角度校正的柔性机构三维形状多芯光纤重构方法

为提高柔性机构三维位形参数光纤测量精度,提出了基于曲率与角度校正的多芯光纤三维形状重构方法。通过引入方向角和曲率校正系数,改进了柔性三维形变多芯光纤重构算法;利用准分子激光器和相位掩膜法制备了多芯光纤光栅传感阵列,建立了多芯光纤三维形状重构实验系统;实验测量了不同曲率比例因子下的形状重构误差,分析了曲率与角度校正前后形状重构误差;通过对应变进行了三次样条插值,并对方向角和曲率进行了校正,得到了形状重构误差平均值为0.74 mm、最大值为1.64 mm;利用校正后的多芯光纤传感系统进行三维螺旋形变重构实验,得出重构精度提高了10.2%。研究结果表明,基于曲率与角度校正的多芯光纤三维形状重构方法具有更高精度,在柔性机构三维位形实时监测中具有应用前景。

“超越文字”:中国网文“出海”现状及提升路径

随着传统的文化传播手段逐渐趋于停滞,网文作为新进的文化形式,已经在海外悄然发展并受到越来越多的关注。网文拥有极佳的文化传播潜力,成为我国海外文化输出和软实力建设的最佳载体。本文分析网文“出海”的现状,从文化的角度出发,充分发挥其IP核心可能性,“求同存异”,适当引导和合理把控,把握提升路径形成成熟的文化传播,从而“超越文字”为中国文化软实力的强大提供充足的供给。

“交通开阖法”结合肌内效贴治疗中风后下肢水肿临床观察

目的:观察"交通开阖法"结合肌内效贴扎术治疗中风偏瘫患者下肢水肿的临床疗效。方法:将入选的90例中风偏瘫后下肢水肿患者随机分为治疗组和对照组各45例,两组均接受常规药物及综合康复治疗,对照组采用肌内效贴扎术治疗,治疗组在对照组治疗基础上结合"交通开阖法"治疗。观察两组治疗前后水肿情况、水肿疗效、踝关节主动活动度(AROM)以及下肢运动功能(FMA)评分变化,比较两组临床疗效。结果:两组治疗前水肿情况、AROM值以及FMA评分比较,差异均无统计学意义(P>0.05);两组治疗后水肿情况、水肿疗效、AROM值及FMA评分与同组治疗前比较,差异均有统计学意义(P<0.05);治疗组治疗后水肿情况、水肿疗效、AROM值以及FMA评分与对照组比较,差异均具有统计学意义(P<0.05)。结论:"交通开阖法"联合肌内效贴扎术是一种治疗中风偏瘫患者下肢水肿的有效方法,可明显改善患者下肢水肿程度和运动功能。

支流洪水组合对干流区域的致灾影响模拟分析

为了探究不同支流洪水组合对干流区域的致灾影响,构建了一二维耦合水动力模型并进行验证.采用耦合模型分别对理想Y型流域和宁波市海曙区三江口区域进行建模,模拟了不同峰现时差的支流洪水过程,选取了干流洪峰流量、积水量、淹没面积、最大淹没水深和最大漫出距离5个指标来反映洪水在干流区域的致灾情况.研究结果表明:(1)所构建的一二维耦合模型可以较好地反映一维河道和二维地表的水量交换过程;(2)在理想算例中,随着支流洪水峰现时差的增加,洪水对干流区域的致灾情况明显减轻,所选取的5个指标分别削减了1.52%~22.34%、5.70%~75.48%、8.49%~97.60%、1.88%~36.45%和2.03%~37.56%;(3)随着余姚江和奉化江洪水峰现时差的增加,甬江区域受洪水的影响明显下降,所选取的5个指标分别削减了10.03%~21.47%、52.28%~94.16%、56.05%~97.55%、11.69%~28.46%和29.21%~76.64%.以期该研究为平原河网区域的防洪工作开展提供参考.

含油气盆地氦气分布特征与成藏机制

氦气是一种不可替代的战略性矿产资源,全球的商业性富氦气藏(He>0.1%)都是在油气勘探过程中偶然发现的.通过对全球75个富氦气田和1048个天然气样品统计分析发现,天然气中氦气普遍具有“稀”“伴”和“杂”的特征,富氦气田的埋深通常小于4500m.He-CH_(4)和He-CO_(2)气田的氦气含量明显低于He-N_(2)气田(He>1%).然而,前两种气田的氦气地质储量主要为10^(7)~10^(11)m^(3)量级,而后者仅为10^(5)~10^(7)m^(3)量级.氦气与烃类气体在成因和运移方式存在显著的差异.氦气聚集以及长距离运移必须借助载体(地层水、烃类流体、N_(2)、幔源流体等),氦气的运移通道不局限在沉积地层,可延伸至盆地基底、下地壳,甚至岩石圈地幔.然而,氦气与烃类气体的成藏条件几乎可视为等同.烃类气体的存在不仅促进含氦流体中氦气快速解析和高效聚集,而且降低了氦气扩散性能、减少逸散通量.膏盐岩和厚层泥页岩作为盖层,有利于氦气在地质时间尺度下长期保存.大型富氦气田集中分布在古老克拉通盆地的隆起区及其周缘,几乎全部为壳源型.根据He含量与He/N_(2)比值图版,壳源型氦气藏可划分为基岩供氦性、基岩-沉积岩联合供氦型和沉积岩供氦型.综合考虑中国的氦气品位、氦气资源禀赋、天然气工业化进程,以及目前的氦气提纯工艺,中、西部鄂尔多斯、塔里木、四川和柴达木盆地的富氦气田是氦气工业提取优先部署区域,部分(特)大型含氦气田可作为重要接替区域.

分布式河网水环境高分辨率数值模型研究

为了更好地理解流域水环境机理过程,基于高效高精度水动力水质耦合模型,通过优化模型内、外边界以及耦合沉积物模块,提出了一个可用于模拟大区域复杂地形洪水演进及其伴随污染物输移转化过程的分布式河网水环境高分辨率数值模型,即基于图形处理器(graphics processing unit,GPU)加速的水动力及污染物输移数值模型(GPU accelerated surface water flow and associated transport,GAST)。模型充分考虑了复杂地形河道本底特征及沉积物对污染物的吸附解吸过程,区分了不同本底特征的参数异质性;多点位时变流量和时变浓度模拟功能为多模型耦合模拟水环境过程提供了接口,并引入GPU加速并行计算。最后基于复杂地形河网的多点位监测数据对模型进行了检验。结果表明:模型运行速度快且模拟精度高,为复杂地形河网水环境更深层次机理过程研究、水环境精准溯源、水质规划和管理政策制定提供一个高效、可靠的工具。

基于数值模拟与BP神经网络的城市调蓄池调度快速预报方法

调蓄池是当前削减暴雨引起城市内涝问题的主要工程措施,然而调蓄池何时开启一般通过人工观测判定,难以及时有效地发挥调蓄池的调蓄作用。如何通过数值模拟和AI技术对调蓄池控制节点及相应的内涝点进行精准模拟和预测是亟待解决的问题,该文将一维SWMM模型和具有高精度的二维水动力模型进行耦合,再结合具有高效率的BP神经网络,提出了一种快速预报城市调蓄池调度的方法。该方法以耦合模型模拟出的结果作为数据驱动,构建调蓄池控制节点及内涝点的BP神经网络快速预报模型。结果表明:快速预报模型可在24 s内快速预测出调蓄池的控制节点水位及内涝点的积水深度,且预报模型的纳什效率系数NSE不低于0.90,误差较小。可以满足日常防汛应急的需要,有效降低生命财产损失。