智能网联：新能源汽车发展的新机遇——访中国工程院院士、北京理工大学教授孙逢春

新能源汽车是当今汽车技术发展的重要方向之一,而智能网联技术作为新能源汽车技术的重要组成部分,在《中国制造2025》等国家、部委制定的各项发展战略和相关政策中获得了高度重视,智能网联技术是中国新能源汽车发展的重要方向。广东省政府高度重视智能网联汽车发展,去年10月,广东省委副书记、省长马兴瑞与中国工程院院士、北京理工大学教授孙逢春就智能网联新能源汽车产业发展进行了座谈。北京理工大学相关团队与广东省相关部门密切配合,在新能源汽车领域开展了各项合作。为了解合作进展,本刊记者采访了广东省引进院士团队的带头人孙逢春院士,同时就智能网联新能源汽车技术和产业化相关话题进行了访谈。

新能源汽车碳减排潜力分析

在“碳达峰、碳中和”双碳目标驱动下,新能源汽车凭借其碳减排优势受到了广泛关注.旨在促进新能源汽车碳减排潜力评估的相关研究,从新能源汽车碳排放计量与分析、车网协同优化低碳运行、车辆碳排放总量态势预测等三个方面进行分析与综述,归纳了相关领域最新研究成果,总结各类建模方法优缺点,重点阐述了汽车节能减排核算体系与行业碳排放管理体系等相关成果,并提出新能源汽车碳减排潜力分析研究的发展趋势及未来研究方向.

新技术形势下“车能路云”融合发展战略研究

“车能路云”融合发展将汽车、能源、交通、互联网云有机地融为一体,有利于加速形成智能、低碳、安全、高效的全新出行与生活生态体系,高质量推进汽车产业发展;在新技术形势下,进一步形成“智能的车+互动的能+数字的路+协同的云”的良好生态,充分发挥其价值优势是未来我国“车能路云”融合发展的重要任务。本文结合新能源变革、智能网联汽车发展、人工智能以及碳中和等新技术形势,分析了我国汽车产业发展的形势;从车端、能源节点、路端、云端与产业融合5个方面,介绍了“车能路云”的系统构成、发展现状、相互关系与总体框架,并对我国“车能路云”融合发展面临的挑战进行了总结。在此基础上,提出了“车能路云”融合发展的建议,涵盖坚持应用导向、推动正向创新、城市级应用示范、多元化撬动投入以及促循环产生成效5个方面,以期为我国“车能路云”高质量发展提供参考,推动汽车强国、交通强国、制造强国的建设。

数据驱动的钠离子电池健康状态评估方法研究

钠离子电池健康状态估计是其安全高效应用的基础,也是钠电池规模化储能应用的关键。然而,钠离子电池即用即衰,衰退机理不明晰,老化过程受工况和场景影响,准确的健康状态估计极其困难。为此,提出了数据驱动的钠离子电池健康状态估计方法,探究了钠离子电池的充电数据与容量衰退的映射关系,提出了结合方差筛选、灰色关联分析和递归特征消除的特征选择方法,应用多元线性回归、支持向量机、高斯过程回归和误差反向传播神经网络4类机器学习方法估计钠离子电池的健康状态。验证结果表明,4类方法的健康状态估计均方根误差小于1.6%,其中高斯过程回归的误差小于0.8%,实现了钠离子电池健康状态精准估计。

院士专栏《中华文化数字化创新设计研究新范式》

文化自信是凝聚和引领一个国家、一个民族胜利前行的强大精神力量。党的二十大报告中提出“推进文化自信自强,铸就社会主义文化新辉煌”,并特别指出要增强中华文明的传播力影响力,坚守中华文明立场,提炼展示中华文明的精神标识和文化精髓,加快构建中国话语和中国叙事体系,讲好中国故事、传播好中国声音,展现可信、可爱、可敬的中国形象。习近平总书记也在其讲话中提到,要坚持守正创新,推动中华优秀传统文化的创造性转化、创新性发展。传承中华优秀文化,弘扬具有当代价值的文化精神,激发全民族文化创新创造活力,是增强实现中华民族伟大复兴的重要举措。

院士专栏《中华文化数字化创新设计研究新范式》

主持人语文化自信是凝聚和引领一个国家、一个民族胜利前行的强大精神力量。党的二十大报告中提出“推进文化自信自强,铸就社会主义文化新辉煌”,并特别指出要增强中华文明的传播力影响力,坚守中华文明立场,提炼展示中华文明的精神标识和文化精髓,加快构建中国话语和中国叙事体系,讲好中国故事、传播好中国声音,展现可信、可爱、可敬的中国形象。习近平总书记也在其讲话中提到,要坚持守正创新,推动中华优秀传统文化的创造性转化、创新性发展。传承中华优秀文化,弘扬具有当代价值的文化精神,激发全民族文化创新创造活力,是增强实现中华民族伟大复兴的重要举措。

主持人语

文化自信是凝聚和引领一个国家、一个民族胜利前行的强大精神力量。党的二十大报告中提出“推进文化自信自强,铸就社会主义文化新辉煌”,并特别指出要增强中华文明的传播力影响力,坚守中华文明立场,提炼展示中华文明的精神标识和文化精髓,加快构建中国话语和中国叙事体系,讲好中国故事、传播好中国声音,展现可信、可爱、可敬的中国形象。

院士专栏《中华文化数字化创新设计研究新范式》:主持人语

文化自信是凝聚和引领一个国家、一个民族胜利前行的强大精神力量。党的二十大报告中提出“推进文化自信自强,铸就社会主义文化新辉煌”,并特别指出要增强中华文明的传播力影响力,坚守中华文明立场,提炼展示中华文明的精神标识和文化精髓,加快构建中国话语和中国叙事体系,讲好中国故事、传播好中国声音,展现可信、可爱、可敬的中国形象。习近平总书记也在其讲话中提到,要坚持守正创新,推动中华优秀传统文化的创造性转化、创新性发展。传承中华优秀文化,弘扬具有当代价值的文化精神,激发全民族文化创新创造活力,是增强实现中华民族伟大复兴的重要举措。

主持人语

文化自信是凝聚和引领一个国家、一个民族胜利前行的强大精神力量。党的二十大报告中提出“推进文化自信自强,铸就社会主义文化新辉煌”,并特别指出要增强中华文明的传播力影响力,坚守中华文明立场,提炼展示中华文明的精神标识和文化精髓,加快构建中国话语和中国叙事体系,讲好中国故事、传播好中国声音,展现可信、可爱、可敬的中国形象。

数字文创产品设计研究综述

目的在明确数字文创产品设计基本概念的基础上,分析数字文创产品设计的研究现状与发展趋势,总结该方向存在的机遇与挑战,为相关研究和创新设计提供参考。方法分析总结数字文创的特征,运用文献数据可视化软件,并选取CNKI数据库作为分析数据来源,对相关文献进行梳理;以元宇宙互联网空间发展阶段为脉络,对数字文创设计的发展现状及研究范围进行梳理;以场景理论为依托建立适用于虚拟文化空间的数字文创产品设计研究框架。结论在厘清数字文创产品基本概念的基础上,明确了数字文创产品的阶段划分,即以数字孪生—数字原生—虚实共生为特征的发展过程,梳理了当前数字文创产品设计研究与实践的进展,提出该领域在空间设计、交互体验、文化转译三个层面中的创新研究潜力,最后对未来的研究方向进行了展望。

基于图像识别与动力学融合的路面附着系数估计方法

准确的路面附着系数估计是车辆主动安全控制的前提。首先,建立了单轮动力学模型,利用卡尔曼滤波实现了轮胎纵向力精准估计,并结合魔术轮胎模型建立了基于粒子滤波的路面附着系数估计器;其次,提出了基于图像识别的前向路面附着系数预测方法,通过DeeplabV3+、语义分割网络和MobilNetV2轻量化卷积神经网络实现路面分割和路面类型辨识,并利用查表获取前向路面附着系数。最后,建立了图像识别与动力学估计时空同步方法和融合规则,实现了两种估计方法的有效关联与可靠融合。CarSim-Simulink联合仿真表明,本文所提出的基于图像识别与动力学融合的方法可有效提高不同工况下的路面附着系数估计精度。

主持人语

文化自信是凝聚和引领一个国家、一个民族胜利前行的强大精神力量。党的二十大报告中提出“推进文化自信自强,铸就社会主义文化新辉煌”,并特别指出要增强中华文明的传播力影响力,坚守中华文明立场,提炼展示中华文明的精神标识和文化精髓,加快构建中国话语和中国叙事体系,讲好中国故事、传播好中国声音,展现可信、可爱、可敬的中国形象。习近平总书记也在其讲话中提到,要坚持守正创新,推动中华优秀传统文化的创造性转化、创新性发展。传承中华优秀文化,弘扬具有当代价值的文化精神,激发全民族文化创新创造活力,是增强实现中华民族伟大复兴的重要举措。

我国综合交通工程科技现状及未来发展

深入探讨综合交通工程科技发展的需求目标和共性难题,有助于推动我国综合交通的持续进步。本文从道路交通、轨道交通、水路交通、航空交通、城市综合交通5个维度梳理了我国交通工程科技的发展现状,总结了由交通系统网联化、交通出行共享化、交通管控智慧化、交通运载运行协同化、交通布局立体化表征的我国综合交通工程科技的未来趋势。研究认为,可在综合交通体系化构建、综合交通数字化基础服务平台、综合交通指挥调度中心、综合交通相关服务等方向实施综合交通工程科技攻关,建议构建综合交通新体系、培育交通出行新模式、形成一体化综合交通网、建设多基综合交通枢纽、实施智能网联立体交通重大工程,以此精准驱动我国综合交通的高质量发展。

混动履带式无人平台轨迹跟踪控制研究

为了提高履带式无人平台的轨迹跟踪性能,提出了一种考虑纵向速度规划的分层轨迹跟踪算法并进行了联合仿真验证和实车验证。在建立了包含履带的滑移滑转率和质心侧偏角的车辆运动微分方程的基础上,完成分层轨迹跟踪算法框架的构建。上层基于伪谱法的速度规划算法根据路面信息进行纵向速度规划,并将规划的速度作为目标车速下发给下层基于线性时变模型预测控制(LTV-MPC)的轨迹跟踪算法。基于LTV-MPC的算法通过建立预测模型和约束条件,二次规划求解出两侧电机的目标转速。通过Matlab/Simulink和RecurDyn的联合仿真以及实车验证了所提出的算法在不同地面条件下具有良好的轨迹效果。

异构智能网联汽车编队延迟补偿控制研究

智能网联汽车多车编队行驶可有效缩短跟车间距和提升交通系统通行效率,但多车编队控制须解决异构编队控制器的普适性问题,且能够在执行器响应延迟和通讯延迟情况下保证车辆编队的弦稳定性。本文提出一种面向异构智能网联汽车编队的延迟补偿控制方法,在无须获取他车系统动力学参数及控制输入前提下,利用他车加速度信息即可实现车辆编队纵向跟踪控制;此外,提出一种基于Smith预测器的延迟补偿控制架构,分别消除和降低了执行器响应延迟和通讯延迟对车辆编队弦稳定性的影响。典型工况仿真结果表明,相较常见车辆编队控制方法,本文提出的异构车辆编队延迟补偿控制器的跟车误差降低了80.7%,有效减小了最小车头时距和跟车间距。

种植体上部修复对慢性牙周炎合并牙列缺损患者的修复效果及对其牙周指标的影响

目的探讨种植体上部修复对慢性牙周炎合并牙列缺损患者的修复效果及对其牙周指标的影响。方法选取2019年1月至2021年12月北京怀柔医院收治的110例慢性牙周炎合并牙列缺损患者作为实验组,另选取同期100例牙周健康的牙列缺损患者作为对照组,所有患者均为上前牙牙列缺损。两组均进行口腔种植修复技术治疗,比较两组术后6、12个月时的牙周指数[菌斑指数(PLI)、牙龈乳头指数(PIS)、龈沟出血指数(SBI)及牙周探诊深度(PD)]、炎症因子水平[白细胞介素-1β(IL-1β)、白细胞介素-6(IL-6)和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)]、牙槽骨吸收量及术后12个月的种植体留存、脱落和松动情况。结果术后6个月,两组PLI、SBI比较差异无统计学意义,实验组PIS高于对照组,PD深于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);术后12个月,两组PIS、SBI及实验组PLI均高于术后6个月,PD深于术后6个月,对照组PLI低于术后6个月,但实验组PLI、SBI、PIS均高于对照组,PD深于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。术后6、12个月,实验组IL-6、IL-1β、TNF-α水平均高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);术后12个月,两组IL-6、IL-1β、TNF-α水平均高于术后6个月,差异有统计学意义(P<0.05)。术后6、12个月,实验组牙槽骨吸收量高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);术后12个月,两组牙槽骨吸收量均高于术后6个月,差异有统计学意义(P<0.05)。术后12个月,实验组种植体留存率高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);两组种植体脱落率和松动率比较差异无统计学意义。结论慢性牙周炎患者进行牙种植修复短期疗效显著,而长期疗效并不理想,存在发生种植体周围炎症的风险。

电动汽车动力电池动态测试工况研究

提出了基于实车运行数据的动力电池动态测试工况统计方法,应用该方法建立了基于北京公交的纯电动客车用动力电池动态测试工况,为测试动力电池的动态性能及评价动力电池在对应工况下的适用性奠定了基础.对工况进行了标准化,并提出该工况应用于不同车型和不同电池组的等价方法,最后对比了电池在动态工况和恒流工况下的性能.结果表明,动态工况测试包含了电池动态直流内阻等信息,可以反映电池的动态性能.

北京市公共汽车平均车速统计分析

通过对北京市多条公共交通路线公共汽车行驶车速的实测和统计 ,分析了公共汽车平均车速的影响因素 ,研究了平均车速的三种统计计算方法 ,确立加权平均车速法为最佳统计计算方法。对北京市公共汽车平均车速的在不同类型道路上分布的情况和统计分布规律进行了总结 ,提出北京市公共汽车平均车速分布遵循对数正态概率分布规律。为公共汽车及今后电动公共汽车车辆选型 。

履带式车辆接地比压在斜坡转向时的变化分析

根据履带式车辆斜坡转向的运动特点,运用数力学中的矢量分析理论和达朗伯原理分析了接地比压为线性分布时履带式车辆在斜坡上转向时的接地比压变化规律,建立并推导了相应的动力学方程,得出了接地比压与车辆质心位置、转向半径、行进速度、加速度、车辆方位相互关系的计算公式。对某型履带式车辆进行了实例分析计算,得出了具有实际指导意义的结论。

镍氢电池充放电特性研究

基于试验结果，对镍氢电池的充放电特性进行了研究和详细分析，并给出了镍氢 电池的电压、内阻和温度特性曲线。分析得出：充电过程中，为了避免电池内部温度过高对 电池循环使用寿命形成的损害，对电池的实时检测很有必要；与铅酸电池相比，镍氢电池放 电端电压对时间的下降梯度更小，因而能放出更多的能量，具有比较高的比能量。这些物性 十分适用于电动车辆和混合动力车辆。