融合多种时空自注意力机制的Transformer交通流预测模型

交通流预测是智能交通系统中实现城市交通优化的一种重要方法,准确的交通流量预测对交通管理和诱导具有重要意义.然而,因交通流本身存在高度时空依赖性而表现出复杂的非线性特征,现有的方法主要考虑路网中节点的局部时空特征,忽略了路网中所有节点的长期时空特征.为了充分挖掘交通流数据复杂的时空依赖,提出一种融合多种时空自注意力机制的Transformer交通流预测模型(MSTTF).该模型在嵌入层通过位置编码嵌入时间和空间信息,并在注意力机制层融合邻接空间自注意力机制,相似空间自注意力机制,时间自注意力机制,时间-空间自注意力机制等多种自注意力机制挖掘数据中潜在的时空依赖关系,最后在输出层进行预测.结果表明,MSTTF模型与传统时空Transformer相比,MAE平均降低了10.36%.特别地,相比于目前最先进的PDFormer模型,MAE平均降低了1.24%,能取得更好的预测效果.

基于NSGA-II的智能车辆换道轨迹规划与优化

针对智能车辆三次B样条曲线换道轨迹规划算法中控制点位置难以确定的问题,提出一种基于NSGA-II的换道轨迹优化方法。采用三次B样条曲线规划了智能车辆换道轨迹,在低、中、高车速工况下,以换道轨迹长度及轨迹平均曲率为优化目标,采用NSGA-II多目标优化算法对三次B样条曲线换道轨迹的控制点位置进行优化。为了验证优化后轨迹的可行性,进行仿真与实车验证。结果表明,在3种不同车速工况下,优化后换道轨迹在平均曲率、轨迹长度均有所减小,纵向位移与平均曲率分别减少了12.5%和12.0%、12.5%和40.0%、8.3%和15.4%;在联合仿真场景中,在10 m/s、20 m/s的低速、中速工况下,优化后轨迹跟踪最大横向误差小于0.1 m,在30 m/s的高速工况下,优化后轨迹跟踪最大横向误差不超过0.3 m;在实车验证中,优化前轨迹跟踪最大横向误差接近0.5 m,优化后轨迹跟踪最大横向误差不超过0.4 m,较优化前横向误差降低了20%以上。

基于STM32F4+OV2640的HPV生物芯片阅读装置设计

定期开展HPV分型筛查,对提高妇女健康水平、预防宫颈癌发生的意义重大。为提高检测的自动化水平,减少人工介入和人为误判,设计HPV生物芯片阅读装置的重要性显著。采用STM32F429处理器结合OV2640CMOS传感器,配备M12镜头和可移动30 mm的载物台,可充分发挥可见光显色的TIB-23型HPV生物芯片的筛查优势。结果表明,所设计的HPV生物芯片阅读装置可直接使用HPV芯片杂交仪生化反应托盘,成功阅读四联装TIB-23型HPV生物芯片。该装置对提高HPV分型筛查自动化水平具有重要意义。

基于视觉的车位识别与智能小车平行泊车

文章针对自主平行泊车过程中,在不同场景下因环境因素导致难以识别车位的问题,提出了一种基于视觉的车位识别方法,并设计了相应的车位图像处理的算法。在此基础上,还提出了一种固定转弯半径的逆向泊车路径规划方法,该方法结合了两圆弧相切法。以具备独立转向功能的四轮智能小车为研究对象,以评估在4种不同车位空闲状态的场景中车位实时识别能力和自主平行泊车功能为任务,进行实车试验研究。试验结果表明:通过摄像头实时采集车位视频信息,运用车位图像处理算法以及路径规划方法,成功实现了车位准确识别及安全平稳泊车,证明了所提出方法的可行性。

高速公路ETC仿真平台研究与设计

由于高速公路ETC系统的实时流量状况在实际研究分析过程中难以量化计算和展示,且尚无一套针对高速公路ETC环境的仿真系统来解决高速公路ETC系统运行场景优化。根据ETC数据特性设计了一套基于ETC环境的仿真系统。在仿真系统中涉及3个核心算法:ETC数据特征提取算法,为仿真平台提供生成仿真数据的特征;改进多任务调度算法,以满足仿真环境中多任务的运算能力;高速公路车流控制策略算法,为在途车流量控制提供了决策指标。实验结果表明:该系统能有效获取ETC数据特征,改进多任务调度算法相较其他算法性能更优,可实现仿真路网的整体车流量控制与优化。