基于贝塞尔曲线的智能汽车避障轨迹规划方法研究

开展了一种基于贝塞尔曲线的智能汽车避障局部轨迹规划,即路径规划和速度规划方法研究。路径规划时,为了适应各种形状道路,将道路笛卡尔坐标转换为Frénet坐标,以路径的长度、曲率和连续性,以及车辆碰撞风险为代价函数,其中引入危险势场理论,描述车辆碰撞风险,并采用序列二次规划方法来求解路径规划这一非线性优化问题;速度规划时,以行车效率和舒适性为目标,实现速度规划,该方法可以通过调整各子目标函数的权重来满足不同驾驶需求。为了验证基于贝塞尔曲线轨迹规划算法的有效性,设计了直道和弯道上静态和动态避障场景的仿真实验,结果表明,提出的轨迹规划方法能够在各种形状道路上完成避障任务,且避障过程中车辆状态变化平稳,能够保证乘坐舒适性。

基于弹性绳理论的自主车辆防碰撞的路径规划

基于人工势场的引导策略,通过建立包括车道边界和障碍车的道路危险势场,采用弹性绳模型实现了车辆在高速公路上的车道保持和紧急避障功能。为了保证车辆在高速情形下避障的安全性,在障碍车辆原有势场基础上,在障碍车辆的前后各增加一个引导势场,使车辆能够提前避障,从而避障过程更安全。再结合Carsim仿真,在车辆的路径跟随过程中观察主车的横摆角速度的变化来判断车辆的稳定性。对直道和弯道两种情形进行避障仿真对比分析,结果表明:在障碍车辆前后添加引导势场能提前避障,从而使避障过程更安全。

水下降质图像的偏振参数分区优化复原

水下环境获取图像存在对比度下降、清晰度降低、信息衰减等问题。传统方法是对整幅图像的偏振信息进行估计处理,水下图像中目标具有复杂的偏振特性,导致某些目标区域的复原效果欠佳,发生退化。本文提出了一种水下降质图像偏振参数分区优化复原方法。首先经分块对比度加强和引导滤波对两幅偏振正交图像处理后提取高低偏物体的连通域,根据偏振度图像各像素点的值进行分区,优化了对低、高偏振度目标物区域的提取过程;其次分别估计各目标物的目标光偏振度,解决了传统方法中全局估计中复杂目标的错误估计问题;最后对后向散射光偏振度图像进行迭代优化,得到最优选区。实验表明:本文实验结果的主观视觉质量提升显著,前两组实验在低浑浊度下对比原始光强图,客观评价指标EME值提升平均达554%,对比度则平均提升528%,第三组实验在低照度高浑浊度环境下对比原始光强图,EME值提升达379%,对比度则提升956%。三组实验自然图像质量评价指标NIQE值表现良好,图像更加自然。本文的方法较传统方法能有效地复原水下浑浊图像,增加图像对比度,削弱信息衰减,实现更好的图像清晰化效果。

改进RRT在汽车避障局部路径规划中的应用

根据传统快速搜索随机树算法(rapidly random-exploring trees,简称RRT)搜索速度快、所需时间短,但随机性大以及约束不足等特点,建立了直道和弯道的期望路径模型,采用高斯分布描述随机采样点,并引入启发式搜索机制,改进RRT算法.与原算法仿真对比,结果表明:改进算法所规划的路径质量显著提高,规划时间缩短一倍.同时,在Prescan软件中搭建直道和弯道仿真场景,跟随规划路径,结果表明:改进后RRT算法所得路径具有很好的跟随效果,且侧向加速度在车辆稳定性要求范围内,说明采用改进后的RRT算法进行汽车局部路径规划可行实用.

基于模仿学习和强化学习的智能车辆换道行为决策

本文中提出了一种基于模仿学习和强化学习的智能车辆换道行为决策方法。其中宏观决策模块通过模仿学习构建极端梯度提升模型,根据输入信息在车道保持、左换道和右换道中选择宏观决策指令,以此确定所需求解的换道行为决策子问题;各细化决策子模块通过深度确定性策略梯度强化学习方法得到优化策略,求解相应换道行为决策子问题,以确定车辆运动目标位置并下发执行。仿真结果表明:本文中提出方法的策略学习速度比单纯强化学习方法快,且其综合性能优于有限状态机、行为克隆模仿学习和单纯强化学习等方法。

基于改进智能水滴算法的汽车避障局部路径规划

智能水滴算法是群落智能算法的一种新型算法,它模拟水流与泥沙相互作用而形成水道的机制,可应用于计算科学领域中求解复杂问题。针对原智能水滴算法在求解路径规划问题时,因启发性不足而导致所规划的路径不理想的缺陷,通过改变原算法的概率选择和更新机制,提出了改进的智能水滴算法。与其他算法对比仿真的结果表明,该改进算法的求解能力明显提高。运用于汽车局部路径规划的结果表明,汽车在障碍规避过程中横摆角速度和侧向加速度值均符合稳定性要求,进一步验证了该算法的可行性。

基于HMM-SVM的驾驶员换道意图辨识研究

为了提高驾驶员换道意图的辨识率,提出了一种基于隐马尔可夫模型(HMM)和支持向量机(SVM)的混合模型。通过驾驶员在环仿真实验平台采集1.2 s时间窗内的驾驶员方向盘转角、油门踏板操作信息,匹配时序性良好的各个HMM模型(紧急左换道、正常左换道、紧急右换道、正常右换道和车道保持五种HMM模型)。然后结合各个HMM模型输出的最大似然估计值,由SVM进行分类,从而辨识出驾驶员当前的换道意图。仿真结果表明:相比单独的HMM或SVM,该混合模型能够更准确地辨识驾驶员的换道意图,辨识率高达98%,且耗时仅需0.006 s,具有较好的实时性。

基于危险斥力场的自动驾驶汽车主动避撞局部路径规划

针对平直道路上碰撞交通事故的多发性和复杂性,借鉴人工势场理论思想,提出了一种基于危险斥力场的自动驾驶汽车主动避撞局部路径规划算法.该算法建立了算盘式道路和危险斥力场模型,根据算珠受到来自道路边界斥力、障碍物边界斥力和线性拉伸弹簧拉力共同作用达到的受力平衡状态,得到一个非线性方程组,用牛顿迭代法求解出一条能安全避开障碍物且符合汽车动力学性能要求的避障路径.仿真结果表明,该算法有效可行,且具有运算量小、实时性好、安全可靠的特点.

基于轨迹预测的车辆协同碰撞预警仿真研究

针对已有的车辆碰撞预警系统中车辆轨迹预测的误差较大问题,提出了一种基于DGPS和车载传感器的车辆轨迹预测方法,并采用扩展卡尔曼滤波,实现车辆位置的实时估计;提出了基于等加速度变化率、等横摆角加速度模型的车辆位置预测改进模型和基于V2X技术的协同碰撞预警系统(CCWS);在此基础上,采用模糊理论,实现纵向控制仿真试验,以验证预测模型的有效性.结果表明,基于等加速度变化率、等横摆角加速度模型的车辆位置预测模型误差更小,碰撞预警系统能更早的预警或主动制动.

基于空间自相关的乡镇经济差异分析

应用GIS和空间自相关分析技术,对2006年瓦房店市27个乡镇的GDP数据的空间差异进行研究,揭示了瓦房店市乡镇经济的空间自相关和集聚特征。研究表明,瓦房店市各乡镇GDP数据存在空间相关性,有明显的空间集聚;Moran散点图多位于第三、四象限,高低集聚、低低集聚较多,显示出经济发展的不平衡;市中心及沿海地区经济较发达,而北部内陆地区经济发展缓慢,应加大对北部乡镇的经济扶持力度。

长期服用抗凝药物患者拔牙围手术期的处理

对长期服用抗凝药物患者的拔牙操作,一直都被口腔颌面外科门诊医生视为禁忌。随着医疗保健水平提高和老龄化趋势,口腔颌面外科门诊出现了越来越多长期服用抗凝药物的患者。然而在如何对该类患者进行处理的问题上,人们有着不同的看法。本文以近几年相关研究为基础,从术前风险评估、术前准备、术中和术后风险及处理三方面入手,简要阐述对长期服用抗凝药物患者进行拔牙围手术期的注意事项。

基于一种多分类半监督学习算法的驾驶风格分类模型

基于驾驶模拟平台设计实验方案,同步采集驾驶员的驾驶操作信息和车辆状态信息,选取6个表征驾驶风格的特征参数,采用主成分分析(Principal Component Analysis,PCA)算法对多元特征参数进行特征提取,将前3个主成分作为驾驶风格识别模型的特征输入.利用K-means聚类完成样本标记工作.基于有监督支持向量机(Support Vector Machine,SVM)与多分类半监督学习算法(i MLCU)的原理,分别建立SVM与i MLCU驾驶风格识别模型,通过调节标记样本与未标记样本比例,对比使用不同样本比例训练的SVM和i MLCU模型的驾驶风格识别准确率.结果表明:相比于SVM,i MLCU表现出了更优异的驾驶风格识别能力,由此可知半监督i MLCU模型可以利用未标记样本提高模型对驾驶风格的识别能力.

基于ESDA的山西省人口分布空间变化特征研究

以山西省县域为研究单元,选取1982—1985,1985—1991,1991—1995,1995—2000,2000—2005和2005—2010年6个时段年均人口增长率作为研究指标,采用ESDA方法,对全省人口分布空间变化格局进行研究,以揭示改革开放以来山西省人口分布演化的规律.结果表明,2005年以前山西省人口分布呈现明显的空间集聚,县域单元在西部偏南地区形成人口增长率高的空间集聚分布,而在中东部地区形成了人口增长率低的空间集聚分布.2005—2010年这种空间集聚程度正在不断降低,各县域的空间关系呈现随机分布的趋势.

口腔医护人员传染病职业暴露危险因素及防护

口腔医护人员长期暴露在各种致病因素之中,其中对传染病病原体的暴露是威胁口腔医生身体健康的一个重要因素。病原微生物在口腔诊疗过程中传播的基本途径有:血源性传播、飞沫传播、接触传播以及气溶胶传播。通过这些途径,微生物群落如朊毒体、病毒、真菌、细菌等得以传播。2019年12月以来,随着由2019新型冠状病毒(2019-nCoV、SARS-CoV-2)引起的新型冠状病毒肺炎(COVID-19)在武汉爆发,口腔诊疗过程中产生的气溶胶带来的感染风险也迅速被人重视。本文总结目前人们对传染性疾病在口腔诊疗环境中传播和风险因素的相关研究,以便口腔临床医生参考,做好相关的防护,避免职业暴露的发生。

基于多特征融合的行人意图以及行人轨迹预测方法研究

行人作为重要的交通参与者,其行走意图和轨迹预测对智能驾驶汽车的决策规划具有重要意义。基于注意力机制增强的长短时记忆(Long Short-term Memory, LSTM)网络,设计一种多特征融合的行人意图以及行人轨迹预测方法。该方法通过融合行人骨架和头部方向特征,以加强行人运动特征的表达,并将融合特征作为意图预测网络输入,继而得到行人意图;由于行人运动具有不确定性,将行人意图预测类别和历史轨迹坐标的联合向量作为行人轨迹预测网络的输入,以期生成更为精确的轨迹预测结果。此外,在轨迹预测网络中引入注意力机制,以加强LSTM对各个时刻编码向量的有效利用,从而提高网络的行人轨迹预测性能,并基于Daimler数据集进行训练及验证。研究结果表明:所提出的多特征意图预测方法准确率可达96.0%,优于基于骨架单特征的意图预测网络;在预测时域为1 s的情况下,预测轨迹的位置均方根误差为347 mm,相较于恒速度(Constant Velocity, CV)模型、交互多模型(Interacting Multiple Model, IMM)、常规LSTM等基线方法均有明显的提升;在实际场景分析中,提出的方法可提前0.56 s识别行人的转弯意图,可为智能车辆的决策模块提供有益线索;提出的方法能够有效降低行人意图转变过程中的轨迹预测误差,对减小车辆与行人碰撞事故,提高智能车辆行驶安全性具有重要意义。

RAS信号通路相关综合征的口腔颅颌面部特征

RAS信号通路相关综合征是由编码RAS-丝裂原激活蛋白激酶(RAS/mitogen-activated protein kinase,RAS/MAPK)信号通路的基因组突变而引起的一组综合征的统称。这些综合征包括努南综合征(Noonan syndrome,NS)、NS伴多发性雀斑(NS with multiple lentigines,NSML)、1型神经纤维瘤病(neurofibromatosis type 1,NF1)、科斯特罗综合征(Csotello syndrome,CS)、心-面-皮肤综合征(cardio-facio-cutaneous syndrome,CFC)、类1型神经纤维瘤病(NF1-like syndrome,NFLS)、毛细血管畸形-动静脉畸形综合征(capillary malformation-arteriovenous malformation syndrome,CM-AVM)。RAS信号通路相关综合征以颅颌面畸形和全身多系统畸形、功能障碍为特征。本文总结RAS信号通路相关综合征的颅颌面、口腔病变特征,以期了解RAS信号在颅颌面发育中的作用,为临床提供参考。

基于长短期记忆网络的换道意图识别方法

准确识别周围车辆的换道意图将有助于自动驾驶系统决策,从而提升安全性和舒适性。提出一种基于长短期记忆(Long Short-term Memory,LSTM)网络的换道意图识别方法,能够较为准确地识别周围车辆的换道意图。该方法先通过构造收益函数来描述目标车辆(被预测的车辆)与其邻域车辆之间的交互关系,得到目标车辆左换道、右换道和车道保持的收益值,并将该收益值作为交互特征输入到意图识别网络;在意图识别网络中,引入注意力机制,通过网络自学习得到的权重对LSTM层各个时刻的输出加权求和,能够对编码信息进行有效利用,提高换道意图的识别性能;由于车辆的换道意图存在较强的前后依赖性,引入条件随机场(Conditional Random Field,CRF),采用意图转移特征函数对各个时刻换道意图进行联合建模,并构建负对数似然损失函数作为整个网络的损失。为了验证所提方法的有效性,基于NGSIM数据集训练并评估模型。结果表明:所提方法对换道意图识别的准确率、宏观F1分数、测试集损失分别为0.916 4、0.874 6和0.168 3,均优于支持向量机(SVM)、隐马尔可夫模型(HMM)和LSTM模型。同时,所提模型对左换道和右换道的平均换道提前识别时间分别为3.08、2.33 s,综合换道提前识别时间为2.81 s,优于基线模型,能够为主车的决策提供充足的冗余时间。通过消融分析可知,引入的交互作用模块、注意力机制和条件随机场对准确率的贡献分别为0.012 2、0.004 3和0.011 0,印证了相关模块的有效性。最后由场景验证的案例可以得出,所提方法在准确率、稳定性和换道提前识别时间等指标上优于对比模型。

胎盘多肽注射液辅助治疗中晚期口腔癌的疗效观察

目的探讨胎盘多肽注射液联合化疗治疗中晚期口腔癌的有效性和安全性。方法选取2010年10月至2012年8月间行化疗的中晚期口腔癌患者128例,随机分为胎盘多肽联合化疗的治疗组(65例)和单纯化疗的对照组(63例)。治疗组患者于化疗前1d开始注射胎盘多肽8ml,连用7d,28d为1个周期,共用4个周期。评价治疗效果、患者全身状态和药物毒性等。结果治疗组和对照组患者的有效率分别为55.4%和53.9%,差异无统计学意义(P>0.05)。治疗组患者化疗后QOL、KPS评分高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。治疗组患者化疗后白细胞下降程度低于对照组,恶心呕吐、口腔黏膜炎发生率也明显低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。两组患者其他外周血象指标及腹泻、脱发、肝功能异常等不良反应发生率相似,差异无统计学意义(P>0.05)。结论中晚期口腔癌患者化疗期间,联合应用胎盘多肽注射液能够辅助治疗肿瘤,并具有较好的安全性,值得进一步在临床推广应用。

游离腓骨瓣移植修复151例下颌骨放射性骨坏死缺损的效果评价

目的探讨游离腓骨瓣修复下颌骨放射性骨坏死(osteoradionecrosis,ORN)缺损的临床疗效。方法选取2005年8月至2020年9月中山大学孙逸仙纪念医院口腔颌面外科收治的151例下颌骨ORN行游离腓骨瓣修复患者,其中男性109例,女性42例,年龄(54.1±10.1)岁(31~85岁)。收集患者的临床资料,统计皮瓣存活率及术后功能等评价手术疗效。正态分布数据用"xˉ±s"表示,非正态分布数据用"M(QR)"表示,采用χ2检验进行差异分析。结果 151例患者中,因鼻咽癌放疗造成的下颌骨ORN占79.5%(120/151);出现下颌骨ORN平均时间为放疗后5(6)年。受区吻合动脉以面动脉[57.2%(87/152)]和甲状腺上动脉[32.9%(50/152)]为主,二者皮瓣的坏死率[分别为10.3%(9/87)和10.0%(5/50)]差异无统计学意义(P=0.949)。受区吻合静脉以颈外静脉[48.4%(135/279)]和面总静脉[26.5%(74/279)]为主;其中25例(16.6%)吻合1条静脉,126例(83.4%)吻合2条静脉,二者的皮瓣坏死率[分别为20.0%(5/25)和7.1%(9/126)]差异无统计学意义(P=0.100)。97例(64.2%)患者以腓骨肌皮-筋膜复合瓣修复颌面软硬组织缺损;13例(8.6%)行数字化虚拟手术设计修复,其中5例同期种植牙修复。术后17例(11.3%)患者发生下呼吸道感染;3例(2.0%)出现上呼吸道梗阻。术后皮瓣成活率为90.1%(136/151),21例(13.9%)出现皮瓣血管危象,33例(21.9%)出现颌面部创口延期愈合。随访3~24个月,110例(76.9%)患者口腔内外无瘘口,118例(82.5%)患者术后开口度改善≥0.5 cm,135例(94.4%)患者疼痛得到缓解,97例(67.8%)患者可正常饮食或进食半流质、软食,137例(95.8%)患者对治疗效果满意或基本满意。结论游离腓骨瓣是修复下颌骨ORN缺损的有效手段,术前血管评估有助于受区血管的选择,面动脉和甲状腺上动脉、颈外静脉和面总静脉可作为主要受区血管。腓骨肌皮-筋膜复合瓣修复利于口内外瘘口关闭,数字化技术可更精确恢复颌面部外形,并改善患者咬合及咀嚼功能,提高下颌骨ORN患者生命质量。