集成学习框架下的车辆跟驰行为建模

为了提高复杂行驶环境下车辆跟驰行为预测精度,提出了一种集成学习框架下融合理论驱动模型和数据驱动模型的车辆跟驰行为建模方法。基于stacking集成学习框架,选择理论驱动的智能驾驶模型(IDM)、考虑车辆队列和周围行驶条件因素的数据驱动的长短时记忆(LSTM)网络和门控循环单元(GRU)网络作为跟驰行为特征的一级学习算法,选择3种线性和8种非线性回归方法作为备选二级学习算法来融合一级学习器的输出特征。通过对比使用实际车辆轨迹数据计算的模型预测精度,确定了最优模型。研究结果表明:包含车辆队列和周围行驶条件变量的数据驱动跟驰模型比IDM模型的预测精度更高;多数情况下采用非线性二级学习算法的融合跟驰模型的预测精度高于IDM模型、数据驱动跟驰模型以及采用线性二级学习算法的融合跟驰模型;分别采用GBRT回归和随机森林回归作为二级学习算法的IDM-LSTM-stacking模型和IDM-GRU-stacking模型具有最高的预测精度;外界干扰下的融合跟驰模型稳定性优于单一的理论和数据驱动跟驰模型。集成学习为驾驶行为建模提供了新方法。

蜂窝车联网连通性研究综述与展望

作为未来自动驾驶汽车的核心技术之一,蜂窝车联网(Cellular-V2X,C-V2X)在快速普及应用的同时,还面临着一系列与网络连通性相关的发展痛点,如车辆移动性、网络覆盖、频谱资源等问题。C-V2X车路协同连通性直接反映了C-V2X网络联网车辆的整体性能,对于保证信息在C-V2X网络内实现远距离、自适应、低时延、高可靠传输具有重要意义。不同于传统的蜂窝移动通信网络,C-V2X联网车辆具有移动速度快、节点间链路持续时间短暂、无线通信环境可预测性强、移动模型受限于道路拓扑等特点,在高效利用频谱进行通信的同时,还具有自组织网络的无中心和自组织等诸多特性。首先简要介绍了C-V2X的优点与特点,包括C-V2X的进展与结构体系;然后介绍了C-V2X车联网中车路协同连通性的定义及相关发展约束,在此基础上对C-V2X网络连通性研究中基于交通场景、通信方式选择、路侧单元(Road Side Unit,RSU)位置部署、功率控制、模型驱动的研究方法进行了总结与分类;最后探讨了C-V2X的发展趋势,对其未来应用进行展望。

高速公路行车风险路侧感知系统的设备优化布设

采用最大信息系数相关性检验遴选行车风险度量指标,提出基于信息熵理论的行车风险多指标度量与融合方法;构建以获取行车风险熵最大为目标,考虑系统建设成本、设备检测范围的路侧感知设备布设优化模型.基于多车道高速公路车辆行驶轨迹,通过算例获得在不同预算约束条件下的最优路侧设备布设方案,分析设备选型、传统的等间距设备布设方法、原始数据噪声等因素对路侧感知系统获取道路行车风险能力的影响.结果表明,路侧感知系统建设经费增加与系统行车风险获取能力提升呈现边际效用递减规律,相较于设备数量过多或过少的情况,设置数量适中的路侧感知设备费效比更高,优化后的设备布设方案的费效比比等间距布设方案的费效比高,原始数据测量误差不超过10%不会影响设备优化布设方案的计算结果.

电动汽车起步加速过程的动力学建模与仿真

为了提高单电机驱动电动汽车起步加速过程的性能,通过对电动汽车的行驶阻力方程和无刷直流电机数学模型的分析,建立了电动汽车起步加速过程的动态数学模型,实现了汽车与电机系统的有机结合。在此基础上,利用Matlab7.0/Simulink软件,建立了车速与电流双闭环调速系统的仿真模型,并对车速阶跃响应进行了仿真研究。结果表明,采用车速与电流双闭环调速策略,能使电机获得良好的机械特性,使电动汽车起步加速过程更加符合驾驶人的驾驶习惯,且具有超调小、响应快、控制精度高和抗干扰能力强等优点,可满足电动汽车起步加速过程对驱动系统的要求。

特征平行直线的成像畸变现场校正

针对畸变对成像测量的影响,通过对摄像机畸变模型的分析,提出了一种基于特征平行直线的畸变现场校正方法.该方法分两步,非线性径向畸变的校正和透视畸变的校正.首先,提取图像中包含的多条特征直线,然后通过迭代法将成像后的弯曲直线拉直的方法获得系统非线性径向畸变参量,再用这些参量对非线性径向畸变进行校正,得到去非线性径向畸变的图像.通过对图像中的特征平行直线进行拟合,获得系统的透视畸变参量,并以这些参量反演迭代实现对透视畸变的校正,进而得到去透视畸变的图像.实验和仿真结果表明:该方法通过两步法利用图像中的特征平行直线先验知识能够有效实现对成像中多种畸变的一靶现场校正;对像机径向畸变和透视畸变的校正后相对误差均达到5%以内,适合于工程中基于图像的测量和目标识别中目标无固定位置的复合畸变的现场校正.

基于改进LeNet-5网络的交通标志识别方法

针对传统LeNet-5卷积神经网络用于交通标志等多种类识别任务中,存在识别正确率低、网络容易过拟合以及梯度消失等问题进行改进。引入Inception卷积模块组来提取目标丰富的特征,同时增加网络的深度。引入BN (batch normalization)层对输入批量样本进行规范化处理;同时改用性能更好的Relu激活函数,并使用全局池化层代替全连接层,合理改变卷积核的大小和数目。研究结果表明,改进LeNet-5网络能够有效解决过拟合和梯度消失等问题,具有较好的鲁棒性;网络识别率达到98. 5%以上,相比CNN (convolutional neural network)+SVM (support vector machine)提高了约5%,比传统的LeNet-5网络提高了3%。可见,改进后的LeNet-5网络图像识别的准确率得到显著提高。

为新生开设专业实践基础课程的探索——“自动化专业实践初步”教学案例

本文以"自动化专业实践初步"专业实践基础课程建设为案例,探索高校新生工程实践能力培养的有效方式。该课程以实验教学项目为主线,采用理论教学、实验教学、边讲边练和自学相结合的教学方式。让学生掌握自动化初级工程师所需的基本知识和技能,促进其工程能力的提高。

基于嵌入式系统的汽车复合式检测仪表

在分析4种常用汽车性能检测台的基础上,通过比较各种设计方案的优缺点,选用PC104嵌入式系统作为核心部件,设计了一种复合式检测仪表。给出了仪表的工作原理、硬件构成和系统软件设计方法。它具有数据采集、处理和故障诊断等功能,能够显示和打印检测数据和制动力的增长过程曲线。应用结果表明,该仪表结构简单,可靠性高,成本降低约15%。

多功能嵌入式汽车侧滑检测智能仪表

针对汽车侧滑试验台的应用工况,提出检测智能仪表应具备的功能和主要技术指标。设计了一种新型多功能嵌入式侧滑检测仪表,并给出其工作原理、硬件构成和系统软件设计方法。它具有数据采集、处理和故障诊断等功能,能够单机手动、自动以及与上位机通讯运行。应用表明,该仪表具有可靠性高、成本低、通用性强等特点,能实现仪表、上位机、主控机显示和报表打印的一致性。

基于梯度倒数的无人机遥感图像融合滤波方法

为了实现对无人机遥感图像去噪处理时兼顾滤波和边缘保持效果,提出了一种基于梯度倒数的无人机遥感图像融合滤波方法——梯度倒数自适应开关均中值滤波。首先计算出模板内中心像素点与邻近像素点的梯度导数;然后选取局部梯度变化阈值,并定义标志数组来标记各像素点是否超过梯度变换阈值。最后,如果当前滤波像素点超过梯度阈值,则采用提出的自适应开关均中值滤波;否则采用梯度倒数加权平滑方法处理。该方法结合了图像的梯度信息,利用图像的连通性和相关性原理以及自适应开关均中值滤波算法去噪的优点,在去除高斯噪声和脉冲噪声同时可以很好地保持图像的边缘和细节信息。实验结果表明:与传统梯度倒数加权平滑方法相比,算法滤波后图像的平均梯度提升3. 16%,MSE下降了约5%,可以有效提升滤波后无人机遥感图像质量,应用价值明显。

汽车压缩天然气液体加热器控制仪的研制

在系统分析以天然气为能源的汽车液体加热器工作过程的基础上,提出了汽车压缩天然气(CNG)液体加热器控制仪的主要功能和技术指标。采用具有ARM7内核的LPC2119嵌入式控制器作为控制仪的控制核心,运用模糊控制方法自动调节汽车厢体温度,同时对车厢温度、出水温度、气体泄漏、火焰状况和电源电压等参数进行监测。介绍了控制仪的工作原理、硬件构成和系统软件设计。样机试验表明:控制仪控制下的加热器运行稳定可靠,整机性价比高,排放低,与原机相比,运行费用降低约45%。

浅谈自动化专业本科生毕业设计(论文)指导规范化

毕业设计(论文)质量的高低,直接反映了高校毕业生的综合素质,反映了一所高校的办学水平。扩招规模过快、教学资源不足、教师教学工作负担过大、毕业生设计期间面临求职是目前大多数高校普遍存在的问题。针对现有状况,本文就集体指导和个人指导相结合,扩大学生知识面,实验室开放与管理相结合等方面进行了探讨,以期通过规范化达到提高本科毕业设计整体质量的目的。

S7-200PLC在混凝土搅拌站中的应用

采用S7-200PLC设计并开发出混凝土搅拌站控制系统,详细分析了其控制流程、硬件组成以及软件实现方法。该系统成本低、生产效率高、工作性能稳定,在工程实践中效果较好。

一种新型配料控制器的研制

配料控制器是自动配料控制系统的核心设备。选用高性能单片机ADμC845设计了一款新型配料控制器,采用迭代学习控制算法控制飞料补偿,提高了配料精度,同时详细介绍了硬件构成和软件设计方法。样机调试表明该控制器控制精度高,运行效果良好。

12位100KSPS A/D转换器AD1674的原理及应用

从应用角度出发,详细介绍了AD1674的引脚功能及意义,分析了其在两种工作模式时的控制逻辑,列出真值表.在此基础上,以PC总线采集接口板为例,介绍AD1674的实际应用.

增益可编程仪用放大器AD625工作原理及应用

本文详细介绍了增益可编程仪用放大器AD625的工作原理、结构及两种工作模式,最后以采集系统为例,阐述应用AD625的方法及接地要考虑的有关问题。

装药过程计算机监控系统的研制

在系统分析装药过程各种需求的基础上,提出了系统的主要功能和技术指标,选用分布式控制方案,设计了一种专用计算机监控系统。详细介绍了系统的构成和软件设计方法。它具有数据采集、安全连锁和报表打印等功能。应用结果表明,该系统为改变装药工艺提供了大量重要数据,提高了装药过程的本质安全性。

液晶显示控制器SED1330的应用

本文以基于SED1330液晶显示控制器的点阵液晶显示模块为例，介绍了点阵液晶显示屏中的汉字显示方法，给出了点阵液晶显示模块与8051单片机的具体硬件连接电路，并就图形显示方式和文本显示方式给出了子程序流程图。

AET－1型发动机自动化试验台软件设计

本文详细介绍了发动机自动化试验台软件系统开发的步骤、设计目标及程序结构，依据发动机的试验过程设计与之相对应的四种工作模式，并以监控进程为例，说明软件编程的结构。

单电源多量程8通道12位A／D转换器MAX197的原理及应用

详细介绍了MAX197的功能引脚及定义，讨论了其工作原理和使用要点。在此基础上，以自行设计的多通道智能巡检仪为例，介绍了MAX197的实际应用，给出了C51源程序，经调试效果良好。