路径规划问题的多策略改进樽海鞘群算法研究

针对移动机器人寻找最优路径问题,提出了一种融合无标度网络、自适应权重和黄金正弦算法变异策略的樽海鞘群算法BAGSSA(Adaptive Salp Swarm Algorithm with Scale-free of BA Network and Golden Sine)。首先,生成一个无标度网络来映射跟随者的关系,增强算法全局寻优的能力,在追随者进化过程中集成自适应权重ω,以实现算法探索和开发的平衡;同时选用黄金正弦算法变异进一步提高解的精度。其次,对12个基准函数进行仿真求解,实验数据表明平均值、标准差、Wilcoxon检验和收敛曲线均优于基本樽海鞘群和其他群体智能算法,证明了所提算法具有较高的寻优精度和收敛速度。最后,将BAGSSA应用于移动机器人路径规划问题中,并在两种测试环境中进行仿真实验,仿真结果表明,改进樽海鞘群算法较其他算法所寻路径更优,并具有一定理论与实际应用价值。

基于镜面和漫反射面标定板的系统参数标定

为获取同一像素点镜面反射和漫反射两种反射特性的相位信息和标定数据,实现兼具镜面和漫反射面的复合表面物体三维形貌的全场测量,进而扩大测量范围,提出一种基于镜面/漫反射面标定板的系统参数标定方法。设计并制作镜面/漫反射面标定板,该标定板呈棋盘格样式,其表面带有相邻距离已知的标识。基于镜面/漫反射面标定板的特殊构型,通过限位平移的方式,结合外参约束和样条插值算法以融合获取完整参考相位。在同一坐标系下,逐像素标定空间距离、系统参数、像素位置和横向坐标XY间的映射关系。最后,利用完整参考相位和逐像素标定数据重建复合表面物体的三维形貌。实验结果表明:与非全场测量相比,基于镜面和漫反射面标定板的参数标定方法的测量范围扩大了1.5~2倍。该方法在不牺牲精度的同时,实现了非连续复合表面物体三维形貌的全场测量,扩大了测量范围,对复合表面物体的三维形貌测量有实际应用价值。

基于多频相移的相位偏折测量透明物体表面三维形貌

光学三维测量中的相位偏折测量术以其快速、高精度、稳定抗干扰的优点,在光学表面测量、快速检测等领域得到广泛应用。透明物体因其上下表面的折射和反射,导致相机采集到不同表面反射叠加的混合条纹,传统的相位偏折测量术难以对其进行有效的三维测量。为解决该问题,文中提出一种基于多频相移的相位偏折法测量透明物体的表面三维形貌。首先,显示屏显示多种不同频率与多步相移结合的正弦条纹,从另外一个角度相机采集物体表面反射的混合条纹。然后,利用最小二乘法迭代将混合条纹进行分离,得到上下表面折叠相位并展开。接着,通过梯度标定确定相位与梯度的关系,根据梯度积分恢复透明物体表面的三维形貌。最后,实验证明所提方法能够有效实现混合条纹的分离,实测透明玻璃板上表面的平均误差从32.4μm减少到5.1μm,结果验证了混合条纹分离方法的有效性,提升了透明物体表面三维形貌测量精度。与已有方法相比,文中方法可以有效避免初始相位值偏差较大带来的影响,缩短计算时间,适用于不同形状透明物体表面三维形貌的测量。

基于高通量测序技术的玄参对大鼠有效性和安全性研究

目的研究玄参干预对大鼠基因表达谱的影响,探讨玄参干预对大鼠的潜在保护和毒性作用及其机制。方法将20只雄性SD(Sprague-Dawley)大鼠随机分为玄参组和空白组,每组10只。玄参组大鼠给予玄参提取物1350 mg·kg-1灌胃,空白组灌胃给予等容积0.9%氯化钠溶液,均为1次/d,连续15 d。分别于灌胃15 d后,检测肝脏组织的基因表达谱,通过时间序列趋势分析软件(Short Time-Series Expression Miner,STEM)筛选具有趋势表达的差异表达基因(differentially expressed genes,DEGs),并对其进行基因本体论(Gene Ontology,GO)功能注释和京都基因和基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)通路分析。结果玄参组筛选76个DEGs,其中28个上调,48个下调,与对照组相比,差异均具有统计学意义(P<0.05)。KEGG通路分析结果显示,丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)、无翅型小鼠乳腺肿瘤病毒整合位点(Wingless-Type MMTV Integration Site Family,Wnt)、转化生长因子-β(Transforming growth factor-β,TGF-β)、非受体酪氨酸激酶家族-信号转导子和转录激活子(Janus Kinase-Signal Transducer and Ac-tivator of Transcription,Jak-STAT)、核因子激活的B细胞的κ-轻链增强(nuclear factor kappa-B,NF-κB)、Toll样受体(Toll-like receptor)、过氧化物酶体增殖物激活受体(peroxisome proliferator-activated receptor,PPAR)、催产素(Oxyto-cin)、神经生长因子受体(TNFRSF16)相关蛋白1[nerve growth factor receptor(TNFRSF16)associatedprotein 1,Ngfrap1]和神经营养因子受体相关死亡结构域(neurotrophin receptor associated death domain,Neurotrophin)这9条信号通路,包含Mecom、Amhr2、Pias2、Ticam2、Cyp7a1、Ngfrap1和Nfatc4这7个靶基因。经查阅文献,Mecom可能为表征玄参对大鼠潜在保护作用的靶基因,而另外6种则可能为表征玄参对大鼠潜在毒性作用的靶基因。结论玄参作用的两重性,既可对机体产生预防和治疗作用,也会产生潜在的不良反应。

京津冀创新要素集聚与区域经济协同发展研究

随着全球化和知识经济的深入发展,创新已成为推动区域经济发展的核心动力。京津冀地区作为中国经济发展的重要区域,其创新要素的集聚不仅对于提升区域整体竞争力具有关键作用,而且也是推动区域经济协同发展的重要力量。本文在深入探讨京津冀地区创新要素集聚现状的基础上,分析创新要素集聚对区域经济协同发展的积极影响以及面临的挑战,如创新资源配置不均、产业辐射能力有限等,最后提出了以创新要素集聚推动区域经济协同发展的相关对策建议,以期为京津冀地区协同发展提供有益参考。

R-(3,3′-二溴-1,1′-二萘基)-20-冠-6用作高分辨气相色谱手性固定相的研究

以R-联萘酚作为原料,合成R-(3,3′-二溴-1,1′-二萘基)-20-冠-6,用核磁共振和热重分析对R-(3,3′-二溴-1,1′-二萘基)-20-冠-6进行表征。将其与聚硅氧烷OV-1701混合,静态法制备毛细管手性柱,采用扫描电子显微镜考察了固定相涂敷性能。选用一些外消旋体、正构烷烃混合物、正构醇混合物、芳香烃混合物、位置异构体作为测试物,考察该柱子的气相色谱分离性能。结果表明该手性分离柱对这些有机物具有好的分离能力。

头戴式虚拟现实技术对成人近视眼视觉功能的影响

目的评估使用头戴式虚拟现实技术对成人近视眼视觉功能的影响。方法将34例近视眼患者采用随机数字表法分为受试组(n=18)和对照组(n=16)。对研究对象进行常规眼科检查后,于受试前、受试1次后、受试10次后检测裸眼视力、矫正视力、动态立体视、近立体视、对比敏感度、集合值、散开值、正相对调节(positive relative accommodation,PRA)、负相对调节(negative relative accommodation,NRA)、调节灵活度、调节幅度(amplitude of accommodation,AMP);于受试前、受试10次后进行视疲劳问卷评分和视觉作业能力答题评分。结果受试组裸眼视力在受试10次后分别与受试前和对照组比较,差异均有统计学意义(P分别为0.040、0.011);受试组集合值在受试10次后分别与受试前和对照组比较,差异均有统计学意义(P分别为0.036、0.010);受试组NRA、调节灵活度在受试10次后分别与受试前和对照组比较,差异均有统计学意义(P分别为<0.0001、<0.0001、0.008、0.017);矫正视力、对比敏感度、散开值、动态立体视、近立体视、PRA、AMP、视疲劳问卷评分和视觉作业能力在对照组和受试组各对应时间点上比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。结论适当使用头戴式虚拟现实技术训练有助于近视眼患者某些视觉功能参数的改善,如裸眼视力、NRA、集合不足、调节灵活度。

富锂锰基正极材料的聚苯胺包覆及其电化学性能

正极材料作为锂离子电池的重要组成部分之一,在一定程度上影响着电池的性能。富锂锰基正极材料Li_(1.2)Ni_(0.13)Co_(0.13)Mn_(0.54)O_(2)(LNCM)凭借高比容量、高电压等优点成为下一代锂离子电池正极材料的候选。本研究采用溶胶凝胶法制备了富锂锰基正极材料,利用原位聚合法在正极材料表面形成聚苯胺包覆层,并在聚合过程中利用质子酸掺杂进一步提高聚合物的电导率,以改善正极材料的性能。实验结果表明,X射线衍射(XRD)测试显示包覆前后正极材料的晶体结构未发生改变;傅里叶变换红外光谱分析(FT-IR)证明了复合材料中聚苯胺的存在。聚苯胺作为电子导体,可以有效降低正极材料的阻抗,提高反应动力学,稳定正极材料的晶体结构并优化其循环性能。

通辽市科尔沁区舞毒蛾生物学特性与不同龄期防控措施

舞毒蛾危害通辽市科尔沁杨柳榆等阔叶树种,通过野外踏查结合系统观测的方式摸清了舞毒蛾在科尔沁区的生物学特性和发生等级判断方法。针对不同龄期幼虫进行了防治试验,结果表明:1月末~2月末进行摘卵破卵防治;5月1日~15日对初孵幼虫采用1.2%烟碱·苦参碱乳油1000倍液喷雾防治;6月中旬前对2~3龄幼虫施放15%异丙威烟剂防治效果好。

变频技术在风力发电机组及电气系统中运用分析

为了解决风力发电效率受风速变化影响的问题,本文围绕变频技术在风力发电机组及其电气系统中的应用进行了深入分析。通过对变频控制系统的结构及功能的探讨,以及变频器在风电机组优化中的具体应用案例,提出了一套变频技术优化方案。此外还详细分析了变频技术在电能质量提升、故障检测与处理方面的有效性。

直接空冷系统变工况背压算法分析及最佳真空运行优化

直接空冷技术因其显著的节水优势以及投资成本低、综合换热效率高、运行灵活和防冻性能好等优点,已被越来越多的国家认同和使用,成为我国“富煤贫水”地区新建、改进和扩建燃煤发电机组的首选技术。为了获取直接空冷系统变工况下的最佳真空及其运行优化方案,对直接空冷系统变工况计算方法进行了对比研究,提出了基于数据驱动算法的凝汽器真空计算方法。利用Matlab软件进行仿真试验,得出该方法下的凝汽器真空误差最小,最为符合工程实际情况。通过基于数据驱动算法(自适应模糊推理系统,ANFIS)建立的数学模型以及分析产生误差的原因,对某600 MW直接空冷机组冷端系统进行基于最佳真空的运行优化,机组净增功率平均增加约6.02 MW,能够显著降低电厂供电煤耗率。

基于车流密度的车载边缘计算任务动态卸载策略

针对车辆边缘计算的问题与挑战,提出了一种车-路-边协同的场景模型。以车辆密度为切入点,定义通信链路中断概率最小化问题,建立关于车流密度的通信速率模型。结合车辆卸载、定价以及资源分配3种策略将系统优化目标描述为车辆侧成本最小化,同时最大化RSU侧效用值的问题,引入问题分解的思想降低问题耦合度,将原始优化目标转换为卸载与定价之间的平衡问题以及资源分配问题。验证卸载与定价博弈的Nash均衡点的存在性,并提出一种基于Stackelberg博弈的分布式算法(SDA)求解优化问题。最后通过仿真实验验证了车流密度对于传输速率的影响,以及SDA为车辆降低了24%的卸载成本,为RSU提高了11%的收益。

基于双模态深度学习的钢轨表面缺陷检测方法

针对目前钢轨顶面擦伤检测系统缺少第三维关键深度信息,检测结果易受干扰误报率高的问题,提出了一种基于双模态结构光传感器的钢轨表面缺陷检测方法。通过构建轨道表面缺陷的多模态深度学习检测网络,可以检测双模态钢轨图像中的擦伤缺陷。提出的深度网络分别融合了双模态图像的多尺度特征,并进行多尺度钢轨顶面擦伤检测。实验结果表明,该方法在显著降低检测误报的同时能够保持较高的检出率。与当前缺陷检测中常见的深度学习检测模型对比,平均精度均值(mAP)有大幅提升,性能优于以往的检测算法,在钢轨顶面擦伤检测任务中的应用前景良好。

化工园区突发事故应急资源调度策略

考虑突发事件应急资源调度的时效性、充足性和经济性等特点,研究了应急资源调度策略。首先,针对应急资源调度多储备点、多事故点、多资源的情况,引入化工园区事故多米诺效应约束,构建了一种以应急资源调度时间最短化为主要目标和运输成本最小化为次要目标的双目标应急资源调度模型,通过利用理想点法将双目标问题转化为单目标问题;其次,针对调度模型的特点,提出一种改进的灰狼算法对模型进行求解,该算法融合了遗传算法、交叉算子以及引入禁忌表策略,提高了收敛精度和全局寻优能力,并对解进行离散化处理,从而得到实际的突发事件应急资源调度策略;最后,通过仿真对比实验,验证了所提模型和算法的有效性,确保可以兼顾化工园区事故应急救援的时效性和经济性,提高应急处置救援能力,为决策者提供科学合理的应急资源调度方案。

5G高铁专网部署优化策略及应用技术研究

针对高铁运行车速快、无线网络环境复杂、制约5G高铁专网应用的因素较多等问题,探究如何充分利用5G网络优势支撑信息化、智能化高铁发展成为迫切需要。通过分析归纳近年来国内外5G高铁专网技术发展与应用的研究现状,指出该领域的主要研究方向;然后,通过经验总结与理论推导对5G高铁专网SA与NSA(独立组网与非独立组网)部署架构、站址规划选择方法和设备选型策略进行分析并给出指导性建议;接着,对影响5G高铁专网质量的3个主要基础优化方向和原则进行理论分析并特别针对切换问题提出“日”字形切换方案;最后,结合5G高铁专网大带宽、低时延、大连接的特性对3个主要应用领域进行了基本方案设计与概述并说明了其面临的问题和挑战。研究成果解决了我国5G高铁专网部署与应用过程中面临的部分规划、建设、优化及应用方案设计问题,具有一定的借鉴与指导意义。

基于数据驱动的新型电力系统潮流分析方法

为满足未来新型电力系统高精度实时潮流分析的需求,提出一种基于数据驱动的新型电力系统潮流分析方法。该方法可充分利用现有的海量数据,并应用数据驱动技术进行电力大数据挖掘。首先,基于传统潮流分析模型与源-网-荷运行特点,构建表征潮流分析的输入和输出特征;其次,根据系统规模及数据复杂度,在传统全连接深度神经网络基础上,选择部分隐含层进行随机失活设计,以提高深度学习的泛化性能;最后,基于某供电局110 kV电网历史运行的15 min级颗粒度数据,对设计的网络进行模型训练,并验证了数据驱动算法的有效性和可行性。

单侧双通道内窥镜技术治疗腰椎退行性疾病的研究进展

腰椎退行性疾病(LDD)是脊柱外科常见病、多发病,是腰椎椎间盘及椎旁组织自然老化和退行性变的病理生理过程,可见于腰椎椎间盘突出症(LDH)、腰椎椎管狭窄症(LSS)、腰椎滑脱(LS)等。随着全球人口老龄化进展,LDD的发生率呈逐渐上升趋势[1]。患者通常伴有腰椎、下肢麻木疼痛,严重者可引起神经损伤,影响患者生活质量[2]。

小儿热速清口服液防治柯萨奇A16型手足口病体内外作用研究

目的:评价小儿热速清口服液对柯萨奇病毒A16株(Cox A16)体内外感染模型的抗病毒作用。方法:采用3日龄BALB/c乳鼠腹腔注射Cox A16,构建BALB/c乳鼠手足口病模型,设计了大、中、小3个剂量分别为62 mL/(kg·d)、31 mL/(kg·d)、15.5 mL/(kg·d),进行预防性给药和治疗性给药评价。预防性给药实验中,观察记录乳鼠感染程度,存活天数,计算死亡率、生命延长率。治疗性给药实验中,采用实时聚合酶链反应(Real-time PCR)检测后肢肌肉病毒载量,苏木精-伊红染色(HE)观察后肢肌肉组织、脑组织病理病变情况。体外实验采用细胞病变效应法(CPE),其对Cox A16、Cox B4、Cox B5病毒的抑制作用。Real-time PCR法检测Cox A16体外病毒载量。结果:小儿热速清口服液高、中、小剂量组均可显著性延长存活天数(P<0.01或P<0.05),高、中剂量组可以显著降低死亡率和临床感染评分(P<0.01)。中、小剂量组均可以显著降低后肢肌肉病毒载量(P<0.01或P<0.05)。大、中显著改善后肢肌肉病理学改变及病理学评分(P<0.01或P<0.05),中剂量组显著改善脑组织病理学变化及病理学评分(P<0.05)。体外实验表明,小儿热速清口服液对肠道病毒Cox B5株、Cox A16株、Cox B4株具有明显的抑制作用。结论:小儿热速清口服液对肠道病毒COX A16感染BALB/c乳鼠模型具有良好的预防和治疗作用,可能通过抑制病毒复制发挥作用。

介孔分子筛调制有序介孔碳超级电容器性能研究

为了研究不同孔径的有序介孔碳(OMC)作为超级电容器电极的性能差异,本文采用水热合成法制备三种不同孔径的介孔二氧化硅分子筛(SBA-15),再以SBA-15为模板,乙炔为碳源,利用化学气相沉积法(CVD)反向制备具有不同孔径的OMC。利用扫描电子显微镜、氮气吸附和电化学测试等,分析OMC作为电极材料时,其纳米孔结构与性能之间的关系。结果表明,将孔径调控在3~4 nm的OMC-120作为超级电容器电极,在充放电电流密度为0.10 A/g和0.50 A/g时,比电容为44.50 F/g和54.30 F/g;经1 000次循环后电容保持率达99%,其双电层电容性能和稳定性优于其他孔径结构的样品,这归因于OMC-120中较窄的有序介孔结构加速了电子和离子的转移交换,缩短离子的传输路径。

肝静脉交通支对肝硬化门静脉高压患者肝静脉压力梯度的影响

目的观察肝静脉交通支对肝硬化门静脉高压(PHT)患者肝静脉压力梯度(HVPG)的影响。方法回顾性分析接受TIPS治疗的513例肝硬化PHT患者,TIPS术中均测量肝静脉压力并行球囊阻断加压肝静脉造影;根据肝静脉交通支显影情况将患者分为早期交通支显影组(早显组)、中晚期交通支显影组(中晚显组)、门静脉显影组及无交通支组,对比组间HVPG、门静脉压力梯度(PPG)、肝静脉楔压(WHVP)和门静脉压(PVP),分别以Pearson相关分析、组内相关系数(ICC)及Bland-Altman分析评估各组内WHVP与PVP、HVPG与PPG的相关性及其一致性。结果球囊阻断加压肝静脉造影中,163例肝静脉交通支早期显影,140例中晚期显影,166例门静脉显影,44例无交通支显影;4组间HVPG、PPG、WHVP及PVP总体差异均有统计学意义(P均<0.01),HVPG、WHVP呈逐渐增加,PPG、PVP呈逐渐降低趋势。各组内HVPG与PPG、WHVP与PVP差异均有统计学意义(P均<0.05);HVPG与PPG、WHVP与PVP均呈正相关(P均<0.001),且相关性及一致性在门静脉显影组均优于其他3组、而在早显组均不及其他3组。结论肝静脉交通支对肝硬化PHT患者HVPG存在一定影响。