考虑乘客感知效用的出租车停靠站选址模型

为了解决城市出租车停靠站布局的合理性问题,对出租车GPS数据进行处理并将乘客出行需求点进行聚类,得到出租车停靠站备选点以及乘客出行需求点。基于出租车停靠站服务能力和距离影响因素,结合竞争选址理论构建出租车停靠站对乘客的感知效用函数。在此基础上,以覆盖乘客出行需求量最大为目标,建立考虑乘客感知效用的出租车停靠站选址模型,以确定出租车停靠站的最佳位置。根据问题特征设计近似算法A进行求解,在求解大规模算例时,与遗传算法、萤火虫算法相比,近似算法求解精度提高0.91%,求解时间降低约97%。以西安市莲湖区局部区域为例进行实例分析,算法求解近似比为1.64,说明算法的实际使用效果较好。

室内环境下改进的混合路径规划算法

为了解决室内非结构化复杂环境下的机器人在路径规划时常常出现目标点不可达、规划过程产生折角偏移、规划过程无法及时规避动态障碍物等问题,提出一种改进的混合室内路径规划算法。该算法将改进的全局路径规划与改进的局部路径规划算法相融合。首先,优化传统A-Star算法的启发因子,减少搜索范围和节点,再通过角平分线切点法对传统A-Star算法进行平滑处理。其次,综合路径与环境信息,采用改进的人工势场算法进行局部路径规划,通过修正斥力场参数来解决目标点不可达问题,同时构造了动态的势力场函数,使其具备决解决动态障碍物的能力。最后,对混合算法进行实际环境的路径规划实验,比起传统的混合算法文中提出的混合算法在路径规划长度上减少11.4%,运行时间减少11.1%,少经过34个冗余节点,结果表明该融合算法可以有效解决室内非结构化复杂的路径规划问题。

陕西科技成果转化效率影响因素组态效应研究

为提升科技成果转化效率,促进创新型国家转型和陕西经济高质量发展。文中基于整合视角,运用因子分析法和模糊集定性比较法从制度、组织和资源三个层面探究陕西科技成果转化效率影响因素的组态效应。研究结果发现:单一层面的因素难以决定科技成果转化效率的高低;身份自洽下政策协调型、中介实力下政策供给型、身份自洽下技术资源型是实现陕西科技成果转化高效率的3种组态类型,其中身份自洽在产生科技成果转化高效率上发挥关键作用;组织要素在一定情景下可以弥补政策供给的缺失,组织要素内部的机构实力和身份自洽在一定情景下可以相互替代。研究结论可以为优化陕西科技成果转化政策、促进陕西科技成果高效转化提供专业参考。

微透镜阵列成像串扰现象分析

针对微透镜阵列成像时单元图像间存在的串扰问题,文中基于矩阵光学理论,分析了经微透镜阵列成像像面与物面的空间关系,模拟计算2×2的微透镜阵列成像,设计了焦距为7 mm的1×2阵列进行实验研究。研究结果表明:单元图像间距随微透镜焦距和物面尺寸的增大而减小,随微透镜间距和物距的增加而线性的增大。对于焦距为7 mm的微透镜,物距为40 mm,当物面尺寸为55 mm×55 mm时,获得了单元图像恰好分离的临界值,实验结果与模拟计算的理论值一致,该结果对设计微透镜阵列的成像系统具有一定的参考价值。

演化算法的DQN网络参数优化方法

为了解决DQN(Deep Q Network)在早期会出现盲目搜索、勘探利用不均并导致整个算法收敛过慢的问题,从探索前期有利于算法训练的有效信息获取与利用的角度出发,以差分演化(Differential Evolution)算法为例,提出了一种基于演化算法优化DQN网络参数以加快其收敛速度的方法(DE-DQN)。首先,将DQN的网络参数编码为演化个体;其次,分别采用“运行步长”和“平均回报”两种适应度函数评价方式;利用CartPole控制问题进行仿真对比,验证了两种评价方式的有效性。最后,实验结果表明,在智能体训练5 000代时所提出的改进算法,以“运行步长”为适应度函数时,在运行步长、平均回报和累计回报上分别提高了82.7%,18.1%和25.1%,并优于改进DQN算法;以“平均回报”为适应度函数时,在运行步长、平均回报和累计回报上分别提高了74.9%,18.5%和13.3%并优于改进DQN算法。这说明了DE-DQN算法相较于传统的DQN及其改进算法前期能获得更多有用信息,加快收敛速度。

多传感器融合的室内机器人SLAM

为了解决基于二维激光雷达的SLAM在室内环境中存在定位误差较大和建图不完善的问题,提出一种多传感器融合的室内机器人SLAM算法。该算法针对传统ICP算法在激光SLAM前端存在误匹配问题,采用更适合室内环境的PL-ICP算法,并利用扩展卡尔曼滤波融合轮式里程计和IMU为其提供初始的运动估计值。在建图阶段利用深度相机获取的三维点云数据转化的伪二维激光数据和二维激光雷达获取的数据进行融合,弥补二维激光雷达建图没有垂直方向视野的缺陷。实验结果表明:融合里程计数据相比于单一轮式里程计定位精度至少提升了33%,为PL-ICP算法提供了更高精度的初始迭代值。同时融合建图弥补了单一二维激光雷达建图的缺陷,构建了环境信息更加完善的环境地图。

高寒地区早期受冻水泥混凝土力学性能及抗冻耐久性

针对高寒地区新浇筑混凝土易受冻害,导致的路面结构安全隐患和后期服役寿命受限等问题,文中选取西藏地区实际施工材料分别拌制了C30、C40及C45三组水泥混凝土试件,试件在标准养护室养护0,3,7,28 d后移置室外继续养护150 d,研究抗压强度、抗折强度及动弹性模量变化规律,并且对自然养护150 d的试件进行300次冻融循环试验。研究结果表明:当认为标准养护龄期为28 d的混凝土无受冻状态时,标准养护龄期的增加能有效提升混凝土服役初期的抗冻能力,混凝土的受冻率随着养护龄期的增加依次降低;通过掺加粉煤灰和防冻剂,自然养护150 d的混凝土可经受275~300次冻融循环,冻融循环250次后,混凝土内部产生明显的大孔隙及裂隙,试件抗冻指标快速下降;通过建立的冻融损伤度转化公式,可快速对高寒地区不同服役年限的混凝土建筑物进行力学性能预测,进而为运行期建筑物安全性评价提供理论支撑。

铝合金-混凝土组合梁抗剪承载力计算方法

为了改善部分外包混凝土组合梁在使用中腐蚀生锈、钢筋混凝土劣化等问题,本文提出了铝合金-混凝土组合梁的结构形式,建立了有限元模型并进行参数分析,分析了铝合金-混凝土组合梁抗剪承载力在不同参数下的变化规律。根据改进拉压杆计算模型得到混凝土的应力传递路径,采用叠加法提出考虑铝合金梁腹板和腹部混凝土抗剪贡献的铝合金-混凝土组合梁抗剪承载力计算公式。研究结果表明:公式计算值与有限元值比值的平均值为1.018,标准差σ为0.151,表明该计算公式离散性较小,具有可行性,可以为相关研究提供理论参考。

甲胺基金属卤化物MAPbX_(3)铁电半导体研究进展

为了研究甲胺基金属卤化物MAPbX_(3)铁电半导体的铁电性对光伏性能的影响,文中梳理了近几年MAPbX_(3)的相关研究文献,分析了MAPbX_(3)晶体的光学吸收和载流子输运性能的影响因素,阐述了MAPbX_(3)铁电性的验证方法及铁电体中载流子的分离机制,介绍了铁电半导体的应用,重点分析了MAPbX_(3)晶体结构方面的研究争议,讨论了MAPbX_(3)铁电性与铁弹性的关系,并对光伏器件的设计以及应用提出了新的研究思路。

改进GM(1,1)-ARIMA-LR模型天然气产量预测研究

为提高天然气产量在少样本情形下预测的准确性,基于对过去的预测误差进行学习的思想,加入自适应学习因子和组合学习因子以改进模型,构建包含GM(1,1)、ARIMA和LR的集成预测模型。该模型以平均误差百分比为评价指标,依据预测步长变化和过去预测误差对单个模型分别进行动态调整,再建立目标规划模型对各模型进行动态加权。实证结果表明,改进GM(1,1)-ARIMA-LR模型能够更好地提取时间序列的长短时依赖关系,与其它的主流模型相比,其预测精度更高。对近5年的天然气产量进行一步、五步与八步预测,GM(1,1)-ARIMA-LR集成模型预测误差分别为1.187%、3.129%、9.855%。本文运用该模型对2023-2030年中国天然气产量进行预测。

高熵合金生成相的机器学习预测

针对传统高熵合金制备试验成本高、周期长、不可控因素等问题,文中通过机器学习模型进行高熵合金相阶段预测,进行了多分类和多标签分类,利用主流机器学习算法进行建模,并通过特征重要性分析及超参数调优进行比较,探究了不同算法对预测结果的影响。研究结果表明:多分类支持向量机(SVM)达到0.86的准确率,多标签随机森林(RF)达到了0.94的准确率;机器学习可以提供可靠的合成特性特性,在合金合成时,电负性(Δχ)和价电子浓度(VEC)可作为主要考虑因素。高熵合金和机器学习的结合有望为改进合金系统的设计提供参考。

拉伸试棒模具结构对铸造铝合金组织的影响

针对现有的国家标准铝合金的试棒浇注模具,浇注的试棒存在夹渣、气孔、缩松、冷隔等铸造缺陷,无法合理反映合金的真实力学性能的现状,本文使用ANSYS等软件,利用流体静力学和传热学原理科学的分析了直浇道的倾斜角度和内浇道与集渣腔连接的位置铝合金组织的影响,设计了一种铝合金拉伸试棒的铸造模具。模拟结果表明,直浇道的倾斜角度为70°时,流体流速波动范围最小;内浇道与集渣腔连接的位置为集渣腔压心时,集渣腔集渣过滤效果最佳。浇注实验结果表明,本模具成型的ZL205A和ZL101试棒平均晶粒和枝晶间距均优于GB/T1173-2013模具成型试棒组织。分析认为,合理的流速控制(直浇道的倾斜角)和集渣腔高度设计有利于试棒获得晶粒细小,铸造缺陷少的组织。

极化方式对弛豫铁电单晶光学和电学性能的影响

针对传统弛豫铁电晶体透光率的问题,文中选择了三方相结构三元弛豫铁电单晶25PIN 44PMN 31PT,沿[001]方向对晶体进行了常温直流和交流极化,对比并分析了两种极化样品的透光率和介电压电性能。研究结果表明:交流极化后,样品透光率在可见光波段达到70%,室温下相对介电常数提高了18%,压电系数和逆压电系数分别提高了9.7%和11%。交流极化可以去除对光产生散射的71°畴壁,提高了材料透光率;交流极化样品中畴的极化旋转更加容易,因而具有更高的介电压电性能。

玻璃纤维改良对浙西山区红黏土力学性能的影响

为了解决高液限红黏土在浙西地区工程施工中引起的路基不均匀沉降、滑坡等工程地质灾害。文中采用玻璃纤维加筋技术改良红黏土,通过直剪试验、无侧限抗压试验对不同长度、掺量的玻璃纤维红黏土力学性能进行研究,分析其力学性能指标演变规律。试验结果表明,在红黏土中掺入定量的玻璃纤维对土体的抗剪强度有明显的提升作用,可使土体的黏聚力相比于素土提高1.68~2.22倍,黏聚力随着掺量和长度的增加先增大后减小。玻璃纤维红黏土的无侧限抗压强度相比于素土提高了1.47~1.95倍,纤维土的无侧限抗压强度随掺量、长度的增加而增强。通过分析应力—应变关系曲线发现素土应力峰值出现在2.5%~3.0%之间,而纤维土应力峰值出现在3.5%~4.5%之间,说明玻璃纤维的掺入提高了土体的残余强度。改良后的纤维土体可满足路用性要求,为纤维加筋土体治理提供参考。

高层六边形网筒结构变形转角计算方法

为了探究高层六边形网筒结构可靠变形转角对该类结构抗震设计的影响,文中在高层六边形网筒结构主要受力构件基本构成的基础上,提出了一种该类结构变形转角简化计算方法。通过考虑结构弯曲变形和剪切变形的影响,给出了典型六边形细胞单元剪切、弯曲刚度简化计算式,建立了六边形网筒结构子模块的变形转角和腹板角部斜柱轴向应变之间关系。构建一个48层四种不同角度的六边形网筒结构有限元计算模型,在不同荷载作用下进行了结构静力弹性分析。研究结果表明:在33.69°,53.13°,63.43°和69.44°斜柱角度影响下本文所提结构变形转角简化计算结果与有限元模型分析结果误差分别为6%,3%,0.08%和13%;在侧向均布荷载、倒三角形荷载和顶点集中荷载模式下二者误差分别为4%,2%和6%。这说明文中提出的不同斜柱角度和侧向荷载作用下结构子模块变形转角计算方法可行,以期为高层建筑六边形网筒结构抗震设计提供参考。

多生理信号融合的飞行员脑力负荷分类研究

为了解决飞行员脑力负荷状态分类的问题,采用了结合多头注意力机制的神经网络模型,将脑电信号、心电信号和肌电信号进行多模态数据融合,得到了高效的飞行员脑力负荷分类决策模型。研究结果证实了融合多生物电信号在该脑力负荷状态分类方法中的有效性,准确率可达到96.54%,比前人关于单生理信号研究的准确率提高了10.11%,比前人融合多生理信号决策研究准确率提高了2.32%,这为推进航空安全事业的研究提供了有益的参考。

不同链长烷基酸对纤维素纳米晶的改性研究

为了深入探究不同链长烷基酸对纤维素纳米晶(cellulose nanocrystals,CNC)疏水性以及热性能方面的影响,文中采用乙酸和硬脂酸两种不同链长的烷基酸对CNC进行酯化改性,分别得到乙酰化纳米纤维素(ANC)和硬脂酸改性纳米纤维素(MNC)两种改性产物,并对其疏水性及热性能进行测试表征。研究结果表明:水接触角从28.702°(CNC)分别提高到62.606°(ANC)和64.918°(MNC),改性产物的疏水性都有所提高;但是在热性能方面,ANC由于乙酰基的存在使得其热稳定性提高了47℃;而MNC因为硬脂酸长链烷基分子在高温下不稳定易断裂,所以其最大热分解温度相比CNC降低了34℃,热稳定性有所降低。所以乙酸作为短链烷基酸,既可以在一定程度上提高纤维素纳米晶的疏水性能,又能提高其热稳定性。本文研究结果可为后续与聚乳酸等疏水性聚合物共同制备增强型纳米复合材料提供性能方面的理论依据。

一种新角度支配关系的多目标进化算法

为了兼顾多目标进化算法求解的收敛性和多样性,文中在分析解群支配以及多样性情况相关理论的基础上,借鉴网格支配和角度支配的优势,提出一种新的支配关系刻画解群在目标空间的分布状况,以较好地在收敛性和多样性间取得平衡;设计了一种新角度支配的多目标进化算法,该算法利用新角度支配关系增强选择压力,维持解群的多样性;比较了在NSGAII算法框架下,新提出的支配关系与原有两种支配关系的收敛性、多样性以及收敛速度。研究结果表明:文中算法在DTLZ及WFG基准测试集上获得的GD,IGD和Spacing指标性能均得到了提升,并且能够更快地获得高质量解集,故所提出的支配关系能够更有效地平衡收敛性和多样性。

镁合金表面介孔SiO_(2)改性等离子体电解氧化复合涂层组织与性能研究

为了在镁合金表面制备对损伤具有自修复能力的复合涂层,本文将负载了缓蚀剂8-羟基喹啉(8-HQ)的介孔SiO_(2)微容器掺杂在环氧树脂涂层中,并涂敷在经等离子电解氧化处理的镁合金AZ91D试样表面,制备了介孔SiO_(2)改性的等离子体电解氧化复合涂层。采用TEM、FT-IR、UV及TGA研究了8-HQ在微容器中的负载及释放规律;通过SEM、电化学测试研究了改性后的复合涂层表面微观形貌、耐蚀性、自修复效果及其自修复机理。研究结果表明:8-HQ在介孔SiO_(2)内的最大负载率约为16%,并在40 min内基本释放完全;通过预制缺陷,证明了涂层具备自修复能力,且自修复效率约为93%;改性后的复合涂层表现出更好的耐蚀性,从而提高了镁合金在实际应用中的使用寿命。

视线追踪联合脑电的飞行员操纵意图检测方法

为解决基于飞行员行为与生理数据的飞行员意图分析问题,采用视线追踪设备和脑电仪实时记录飞行员视觉注视行为和脑电信号,并采用转换编码器-卷积神经网络模型(Transformer Encoder-CNN)进行操作意图的分类。通过在模拟飞行环境下开展飞行训练实验,将特定感兴趣区域的视觉注视行为联合飞行操作数据,实现不同时间段的飞行中飞行员高度、空速、姿态、航向四种操纵意图进行精确检测分类,形成操纵意图数据集,供神经网络模型进行机器学习。实验结果表明:该方法的神经网络模型对操纵意图分类识别准确率达到92%,能够有效检测飞行员的操纵意图,准确率提高了6%。