中国大气污染防治政策与空气污染治理——基于城市级面板数据的实证研究

2013年颁布实施的《大气污染防治行动计划》是我国首个针对环境突出问题开展综合治理的行动计划;为巩固治理效果,应对动态变化的环境问题,2018年国务院进一步发布了《打赢蓝天保卫战三年行动计划》。研究利用中国258个城市2013年1月至2020年9月日度空气污染数据,实证检验了上述两阶段政策对空气质量的影响,并从不同污染物治理效果、时间和区域异质性等角度分析了政策效应的差异。结果指出:第一,“大气十条”和“蓝天保卫战”均显著降低了AQI、PM_(2.5)、PM_(10)、SO_(2)、NO_(2)、CO;第二,相比“大气十条”,“蓝天保卫战”对NO_(2)的减排效应更高,且实现对O_(3)的协同治理;第三,“大气十条”和“蓝天保卫战”对各污染物的减排效应因供暖时期、地区能源资源禀赋呈现出较强的异质性特征。

统筹职业教育、高等教育、继续教育评价改革的系统思维

统筹职业教育、高等教育、继续教育协同创新需要运用系统思维,要以“三教”评价改革这一目前最为活跃的子系统为抓手,实现高质量的、系统的“三教”统筹。基于行动者-系统-动力学理论,“三教”评价改革系统中的主要动力要素包括由政府、学校、社会组织构成的主体性要素、由法律法规与评价惯习构成的制度性要素以及由社会意识形态与社会资源配置构成的环境性要素。三大动力要素在系统中呈现出推动主体共同高质量发展、促进高质量教育治理体系构建与服务全民的学习型社会建设三个方面的价值表征。推进“三教”评价改革系统发展,应遵循统筹主体要素协同先行引领系统整体发展、统筹制度要素持续整合保障系统稳定发展以及统筹社会环境要素生态构建支持系统和谐发展的逻辑路向。

三维桡骨成角楔形截骨术前自动规划算法

针对桡骨成角畸形,仅凭经验很难找到准确的截骨位置,为此提出一种三维(3D)桡骨成角楔形截骨术前自动规划算法,以精确定位具体截骨位置并计算出最佳复位角度。首先,以补偿差异的对侧桡骨镜像模型为参考模板,计算骨畸形区域;其次,基于关节解剖区域的权重配准桡骨远端关节,创建旋转轴方向向量,通过三次样条插值法求解XOZ平面的畸形轮廓曲线,确定复位旋转轴方位;最后,利用单目标优化算法优化迭代,计算最优的截骨位置和复位角度,自动生成楔形截骨矫形术前计划。选择6例桡骨成角实例,以外科医生在三维空间手动截骨矫形规划方法作为实验对照组,对比关节解剖区域的配准精度。仿真结果表明,与Miyake等提出的外科医生手动截骨复位方法相比,所提算法获得的关节解剖区域的配准均方根误差(RMSE)减小0.09~0.42 mm;与Fürnstahl等提出的自动规划方法相比,所提算法可明确楔形类型,临床可行性更高。

面向人员岸滩行进的三维路径规划算法研究

针对当前无法为人员岸滩行进提供科学合理的路径规划这一问题,论文基于蚁群算法提出了面向岸滩行进的最优路径规划算法。首先对基本的蚁群算法进行了改良,包括路径搜索方式、信息素更新策略和启发函数的合理设计等,改善了算法的收敛效率;然后定量结合多类岸滩场路径规划影响因子,构建了满足岸滩行进的代价函数;最终实现了面向岸滩行进的算法构建。该算法可为实现复杂地形条件下岸滩行进的最优路径解算和基于蚁群算法的相关三维路径规划分析研究提供参考借鉴。

基于深度强化学习的移动机器人三维路径规划方法

针对三维未知环境中存在的高复杂度和不确定性的问题,提出一种在有限观测空间优化策略下基于深度强化学习的移动机器人三维路径规划方法。首先,在有限观测空间下采用深度图信息作为智能体的输入,模拟移动受限且未知的复杂三维空间环境;其次,设计了两阶段离散动作空间下的动作选择策略,包括方向动作和位移动作,以减少搜索步数和时间;最后,在近端策略优化(PPO)算法基础上,添加门控循环单元(GRU)结合历史状态信息,以提升未知环境中搜索策略的稳定性,进而提高规划路径准确度和平滑度。实验结果表明,相较于A2C(Advantage ActorCritic),所提方法的平均搜索时间缩短了49.07%,平均规划路径长度缩短了1.04%,同时能够完成线性时序逻辑约束下的多目标路径规划任务。

机械臂环境三维重建与避障算法研究

为了解决机器人在未知环境中的避障规划难题,提出了一种基于视觉的三维重建与避障规划方法。通过深度相机(RealSense D435i)与机械臂组成手眼系统,首先,根据目标物体与ArUco码的相对关系,通过相机获取的ArUco标记上的特征点坐标,求解出目标物姿态;然后,改进三维重建方法,通过融合机械臂工具末端位姿和多帧点云数据,对环境进行较高精度的三维重建,作为后续规划的障碍空间;最后,应用了快速扩展随机树(RRT)的改进算法进行机械臂的避障运动规划。研究搭建了仿真及控制平台,来进行验证。实验表明:环境三维建模的精度维持在8mm以内,避障成功率为96.5%,平均规划时间为1.2s,验证了方法的可行性。

我国学前教育资源配置研究的热点前沿与发展趋势——基于知识图谱的可视化分析

合理配置资源是实现学前教育普及普惠优质安全发展的重要保障。利用CiteSpace软件对2010—2023年学前教育资源配置领域的218篇CSSCI和北大核心期刊文献进行知识图谱计量分析。可视化结果表明,在学前教育三年行动计划期间,该领域的研究热点聚焦于学前教育资源的供给模式、配置公平、政府责任三方面。未来,亟需从解决低生育率背景下供需矛盾问题、明确政府责任等方面深化研究城乡学前教育资源配置差异、普惠性学前教育资源配置优化策略等议题。

融合粒子群的改进金豺算法及应用

为了解决传统金豺算法收敛精度低,搜索速度慢等问题,提出一种融合粒子群算法的改进金豺优化算法(PGJO)。首先,采用Chebyshev混沌映射和精英选择策略结合的方式对种群进行初始化,提高初始解质量;然后,结合粒子群优化算法(PSO)思想,提出一个新的搜索方式。采用动态转换策略,判断PGJO采用原Levy方式搜索还是采用新的搜索方式更新个体位置,以提高算法收敛精度;最后,提出了种群收敛监测策略,帮助算法跳出局部最优。将PGJO与其他智能优化算法经过11个基准测试函数对比实验表明,算法性能均优于其他算法。将PGJO应用于无人机路径规划当中,对比其他算法路径长度下降了3.4%,拐点个数减少了21%,验证了该算法的工程应用能力。

基于改进蚁群优化算法的AUV三维路径规划

针对蚁群算法在三维路径规划时收敛速度慢且难以收敛至最优的缺点,提出一种新的改进蚁群算法,并将其应用于自主式水下机器人(autonomous underwater vehicle,AUV)三维路径规划。与现有算法相比,改进算法优点主要体现在3个方面:首先,引进伪随机状态转移概率提升算法全局搜索能力;其次,将距离和轨迹限定因子引入启发式函数,距离因子保证搜索不断趋近目标点,在轨迹限定因子约束下,轨迹累计转角更小,以此提升收敛速度和精度;最后,通过扩大信息素增量差距并逐步提高信息素衰减系数,进一步提高路径规划效率。实验结果表明,改进蚁群算法能够获得累计转角更小路径,且路径长度更小,收敛速度更快。

民机外表面上部自主视觉检查中的降维路径规划研究

传统的民机外表面检查过程中,人工目视检查存在成本高、效率低、工作时间长等诸多不足,而带有机载视觉系统的机器人可以安全、快速、准确地检查民机外表面。本文提出一种用于民机外表面上部自主视觉检查的三维覆盖路径规划方法。通过对民机外表面上部进行初步点云获取,对机身、机翼区域切片,将三维点云映射到平面,然后进行二维覆盖路径的规划及三维空间的路径复原,快速生成优化的三维全覆盖检查路径。结果表明,该方法可以缩短三维覆盖路径规划的时间,较大程度地降低民机外表面上部自主视觉检查的成本,推动自动化检查民机表面技术的发展。

主体功能区视角下山东省国土空间格局演变及驱动因素分析

从主体功能区视角判读国土空间格局时空演变是完善和落实主体功能区战略以及协调国土空间资源配置的重要抓手。该文以“主体功能”为标尺,运用空间转换矩阵、随机森林回归模型、最优参数地理探测器等方法定量分析2000—2020年山东省国土空间格局演变及驱动因素,结果表明:①研究期内山东省城镇空间剧烈扩张、生态空间稳步增加,农业空间大规模缩减,各主体功能区内国土空间格局不断向其主体功能定位演变;②农业空间转城镇、生态空间是山东省主导交叉转换类型,邻近中心城市的农产品主产区中城镇空间大规模退化为农业空间,沿湖沿海重点生态功能区中“填湖造田”“围海造地”导致“由水转地”演变现象显著;③国土空间格局演变受社会经济政策、自然地理交通因素的综合驱动,主体功能区战略、政府财政投入、重大土地工程和第一、二产业发展诉求等因素尤其关键,不同因素对不同类型空间转换的驱动作用存在显著差异。

带有时间约束的多飞行器协同轨迹规划

面向多个高超声速飞行器在指定时间到达指定区域的场景,本文提出了一种带有时间约束的多飞行器协同轨迹规划方法.首先,通过解决飞行器再入飞行时间与横向机动之间的耦合问题,基于二元牛顿迭代法设计了一种考虑飞行时间约束和航程约束的纵向轨迹规划方法.然后,在横向平面内基于一种边界可调式的航向角偏差走廊实现了飞行器的横向机动,同时,设计了一种补偿更新策略不断迭代直至得到满足飞行时间约束的三维轨迹.在此基础上,分析了飞行器的飞行能力并给出了一种飞行器的协同飞行时间、终端高度和飞行航程的确定方法.最后,通过多飞行器协同飞行的仿真结果表明,本文的方法能够得到多飞行器满足飞行时间和终端约束的三维轨迹,并具有良好的计算精度.同时,蒙特卡洛仿真表明该协同轨迹规划方法对各项扰动具有较强的鲁棒性.

中厚板多层多道焊视觉测量与工艺规划

针对中厚板多层多道焊的焊道测量问题,提出利用焊缝检测和焊道尺寸视觉测量的信息融合自适应微调焊枪位置的方法。首先基于结构光视觉传感器系统采集焊缝图像,在典型图像处理算法的基础上,结合FROSAC提取算法提取焊缝特征信息;将提取到的特征点进行坐标转换,采用视觉测量获得焊道轮廓和尺寸信息,来修正机器人的运动路径;根据焊缝特征信息分析工艺参数对焊道成型的影响,确定焊道层数、各焊道的工艺参数以及焊枪的偏移量,完成多层多道焊接工艺规划;最后基于搭建的机器人焊接视觉系统在12 mm母材上进行V形坡口多层多道焊接试验。结果表明:该方法下坡口填充良好,焊道尺寸平均测量误差小于0.2 mm,满足多层多道焊接工业应用需求。

阴道多通道柱状施源器旋转的剂量学影响研究

目的:探究子宫内膜癌术后阴道内照射中多通道柱状施源器旋转误差的剂量学影响。方法:选取2022年6-12月北京协和医院收治的18例行子宫内膜癌术患者,回顾性分析采用阴道多通道柱状施源器治疗的患者计划,保持与临床计划相同驻留模式,分别顺时针旋转22.5°和45.0°,模拟临床分次间施源器置入存在旋转误差的状态,分析两种旋转幅度下靶区和危及器官(OAR)的剂量学变化。结果:当施源器旋转22.5°时与临床计划相比,90%靶区体积接受的最小剂量(D_(90))降低了2.03%,差异有统计学意义(t=5.86,P<0.05),膀胱、直肠接受最大照射剂量的2cc体积内的最小剂量(D_(2cc))分别增加2.35%和2.71%,差异有统计学意义(t=-3.49、-2.40,P<0.05);当施源器旋转45°时与临床计划相比,靶区D_(90)降低了5.75%,差异有统计学意义(t=14.07,P<0.05),膀胱、直肠D_(2cc)分别增加6.50%和9.49%,差异有统计学意义(t=-7.72、-6.9,P<0.05);施源器旋转22.5°和45.0°后计划中乙状结肠和小肠的受量与原计划差异较小,且差异无统计学意义。结论:多通道柱状施源器在阴道内照射中可提供个体化的剂量分布,但在患者实施分次治疗时,需关注施源器的置入状态,避免与初始计划中施源器位置产生角度差异影响靶区及OAR剂量。

基于改进哈里斯鹰和B-spline曲线的无人机路径规划研究

针对无人机在动态环境中的全局路径规划问题,提出了一种改进哈里斯鹰优化算法。针对算法后期搜索性能不足等问题,提出自适应混沌和核心种群动态划分策略,提高算法后期的搜索能力;修改哈里斯鹰更新公式,引入黄金正弦策略,提高算法搜索效率;融合自适应动态云最优解扰动策略,提高算法跳出局部极值的能力;针对三维栅格路径规划问题,设置了一种估值函数,通过计算栅格到达终点的代价,帮助算法进行节点筛选,使算法能搜索到更短路径,并针对路径转角不平滑的问题,使用3次B-spline曲线对路径转角进行处理,使路径更适合无人机飞行。通过国际标准测试函数和在不同大小、不同复杂程度的静态、动态栅格地图进行仿真实验。实验结果显示,本文算法相较于对比算法,规划出的路径平均缩短了14.94%、转角数量平均减少了53.31%。

启发式快速探索随机树的电力杆塔三维航线规划研究

为了完成对电力杆塔运行状态的有效监测与故障诊断,要求无人机规划最优三维航线。文章基于快速探索随机树(rapidly exploring random trees,RRT)算法,提出一种启发策略的无碰撞三维航线规划方法,该方法集成启发式搜索策略进行代价函数设计,加速算法收敛,确保航线最优。在仿真环境与实际场景下的实验结果表明,同传统的RRT与改进的RRT*算法相比,本方法针对电力杆塔所规划的无碰撞三维航线,具有稳定可靠的最短路径长度,能够满足智能监测的应用需求。

秦巴山区国土空间格局演变特征及驱动力分析

[目的]科学认知秦巴山区城镇空间、农业空间和生态空间的时空演化过程与形成机理,是助力全国空间发展格局统筹协调和推动中西部崛起的关键,更是地区高质量转型发展的迫切需求。[方法]基于空间转移矩阵、地形位分析和随机森林回归等方法,从“格局规模―地形位置”2个维度切入,研究2000-2020年间秦巴山区国土空间时空演化特征与驱动机制。[结果](1)近20年秦巴山区城镇剧烈扩张、农业和生态空间持续缩减,占比58.33%的县区人口减少的同时城镇用地依然呈扩张态势,“人口总量―城镇规模”出现严重两极分化;(2)城镇、农业空间“上山爬坡”、生态空间“下谷”现象明显,新增城镇和农业空间平均上移1~2个地形位,下游丹江口水库坝体加高工程对山区整体国土空间分布梯度产生显著影响;(3)“农业空间―生态空间”动态调整置换是秦巴山区主导转换类型,财政支出的影响作用最为显著;农业空间是新增城镇的主要来源,同时秦巴山区城镇退化为农业、生态空间的规模显著;(4)国土开发政策、山地地形属性、交通区位条件和社会经济因素共同制约影响秦巴山区国土空间演化结果,各类型因素在不同转换方向上的作用强度和显著因子数量有明显差异。[结论]推动新增城镇向重点开发区集中,科学引导农业和生态空间顺应地形梯度布局,慎重进行水利工程建设,整体谋划区域“三区三线”布局,将对秦巴山区国土空间格局优化起到积极影响。

新工科背景下课程思政建设与育人实践

在国家新工科建设的大背景下,培养“全面发展的人”和彰显“中国特色”高等教育越来越重要,新工科建设必须把课程思政建设作为重要基础性工作,应着重聚焦将思政育人融入教学。遵循学生中心教学理念,将课程的知识传授、能力培养、价值观塑造三者融合成一个整体建设课程,寻找和挖掘“环境规划与管理”课程与思政元素的融合点,将思政教育触点润物细无声地深度融合于该课程的教学全过程,实现知识传授与思政教育的同频共振,并通过多方并举,达到课程思政的最佳效果和价值引领,在潜移默化中实现“三全育人”。

“大气污染物和温室气体协同控制”政策的实施效果研究

推动减污降碳协同增效是深入打好污染防治攻坚战,实现碳达峰的必然要求。将《大气污染防治行动计划》和《打赢蓝天保卫战三年行动计划》视为一个连贯政策,运用渐进双重差分法探究了于2015和2018年提出的“大气污染物和温室气体协同控制”政策实施效果。研究表明:“大气污染物和温室气体协同控制”政策显著提高了“SO_(2)-CO_(2)”排放强度协同度和“PM-CO_(2)”排放量(强度)协同度,但该政策对“SO_(2)-CO_(2)”排放量协同度无显著影响。机制分析表明,提升政府监管水平、弱化政企关系以及增强企业绿色创新是政策的主要传导机制。异质性分析表明,政策效果在不同能耗水平的城市中具有显著差异,比起高污染上市公司,高耗能中小企业在污染物和CO_(2)的协同减排措施上仍存在较大改善空间。研究结论对我国优化“持续深入打好蓝天保卫战”相关政策提供启示。

“Three-Plan Integration”: Exploring the Order and Regulation Capacity of Spatial Planning

China's spatial planning system has a tradition of prioritizing vertical control over horizontal coordination, which leads to conflicts among various plans for one area. This has brought many problems to the spatial management of Chinese cities. Since socio-economic development plan, urban-rural plan, and land use plan are the three major elements of China's spatial planning system, conflicts among them can be taken as an intensified case of the system's problems, and the practice of three-plan integration should focus on bridging the gaps and solving conflicts among them, so as to eventually eliminate predicaments to China's spatial planning. Currently, due to influences of the actual law and governance systems, threeplan integration is largely a sort of government-led planning coordination dedicated to urban-rural spatial development. In the context of China's constantly deepened political and economic system reforms, three-plan integration, together with the extended multi-plan integration, will surely play an important role in the construction and exploration of China's spatial planning system.