摘要：自动驾驶对于减少交通堵塞、提高驾驶舒适性具有非常重要的作用,如何提高人们对自动驾驶技术的接受程度仍具有重要的研究意义。针对不同需求的人群定制不同的驾驶风格,可以帮助驾驶人理解自动驾驶行为,提高驾驶人的乘车体验,在一定程度上消除驾驶人对使用自动驾驶系统的心理抵抗性。通过分析自动驾驶场景下的跟车行为,提出基于PPO算法的不同驾驶风格的深度强化学习模型设计方案。首先分析德国高速公路车辆行驶数据集(HDD)中大量驾驶行为轨迹,根据跟车时距(THW)、跟车距离(DHW)、行车加速度以及跟车速度特征进行归类,提取激进型的驾驶风格和稳健型的驾驶风格的特征数据,以此为基础编码能够反映驾驶人风格的奖励函数,经过迭代学习生成不同驾驶风格的深度强化学习模型,并在highway env平台上进行道路模拟。实验结果表明,基于PPO算法的不同风格驾驶模型具有完成任务目标的能力,且与传统的智能驾驶模型(IDM)相比,能够在驾驶行为中准确反映出不同的驾驶风格。

摘要：本研究基于一类新型连续锯齿型激活函数研究了递归神经网络(Hopfield神经网络)的多稳定性。首先,通过区间剖分法、Brouwer不动点定理证明了基于该激活函数的n维神经网络模型至少具有7n个平衡点,并运用对角占优矩阵理论、局部稳定性判定定理等方法证明了其中4n个平衡点是局部指数稳定的,剩余的平衡点是不稳定的。其次,通过增加锯齿型激活函数的峰值点将激活函数推广到更一般的情况,得到了n维神经网络在含有k个峰值点的连续锯齿型激活函数中至少具有(2k+1)n个平衡点,其中(k+1)n个平衡点为局部稳定的。本研究设计的激活函数相较于现有的一些激活函数会产生更多的稳定平衡点,并且在增加峰值点的过程中不会增加神经网络的计算复杂度。最后,通过两个具体的数值算例验证了本研究结果的有效性。

摘要：为减轻金属机械臂的重量,以六自由度机器人的大臂为研究对象,结合三维编织碳纤维复合材料的成型工艺,设计机械臂结构,提出基于CFRP/QT(碳纤维增强复合材料/QT 500-7铸铁)混合结构的机械臂轻量化设计方法。采用有限元分析方法对混合结构机械臂进行静力学分析,得到满足强度及刚度要求下混合结构机械臂的设计方案。力学仿真结果表明,混合结构机械臂质量减少24%,混合结构机械臂机器人具有良好的运动性能,在J1关节处所需驱动力矩更小。

摘要：疫情爆发初期,应急部门如何选择应急采购启动时间点并优化采购方案,对提高疫情防控效果意义重大。首先,针对应急采购启动时间点的优选问题,设计了疫情观测停止(或采购启动)最优时间的判断规则,并结合理论分析获得最优停时的边界特征及影响因素;其次,针对采购启动后的采购方案优化问题,综合考虑了不同供应商在订货批量、采购提前期、缺货率方面的差异,并构建一类混合整数规划模型;最后,将上述两问题集成考虑,依据疫情预测、应急效果对比、停时判断、参数更新的循环决策思想,构建一类数据驱动的应急采购框架模型,既确保采购决策以疫情数据为依据,又保证疫情数据被实时更新。结合数值实验可知:通过求解模型,可根据疫情演化来获得应急采购启动时间、供应商选择和订单分配的集成优化方案。

摘要：目的挖掘拖拉机姿态与意象偏好的关系,进而指导拖拉机的造型设计。方法采用多元尺度分析法和聚类分析法筛选拖拉机的姿态样本;运用形态分析法分解并标定典型样本的姿态特征,通过语词聚类实验构建拖拉机姿态的意象空间;结合语义差分法和问卷调研获取用户对典型拖拉机样本的意象偏好,运用灰色关联分析法得到拖拉机姿态特征与意象的关联。结果得到拖拉机的8个典型姿态样本,获取了拖拉机姿态的四个语义维度下的五个代表性语义词对。明确了拖拉机姿态的特征框架和语义结构,归纳得到拖拉机姿态的意象认知规律。结论拖拉机的姿态特征蕴含着意象信息,研究结果可以为设计师解读用户的意象认知提供参考。

摘要：目的制备呼吸道合胞病毒F蛋白的融合前构象(pre-F)mRNA疫苗,进行可行性验证。方法对抗原基因进行密码子优化设计,分别连接至pGEM-3Zf-N3载体上,通过质粒线性化、体外转录、纯化和Cap1加帽处理,得到功能性mRNAs。在转染至293T细胞后,利用Western blot和间接免疫荧光试(IFA)来确定目标蛋白的表达情况。通过微流控装置制备LNP/mRNAs疫苗免疫C57BL/6小鼠,检测小鼠血清中抗原特异性IgG抗体效价,评估免疫效果。结果成功构建重组质粒Pre-F-GCN4t和mDS-Cav1,通过双酶切验证条带符合预期大小。表达目的抗原大小为57.57 ku和64.35 ku。成功检测小鼠血清中抗原特异性IgG抗体,Pre-F-GCN4t免疫组的效果优于mDS-Cav1组,3次免疫较2次免疫提升了2倍,抗体效价最高可达1∶4×10^(4)。结论两种抗原设计模式均具有可行性,Pre-F-GCN4t的设计方式对于激活机体的体液免疫应答更有优势,mRNA疫苗无需体内转录,为呼吸道合胞病毒mRNA疫苗的优化设计提供理论基础。

摘要：为实现稳定可靠的植保机器人视觉伺服控制,提出了一种基于语义分割网络的作物行特征检测方法。基于语义分割网络ESNet实现农田场景图像像素级带状区域检测,并利用最小二乘算法拟合得到每条行作物线特征;在此基础上通过设计一种主导航线提取算法获取导航路径,并利用卡尔曼滤波对主导航线几何参数进行平滑处理,有效抑制了不平整地面导致的机器人运动颠簸与视觉图像测量噪声引起的导航参数波动。继而构建机器人前轮转向、后轮差速的阿克曼运动学模型;在图像空间坐标下设计纯追踪控制器实现植保机器人的伺服运动控制。大田环境下的现场实验结果为:总体横向偏差为0.092 m,验证了本文方法的有效性。

摘要：为探究盐冻循环作用对水工混凝土造成的损伤效应,开展CT扫描获取细观裂隙的二维和三维模型,结合渗流模拟探究抗渗性能的劣化规律。结果表明,盐冻循环作用导致混凝土质量损失率和孔隙率大幅增加,孔隙分布离散程度随之提高;三维裂隙模型展现了混凝土动态开裂过程,连通裂隙在盐冻循环过程中发生快速扩张和连通,最终贯穿试块;盐冻耦合效应引起的混凝土开裂对其抗渗性影响严重,在工程中须采取注浆封孔措施以提升水工结构安全与稳定性。

摘要：SAE1070钢在加热过程中的氧化对其产品质量及加热炉能耗存在较大的影响.结合前人实验结果,提出了SAE1070钢坯氧化层厚度的计算公式,该公式考虑了加热温度、加热时间和氧气体积分数等炉内参数对SAE1070钢坯氧化的影响,还分析了SAE1070钢氧化层的厚度随加热温度、加热时间及氧气体积分数的变化.结果表明:当炉内烟气中氧气体积分数为3%时,SAE1070钢坯形成的氧化层厚度是炉内烟气中氧气体积分数为1%时的1.3倍.设计及实际控制加热炉时,可根据上述研究结果优化其结构及加热过程的控制策略.

摘要：水库中的黏土、砂、有机物和无机矿物等结合并沉淀形成了水库底泥,水库底泥通常以不规则非均质体的黏土胶状物存在,呈流塑状态,具有良好的可塑性,颗粒之间较为松散。水库底泥的堆积会使水库的蓄水和防洪能力减弱,进而缩小水库容量,缩短水库寿命,影响航运交通等。另外水库底泥的长久堆积,其所含有的有机物还可能会对周边环境造成污染,水环境安全指数降低,进而对人类生存构成潜在的威胁,因此迫切需要对水库底泥进行资源化利用。为提高水库底泥在建筑材料领域的附加值利用率,将水库底泥作辅助胶凝材料制备透水混凝土。通过正交试验对水库底泥透水混凝土进行配合比设计优化研究,分析矿渣粉、水库底泥和增强剂对水库底泥透水混凝土干密度、总孔隙率、有效孔隙率、透水系数、超声波波速和28 d抗压强度等性能指标的影响,研究超声波波速与孔隙率、透水系数和28 d抗压强度之间的关系,探究试件的质量和超声波波速随冻融循环次数的演化规律。结果表明,随着水库底泥的掺入,水库底泥透水混凝土的干密度、抗压强度和超声波波速不断下降,孔隙率和透水系数不断增大;矿渣粉掺入使得试件的干密度、抗压强度和超声波波速先增大后减小,孔隙率和透水系数先减小后增大;增强剂对试件的性能指标影响不明显。3种因素对水库底泥透水混凝土的干密度、总孔隙率、有效空隙率、透水系数、超声波波速和28 d抗压强度影响排序为水库底泥掺量>矿渣粉掺量>增强剂掺量;超声波波速与孔隙率、透水系数和28 d抗压强度的曲线拟合相关性良好;随着冻融循环次数增加,试件质量损失率逐渐增大、超声波波速逐渐下降,矿渣粉和增强剂可以改善试件的冻融耐久性。研究成果将推进水库底泥在制备建筑材料中的开发与应用,有望为水库底泥透水混凝土的进一步应用提供参考。