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基于异构图学习的交通场景运动目标感知

交通运输工程学报 2022年第3期22卷 238-250页

作者：杨彪闫国成刘占文刘小峰常州大学微电子与控制工程学院江苏常州213016 河海大学物联网工程学院江苏常州213003 长安大学信息学院陕西西安710064

为了提高无人车在交通场景中的运行效率和运输安全,研究了基于异构图学习的交通场景运动目标感知;考虑实际交通场景中运动目标之间的复杂交互关系对目标运动的影响,基于异构图学习提出了交通场景中多目标检测-跟踪-预测一体化感知框架;... 详细信息

为了提高无人车在交通场景中的运行效率和运输安全,研究了基于异构图学习的交通场景运动目标感知;考虑实际交通场景中运动目标之间的复杂交互关系对目标运动的影响,基于异构图学习提出了交通场景中多目标检测-跟踪-预测一体化感知框架;结合YOLOv5和DeepSORT检测并跟踪运动目标,获得目标的运动轨迹;使用长短期记忆(LSTM)网络从目标历史轨迹中学习目标的运动信息,使用异构图学习目标间的交互信息,以提高运动目标轨迹预测准确度;使用LSTM网络对目标运动信息与交互信息解码得到目标未来轨迹;为了验证方法的有效性,在公共交通数据集Argoverse、Apollo和NuScenes上进行了评估。分析结果表明:结合YOLOv5和DeepSORT可实现对运动目标的检测跟踪,对交通场景中的运动目标实现了75.4%的正确检测率和61.4%的连续跟踪率;异构图能够有效捕捉运动目标之间复杂的交互关系,并且捕捉的交互关系能够提高轨迹预测精度,加入异构图捕捉交互关系后,运动目标的平均位移预测误差降低了63.0%。可见,考虑交通场景中运动目标之间的交互关系是有效的,引入异构图学习运动目标之间的交互关系可以感知运动目标的历史与未来运动信息,从而帮助无人车更好地理解复杂交通场景。

关键词：轨迹预测交通场景感知异构图学习深度神经网络目标检测目标跟踪

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图神经网络及其在行人轨迹预测中的应用

图神经网络及其在行人轨迹预测中的应用

作者：闫国成常州大学

学位级别：硕士

行人轨迹预测是自动驾驶技术的重要组成部分,其在智能运输、视频监控、智能安防等领域有着潜在的应用价值。由于行人之间存在着复杂的交互行为,行人轨迹预测仍是一个挑战性的问题。研究者为有效建模行人间复杂交互,提出将行人看作图中... 详细信息

行人轨迹预测是自动驾驶技术的重要组成部分,其在智能运输、视频监控、智能安防等领域有着潜在的应用价值。由于行人之间存在着复杂的交互行为,行人轨迹预测仍是一个挑战性的问题。研究者为有效建模行人间复杂交互,提出将行人看作图中节点建立图网络,应用图神经网络学习行人之间交互影响,提高行人轨迹预测精度。然而,将图神经网络作为预测网络的隐层,图神经网络容易出现过平滑,网络难以训练等问题。本文针对上述问题通过分析图神经网络表示行人交互能力和多任务学习增强图神经网络表示能力入手,对基于深度学习的行人轨迹预测方法进行研究。论文的具体内容如下:（1）针对图神经网络在行人轨迹预测中的应用问题,提出一个端到端基于图神经网络的行人轨迹预测框架。该框架首先使用LSTM网络处理行人轨迹序列,获得行人运动状态编码。接着应用图神经网络从行人运动状态中学习行人交互编码,最后将行人运动状态编码与行人交互编码拼接,送入LSTM网络中解码得到行人未来轨迹。为了提高图神经网络学习交互能力,本文应用多层图神经网络,在网络层与层之间加入批处理归一化增加网络训练稳定性,加入残差连接加速网络训练。针对不同图神经网络表示能力有差异,根据计算机制不同,本文将图神经网络分为谱域图卷积、空域图卷积和注意力图卷积三类,通过实验分类比较各类图神经网络在轨迹预测任务中的表示能力。（2）为进一步提高图神经网络学习行人交互能力,提出一个多任务增强图神经网络行人轨迹预测算法。该算法引入表征能力较强的Transf ormer Conv学习行人交互编码。为增强Transformer Conv学习行人交互能力,设计了交互预测任务,交互预测任务与轨迹预测任务共享Transform er Conv参数,通过从真实轨迹中得到的伪标签监督交互预测任务学习。实验结果表明,通过轨迹预测任务与交互预测任务联合训练,增强了图神经网络学习行人交互的表示能力和泛化能力,提高了行人轨迹预测精度。

关键词：图神经网络轨迹预测多任务学习自动驾驶人工智能

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横泉水库工业供水管线工程地质条件及评价

山西水利 2007年第1期23卷 96-98页

作者：闫国成山西省水利建筑工程局山西太原030006

在获得工程水文地质、工程地质条件及岩土物理力学性质参数的基础上,对横泉水库工业供水管线进行了工程地质评价。

关键词：工程地质条件工业供水管线地质评价

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横泉水库泄水建筑物工程地质评价

山西水利 2006年第3期22卷 67-68页

作者：闫国成山西省水利建筑工程局山西太原030006

通过论述横泉水库泄水建筑物岩石物理力学指标统计及围岩工程地质综合评分,并通过泄洪洞与溢洪道工程地质综合分析与评价,在此基础上对泉水库泄洪洞方案和溢洪道方案进行了比较,从而确定泄洪隧洞方案的优越性。

关键词：横泉水库泄洪洞溢洪道岩石物理力学指标

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张峰水库总干部分隧洞工程地质条件及评价

山西水利 2007年第2期23卷 126-126,128页

作者：闫国成山西省水利建筑工程局山西太原030006

在工程地质勘测及洞室围岩工程地质分类评分的基础上,总结了张峰水库总干21号至23号隧洞工程地质条件及评价。

关键词：输水线路总干地质分类工程地质条件张峰水库

基于改进DK算法的煤矿水害逃生三维仿真平台研究

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煤炭技术 2022年第10期41卷 203-206页

作者：夏向学晏涛连会青闫国成华北科技学院河北三河065201 陕西未来能源化工有限公司陕西榆林719000

为研究某煤矿突发水害后井下人员受突水点和巷道淹没影响的逃生路径规划问题,建立了基于改进DK算法的煤矿水害逃生仿真平台。首先,基于WebGL建模煤矿巷道的三维环境;其次,通过突水量模型和巷道淹没范围模型解算巷道中水流量、水流半径... 详细信息

为研究某煤矿突发水害后井下人员受突水点和巷道淹没影响的逃生路径规划问题,建立了基于改进DK算法的煤矿水害逃生仿真平台。首先,基于WebGL建模煤矿巷道的三维环境;其次,通过突水量模型和巷道淹没范围模型解算巷道中水流量、水流半径和水流路径的实时变化;然后,基于改进DK算法计算巷道当量距离的影响系数;最后,通过有效逃生路径搜索算法得出逃生路径规划结果。结果表明:突水水源、突水通道、巷道结构、人员位置、人员数量为突水灾害影响逃生路径的5类因素,基于改进DK算法的煤矿水害逃生仿真平台能有效提高井下人员的逃生率。

关键词：煤矿水害逃生路径改进DK算法当量距离 WebGL

8.2m超大采高采场矿压显现特征及围岩控制

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煤炭科学技术 2022年第11期50卷 40-47页

作者：彭林军岳宁李安蔡逢华李申龙李明辉闫国成刘欢大连大学建筑工程学院辽宁大连116622 陕西未来能源化工有限公司金鸡滩煤矿陕西榆林719000

为研究近浅埋超大采高工作面采场矿压显现问题,以金鸡滩煤矿12108工作面为工程背景,利用矿压在线实时监测和理论计算的方法,对8.2 m超大采高综采工作面矿压显现特征及围岩控制对策进行了研究。研究得出:顶板结构组成是覆岩运动规律变化... 详细信息

为研究近浅埋超大采高工作面采场矿压显现问题,以金鸡滩煤矿12108工作面为工程背景,利用矿压在线实时监测和理论计算的方法,对8.2 m超大采高综采工作面矿压显现特征及围岩控制对策进行了研究。研究得出:顶板结构组成是覆岩运动规律变化的核心,直接顶厚度薄随采随落,不能充满采空区;基本顶岩梁属于多岩梁有内应力场结构,端部切顶形成“等效直接顶”,“等效直接顶”主要表现为双关键岩梁结构,下位关键岩梁断裂导致小周期来压(步距15 m,来压强度在30 GPa左右),当上、下2组关键岩梁同时断裂叠合作用导致大周期来压(步距31 m,来压强度在46 GPa左右),周期来压呈现大小周期特征,一般大周期来压约为小周期来压步距2倍左右。现场监测初次来压步距达到98~117 m,周期来压步距平均在22 m,实测结果与理论分析基本吻合。实践证明“等效直接顶”跨落厚度的增加,减小了基本顶主关键岩梁回转空间,迫使基本顶铰接点上移,延缓了基本顶关键岩梁来压强度。针对超大采高综采工作面矿压显现规律及支架承载特性,在现场采取了合理控制采高、加快工作面推进速度、提高支架初撑力及三级护帮板等控制措施,有效避免了近浅埋超大采高端面漏冒、台阶下沉和煤壁大面积片帮相关灾害的发生,大采高综采支架工况良好满足生产要求。

关键词： 8.2m超大采高采场矿压矿压显现等效直接顶围岩控制