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面向复杂场景的自动驾驶汽车路径规划算法研究

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面向复杂场景的自动驾驶汽车路径规划算法研究

作者：衣承志长春工业大学

学位级别：硕士

近年来,随着人工智能、传感器及新一代信息等技术的快速发展,自动驾驶技术已成为学术界、工业界及军事领域高度关注的焦点。自动驾驶系统主要由感知、规划与控制三部分组成,其中,动态交通环境带来的不确定性几乎影响了相关算法的每个阶... 详细信息

近年来,随着人工智能、传感器及新一代信息等技术的快速发展,自动驾驶技术已成为学术界、工业界及军事领域高度关注的焦点。自动驾驶系统主要由感知、规划与控制三部分组成,其中,动态交通环境带来的不确定性几乎影响了相关算法的每个阶段。特别是路径规划算法,作为连接多个技术模块的关键环节,其面临的不确定性问题尤为显著。若无法规划出一条安全、平滑的行驶路径,可能导致自动驾驶汽车中止行驶,或在极端情况下引发交通事故,从而对人民的生命财产安全构成严重威胁。为此,本文提出两种路径规划算法,分别解决路径平滑性问题和车辆动态避障问题。本文的主要贡献概述如下:(1)针对自动驾驶汽车在非结构化道路中对多个障碍物进行连续避障时容易出现路径不平滑的问题,本文提出一种基于高阶贝塞尔曲线和改进的粒子群优化算法(Particle Swarm Optimization,PSO)的路径规划算法。该算法能够有效克服低阶贝塞尔曲线段无法满足路径连续性要求的问题,进而显著提升了车辆的控制精度与行驶效率。此外,为优化高阶贝塞尔曲线的控制点,本文提出了一种改进的PSO算法,该算法增强了全局寻优能力,有效避免了陷入局部最优的问题。并通过构建一个综合考虑路径长度和曲率的代价函数,对行驶路径的质量进行综合评估。根据代价函数的反馈,所提算法在迭代过程中,通过动态调整粒子的位置和速度,不断优化控制点位置,进而可以得到最优路径。仿真实验证明,本文所提出的路径规划算法能够有效提高路径的平滑性和可靠性,确保车辆安全地移动至目标位置。(2)针对结构化道路中自动驾驶汽车的动态避障问题,本文提出一种基于图搜索和数值优化的分层路径规划算法。该算法首先在全局路径规划层中,使用混合A*算法规划出一条综合考虑平滑性和避障性的全局最优路径。然后在局部路径规划层中引入曲线坐标系,将全局路径信息与车辆的控制策略相结合。通过本文设计的代价函数对候选路径进行筛选,可以得到最优路径。在躲避动态障碍物时,能够保证车辆行驶的稳定性和平滑性。为验证所提方法的有效性和实用性,本研究在课题组搭建的Panosim一体化仿真与测试平台上进行验证与测试。结果表明,本文提出的算法能够为自动驾驶车辆在避障的过程中生成平滑的路径,并提高车辆运行的安全性。

关键词：自动驾驶路径规划复杂场景插值曲线数值优化

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非饱和边坡锚托板支护结构稳定性分析

岩石力学与工程学报 2024年第6期43卷 1443-1454页

作者：彭俊国黄宇豪宋然然章承志兰州理工大学土木工程学院甘肃兰州730050

为了完善锚托板支护边坡的设计方法,根据边坡内部平衡提出锚托板尺寸的计算公式,通过变分法和极限平衡法得到非饱和锚托板支护边坡安全系数的计算公式。利用瞬态渗流模拟降雨工况,得到边坡安全系数随降雨时间的变化规律,并分析边坡安全... 详细信息

为了完善锚托板支护边坡的设计方法,根据边坡内部平衡提出锚托板尺寸的计算公式,通过变分法和极限平衡法得到非饱和锚托板支护边坡安全系数的计算公式。利用瞬态渗流模拟降雨工况,得到边坡安全系数随降雨时间的变化规律,并分析边坡安全系数变化的内部机制。通过4个算例将安全系数的计算结果与现有方法的计算结论进行对比,验证本文方法的合理性。分析降雨强度、地震工况和锚托板支护工况对边坡稳定性和滑移面的影响,结果表明强降雨和地震都会显著降低边坡稳定性,水平和竖直向上的地震力会导致更深的滑动面,而竖直向下的地震力却会导致更浅的滑动面。提出方法不仅可以计算饱和与非饱和边坡安全系数,而且可以计算瞬态渗流、稳态渗流下的边坡安全系数,有较强的适用性。为了便于工程应用,通过对比将锚托板布置在不同竖向间距时的边坡安全系数,给出锚托板竖向3 m间距布置的工程建议。提出锚托板尺寸设计的简便方法,由简便设计方法得到的锚托板尺寸远低于目前的经验设计尺寸。

关键词：边坡工程变分法锚托板瞬态渗流地震作用

含裂纹声子晶体能带分析的改进局部径向基函数配点法

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力学学报 2024年第7期56卷 2063-2076页

作者：徐杰郑辉石承志闫雪豹文丕华南昌大学工程建设学院航空航天研究院南昌330031

基于直接法局部径向基函数配点法(local radial basis function collocation method,LRBFCM)提出了含裂纹声子晶体反平面弹性波的能带结构计算方法,分析了其能带结构特性,并通过有限元法计算对比验证该数值结果的准确性和有效性.在边界... 详细信息

基于直接法局部径向基函数配点法(local radial basis function collocation method,LRBFCM)提出了含裂纹声子晶体反平面弹性波的能带结构计算方法,分析了其能带结构特性,并通过有限元法计算对比验证该数值结果的准确性和有效性.在边界上采用直接法沿方向取局部节点,解决了边界求解不稳定问题,讨论了数值方法的处理技巧对结果的影响.并通过考虑不同声阻抗比、散射体形状(方形、圆形)和裂纹情况,验证了该方法计算含裂纹声子晶体能带结构的适用性.研究了形状参数、配点数对计算结果的影响.最后深入分析了不同长度和位置的裂纹对声子晶体能带结构的影响特性,并进行了对比分析.文章的创新性在于用直接法局部径向基函数配点法解决了含裂纹声子晶体能带结构计算的问题,极大增加了声子晶体的应用价值.研究结果显示:随着裂纹的扩展,能带结构带隙逐渐变窄;当裂纹扩展到一定程度时,金散射体的声子晶体带隙数量会增加,且新增带隙会随着裂纹扩展而变宽,但铝散射体的声子晶体带隙数量会减少;直接法局部径向基函数配点法可以大大提高含裂纹声子晶体能带结构的计算效率和计算精度.

关键词：径向基函数反平面弹性波应力强度因子裂纹有限元法

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R汽车零部件有限公司客户满意度研究

R汽车零部件有限公司客户满意度研究

作者：万志严电子科技大学

学位级别：硕士

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非能动余热排出系统过冷沸腾传热特性研究

核动力工程 2024年第3期45卷 258-262页

作者：汪宇卢庆陈志辉郝承明赵京严思伟中国核动力研究设计院核反应堆系统设计技术重点实验室成都610213

小型核电厂非能动余热排出系统(PRS)冷却水过冷沸腾会引起流动不稳定问题,从而影响反应堆安全性。通过静态传热分析,获取流动状态下避免净蒸汽产生的传热管外壁温度限值,并通过提高冷却水出口管出口位置标高和冷却水管内径的方法提高PR... 详细信息

小型核电厂非能动余热排出系统(PRS)冷却水过冷沸腾会引起流动不稳定问题,从而影响反应堆安全性。通过静态传热分析,获取流动状态下避免净蒸汽产生的传热管外壁温度限值,并通过提高冷却水出口管出口位置标高和冷却水管内径的方法提高PRS系统冷却水的自然循环流量。研究结果表明,改进方案实施后,冷却水自然循环能力提升,系统排热能力有所提升,可以有效降低冷却水沸腾强度,避免产生过多蒸汽,使PRS系统稳定运行。

关键词：非能动余热排出系统(PRS) 过冷沸腾静态传热分析自然循环

高速公路隧道施工组织难点及对策分析——以巴里坤至哈密公路建设项目工程为例

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中文科技期刊数据库（全文版）工程技术 2024年第5期 0202-0205页

作者：严承承中交中南工程局有限公司湖南长沙410114

在高速公路建设中,直接决定高速公路建设质量的是隧道工程的建设质量。高速公路隧道工程所处的位置较为特殊,需要做好施工设备、材料以及机械等隧道施工的准备工作,保证隧道工程的高效率有序开展。所以,工程质量的好坏,组织好隧道施工... 详细信息

在高速公路建设中,直接决定高速公路建设质量的是隧道工程的建设质量。高速公路隧道工程所处的位置较为特殊,需要做好施工设备、材料以及机械等隧道施工的准备工作,保证隧道工程的高效率有序开展。所以,工程质量的好坏,组织好隧道施工至关重要。本文将充分结合高速公路隧道工程施工组织方案的制定,结合巴里坤至哈密公路建设工程,进一步提高隧道工程施工质量,对隧道工程施工组织中的难点问题进行分析。

关键词：高速公路隧道工程施工组织难点对策

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园林工程绿化种植及养护施工研究

居舍 2024年第29期 133-135+138页

作者：严圣承广州市园林建设集团有限公司

园林工程绿化种植及养护施工是构建城市绿色生态体系、提升城市环境品质和居民生活幸福感的关键环节。本文以广州海珠湿地生物多样性保护修复工程为例，探讨园林工程中绿化种植及养护施工的关键技术和管理策略，重点关注土壤处理、苗木... 详细信息

园林工程绿化种植及养护施工是构建城市绿色生态体系、提升城市环境品质和居民生活幸福感的关键环节。本文以广州海珠湿地生物多样性保护修复工程为例，探讨园林工程中绿化种植及养护施工的关键技术和管理策略，重点关注土壤处理、苗木选择、栽植技术以及养护管理等核心环节，旨在提升园林绿化工程的质量和效果，促进城市绿色生态建设的可持续发展。

关键词：园林工程绿化种植养护施工