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基于动态博弈算法的切入场景下自动驾驶车辆运动规划研究

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汽车工程 2023年第1期45卷 9-19页

作者：兰凤崇刘迎节陈吉清刘照麟华南理工大学机械与汽车工程学院广州510640 华南理工大学广东省汽车工程重点实验室广州510640

鉴于在车辆换道切入的场景中,自动驾驶车辆容易出现频繁的误减速、误避让,而造成通行能力和乘员舒适性的下降,提出一种基于主旁车动态博弈的切入场景决策规划算法。在行为决策层,根据切入场景中主旁车的冲突性关系,联立相关车辆运动方... 详细信息

鉴于在车辆换道切入的场景中,自动驾驶车辆容易出现频繁的误减速、误避让,而造成通行能力和乘员舒适性的下降,提出一种基于主旁车动态博弈的切入场景决策规划算法。在行为决策层,根据切入场景中主旁车的冲突性关系,联立相关车辆运动方程建立整体系统的运动模型,构建考虑旁车状态的切入博弈模型,设计安全性和舒适性收益函数,进行驾驶行为博弈,输出行为决策结果。在轨迹规划层,根据车辆间距构建避障约束条件,以Sigmoid函数轨迹的变曲率和速度切向矢量的时间分量来构建车辆动力学约束。同时以加权收益方式联合考虑驾驶习惯和舒适性等需求,建立轨迹规划数学模型,求解得到满足上层博弈决策要求的运动轨迹。Carsim-Simulink联合仿真结果表明,在不同的初始条件下主车与切入的旁车能进行多种形式的合理的交互决策,准确完成切入场景下的运动规划任务,车辆能准确跟踪输出的轨迹,更符合一般驾驶习惯,提高了车辆的舒适性。

关键词：自动驾驶车辆切入场景动态博弈运动规划

力学过载与淫羊藿苷耦合作用对成骨细增殖、分化的影响

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力学过载与淫羊藿苷耦合作用对成骨细增殖、分化的影响

作者：刘迎节天津医科大学

学位级别：硕士

目的:骨的生长代谢是由成骨细胞(成骨)和破骨细胞(吸收)共调控发挥作用,其中,成骨细胞在骨形成的过程中起着主导决定作用。力学环境是影响骨重建的重要因素,成骨细胞是骨响应力学刺激的重要效应细胞。力学刺激影响成骨细胞的增殖、分化... 详细信息

目的:骨的生长代谢是由成骨细胞(成骨)和破骨细胞(吸收)共调控发挥作用,其中,成骨细胞在骨形成的过程中起着主导决定作用。力学环境是影响骨重建的重要因素,成骨细胞是骨响应力学刺激的重要效应细胞。力学刺激影响成骨细胞的增殖、分化和矿化等生物学过程,其加载强度、方式、持续时间等因素都可改变成骨细胞的生物学特性,进而影响成骨细胞的功能活性。各种高强度作业、体育运动以及灾害救援等非战争军事行动中,使得人们处于过载的力学环境中。目前,虽有相关研究探讨过载力学刺激对成骨细胞的影响,但其具体效应机理仍不明确。近年来,大量实验研究证明,中药淫羊藿苷能促进成骨细胞增殖、分化和矿化,一定药物浓度的淫羊藿苷对骨损伤修复起重要作用。本研究拟利用四点弯曲力学加载装置构建成骨细胞二维过载损伤模型,用于研究力学过载刺激对成骨细胞增殖、分化、凋亡和矿化等生物学特性的影响,探讨成骨细胞对过载力学刺激的响应机制;研究淫羊藿苷对过载成骨细胞的影响,揭示中药淫羊藿苷对过载骨损伤的预防及治疗机制。为研究过载力学刺激下骨损伤修复重建提供新的研究方法,进而为临床治疗提供理论依据。方法:1.分别选用药物浓度为0、10、10、10、10、10、10mol/L的淫羊藿苷,对小鼠成骨细胞系MC3T3-E1细胞进行药物干预,然后采用MTT法评价成骨细胞增殖能力;HE染色观察细胞生长密度及形态变化;采用碱性磷酸酶试剂盒评价MC3T3-E1细胞早期分化能力;选用茜素红染色法评价MC3T3-E1细胞的矿化能力;最后,从不同药物浓度的各组中筛选出淫羊藿苷提高MC3T3-E1细胞增殖、分化和矿化能力的最适药物浓度。2.应用四点弯曲力学加载装置,构建两种过载损伤模型,施加的力学刺激参数分别为(频率为1.5Hz,强度为3000με的力学拉伸应变、每天6h连续三天和频率为0.5Hz,强度为5000με的力学拉伸应变、每天0.5h连续三天),过载力学刺激后采用MTT法检测成骨细胞增殖情况,流式细胞术检测细胞凋亡情况,激光共聚焦显微镜评价细胞骨架,RT-PCR和Western Blot检测细胞分化标志基因表达情况,茜素红染色检测细胞矿化情况。3.选用最适药物浓度的淫羊藿苷分别在过载力学刺激加载前后加入培养的MC3T3-E1细胞中,加药结束后分别对成骨细胞的增殖、凋亡、分化和矿化等进行检测。4.采用RT-PCR和Western Blot方法检测淫羊藿苷对抗过载力学刺激对经典Wnt/β-catenin信号通路中各个分子表达的影响;采用免疫荧光的方法检测淫羊藿苷对抗过载力学刺激对β-catenin蛋白的活化以及其向细胞核转移的影响。结果:1.一定浓度区间的淫羊藿苷能促进成骨细胞的增殖,其中,药物浓度为10mol/L的淫羊藿苷显著促进成骨细胞增殖。HE染色提示,成骨细胞一般呈不规则形态分布,如三角形、长梭形、多角形等形态,其中,药物浓度为10mol/L实验组的成骨细胞数目最多,细胞密度最大。淫羊藿苷能显著提高成骨细胞碱性磷酸酶活性,其中,浓度为10mol/L组的成骨细胞碱性磷酸酶活性最高;10mol/L组的碱性磷酸酶活性最低;10mol/L实验组的碱性磷酸酶活性微高于空白对照组,但其差异不显著。一定浓度的淫羊藿苷能显著改善成骨细胞矿化能力,其中,浓度为10mol/L的淫羊藿苷明显提高了成骨细胞的矿化能力,其视野下可见大片钙结节积聚成团分布。2.与空白对照组比,力学过载组明显抑制成骨细胞的增殖活性;与对照组相比,力学过载组明显促进成骨细胞凋亡;激光共聚焦显微镜下观察,力学过载组的成骨细胞皱缩变形,微丝排列紊乱,骨架排列疏松,轮廓模糊,方向性差及骨架甚至出现破碎等现象,细胞核未见明显变化;RT-PCR和Western Blot结果表明,力学过载刺激抑制成骨细胞分化标志基因及蛋白的表达;茜素红染色结果表明,力学过载环境抑制成骨细胞钙结节形成。3.与力学过载组比,淫羊藿苷干预组明显促进成骨细胞的增殖活性,其中,预防给药组的增殖活性高于损伤后给药组;与力学过载组比,淫羊藿苷干预组的凋亡率低,其中,预防给药组的凋亡率最低;激光共聚焦显微镜下观察,预防给药组的成骨细胞大部分呈典型的三角形、长梭形、多角形等不规则形态分布,很难看见细胞皱缩变形,微丝排列紊乱等现象;RT-PCR和Western Blot结果表明,淫羊藿苷的干预能提高成骨细胞分化标志基因及蛋白的表达;茜素红染色结果表明,淫羊藿苷干预能有效提高成骨细胞钙结节形成。4.RT-PCR和Western Blot实验结果表明,力学过载刺激明显抑制Wnt/β-catenin信号通路中β-catenin和Runx2基因及蛋白的表达,药物淫羊藿苷的干预可提高力学过载损伤后β-catenin和Runx2基因及蛋白的表达,其中预防给药组的β-catenin、Runx2基因及蛋白的表达高于损伤后给药;免疫荧光染色后在显微镜观察下,过载力学刺激明显抑制Wnt信号通路中β-caten

关键词：过载成骨细胞淫羊藿苷 Wnt信号通路凋亡细胞骨架

可变附着系数路面上的自动紧急制动避撞安全策略研究

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汽车工程 2021年第7期43卷 1105-1112页

作者：兰凤崇刘迎节陈吉清蓝庆生华南理工大学机械与汽车工程学院广州510640 华南理工大学广东省汽车工程重点实验室广州510640

针对路面条件变化时紧急制动系统易出现的制动时机决策失准问题,提出基于车辆运动学的动态决策增强安全模型的紧急制动策略。首先,依据目标车加减速状态细化工况,基于车辆速度与加速度建立动态决策安全模型,以提高极端工况下控制策略对... 详细信息

针对路面条件变化时紧急制动系统易出现的制动时机决策失准问题,提出基于车辆运动学的动态决策增强安全模型的紧急制动策略。首先,依据目标车加减速状态细化工况,基于车辆速度与加速度建立动态决策安全模型,以提高极端工况下控制策略对车辆动态行驶速度的适应性。接着,以无迹卡尔曼滤波(UKF)算法连续辨识获得道路附着系数,通过系列道路条件下对实车和模型的制动性能试验建立路况与车辆减速能力的关系,根据道路条件实时更新模型依赖的极限减速度参数,进一步增强控制策略安全性和对动态道路条件的适应性。最后,通过附着系数连续多变路面工况试验和中国新车评价规程(C-NCAP)测试工况试验,对控制策略进行验证。结果表明,滤波算法具备精准的辨识效果;而自动紧急制动策略可在变化附着系数路面上实现对制动时机的准确决断。

关键词：自动紧急制动可变附着系数路面动态决策安全模型

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皮质骨中骨单元应力集中效应的有限元分析

医用生物力学 2017年第6期32卷 500-505页

作者：李昊李瑞欣冷雪韩标刘迎节李楷人张西正军事医学科学院卫生装备研究所天津300161 天津医科大学总医院骨科天津300052

目的建立包含骨单元的皮质骨三维实体模型,通过有限元分析验证骨单元的应力集中效应,并对应力集中位置进行疲劳仿真和预测。方法利用Pro/E wildfire 5.0和ANSYS 12.0软件建立包含骨单元的皮质骨三维实体模型,在不同轴向压缩载荷条件下... 详细信息

目的建立包含骨单元的皮质骨三维实体模型,通过有限元分析验证骨单元的应力集中效应,并对应力集中位置进行疲劳仿真和预测。方法利用Pro/E wildfire 5.0和ANSYS 12.0软件建立包含骨单元的皮质骨三维实体模型,在不同轴向压缩载荷条件下计算分析皮质骨中局部应力和应变分布情况;选取关键位置进行疲劳仿真,预测不同疲劳载荷强度下骨组织的疲劳状态。结果轴向压缩载荷作用下,骨单元附近会出现明显的应力集中效应,随着压缩载荷的增加,模型内部病理性局部应变的比例逐渐增大;关键位置的疲劳仿真结果证明了骨组织生理强度运动时的低疲劳风险,也预测了高强度运动或训练时骨组织疲劳骨折的高风险。结论成功建立了包含骨单元的皮质骨三维实体模型,验证了骨单元的应力集中效应,预测了高强度运动训练条件下骨组织的疲劳损伤位置和风险,实验结果可为部队新兵或中长跑运动员运动训练计划的制定以及运动疲劳损伤的预防提供参考。

关键词：骨单元应力集中高强度训练疲劳损伤有限元分析

AFLP分子标记在泡桐遗传育种中的应用与前景

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安徽农业科学 2008年第1期36卷 151-153页

作者：王念何威王文君刘迎节河南省林业科学研究院河南郑州450008 河南省驻马店驿城区林业局河南驻马店463000

阐述了AFLP的基本原理,评述了AFLP在泡桐遗传育种研究中的应用前景。

关键词： AFLP 分子标记遗传育种

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浅谈声像档案在城市管理中的作用

兰台世界 2006年第13期 45-46页

作者：初海鸥张维峰刘迎节吉林市昌邑区城市管理局传营区四小

城市管理是城市存在和发展的一个必要条件,加强城市管理,是适应经济发展和城市现代化进程,提高城市形象与品位,改善人民群众生活质量的重要举措.所谓城市管理,是指以城市为对象,对城市的运转和发展所进行的决策引导、规范协调、服务与... 详细信息

城市管理是城市存在和发展的一个必要条件,加强城市管理,是适应经济发展和城市现代化进程,提高城市形象与品位,改善人民群众生活质量的重要举措.所谓城市管理,是指以城市为对象,对城市的运转和发展所进行的决策引导、规范协调、服务与经营行为,是一种复杂、综合的系统管理.城市管理范畴中的声像档案,是指对城市中人的因素和物质因素进行整体管理过程中,直接形成的对国家和社会有保存价值的形象和声音的历史记录.它具有原始性和记录性,客观地记录了执法者对城市公共空间和公共设施的管理,成为工作中查考、争辩和处理事务的真凭实据.

关键词：声像档案城市管理房屋档案

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浅谈声像档案在城市管理中的作用

兰台世界（上旬） 2006年第7S期 45-46页

作者：初海鸥张维峰刘迎节吉林市昌邑区城市管理局传营区四小

淫羊藿苷对过载损伤后成骨细胞凋亡和骨架的影响

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医用生物力学 2017年第4期32卷 325-330页

作者：刘迎节侍才洪陈凡平郝宝辉李昊李军徐云强李瑞欣张西正天津医科大学总医院骨科天津300052 军事医学科学院卫生装备研究所天津300161 石家庄市中医院药剂科石家庄050051 吉林大学白求恩第一医院骨科长春130000

目的研究淫羊藿苷对过载损伤后成骨细胞的凋亡和细胞骨架的影响。方法应用4点弯曲加载装置模拟过载损伤力学环境,建立过载损伤模型,依据力学加载前后是否加入药物干预,实验分为空白对照组、单纯给药组、单纯损伤组、预防给药组和损伤治... 详细信息

目的研究淫羊藿苷对过载损伤后成骨细胞的凋亡和细胞骨架的影响。方法应用4点弯曲加载装置模拟过载损伤力学环境,建立过载损伤模型,依据力学加载前后是否加入药物干预,实验分为空白对照组、单纯给药组、单纯损伤组、预防给药组和损伤治疗组。应用细胞流式术进行细胞凋亡检测。应用特异性荧光染料分别标记微丝蛋白和细胞核,在激光共聚焦显微镜下观察细胞骨架的变化。结果与对照组比,过载损伤组的凋亡率最高,单纯给药组最低(P<0.05);在过载处理组中,与单纯过载损伤组比,预防给药组的凋亡率最低(P<0.05)。单纯过载损伤组的细胞皱缩变形,微丝排列紊乱,骨架排列疏松,轮廓模糊,骨架甚至出现破碎等现象。预防给药组细胞骨架形态变化不大,细胞核未见明显变化。结论淫羊藿苷可以在一定程度上抑制过载损伤后成骨细胞的凋亡,维持细胞骨架稳定。

关键词：过载成骨细胞淫羊藿苷凋亡细胞骨架

力学过载对成骨细胞损伤及中药修复的研究进展

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医用生物力学 2016年第5期31卷 456-460,466页

作者：刘迎节李瑞欣赵滨李昊李军苏卫华郝宝辉徐云强张西正天津医科大学总医院骨科天津300052 军事医学科学院卫生装备研究所天津300161 吉林大学白求恩第一医院骨科长春130000

骨的生长代谢由成骨细胞的成骨及破骨细胞的吸收共同控制,而成骨细胞在成骨过程中起主要作用。过载影响成骨细胞的增殖与分化,其加载方式、强度、持续时间等因素都可改变成骨细胞的生物特性,进而影响成骨细胞的功能活性。而过载引起成... 详细信息

骨的生长代谢由成骨细胞的成骨及破骨细胞的吸收共同控制,而成骨细胞在成骨过程中起主要作用。过载影响成骨细胞的增殖与分化,其加载方式、强度、持续时间等因素都可改变成骨细胞的生物特性,进而影响成骨细胞的功能活性。而过载引起成骨细胞应答的机制还处于探索阶段,需要进一步深入研究。大量实验证明,中药淫羊藿苷促进成骨细胞增殖及分化,一定浓度的淫羊藿苷对骨损伤修复起重要作用。综述骨细胞对过载刺激后的反应及淫羊藿苷对成骨细胞的损伤修复。

关键词：过载成骨细胞细胞应答淫羊藿苷