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基于迭代卡尔曼滤波的高速列车参数辨识与状态估计方法研究

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基于迭代卡尔曼滤波的高速列车参数辨识与状态估计方法研究

作者：周锦瑶北方工业大学

学位级别：硕士

铁路高速化、高密度化、自动化和智能化的需求不断提高,如何确保在复杂多变环境下列车能保持安全、平稳、节能和环保的优势,成为轨道交通领域急需解决的问题。因此,本文从列车数据驱动建模,基于小样本数据的系统未知快时变参数在线实时... 详细信息

铁路高速化、高密度化、自动化和智能化的需求不断提高,如何确保在复杂多变环境下列车能保持安全、平稳、节能和环保的优势,成为轨道交通领域急需解决的问题。因此,本文从列车数据驱动建模,基于小样本数据的系统未知快时变参数在线实时辨识以及列车速度状态的准确估计等问题展开研究。针对高速列车的数据驱动建模问题,首先,建立了高速列车动力学模型,分析了复杂运行环境下列车所具有的时变性和不确定性。其次,考虑到未建模动态对列车状态的影响,基于列车历史的牵引力/制动力和速度数据,建立高速列车的数据驱动模型,通过动态线性化技术,完成具有不确定性的非线性系统数据模型到含有外源输入的时变自回归模型再到系统状态空间模型的转化。针对列车系统中未知时变参数的辨识问题,考虑到高速列车系统在有限时间区间内具有重复运行的特性,引入迭代学习的思想,将自适应迭代学习与卡尔曼滤波算法相结合,同时考虑迭代方向的相关性和时间方向的动态特性,设计一种适用于辨识在重复环境下运行的动态系统的未知时变参数的辨识器,并推导出参数估计更新率,可以在线实时的进行迭代域的快时变参数的优化辨识。然后,基于Lyapunov函数,对参数辨识器的稳定性和收敛性进行分析。针对列车速度状态的融合估计问题,考虑到列车传感器网络中局部传感器节点的观测受限以及传感器节点之间的通信噪声,首先充分挖掘和利用网络拓扑信息,通过动态调整传感器节点的信息权重,设计分布式直接、间接测量模型。然后,结合卡尔曼一致性滤波算法,设计新的状态估计器,并推导出速度状态估计更新率,实现对列车速度的最优一致性收敛估计,滤除测量、通信噪声的影响。最后,给出基于Lyapunov函数的收敛性分析。本课题研究了数据驱动的高速列车非线性系统参数辨识和状态估计一体化技术,避免复杂非线性系统建模成本高,辨识精度差的问题,实现高速列车系统同步参数辨识和状态估计。最后,基于CRH3C型高速列车对所提出的参数辨识与速度估计算法进行仿真验证,证明所提算法的有效性和优越性。

关键词：高速列车数据驱动辨识速度估计多传感器信息融合自适应迭代学习卡尔曼一致性滤波

两相自适应训练策略与高效可靠度分析方法研究

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力学学报 2024年第8期56卷 2304-2312页

作者：周锦李杰同济大学土木工程学院上海200092 上海市防灾救灾研究所上海200092

概率密度演化方法对于复杂工程结构的系统可靠度分析有良好的适用性,但对于高维随机系统依然存在效率不高的问题.近年来通过少量训练样本训练目标代理模型,来替代目标随机系统提升可靠度分析效率的做法受到众多研究者的青睐.为提升构建... 详细信息

概率密度演化方法对于复杂工程结构的系统可靠度分析有良好的适用性,但对于高维随机系统依然存在效率不高的问题.近年来通过少量训练样本训练目标代理模型,来替代目标随机系统提升可靠度分析效率的做法受到众多研究者的青睐.为提升构建自适应代理模型的精度和效率,文章提出了一种两相自适应训练策略,通过对概率空间分层次剖分,逐层次获得训练样本集.在两相训练策略的基础上分两步训练Kriging模型,不仅提升了Kriging模型对概率空间内失效边界的近似精度,更进一步降低了训练过程对计算机物理内存的消耗需求.随后通过结合概率密度演化理论,提出了一种基于等价极值理论的高效可靠度分析方法.为验证建议方法的有效性,分析了不同类型功能函数为目标的代理模型构建效率,并进行了一幢钢筋混凝土框架结构的抗震可靠度分析.结果表明:两相自适应训练策略极大提升了目标代理模型的导出速率并保有较高的分析精度,弥补了概率密度演化理论在处理罕遇失效事件时精度不足的缺陷.值得说明的是,两相训练策略不仅适用于基于Kriging模型的代理模型训练,同时对其他类型的自适应代理模型的训练也有指导意义,并不受代理模型基本类型限制.

关键词：两相训练策略代理模型概率密度演化方法结构可靠度

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五种基因型玉米籽粒灌浆特性的研究

石河子大学学报（自然科学版） 1997年第3期1卷 190-193页

作者：李绍长周锦瑶盛茜

通过对五种基因型玉米在授粉后３０天内籽粒灌浆过程的研究，认为不同类型的玉米籽粒灌浆差异主要表现在量上。普通玉米、糯性玉米的灌浆速度快，强度大，失水也快；甜玉米相对地灌浆速度慢，失水也慢。授粉后１０～２０天是各类型玉米... 详细信息

通过对五种基因型玉米在授粉后３０天内籽粒灌浆过程的研究，认为不同类型的玉米籽粒灌浆差异主要表现在量上。普通玉米、糯性玉米的灌浆速度快，强度大，失水也快；甜玉米相对地灌浆速度慢，失水也慢。授粉后１０～２０天是各类型玉米籽粒鲜重、干重增加的最大时期。灌浆过程中，鲜重、干重和水分的变化都表现出“慢－快－慢”的“Ｓ”形生长曲线。

关键词：玉米基因类型灌浆甜玉米品种

数字时代城市人文经济高质量发展:理论逻辑与实践路径

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江海学刊 2024年第2期 92-99页

作者：周锦南京信息工程大学管理工程学院南京大学长三角文化产业研究院

数字时代,城市人文经济高质量发展呈现从“经济+”到“+文化”,再到“文化+经济”双向结合的演进路径。城市人文经济高质量发展遵从以人为本,以文化资源为内核,以产业融合为契机,以城市文化品牌建设为亮点,以数字、人文与经济协同为依... 详细信息

数字时代,城市人文经济高质量发展呈现从“经济+”到“+文化”,再到“文化+经济”双向结合的演进路径。城市人文经济高质量发展遵从以人为本,以文化资源为内核,以产业融合为契机,以城市文化品牌建设为亮点,以数字、人文与经济协同为依托的理论逻辑,彰显了中国式现代化所蕴含的独特文化和经济价值观,推动城市发展转向人文和经济深度融合的新范式。因此,应通过构建传承与创新兼顾的数字创新体系、事业与产业均衡的载体生态体系、地方与国际市场互动的全球场景体系,助力数字时代城市人文经济高质量发展。

关键词：数字时代人文经济高质量发展中国式现代化

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文化产业数字化如何赋能乡村振兴?

现代经济探讨 2024年第2期 119-132页

作者：周锦南京信息工程大学管理工程学院南京210044

文化产业数字化赋能乡村振兴发展,为乡村振兴提供新动能。构建数字经济和文化产业评价指标体系,采用耦合协调度模型对文化产业数字化发展水平进行测度,结果表明中国数字经济与文化产业发展具有协同效应,且呈现高度协同发展趋势。在此基... 详细信息

文化产业数字化赋能乡村振兴发展,为乡村振兴提供新动能。构建数字经济和文化产业评价指标体系,采用耦合协调度模型对文化产业数字化发展水平进行测度,结果表明中国数字经济与文化产业发展具有协同效应,且呈现高度协同发展趋势。在此基础上,构建乡村振兴评价指标体系,采用空间计量模型对文化产业数字化驱动乡村振兴进行研究。研究发现:文化产业数字化能够显著赋能乡村振兴发展战略,文化资本是间接促进乡村振兴发展的重要机制,但现阶段科技创新对乡村振兴存在遮掩效应,且人力资本不存在中介作用。从全国区域上看,文化产业数字化对乡村振兴的影响表现为负向的空间溢出效应。分区域来说,文化产业数字化在东部、中部以及东北地区呈现负向的空间溢出效应,而在西部地区显示正向的空间溢出效应。

关键词：文化产业乡村振兴数字经济空间溢出

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合规视野下我国企业犯罪的刑事归责

内蒙古社会科学 2024年第1期45卷 148-157页

作者：周锦依南昌大学法学院江西南昌330031

伴随着合规制度的发展,企业犯罪的刑事归责方式也发生了一定的转变。在“放过企业,严惩自然人”的政策导向下,以合规为依托的法人风险管理情况日益成为企业刑事归责的重要考量。归责依据逐渐向“法人”转移,归责重心也日渐向“法人之于... 详细信息

伴随着合规制度的发展,企业犯罪的刑事归责方式也发生了一定的转变。在“放过企业,严惩自然人”的政策导向下,以合规为依托的法人风险管理情况日益成为企业刑事归责的重要考量。归责依据逐渐向“法人”转移,归责重心也日渐向“法人之于自然人的影响”方面倾斜。相比之下,我国单位犯罪的归责方式无论是在实体法方面还是在程序法领域,都难以真正迎合合规制度的发展需要。对此,有必要立足于企业刑事归责方式的宏观转变,厘清合规视野下实体出罪与程序出罪间的内在关联。在确立法人拟制的基本立场下,寻求合规制度在主客观归责模式下的融合可能。以此为基础,进一步探索、发挥刑诉法对涉诉企业的程序出罪空间。

关键词：企业合规法人犯罪刑事归责程序出罪

基于格子Boltzmann方法的钉扎螺旋波反馈控制

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物理学报 2024年第4期73卷 78-87页

作者：赖瑶瑶陈鑫梦柴振华施保昌华中科技大学数学与统计学院武汉430074 华中科技大学工程建模与科学计算湖北重点实验室武汉430074 华中科技大学数学与应用学科交叉创新研究院武汉430074

螺旋波是心室跳动过速和纤维性颤动的根源,钉扎螺旋波相对于自由螺旋波来说更难消除.本文采用格子Boltzmann方法求解,以FitzHugh-Nagumo模型为对象,研究了使用反馈控制法消除钉扎螺旋波.数值结果表明,无论钉扎螺旋波钉在圆形障碍物还是... 详细信息

螺旋波是心室跳动过速和纤维性颤动的根源,钉扎螺旋波相对于自由螺旋波来说更难消除.本文采用格子Boltzmann方法求解,以FitzHugh-Nagumo模型为对象,研究了使用反馈控制法消除钉扎螺旋波.数值结果表明,无论钉扎螺旋波钉在圆形障碍物还是矩形障碍物上,反馈控制法对其都具有很好的控制作用.此外,通过数值模拟系统研究了可激性系数、反馈控制信号幅度、记录反馈信号时间和障碍物的大小对钉扎螺旋波的控制情况.研究表明,钉扎螺旋波消除有三种情况.首先,反馈控制信号幅度和可激性系数与钉扎螺旋波消除所需的时间有关,反馈控制信号幅度越大或可激性系数越小,钉扎螺旋波消除越快.其次,障碍物大小和可激性系数影响着能成功消除钉扎螺旋波下记录反馈信号时间与加入反馈控制时间之间对应的时间间隔.最后,在保持加入反馈控制时间不变的情况下,记录反馈信号时间影响着能成功消除钉扎螺旋波所需的最小反馈控制信号幅度.

关键词：反馈控制法钉扎螺旋波 FitzHugh-Nagumo模型格子Boltzmann方法

社交网络赋能文化旅游深度融合:发展特征、作用机制与推进路径

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南京社会科学 2024年第3期 151-162页

作者：周锦曹鲁娜南京信息工程大学管理工程学院南京210044 南京大学长三角文化产业发展研究院南京出版社南京210016

数字经济时代,文化旅游深度融合发展已经成为文化和旅游产业高质量发展的新路径。文化旅游深度融合在资源融合、市场融合、产业融合和空间融合的演变发展基础上,推动了文化旅游可持续发展。社交网络赋能文化旅游深度融合,一方面表现为... 详细信息

数字经济时代,文化旅游深度融合发展已经成为文化和旅游产业高质量发展的新路径。文化旅游深度融合在资源融合、市场融合、产业融合和空间融合的演变发展基础上,推动了文化旅游可持续发展。社交网络赋能文化旅游深度融合,一方面表现为推动文化旅游在技术变革下进行文化旅游品牌构建,另一方面表现为发挥社会属性并利用网络效应推动文化认同构建。以扬州中国大运河博物馆为研究案例,基于用户在“大众点评”平台上发布的有关评论内容,讨论社交网络如何助力博物馆成为“网红打卡地”。基于此,应充分利用社交网络赋能文化旅游深度融合,打造特色文化旅游新场景,促进文化旅游消费新升级,推动区域特色文化旅游建设。

关键词：文化旅游深度融合社交网络数字技术产业融合

关联、嵌染与调适:社交媒体在青少年社会工作中的运用

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社会科学家 2024年第1期 182-189页

作者：周锦章首都师范大学政法学院北京100089

社交媒体是近年来我国青少年社会工作转型的关键性变量。通过社交媒体激活潜在联系或加强弱联系,青少年社会工作者创建了可及性的助人空间;社交媒体和相关在线平台为改善青少年社会工作服务关系中的权力失衡,切实增强青少年主体的参与... 详细信息

社交媒体是近年来我国青少年社会工作转型的关键性变量。通过社交媒体激活潜在联系或加强弱联系,青少年社会工作者创建了可及性的助人空间;社交媒体和相关在线平台为改善青少年社会工作服务关系中的权力失衡,切实增强青少年主体的参与积极性和行动效能感,以及提升服务的可近性提供了契机;利用社交媒体的可供性进行脚本生产、专业倡导和社群构建,改变了青少年社会工作的社会生态系统。但与此同时,嵌染也使青少年社会工作实务在运用社交媒体时面临四种张力:一是具有情感共鸣的赋权式沟通交流与专业规范性和科学性之间的张力;二是知情同意及妥善维护案主资料的服务标准与远程服务难以确认意愿、身份和所有权之间的张力;三是可及性与数字鸿沟和技术黑箱之间的张力;四是数据信息共享与保护案主隐私及保密义务之间的张力。未来需要通过逐步建构社交媒体使用伦理指南,培育青少年社会工作者的数字职业精神,加强社交媒体的实务应用研究等调适,才能实现青少年社会工作的智能化、高效化和精准化。

关键词：社交媒体青少年社会工作关联嵌染调适

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