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基于异步多智能体深度Q学习的交通信号控制

基于异步多智能体深度Q学习的交通信号控制

作者：孙文莲吉林大学

学位级别：硕士

随着城市化进程的不断加快,人们生活水平日益提高,城市出行出现了人多、车多、路堵的窘况。在有限的道路空间内,确保交通系统的高效率对于现代社会来说至关重要,交通状况的准确预测和交通信号灯的智能运行能有效提高道路基础设施的利用... 详细信息

随着城市化进程的不断加快,人们生活水平日益提高,城市出行出现了人多、车多、路堵的窘况。在有限的道路空间内,确保交通系统的高效率对于现代社会来说至关重要,交通状况的准确预测和交通信号灯的智能运行能有效提高道路基础设施的利用率。交叉口交通信号控制可以建模为一个序列决策问题。为了学习如何做出最佳决策,本文基于异步多智能体深度Q学习算法提出一种交通信号控制策略,采用强化学习技术和函数逼近训练一个自适应交通信号控制器。首先,构建了基于异步深度Q学习算法的单交叉口交通信号控制模型,设置每次持续15s的绿灯阶段、3s黄灯过渡阶段和2s全红保护阶段。训练在一个动态的高峰时段需求场景下,即车辆需求依据训练函数χ～Exp(λ),λ=sin(t)+1.55,t∈[π,2π],生成符合指数分布的随机数,真实地模拟了实践中存在的具有挑战性的环境。模型实验中考虑多种交通效益指标,如停车等待时间、排队车辆长度、行驶时间、延迟时间和车辆通过数量等。训练结束后,经过一共40次、每次3h的动态高峰时段需求场景进行测试,测试分别记录每次车辆平均行驶时间、平均停车时间以及车辆通过率,对模拟测试过程中生成的数据进行处理发现:ε=0.05较ε=1相比,平均行驶时间降低38.93%,平均停车时间降低50.00%。基于异步深度Q学习算法的交通信号控制模型在ε=0.05时与固定周期和时长的传统交通信号控制器相比,平均行驶时间减少3s,平均停车时间减少1s。此外,基于异步深度Q学习算法,在仿真模拟测试过程中交通效益指标表现出较小的方差,说明该模型的性能更加稳定一致。紧接着,通过基于模型的迁移学习,将单交叉路口拓展为相邻的双交叉口,每个交通信号控制路口都由一个独立的智能体控制,通过学习和协调来优化交叉口的控制策略,提出并评估了基于异步多智能体深度Q学习的相邻交叉口交通信号控制模型。实验结果显示,在满足当前车辆通过需求的前提下,ε=0.05较ε=1相比,平均行驶时间降低37.59%,平均停车时间降低54.35%。基于异步多智能体深度Q学习的交通信号器在ε=0.05时与固定周期和时长的传统交通信号控制器相比,平均行驶时间减少5s,平均停车时间减少4s。这说明本文提出的异步多智能体深度Q学习模型在相邻交叉口交通信号控制实验中展现了良好的性能,并且可以扩展应用到区域大规模交通信号控制问题中。最后,模型的模拟仿真实验采用多线程来实现。具体而言,Actor agent和Learner agent将分别分配给6个线程,每个线程将采用不同的贪婪策略进行并发执行。通过这种并行化的方式,可以充分利用计算资源,有助于降低实验的时间成本,提高模型的训练与测试速度,为实现实时交通信号控制提供了支持。本文的主要创新点包括:实施了一个没有简化的真实而具有挑战性的模型,设置包括持续3秒钟的黄灯过渡阶段和2秒全红保护阶段;在一个动态的高峰时段需求场景下训练和测试智能体,真实地模拟了实践中存在的具有挑战性的环境;分析考虑了多种交通效益指标,如停车等待时间、排队车辆长度、行驶时间、延迟时间和车辆通过数量等;将强化学习信号控制方法应用于多交叉口场景,实现了多智能体强化学习的应用;模拟实验将完全采用多线程来实现,充分利用多核处理器的计算能力,大幅度减少了实验的时间。

关键词：异步多智能体深度Q学习动态高峰时段需求迁移学习贪婪策略多线程

“天下一家”:民运会中中华民族共同体意识的表征及强化路径

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山东体育学院学报 2024年第1期40卷 80-86页

作者：孙文波上海体育大学经济管理学院上海200438

探究民运会中华民族“天下一家”的理念表征,有助于构建中华民族共有之精神家园,铸牢中华民族共同体意识,维系中华民族的秩序体系。该研究运用文献资料、逻辑分析等方法,对民运会蕴含的“天下一家”理念进行了阐述,进而提出了通过民运... 详细信息

探究民运会中华民族“天下一家”的理念表征,有助于构建中华民族共有之精神家园,铸牢中华民族共同体意识,维系中华民族的秩序体系。该研究运用文献资料、逻辑分析等方法,对民运会蕴含的“天下一家”理念进行了阐述,进而提出了通过民运会铸牢中华民族共同体意识的强化路径。研究认为:开幕式上对中国盛世气象的演绎,表达出栖息在中国人心灵深处“天下一家”的家国情怀;民运会已然转化为一种稳固中国人的精神秩序、构建中华民族共有精神家园的新型国家仪式,其超体育层面的传播学价值根源于华夏文明“家国一体”的社会秩序理念。因此,在“天下一家”理念的辐射下,该研究提出通过民运会全力推扬各民族投身中国式现代化建设的时代风貌,竭力弘扬各民族“心手相连”的节庆意蕴及极力崇扬“天下”理念对人类共同秩序的维护,是彰显“天下一家”理念、铸牢中华民族共同体意识的路径选择。

关键词：民动会国家仪式天下一家中华民族共同体意识

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心脏磁共振对隐匿性心源性栓塞的诊断价值

中国现代神经疾病杂志 2024年第2期24卷 75-78页

作者：孙文先宋波郑州大学第一附属医院神经内科 450052

心脏磁共振(CMR)广泛应用于心脏疾病的诊断与治疗,但在缺血性卒中领域的应用尚不明确。CMR作为一种无创性检查方法,在明确缺血性卒中病因机制方面发挥重要作用,可以识别隐匿性心源性栓塞。本文综述CMR在隐匿性心源性栓塞诊断中的应用,... 详细信息

心脏磁共振(CMR)广泛应用于心脏疾病的诊断与治疗,但在缺血性卒中领域的应用尚不明确。CMR作为一种无创性检查方法,在明确缺血性卒中病因机制方面发挥重要作用,可以识别隐匿性心源性栓塞。本文综述CMR在隐匿性心源性栓塞诊断中的应用,即对缺血性卒中潜在病因如心脏血栓、左心房增大、左心房纤维化、左心耳形态及罕见心肌病等的识别,以及其优劣性,以为临床早期识别隐匿性心源性栓塞提供参考。

关键词：磁共振成像缺血性卒中心脏综述

“媒介化育儿”视域下母婴APP用户使用行为影响因素研究

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“媒介化育儿”视域下母婴APP用户使用行为影响因素研究

作者：孙文贝河北大学

学位级别：硕士

生育,既是家庭的大事,也是国家的大事。在信息技术的加持下,母婴APP搭载丰富、海量的母婴信息,深入家庭育儿场景,在缓解生育焦虑方面发挥着积极的作用,成为构建生育友好型社会的一种重要支持力量,兼具了经济效益和社会效益。但是,母婴AP... 详细信息

生育,既是家庭的大事,也是国家的大事。在信息技术的加持下,母婴APP搭载丰富、海量的母婴信息,深入家庭育儿场景,在缓解生育焦虑方面发挥着积极的作用,成为构建生育友好型社会的一种重要支持力量,兼具了经济效益和社会效益。但是,母婴APP正面临着用户获取和持续运营的困境。因此,对母婴APP用户使用行为进行研究,无论是从用户更好地使用母婴APP的角度,还是从母婴APP更好地适应“新生代父母”、实现可持续运营的角度,都具有比较重要的意义。本研究对以往相关的文献进行了梳理,在对10位具有母婴APP丰富使用经验的用户进行半结构化访谈后,结合访谈资料以及整合型技术接受和使用理论模型(UTAUT模型),构建了“媒介化育儿”视域下母婴APP用户使用行为影响因素模型,并提出了研究假设。经预调研验证后,正式发放问卷,并对数据进行收集。采用SPSS 27.0和AMOS 28.0软件,对收集到的367份有效数据开展实证分析,包括描述性统计分析、差异性检验、模型拟合优度分析及中介效应检验,并对提出的假设进行验证。研究发现,社会影响、感知风险2个自变量既通过影响使用意愿间接影响用户的使用行为,也直接对用户使用行为产生影响;而绩效期望、努力期望、媒介参与3个影响因素通过影响使用意愿间接影响使用行为;使用意愿直接影响使用行为。得出以下研究结果:媒介参与、社会影响分别是影响使用意愿、使用行为的最重要因素。同时,绩效期望、努力期望、社会影响3个因素对母婴APP的使用意愿产生着显著促进作用,社会影响对使用行为产生着显著促进作用;感知风险负面影响用户的使用意愿及使用行为;使用意愿起到中介作用,也直接影响用户使用行为;“育儿数量”、“家庭月收入”等控制变量表现出显著差异;便利条件未被“新生代父母”用户广泛关注。根据研究结果,本研究提出了以下几点建议:紧跟技术发展步伐,提升媒介参与智能性;开设提升直播功能,降低用户使用成本;加大多元宣传力度,扩大母婴APP品牌社会影响;完善风险防范机制,提高“大小”用户使用行为安全性。

关键词：用户使用行为 UTAUT模型媒介化育儿母婴APP

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电商助农背景下农产品生产与销售策略研究

中国管理科学 2024年第7期32卷 181-189页

作者：孙文婷彭红军南京林业大学经济管理学院江苏南京210037

在电商助农背景下,考虑电商平台和消费者的助农偏好及物流成本,建立农户与电商平台的二级农产品供应链模型,研究代销与转销两种模式下供应链生产与定价策略,并以农户在本地销售为参照,分析电商助农的效果。结合数值分析,研究发现:(1)电... 详细信息

在电商助农背景下,考虑电商平台和消费者的助农偏好及物流成本,建立农户与电商平台的二级农产品供应链模型,研究代销与转销两种模式下供应链生产与定价策略,并以农户在本地销售为参照,分析电商助农的效果。结合数值分析,研究发现:(1)电商平台和消费者助农偏好提高均能促进农户增产增收。(2)与在本地销售相比,通过电商销售一般使得农户收益增加,即实现助农;而当物流成本较高且电商平台助农偏好较低(低于0.4),或者物流成本特别高时,电商销售无法实现助农。(3)代销模式的助农效果一般优于转销模式;当农户的物流成本明显高于电商时(超过电商物流成本的10%),若电商平台助农偏好较高(高于0.5),代销模式更优,反之转销模式更优;当农户的物流成本大幅高于电商时(超过电商物流成本的40%),转销模式更优。研究结论能够为相对贫困地区农产品的销售提供决策参考。

关键词：电商助农农产品供应链助农偏好转销代销

我国旅游管理学科自主知识体系构建的发展与评价:基于2013—2022年旅游管理学科主文献的CiteSpace可视化分析

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旅游科学 2024年第4期38卷 1-14页

作者：李静孙文策中国人民大学书报资料中心北京100872 中国人民大学商学院北京100872

文章以2013—2022年《复印报刊资料·旅游管理》转载的发表于中国人文社科学术期刊的旅游管理学科论文为参考,结合高等学校科学优秀研究成果奖、三大文摘摘编、知网高被引论文情况,通过专家推荐等形式广泛征集学界意见,并经专家评审后,... 详细信息

文章以2013—2022年《复印报刊资料·旅游管理》转载的发表于中国人文社科学术期刊的旅游管理学科论文为参考,结合高等学校科学优秀研究成果奖、三大文摘摘编、知网高被引论文情况,通过专家推荐等形式广泛征集学界意见,并经专家评审后,选取了旅游管理学科235篇主文献为研究样本,采用信息可视化软件CiteSpace对中国旅游管理学科的知识图谱结构进行可视化分析,绘制旅游管理研究的发文作者、研究机构、关键词共现、关键词时区及关键词突现等图谱来探寻旅游管理领域的发展脉络与热点演化。研究结果显示,发文作者之间的研究合作不甚密切;研究机构主要以高校和科研院所为主,跨机构合作强度不大;旅游、乡村旅游、旅游业、中国是近年来旅游管理学科主文献中的高频关键词,旅游资源、旅游体验、旅游目的地、地役权合同、旅游产业是旅游管理研究的热点领域;旅游管理学科研究方法与研究内容与时俱进。文章最后提出,树立核心作者群、加强作者及机构之间的合作与交流、根植中国大地等是未来研究的主要建议。

关键词：旅游管理 CiteSpace 可视化分析旅游管理学科主文献

基于PtAu阳极催化剂的柔性生物燃料电池的性能研究

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化学学报 2024年第10期 1022-1030页

作者：许廷强青岛大学生命科学学院化学生物学与生物传感研究所

葡萄糖生物燃料电池（GFC）是一种能够将葡萄糖燃料中的化学能转换为电能的装置,在自供电可穿戴医疗设备领域有着广泛的应用.本工作采用一种简单的超声辅助法制备了PtAu纳米颗粒催化剂,在中性环境下作为柔性GFC的阳极催化剂用于催化葡萄... 详细信息

葡萄糖生物燃料电池（GFC）是一种能够将葡萄糖燃料中的化学能转换为电能的装置,在自供电可穿戴医疗设备领域有着广泛的应用.本工作采用一种简单的超声辅助法制备了PtAu纳米颗粒催化剂,在中性环境下作为柔性GFC的阳极催化剂用于催化葡萄糖.PtAu催化剂对葡萄糖催化具有较高的活性和稳定性.此外,本工作还引入了消耗性固态二氧化锰（MnO2）电极替代O2还原阴极,避免溶液中低氧溶解度和缓慢的O2还原动力学等问题.通过采用PtAu催化剂修饰的碳布（PtAu/CC）阳极和MnO2/CC阴极制备的无膜柔性GFC的最大功率密度(Pmax)为22.61 μW·cm-2,开路电压(EOCV)为0.439 V,这为可穿戴设备领域的研究提供了新思路.

关键词： PtAu催化剂固态二氧化锰电极柔性葡萄糖生物燃料电池葡萄糖电催化氧化

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单台批处理机生产运输协调合作博弈调度问题

控制与决策 2024年第3期39卷 956-964页

作者：宫华孙红梅孙文娟许可沈阳理工大学理学院沈阳110159 沈阳理工大学自动化与电气工程学院沈阳110159

研究单台批处理机生产与生产前运输的协调调度问题,目标函数为最小化与完成时间相关的生产总成本.以工件为博弈方,以联盟的最大成本节省为特征函数,将调度问题转换为合作博弈模型.针对相同运输时间与加工时间的情形,证明该合作博弈具有... 详细信息

研究单台批处理机生产与生产前运输的协调调度问题,目标函数为最小化与完成时间相关的生产总成本.以工件为博弈方,以联盟的最大成本节省为特征函数,将调度问题转换为合作博弈模型.针对相同运输时间与加工时间的情形,证明该合作博弈具有非空核, β规则可得一个核分配.针对一般问题,设计Q-learning算法求解联盟最优调度,并利用β规则对节省的成本进行分配.数值算例验证了合作博弈模型的可行性以及Q-learning算法与β规则对节省成本分配的有效性.

关键词：批处理机运输合作博弈 Q-learning 成本分配

中国式现代化与基层社会治理的新探索——以四川省成都市双流经验为例

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中南民族大学学报(人文社会科学版) 2024年

作者：徐平龙昊廷中共中央党校/国家行政学院文史部

推进治理体系与治理能力的现代化,对实现中华民族伟大复兴、建设社会主义现代化强国具有关键性的作用。以党的二十大精神为指引,系统深入推进中国式现代化治理的自我革命和制度创新,是中国式现代化之治的迫切需要。本文在对马克思主义... 详细信息

推进治理体系与治理能力的现代化,对实现中华民族伟大复兴、建设社会主义现代化强国具有关键性的作用。以党的二十大精神为指引,系统深入推进中国式现代化治理的自我革命和制度创新,是中国式现代化之治的迫切需要。本文在对马克思主义治理理念和中国实践回顾的基础上,本文通过“双流经验”的调查研究,直面中国式现代化进程中的基层社会治理的难点热点问题,深化对新时代基层社会治理理论创新与实践探索的认识。

关键词：中国式现代化基层治理双流经验