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面向多任务的制造云服务组合

计算机集成制造系统 2013年第1期19卷 199-209页

作者：刘卫宁刘波孙棣华重庆大学计算机学院重庆400030 重庆大学信息物理社会可信服务计算教育部重点实验室重庆400030 重庆大学自动化学院重庆400030

针对云制造系统中面向多任务的制造云服务组合问题,研究建立了问题模型并提出了求解算法。以面向单任务的制造服务组合方法为基础,融入多任务多联盟生成问题的相关假设和基本原则,建立了基于服务质量的多任务云服务组合模型。继而基于... 详细信息

针对云制造系统中面向多任务的制造云服务组合问题,研究建立了问题模型并提出了求解算法。以面向单任务的制造服务组合方法为基础,融入多任务多联盟生成问题的相关假设和基本原则,建立了基于服务质量的多任务云服务组合模型。继而基于对该模型特征的分析与把握,提出基于矩阵实数编码的改进遗传算法。该算法设计了与矩阵实数编码相适应的行交叉/变异、列交叉/变异和点交叉/变异算子;同时基于对问题模型相关约束的考虑,设计了合法性修复策略。仿真实验表明,该算法能有效并以较高效率求解面向多任务的制造云服务组合问题。

关键词：多任务云制造服务组合遗传算法矩阵实数编码

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交通信息物理系统及其关键技术研究综述

中国公路学报 2013年第1期26卷 144-155页

作者：孙棣华李永福刘卫宁赵敏廖孝勇重庆大学自动化学院重庆400044 重庆大学信息物理社会可信服务计算教育部重点实验室重庆400044 重庆邮电大学自动化学院重庆400065

为了给智能交通系统(ITS)的发展提供参考,针对传统交通系统因缺乏广泛的互联互通互操作而尚未实现充分的协调与优化问题,考虑信息物理系统(CPS)是通过集成计算、通信及控制技术将信息基元与物理元素融为一体,并基于信息系统和物理系统... 详细信息

为了给智能交通系统(ITS)的发展提供参考,针对传统交通系统因缺乏广泛的互联互通互操作而尚未实现充分的协调与优化问题,考虑信息物理系统(CPS)是通过集成计算、通信及控制技术将信息基元与物理元素融为一体,并基于信息系统和物理系统之间的相互作用与反馈,以实现对物理系统的精确认知和有效控制的特点,将CPS概念引入交通系统,对交通信息物理系统(T-CPS)进行了研究。通过分析ITS与CPS的现状,并结合交通系统的特点,构建了T-CPS基本架构,诠释了T-CPS各层次的功能及特点,并对T-CPS和ITS进行比较,讨论了T-CPS的若干关键技术,同时给出T-CPS的实施思路与应用展望。研究结果表明:T-CPS的研究正符合交通物理对象及环境与交通信息空间深度融合的需要,将为下一代ITS发展提供理论支撑。

关键词：交通工程智能交通系统综述交通信息物理系统

具有参数不确定性的轮式移动机器人自适应backstepping控制

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控制理论与应用 2012年第9期29卷 1198-1204页

作者：孙棣华崔明月李永福重庆大学自动化学院重庆400044

针对参数不确定的轮式移动机器人的轨迹跟踪问题,设计自适应跟踪控制器.基于移动机器人的动力学模型,采用backstepping积分方法,通过逐步递推选择适当的Lyapunov函数,设计基于状态反馈的自适应控制器,并进行了相应的稳定性分析.与传统PI... 详细信息

针对参数不确定的轮式移动机器人的轨迹跟踪问题,设计自适应跟踪控制器.基于移动机器人的动力学模型,采用backstepping积分方法,通过逐步递推选择适当的Lyapunov函数,设计基于状态反馈的自适应控制器,并进行了相应的稳定性分析.与传统PID控制进行仿真对比,结果表明提出的自适应控制策略能较好地补偿系统参数摄动的影响,提高了移动机器人的轨迹跟踪性能和鲁棒性.

关键词：轮式移动机器人自适应反演控制轨迹跟踪参数不确定性

制造系统RFID应用可靠性评价及数据处理模型

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中国机械工程 2010年第11期21卷 1325-1330页

作者：郑林江刘卫宁孙棣华重庆大学重庆400030

针对复杂制造环境下RFID应用可靠性问题,给出了一种RFID系统应用可靠性的评价指标,在此基础上建立了改善RFID系统应用可靠性的分层数据处理模型。在该模型中,简单事件处理层接收阅读器网络产生的原始阅读事件,通过不重复约束规则清洗重... 详细信息

针对复杂制造环境下RFID应用可靠性问题,给出了一种RFID系统应用可靠性的评价指标,在此基础上建立了改善RFID系统应用可靠性的分层数据处理模型。在该模型中,简单事件处理层接收阅读器网络产生的原始阅读事件,通过不重复约束规则清洗重读产生的冗余事件,聚合成精简的逻辑阅读事件;复杂事件处理层建立应用完整性约束规则,分析逻辑阅读事件,侦测并纠正多读、漏读现象,并以物理对象路径约束为例,描述了多读、漏读判定方法。应用案例验证了该模型的可用性。

关键词： RFID 可靠性数据处理模型评价指标

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自适应制造资源动态服务组合与优化框架

中国机械工程 2012年第10期23卷 1187-1193页

作者：刘波刘卫宁孙棣华郑林江重庆大学信息物理社会可信服务计算教育部重点实验室重庆400030

针对制造资源服务组合面临的不确定性因素干扰和服务质量保障的特殊需求,面向制造领域引入了CPS使能技术及其理念,构建了面向制造的信息物理融合系统(CPS)体系架构;在此架构下,建立了制造资源的感知模型和认知模型,以把握制造资源的即... 详细信息

针对制造资源服务组合面临的不确定性因素干扰和服务质量保障的特殊需求,面向制造领域引入了CPS使能技术及其理念,构建了面向制造的信息物理融合系统(CPS)体系架构;在此架构下,建立了制造资源的感知模型和认知模型,以把握制造资源的即时服务能力;基于对制造资源的即时服务能力的动态把握,建立了具有自适应能力的制造资源动态服务组合滚动优化框架。最后,利用面向制造的CPS原型系统验证了该框架的可用性。

关键词：信息物理融合系统网络化制造动态服务组合优化滚动优化

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公交浮动车辆到站时间实时预测模型

交通运输工程学报 2011年第2期11卷 84-89页

作者：孙棣华赖云波廖孝勇赵敏刘卫宁重庆大学自动化学院重庆400044 重庆大学信息物理社会可信服务计算教育部重点实验室重庆400044 重庆大学计算机学院重庆400044

根据公交浮动车辆实时GPS数据,考虑不同时段的路段平均速度、公交车站、信号灯等多因素的影响,建立了一种新的公交车辆到站时间预测模型。通过估计到达下游最临近站点的时间和判断道路上GPS数据的有效性等方法,改善了预测模型的精度,并... 详细信息

根据公交浮动车辆实时GPS数据,考虑不同时段的路段平均速度、公交车站、信号灯等多因素的影响,建立了一种新的公交车辆到站时间预测模型。通过估计到达下游最临近站点的时间和判断道路上GPS数据的有效性等方法,改善了预测模型的精度,并应用重庆公交车辆数据对模型进行验证。计算结果表明:该模型能够实时预测公交浮动车辆到达下游站点的时间,预测精度优于现有方法,在高峰时段预测误差小于9%,在非高峰时段预测误差约为6%,并对各种道路交通条件具有较好的适应性。

关键词：公共交通公交浮动车辆到站时间路段平均速度实时预测

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基于视频检测技术的隧道停车检测与识别算法

计算机测量与控制 2013年第12期21卷 3193-3196,3200页

作者：孙棣华陈虹颖赵敏重庆大学自动化学院重庆400044 重庆大学信息物理社会可信服务计算教育部重点实验室重庆400044

针对现有视频停车检测算法多采用背景逐渐更新的方式,不能较好适应于存在照明突变和渐变的高速公路隧道交通场景的问题,设计了一种能有效抑制隧道光照变化的隧道停车检测与识别算法;首先针对光线变化等因素对隧道背景的影响,采用非参数... 详细信息

针对现有视频停车检测算法多采用背景逐渐更新的方式,不能较好适应于存在照明突变和渐变的高速公路隧道交通场景的问题,设计了一种能有效抑制隧道光照变化的隧道停车检测与识别算法;首先针对光线变化等因素对隧道背景的影响,采用非参数核密度模型进行背景抽取,并结合相应的背景更新算法与背景差法实现运动前景的提取;然后改进基于灰度分析的时间序列法,通过叠加及归一化的方法充分利用前景图像二值信息进行像素级时间序列分析,以获取静止前景目标,并通过连通域分析滤除其他小面积静止物体的干扰;最后运用多轮廓搜索算法,针对检测区域内不同分区中的静止车辆,进行对象级多特征辨识,并依据一定的报警机制标识静止车辆,实现隧道停车事件自动报警;实验结果表明,提出的算法能有效抑制隧道光照变化,较好地实现了隧道停车的自动检测与识别,具有较高的准确性和有效性。

关键词：停车检测与识别非参数核密度模型背景更新静止目标提取车辆识别

考虑时空相似性的动态图卷积神经网络交通流预测

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控制与决策 2023年第12期38卷 3399-3408页

作者：谷振宇陈聪郑家佳孙棣华重庆大学自动化学院重庆400044 重庆城市管理职业学院商学院重庆401331

高精度的交通流预测对于大型城市的交通管理和智慧出行具有重要作用,而交通流动态时空相关性的挖掘则是提高预测精度的关键.针对现有研究中存在的对交通流在不同时间尺度下呈现出的高度相似性,以及处于相似功能区的非邻近节点间交通流... 详细信息

高精度的交通流预测对于大型城市的交通管理和智慧出行具有重要作用,而交通流动态时空相关性的挖掘则是提高预测精度的关键.针对现有研究中存在的对交通流在不同时间尺度下呈现出的高度相似性,以及处于相似功能区的非邻近节点间交通流变化的相似性考虑不足的问题,构建考虑时空相似性的动态图卷积神经网络(dynamic graph convolution neural network considering spatio-temporal similarity,STS-DGCN).以相邻时段、日和周等多时间尺度下的数据输入张量表达交通流数据的时间相似性,以路网节点间距离度量、相似性度量、自适应嵌入、动态相关性等多属性特征的邻接矩阵表达交通流数据的时空相似性,进而基于这些邻接矩阵构建反映路网节点时空动态变化的动态图,并设计相应的时空特征挖掘算法.在公开数据集上的实验结果表明,所提出模型的预测结果优于目前较为先进的对比基线模型,具有更高的预测精度.

关键词：交通流预测图卷积神经网络动态图时间相似性空间相似性 Wasserstein距离

基于ZigBee和ARM的分布式RFID信息采集系统的设计

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传感器与微系统 2011年第9期30卷 105-108页

作者：赵敏常杰孙棣华重庆大学自动化学院重庆400044

针对传统有线射频识别(RFID)技术信息采集系统存在布线成本昂贵、节点众多时连线复杂、读写器需要预先部署且灵活性差、无法在移动载体上读取等问题,提出采用Zig Bee和ARM处理平台构建分布式RFID信息采集系统。在建立ARM最小系统基础上... 详细信息

针对传统有线射频识别(RFID)技术信息采集系统存在布线成本昂贵、节点众多时连线复杂、读写器需要预先部署且灵活性差、无法在移动载体上读取等问题,提出采用Zig Bee和ARM处理平台构建分布式RFID信息采集系统。在建立ARM最小系统基础上,结合UART,USB和LCD等外围设备构成嵌入式RFID信息处理平台,并针对分布式RFID信息采集的特点,引入Zig Bee无线通信技术,利用Zig Bee无线组网的灵活性和ARM强大的运算处理能力,实现了分布式RFID信息采集。详细介绍了系统的整体架构和主要模块的软硬件设计与实现,实验结果验证了该系统的可行性和有效性。

关键词：射频识别信息采集 Zig Bee ARM