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基于Kinect2.0相机的机器人路径规划关键技术研究

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基于Kinect2.0相机的机器人路径规划关键技术研究

作者：张子琦天津大学

学位级别：硕士

智能化是当前工业发展的主要趋势,机器人凭借着复杂环境中工作效率高、安全可靠,越来越广泛地出现在工业、服务业等诸多领域中。物料运输中,准确的现场环境描述与路径规划是完成运输任务的关键环节。论文基于Kinect2.0相机、Kobuki底盘... 详细信息

智能化是当前工业发展的主要趋势,机器人凭借着复杂环境中工作效率高、安全可靠,越来越广泛地出现在工业、服务业等诸多领域中。物料运输中,准确的现场环境描述与路径规划是完成运输任务的关键环节。论文基于Kinect2.0相机、Kobuki底盘和安装ROS的上位机组建了实验机器人,对同步定位与建图技术和路径规划技术进行研究。论文的主要研究内容包括:基于Kinect2.0相机、Kobuki底盘和上位机组建了实验机器人。分析了Kinect2.0相机深度图像的特点与测量原理,在上位机中安装ROS作为软件系统并进行测试,证明了软件系统的成功搭建。提出了实验机器人自主导航的总体方案。使用张正友标定法对Kinect2.0相机进行标定,得到了深度相机的内参数与畸变系数,将得到的内参数与厂家在出厂前的标定结果进行了比对,验证了深度相机内参数能够满足进一步应用的需求。建立了里程计模型与差速驱动模型,并基于实验系统模型采集里程计数据,确定里程计精度。介绍了基于实验机器人的同步定位与建图、路径规划的实现。针对Kinect2.0相机深度图像中亮暗点噪声大的问题,提出了基于中值排序和近邻域滤波的深度图像去噪方法,使用该方法与现有深度图像去噪算法对同一深度图像进行实验,实验结果表明该方法有效地抑制了噪声。针对Gmapping算法存在粒子状态估计不准确导致的地图错位问题,提出了基于无痕卡尔曼滤波器的改进Gmapping算法。该方法使用UKF优化Gmapping算法的粒子分布并得到机器人状态估计,根据里程计数据和Kinect2.0相机深度数据计算权重后自适应重采样建立环境地图,通过在仓库环境中分别使用Gmapping算法和本文提出的改进Gmapping算法完成机器人定位与地图构建,所得实验结果表明本文提出的改进Gmapping算法定位精度更高、建图效果更好。针对A*算法得到的路径中存在拐点过多的问题,论文基于弗洛伊德算法与均匀的B样条曲线,提出了改进A*算法,使用改进A*算法与传统路径规划算法对同一地图进行仿真实验,实验结果表明改进A*算法能够有效降低拐点数,适用于机器人路径规划与避障领域。实验机器人在两种不同仓储环境完成了简单的物料运输任务,验证基于Kinect2.0相机、Kobuki底盘和ROS的实验机器人和改进后算法的有效性。

关键词： Kinect2.0 同步定位与建图路径规划物料运输

基于敏感度分析与Kriging代理模型的离心风机优化设计

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基于敏感度分析与Kriging代理模型的离心风机优化设计

作者：张子琦郑州轻工业大学

学位级别：硕士

离心通风机作为旋转流体机械的重要组成部分,在工业生产及日常生活中扮演着至关重要的角色。其性能优劣不仅关乎整个系统的运行效率,更直接影响到能源消耗水平。在当前能源短缺、环境污染问题日益严重的背景下,对离心通风机进行优化设计... 详细信息

离心通风机作为旋转流体机械的重要组成部分,在工业生产及日常生活中扮演着至关重要的角色。其性能优劣不仅关乎整个系统的运行效率,更直接影响到能源消耗水平。在当前能源短缺、环境污染问题日益严重的背景下,对离心通风机进行优化设计,提升其气动性能,降低能耗,具有重要的理论意义和实践价值。本文首先从离心通风机的气动性能出发,深入剖析了影响其性能的关键因素。通过对现有离心通风机设计的文献调研和案例分析,本文总结归纳了当前设计中存在的不足和局限性,明确了优化设计的必要性和紧迫性。在此基础上,本文提出了一种基于计算流体动力学(CFD)的离心通风机优化设计方法,旨在通过仿真分析,揭示风机内部流场的分布规律,进而指导风机的优化设计。在优化设计方法的实施过程中,本文首先建立了离心通风机的三维几何模型,并利用专业的CFD软件进行了网格划分和边界条件的设定。通过仿真计算,本文获得了风机在不同工况下的性能参数,如流量、压力、效率等,并对其进行了详细的分析。在此基础上,本文利用敏感性分析方法,识别了影响风机性能的关键结构参数,选定进口角、叶片数、叶轮直径等参数为优化设计变量,为后续的优化设计提供了依据。接着,本文采用了一种基于代理模型与优化算法相结合的优化设计策略。通过构建Kriging代理模型,本文实现了对风机性能参数的快速预测;同时,利用粒子群优化算法(PSO)和灰狼优化算法(GWO)的混合算法,本文对风机的关键结构参数进行了优化求解。经过多次迭代计算,本文成功获得了优化后的风机设计方案。为了验证优化设计方法的有效性,本文搭建了离心通风机的实验测试平台,对优化前后的风机进行了性能对比测试。实验结果表明,优化后的风机在流量、压力等性能参数上均有了显著提升,同时能耗也得到了有效降低。这充分证明了本文提出的优化设计方法的有效性和实用性。最后,本文总结了离心通风机优化设计的研究成果和贡献,并指出了进一步的研究方向。文章研究不仅为离心通风机的优化设计提供了新的思路和技术支持,也为其他旋转流体机械的优化设计提供了有益的参考和借鉴。未来,本文将继续深入探索离心通风机的优化设计方法,以期为其性能提升和能耗降低做出更大的贡献。

关键词：离心风机优化设计代理模型计算流体力学敏感性分析优化算法

里约奥运会期间国际奥委会官方微博传播行为与互动效果分析

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里约奥运会期间国际奥委会官方微博传播行为与互动效果分析

作者：张子琦上海体育学院

学位级别：硕士

2016年的里约奥运会在社交媒体中获得了巨大的关注,社交媒体现在已经成为了全球范围内的重要传媒平台,传播者和受众在这里大量聚集并互相交融。在奥运会的社交媒体传播活动中,国际奥委会(IOC)为了能保证对社交媒体场域中的奥运会传播施... 详细信息

2016年的里约奥运会在社交媒体中获得了巨大的关注,社交媒体现在已经成为了全球范围内的重要传媒平台,传播者和受众在这里大量聚集并互相交融。在奥运会的社交媒体传播活动中,国际奥委会(IOC)为了能保证对社交媒体场域中的奥运会传播施加足够的影响力,需要强化自身的社交媒体传播能力,使奥林匹克主义的宗旨能够得到应有的传播。以里约奥运会期间,IOC在新浪微博中所进行的官方传播活动的传播目的、传播行为、传播效果为研究对象,运用新闻学和传播学理论,在社交媒体,尤其是微博传播实证研究已有成果的基础上,运用了互联网数据抓取的爬虫技术,以及内容分析法,对@奥林匹克运动会和@奥林匹克频道两个IOC开设的官方认证账号所发布微博的文本形式、内容类型、主题偏好和互动效果进行研究,通过对抓取数据的分析,明晰其账号定位、传播行为和特征,以及相应的受众互动效果,藉以厘清官方微博在传播形式和内容方面对微博中点赞、评论、转发等受众互动行为的影响因素,以及受众在奥运会期间所关注的焦点。同时,分析官方的微博传播目标和实施措施中的成功和不足之处,并提出相应建议。通过对里约奥运会期间两个官方团队运营的账号所发布所有微博内容的抓取,并将微博内容按照文本类型进行分类,分析两个账号各自的文本发布行为,并结合国际奥委会的官方文件,分析其不同文本发布行为背后的原因和传播目的;通过对所有微博进行内容分类和关键词分析,发现两个账号的关注重点及内容选择,分析其内容偏好,并分析原因和目的;并结合国际奥委会官方文件,通过文本类型、内容类型和关键词的分析结果,比较两个官方性质账号的传播行为的异同,发现官方组织里约奥运会期间对微博奥运传播的总体布局。通过对不同文本形式、内容类型微博相应的点赞、评论、转发数据,分析在相应文本和内容选择所带来的受众互动效果,并通过对受众互动量最高的微博进行关键词分析,发现奥运期间微博受众所关注的内容主题,并与之前的文本、内容选择、互动效果分析结果相结合,进行印证和补充。研究发现,在里约奥运会期间,@奥林匹克运动会的职能是官方信息发布者、奥运精神的表现者、官方态度的传达者,@奥林匹克频道的职能是官方内容的推广者,是奥运的主要传播者,负责奥林匹克传播活动的经营、奥运会的全方位展示、受众关系的维护、奥运项目的推广等具体措施。两个账号都以图片为主要传播文本,而短视频则集中交予@奥林匹克频道发布;两个账号的关注重点都在于中国队、运动员和决赛结果,区别在于@奥林匹克频道的内容类型和关注点更为丰富。官方组织的两个账号与中国、决赛成绩、运动员等主题相关的内容都得到了较为显著的传播效果,@奥林匹克运动会对奥林匹克精神和东道主特色的传播收获了较好的传播效果,而@奥林匹克频道的明星策略和互动性也获得了较为理想的受众互动效果。而视频集中发布的行为并没有获得受众积极的反馈,@奥林匹克运动会大量发布的赛果通报也不能为其提供较高的受众互动水平。建议放弃视频集中发布的传播行为,在与受众关注的主题相结合的同时,加大视频微博的发布量,同时增加图片在内容表述中的主体地位,减少@奥林匹克运动会的赛果通报,并进一步发挥@奥林匹克频道的现有优势。

关键词：奥运会官方组织微博传播目标效果

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青藏高原东南缘地壳厚度和泊松比研究

青藏高原东南缘地壳厚度和泊松比研究

作者：张子琦中国地震局地震预测研究所

学位级别：硕士

青藏高原东南缘位于印度板块与欧亚板块碰撞交汇区的东侧,构成了中国大陆南北构造带的南段,是中国大陆地震活动强度最大、频率最高、地震地质灾害最为严重的地区之一。该区域内深大断裂发育,如北北西走向的红河断裂和近似南北走向的小... 详细信息

青藏高原东南缘位于印度板块与欧亚板块碰撞交汇区的东侧,构成了中国大陆南北构造带的南段,是中国大陆地震活动强度最大、频率最高、地震地质灾害最为严重的地区之一。该区域内深大断裂发育,如北北西走向的红河断裂和近似南北走向的小江断裂,均是了解青藏高原东南缘深部结构和动力学机制的重点地区,吸引了众多地质与地球物理学科研工作者开展大量研究。准确的地壳结构特征将为该地区的地壳流、地幔物质运动方式等科学问题研究提供重要参考。接收函数是获取地壳上地幔精细结构的一种有效方法之一,在地震学研究中被广泛采用。接收函数是去了震源时间函数和传播路径效应的影响得到的时间序列,主要包含地震台站下方地壳上地幔速度间断面所产生的转换波及其多次波的信息。H-κ叠加搜索方法是接收函数中常用的方法,该方法通过叠加多个地震事件的多条接收函数记录,搜索叠加强度的最大值以求取地壳厚度和纵横波速比κ的最优解。楚雄盆地和思茅盆地是青藏高原东南缘地区的两个大型沉积盆地,其下方上地壳普遍存在低速沉积层。研究表明,上地壳中的低速沉积层造成的速度间断会在近地表产生强烈混响,因此会严重影响H-κ叠加搜索方法获得的地壳结构的准确性。为消除这种影响,本文先对提取的接收函数进行了滤波处理以去除沉积层混响,再应用针对低速沉积层改进的时差校正的H-κ叠加搜索方法计算地壳厚度和波速比。本文使用了中国地震科学探测台阵—南北地震带南段(“喜马拉雅”一期)宽频带地震台阵及川西密集流动宽频带地震台阵布设在青藏高原东南缘地区的133个地震台站记录到的震级大于M5.0级,震中距在30°至90°的1268个远震事件波形。利用改进水准量接收函数估计以及基于信噪比(SNR)的筛选机制,本文提取出了有效的、高质量的接收函数共16712条,应用改进的H-κ叠加搜索方法计算了研究区域内地震台站下方的地壳厚度和波速比,并将其与传统方法所得结果进行了比较。本文计算得到了研究区域内各台站下方的沉积层下地壳厚度和波速比结果,并根据波速比进一步计算出泊松比。本文根据地壳厚度和泊松比的整体分布以及在两条分别跨红河断裂和小江断裂的两条剖面上的变化趋势,分析了青藏高原东南缘地区地壳结构特征和物质迁移等问题。研究结果表明,研究区域内沉积层下方地壳厚度变化明显,北部地壳较厚而南部较薄,地壳厚度范围约为30 km至60 km。红河断裂对地壳厚度的分界作用明显,在红河断裂西北段,断裂东侧地壳厚度由西北向东南方向逐渐减薄,说明红河断裂是青藏高原东南向逃逸的边界;川滇菱形块体内部地壳更厚;小江断裂两侧地壳厚度的剧烈变化表明其阻挡了青藏高原东南方向的物质流动。泊松比在研究区域内呈现北高南低的特征,与地壳厚度北深南浅的特征正相关,推测研究区域内存在下地壳增厚。红河断裂西北部较高的泊松比可能与下地壳底部的部分熔融有关;研究区域东南部较低的地壳泊松比表示该区域与平均大陆地壳相比有更多的长英质组分。传统的H-κ叠加方法和针对沉积层改进的H-κ叠加方法计算结果的对比显示,对于位于沉积盆地内的台站,应用了改进方法得到的沉积层下方地壳厚度比传统方法所得地壳厚度低2至4 km,而位于沉积盆地外的台站应用两种方法所得结果基本一致,这表明改进方法能够有效消除低速沉积层的影响。

关键词：青藏高原东南缘川滇菱形块体楚雄盆地思茅盆地沉积层接收函数 H-κ叠加地壳厚度泊松比

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S合作社农产品质量安全管理成熟度评价研究

S合作社农产品质量安全管理成熟度评价研究

作者：张子琦沈阳农业大学

学位级别：硕士

2022年新修订的《农产品质量安全法》强调,要逐步改善产地环境卫生,加强我国农产品从田间地头到消费者口中的全链条监督管控。农产品生产企业、农民专业合作社应当执行法律、法规,为保证其销售的农产品均符合国家农产品质量安全标准。... 详细信息

2022年新修订的《农产品质量安全法》强调,要逐步改善产地环境卫生,加强我国农产品从田间地头到消费者口中的全链条监督管控。农产品生产企业、农民专业合作社应当执行法律、法规,为保证其销售的农产品均符合国家农产品质量安全标准。全力推进农产品产地安全、追溯农产品源头安全、乃至管理评价和监测工作。对于推进合作社农产品质量安全评价和监督工作,可通过调查合作社常态化管理情况,建立合作社农产品质量安全评价指标体系对合作社相关农产品质量安全管理方面进行成熟程度评价研究。本文把合作社农产品质量安全管理成熟度按不同的发展阶段划分初始、成长、规范、优化、战略5个不同等级,结合合作社农产品质量管理的具体关键因素的识别要求,选择涵盖合作社农产品从“生产”至“消费者”这一系列过程的主要质量控制点,从基本规章制度、产前生产管理、田间生产过程管理、质量检验管理、农产品防护、农产品储运销售、可追溯性共7个维度,针对每个维度选取影响因素共计22个二级指标,建立合作社农产品质量安全管理成熟度评价指标体系。基于多位专家打分法应用Yaahp层次分析软件确定权重,对合作社农产品质量安全管理成熟度进行衡量,采用模糊综合评价法对合作社质量管理成熟度全面评价。主要研究成果将合作社农产品质量安全管理成熟度评价模型引用到S合作社农产品质量安全管理中。研究表明,S合作社农产品质量管理成熟度总体处于Ⅲ规范级,通过四象限改进法对合作社总体评价结果分析发现,合作社生产农产品过程中对合作社的质量检验管理、基本规章制度、可追溯性三方面质量安全管理工作较为理想,质量检验管理维度中的农产品检验结果管控是合作社优先改善的重心。通过对S合作社管理成熟度评价,可以精准衡量每个指标维度的质量管理水平,在当前农业高质量发展时期规范完善合作社管理快速提升合作社实力,拓展了农产品质量安全管理成熟度模型应用评价工作范围,同时可以为其他合作社及农产品生产组织的农产品质量安全评价工作提供参考和借鉴。

关键词：农产品质量安全合作社管理成熟度模型评价指标体系 Yaahp层次分析软件

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朱熹南康时期诗歌研究

朱熹南康时期诗歌研究

作者：张子琦哈尔滨师范大学

学位级别：硕士

朱熹是南宋时著名的理学家,同时也是一位出色的诗人。本文以他在知南康军时期所创作的诗歌为研究对象,结合南宋时期的政治历史环境、南康地区的地理风貌,论述朱熹南康时期诗歌创作的思想内容和艺术特色。这一时期的诗歌,是朱熹南康时期... 详细信息

朱熹是南宋时著名的理学家,同时也是一位出色的诗人。本文以他在知南康军时期所创作的诗歌为研究对象,结合南宋时期的政治历史环境、南康地区的地理风貌,论述朱熹南康时期诗歌创作的思想内容和艺术特色。这一时期的诗歌,是朱熹南康时期生活状态的真实写照,也是他个人心态的如实反映,反映出他迫切渴望收复失地、国家早日统一的志向,同时希望辞官归隐的心理状态。第一章首先对朱熹南康时期的诗歌,按照时间顺序进行梳理分析。朱熹在南康的三年中,其诗歌也是他生活轨迹与个人心态的真实记录。第二章将朱熹南康时期诗歌按题材进行分类与探究,包括怀古言志诗、游览唱和诗和咏物寓意诗。朱熹以凭吊怀古来抒怀言志,借先贤之口而抒发自我之情;在观照庐山奇山俊水的过程中,体悟客观事物的理性,且以诗与友人互勉,借以表达意气相投的情志;南康时期的咏物诗生动传神、立意高远,具有深刻的思想内涵。第三章从三个角度分别论述朱熹南康时期诗歌的艺术特征,即自然平易的语言、理趣诗情的融合和萧散澹然的风格。朱熹的诗歌,语言自然朴素,成就了朱熹南康诗歌天然去雕饰的美;庐山的山水滋养诗人的性灵,使他在山川景象中领悟生命生生不息、变幻万千的哲理,融理趣入诗情。所谓萧散澹然,是朱熹南康时期诗歌中表现出来的闲散自适、清婉出尘、萧然淡洁的高远气象。第四章论述朱熹南康时期诗歌对后世的影响,朱熹南康时期诗歌对后世最大的影响,是有关白鹿洞书院的诗歌,极大地丰富了白鹿洞诗歌史,在诗歌内容上进一步丰富了文学创作和诗歌发展,在思想上记录并发扬了儒家传统与先贤风范。

关键词：朱熹南康白鹿洞

有机金属卤化物钙钛矿（MAPbX3）单晶离子堆积区域光学特性及其微结构调控研究

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有机金属卤化物钙钛矿（MAPbX3）单晶离子堆积区域光学特性及其微...

作者：张子琦山东大学

学位级别：硕士

有机金属卤化物钙钛矿材料因其优良的光学和电学性质,得到了广泛应用。然而在外电场下有机金属卤化物钙钛矿材料中的离子迁移、堆积造成了器件寿命、可靠性降低,严重阻碍了钙钛矿材料的实用化进程。本文以MAPbX3（MA+=CH3NH3+,X=Cl-,Br-... 详细信息

有机金属卤化物钙钛矿材料因其优良的光学和电学性质,得到了广泛应用。然而在外电场下有机金属卤化物钙钛矿材料中的离子迁移、堆积造成了器件寿命、可靠性降低,严重阻碍了钙钛矿材料的实用化进程。本文以MAPbX3（MA+=CH3NH3+,X=Cl-,Br-,I-）单晶作为研究对象,系统研究带电离子在电极区域的迁移、堆积对相关光学特性的影响,并利用增材和减材制造技术实现对器件内部离子迁移、堆积的调控。论文的主要内容如下:1.通过微区光谱测量系统研究了 MAPbCl3、MAPbBr3、MAPbI3单晶中阴、阳离子的堆积对该区域光学特性的影响,得到以下实验结论:第一,卤素离子、甲胺离子及卤素空位在阳极、阴极区域的堆积分别会导致对应区域内荧光增强、减弱,同时伴随着荧光峰位的红移、蓝移,该现象在MAPbI3晶体中犹为明显;第二,卤素离子及对应的空位缺陷堆积对载流子复合动力学过程影响显著;第三,卤素离子的堆积会导致拉曼光谱特定的振动模式发生频移,证明离子堆积会影响有机阳离子MA+与无机Pb-X八面体结构之间的相互作用。相关结果为后续离子迁移、堆积的调控提供了一定的理论、实验基础。2.在基于MAPbBr3单晶（100）面制备了金属-半导体-金属型光电探测器,同时在探测器表面引入金-钙钛矿异质结构,对有/无异质结构的光电探测器进行相关的电学参数测试。结果发现:第一,具有异质结构的探测器其离子电导得到有效抑制,同时,器件的探测度在偏置电压增大的情况下能够保持一定程度的稳定,证明了该异质结构在一定程度上能够调控离子迁移、堆积,从而提升器件的稳定性。第二,由于金属结构中的局域等离激元效应,增强了探测器对光的吸收,实现了在不同光功率、不同波长的光辐照下,器件的光电流、响应度、外量子效率等性能参数有了较大的提升（630nm、0.5 mW激光,5 V偏压条件下,光电流增长约109%,响应度、外量子效率增长约84%）。初步通过增材制造技术实现对离子迁移、堆积的调控,达到提升器件性能、保持器件稳定的目的。3.沿MAPbBr3单晶（100）面的[100]、[110]晶向分别进行离子电导的测量,结果表明[110]晶向的离子电导高于[100]晶向的离子电导。基于该实验结果,利用3D打印系统的CNC模式沿[110]晶向制备表面微结构。通过微区荧光mapping手段对沿[100]晶向极化的微结构区域进行表征,结果发现:阳极与微结构的接触区域荧光强度增强;阴极与微结构的接触区域荧光强度减弱。结合前文的研究结果,证明离子沿[110]晶向进行了迁移、堆积。初步通过表面图形结构实现对离子迁移路径、堆积分布、内建电场强度的调控,达到提升器件稳定性、工作寿命的目的。

关键词： MAPbX3单晶离子迁移离子堆积光学特性离子迁移调控

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保护用户隐私数据的电子商务推荐系统研究

保护用户隐私数据的电子商务推荐系统研究

作者：张子琦中央财经大学

学位级别：硕士

随着21世纪移动互联网的高速发展,各个移动端平台都充实着大量质量层次不齐的信息,这种爆炸式的信息增长必然会导致信息不对称和信息质量低问题的产生,而推荐系统技术就是在这个背景下应运而生的。推荐系统是一种信息分发技术,连接了信... 详细信息

随着21世纪移动互联网的高速发展,各个移动端平台都充实着大量质量层次不齐的信息,这种爆炸式的信息增长必然会导致信息不对称和信息质量低问题的产生,而推荐系统技术就是在这个背景下应运而生的。推荐系统是一种信息分发技术,连接了信息的生产者、信息分发平台和信息消费者三方,能够帮助信息消费者在不明确需求的情况下从海量的信息中筛选出对其有价值的信息。推荐系统不仅能够在用户视角上解决信息爆炸带来的一系列问题,还能够在商业领域中发挥重要作用,其中最典型的就是电商平台对推荐系统的应用。虽然推荐系统可以帮助用户筛选有价值的信息,也可以为企业带来明确的增量收益,但是仍然存在一些问题,例如用户隐私安全问题。目前也有针对保护用户隐私安全方面做推荐算法的研究,但经过加密后的数据会使得模型效果不是很理想,所以本文希望能够在保障用户数据的私密性的基础之上研究推荐的准确性问题。本文选取了阿里巴巴电商平台的用户行为数据进行分析,将推荐的准确性问题转化为预测是否购买商品的二分类问题,由于该数据完全不包含用户的隐私信息并对数据信息进行了脱敏处理,但是数据特征少的问题也会导致推荐准确率下降。所以针对此类研究问题本文对国内外的推荐技术展开研究,挑选二分类预测的模型,并针对数据特征少的特点进行改进。本文提出了CNN-XGBoost混合模型,能够有效挖掘少量数据特征中的复杂信息,提高二分类问题预测的准确率。具体来说,本文主要的研究工作和关键性成果如下:(1)总结归纳了推荐系统发展以来的关键性技术,主要分为了传统统计推荐模型和机器学习推荐模型两大类。并且对相关算法的理论知识进行总结和归纳,分析比对各类算法的优缺点,最终挑选出能够自行处理缺失值且能够防止过拟合的XGBoost模型作为分类器,以及能够从原始特征数据中挖掘出复杂信息的CNN模型,融合构造出CNNXGBoost混合模型。(2)在实证分析的数据部分,首先对原始数据进行了初步的探索性分析,了解到庞大的数据中蕴含的用户、商品以及他们之间潜在的关联关系,例如用户的购买行为往往集中在热门商品上,这对电商业务的理解有极大帮助,为手动构建特征提供了正确的思路。接下来在原始数据的处理部分,利用填补法进行缺失值处理、处理异常值以及解决了数据不平衡问题,并将数据集按照日期进行分割。最后根据电商业务知识根据原始数据的六个变量手动构建了包含用户特征、商品特征、商品类型特征、用户-商品交互特征、用户-商品类型交互特征五大类型共39个特征的特征工程。(3)在实证分析的实验部分,进行了模型训练和对比分析。分别对XGBoost、CNN和CNN-XGBoost进行了模型训练,选取的评估指标为AUC值,参考指标为Logloss值和准确率ACC值,经过参数调优后得到模型的最佳效果,其中CNN-XGBoost的AUC值为0.8355,比单个模型XGBoost的AUC值0.8317高出0.46%,比单个模型CNN的AUC值0.8317高出12.63%,实验验证了本文所提出CNN-XGBoost混合模型的效果最佳。(4)本文一共包含两个创新点。第一,研究角度新,虽然前人也有通过对数据进行加密或者差分隐私保护法研究保护用户数据相关的推荐,但只是加密用户隐私数据往往不能从源头杜绝数据的不正当收集,本文采取将少数特征的用户行为数据通过电商业务知识融合进行特征工程搭建,来提高购买概率的预测准确度。第二,本文为推荐系统的购买概率预测提供了新思路,使用了CNN和XGBoost融合的混合模型进行购买概率预测,利用了CNN能够提取原始特征数据中复杂的高阶特征信息的特点,解决了特征工程的数量和质量的问题。

关键词：推荐系统混合模型卷积神经网络 XGBoost

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城市轨道交通站点客流服务能力优化研究

城市轨道交通站点客流服务能力优化研究

作者：张子琦东南大学

学位级别：硕士

城市轨道交通站点是城市公共交通系统的重要节点。随着城市轨道交通网络的大规模建设和日益完善,地铁系统吸引的客流量逐渐攀升。对于高峰时期的重要站点,服务能力与乘客流量失衡问题越发严重。在站点现有硬件设施的基础上,怎样对车站... 详细信息

城市轨道交通站点是城市公共交通系统的重要节点。随着城市轨道交通网络的大规模建设和日益完善,地铁系统吸引的客流量逐渐攀升。对于高峰时期的重要站点,服务能力与乘客流量失衡问题越发严重。在站点现有硬件设施的基础上,怎样对车站整体的服务能力进行优化显得尤为重要。本文将从站点设施和进站路径两个方面进行深入研究,系统地分析乘客进站路线的各类设施的运行状态,制定合理高效的乘客进站流线方案。论文的主要工作包括以下几个方面:(1)城市轨道交通站点内的设施特性和通行能力分析将地铁站点内的设施划分为步行设施和服务设施,通过查阅现有研究和规范,确定设施的自由流状态下通过时间的计算方法,并以此得到在自由流状态下的通行能力。在计算过程中对乘客微观行为进行量化分析,使结果更接近实际情况。根据乘客对各类设施的使用体验,划分服务水平等级。(2)步行设施的行人交通特性分析为统计乘客在不同拥堵状态下通过步行设施(通道、楼梯)的速度和时间,采用实地调查的方法调查了乘客在通道处步行基础数据和楼梯处的上下行基础数据,对步行速度与密度之间的关系做拟合分析,探讨乘客流的宏观特性。结果表明,乘客在通道中和在楼梯上行过程中的步行速度-密度之间存在线性关系。在楼梯下行过程中,速度与密度呈现二次函数关系。在已知乘客进站流量的条件下,乘客密度易于求得,进而可求出行人平均速度与通过时间。通过时间即步行设施的节点阻抗。(3)服务设施的乘客排队特性分析乘客的进站过程中在服务设施处的排队行为符合标准化排队问题。乘客在高峰或平峰的到达服从泊松分布,到达的间隔时间服从负指数分布。因服务过程简单,所以认为服务时间为确定型分布。将安检设施看做单服务台M/D/1排队系统,将进站闸机处的排队过程看做多服务台M/D/c排队系统。乘客的排队队长和等待时间依据模型指标公式求出,以此作为服务设施的节点阻抗。(4)乘客进站流量分配优化研究城市轨道交通站点中的设施呈现串并联关系,将具有阻抗的站内设施抽象为网络拓扑结构的节点,相互连通的设施以弧线连接,就形成了地铁站点的进站流线抽象网络。以进站路阻阻抗最小为目标函数,建立乘客进站流线优化模型,对乘客流量进行优化分配。最后通过实例分析,验证模型使乘客高峰时期进站总费用显著减小。

关键词：城市轨道交通站点通行能力流线优化模型增量分配法