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移动机器人的自主路径规划

移动机器人的自主路径规划

作者：林圻泓盐城工学院

学位级别：硕士

移动机器人在工作和生活中有着广泛应用,路径规划技术则成为该领域的一个关键且复杂的研究热点。为了提高移动机器人平台的安全性、稳定性和快速性,本文提出了改进的路径规划算法:批通知树算法BIT*(batch informed trees)改进的批通知... 详细信息

移动机器人在工作和生活中有着广泛应用,路径规划技术则成为该领域的一个关键且复杂的研究热点。为了提高移动机器人平台的安全性、稳定性和快速性,本文提出了改进的路径规划算法:批通知树算法BIT*(batch informed trees)改进的批通知树算法ABIT*(Advanced BIT*)以及结合控制屏障功能CBF(Control Barrier Function)和线性二次型调节器LQR(Linear Quadratic Regulator)的快速拓展随机树算法LQR-CBF-RRT*,并通过模拟实验和实际移动机器人硬件平台进行了验证。首先,为解决传统批处理通知树算法路径规划效率低下的问题,采用了批通知树算法算法。该算法通过合理选择随机几何图参数来降低图的复杂性,同时保持逐渐逼近最优解的能力。通过启发式搜索从起点开始构建搜索树,该算法在仅包含无碰撞边缘的情况下,添加更多样本并更新参数(如半径r和邻近点数量k),构建更密集的隐式随机几何图参数,使用增量搜索技术更新搜索树。重复此过程,来提升算法解决方案的质量。与OMPL平台中的常用规划器:RRT、RRT＿Connect、Extended＿RRT等对比,BIT*是唯一在超过58%的试验中都能更快地找到解决方案,显示出更好的收敛性和效率。其次,基于BIT*算法每次仅返回一个近似解的问题,提出了ABIT*算法。ABIT*使用g(s),r(s)两个关键代价函数,并通过在边队列中膨胀成本估计,结合图形搜索与基于采样的渐近最优规划器,快速找到初始解并收敛于最优解。与BIT*相比,ABIT*避免了在不准确的近似解中浪费计算资源,展现出更优的性能。最后,为解决CBF在实际控制中计算成本高的问题,提出LQR-CBF-RRT*算法。该算法将LQR控制和CBF集成到路径规划中,存储先前计算的反馈增益,减少了LQR重复计算和计算局部线性化模型的频率。此外,通过采用交叉熵方法的重要性采样(IS)替换了传统的均匀采样方法,有效提升了路径规划的效率,同时确保了规划过程的安全性。该算法框架不仅适用于线性和非线性控制仿射系统,还可以轻松扩展到满足CBF的离散时间系统。在验证上述算法的实际应用效果时,设计了一个基于这些算法的硬件实验平台。这个平台由Open MV视觉传感器和TIMCU移动机器人底盘组成。在这个实验中,Open MV视觉传感器的主要任务是识别环境中的Tag标签,以辅助机器人进行精准定位。与此同时,NCHD1灰度传感器负责搜集环境中的障碍物信息,为机器人规避障碍提供数据支持。TIMCU则作为移动机器人的核心部件,不仅承担着移动的任务,同时也处理运动信息的计算和传输工作。这种设计集成了视觉传感、障碍检测和机器人控制等多个方面,形成了一个综合性的实验平台,旨在全面检验所提算法的可行性和有效性。

关键词：移动机器人自主路径规划批通知树算法改进的批通知树算法控制屏障功能和线性二次型调节器快速拓展随机树算法 OpenMV

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养殖网箱破损网衣力学特性分析

养殖网箱破损网衣力学特性分析

作者：林诗诗集美大学

学位级别：硕士

在深海养殖行业中,网衣的完整性对保障养殖活动的安全与效率至关重要。面对海洋环境的复杂挑战,网衣需要承受强水流、风暴、海洋生物干扰等多种复杂挑战。网衣由网片和网纲组成,网衣一旦受损,会提高养殖鱼类逃逸的风险,直接导致经济上... 详细信息

在深海养殖行业中,网衣的完整性对保障养殖活动的安全与效率至关重要。面对海洋环境的复杂挑战,网衣需要承受强水流、风暴、海洋生物干扰等多种复杂挑战。网衣由网片和网纲组成,网衣一旦受损,会提高养殖鱼类逃逸的风险,直接导致经济上的损失。因此,对破损网衣的力学特性进行研究,有利于及时识别、修复破损区域,有效减少损失、保障养殖活动的安全。本文基于牛顿第二定律构建了网衣控制方程,通过集中质量模型对网衣结构所受的重力、浮力、网线张力和水动力进行分析,并建立网衣运动方程。通过试验对比对数值模拟方法进行了准确性验证。在特定环境条件下,首先研究无破损状态下网纲的力学特性,其次研究网线破损对网纲受力的影响,并与无破损状态下网纲张力进行对比,揭示网线破损对网纲张力大小及分布形式的影响,再次研究网纲破损对网纲受力的影响,并与无破损状态下网纲张力进行对比,揭示网纲破损对网纲张力大小及分布形式的影响、网纲端部剩余张力和破断点距端部支座距离的关系,最后在网纲破断模型的基础上,对纯流、纯波、波流三种作用下网纲受力进行分析,揭示网纲张力和流速、流向的关系。研究表明:(1)无破损网衣的力学特征:网纲张力分布呈现“凸”字形趋势,养殖网中间区域网纲张力较高,边缘区域网纲张力较低。网纲长度影响网纲张力的重要因素,长度短的网纲张力更大。网衣在9.5m巨浪下的最大位移为0.267m,占网箱宽度41m的0.6%。(2)网线破损的力学特性:网线破损后的网纲张力与无破损状态下的网纲张力表现出高度一致,认为网线破损不改变网纲张力的分布特征和大小。(3)网纲破断的力学特性:出现破断点的网纲,其张力迅速下降,该网纲端部剩余张力与破断点距端部支座的距离成正比。与破断网纲平行且相邻的网纲张力大幅增加,对破断网纲相垂直的网纲张力影响较小。竖纲较短,竖纲断裂的张力变化幅值大于横纲断裂。(4)波流条件对破断网纲力学特性的影响:纯流作用,网纲张力随流速增加而增大,且直接面对水流时张力更高;网纲端部最大张力与流速成二次函数关系。在纯波作用下,网纲张力随波高增加而提高,且波浪垂直入射时对网纲端部张力的影响更大;网纲端部最大张力与波高成线性关系。由于竖纲短于横纲,在波流共同作用下,网纲张力变化显著。

关键词：网衣破损集中质量法力学特性

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数字化规划技术——数据与知识

城市规划学刊 2024年第2期 18-24页

作者：钮心毅林诗佳桑田张小可同济大学建筑与城市规划学院自然资源部国土空间智能规划技术重点实验室

以数据驱动、知识驱动的技术范式为线索，系统梳理数字化规划技术范畴和类型，认识前沿趋势和难点。在区分数字技术和数字化规划技术的概念基础上，从城市建模技术、时空大数据规划技术、人工智能规划技术等三类数字化规划技术的演进，... 详细信息

以数据驱动、知识驱动的技术范式为线索，系统梳理数字化规划技术范畴和类型，认识前沿趋势和难点。在区分数字技术和数字化规划技术的概念基础上，从城市建模技术、时空大数据规划技术、人工智能规划技术等三类数字化规划技术的演进，归纳出知识驱动、数据驱动两个技术范式，以此认知当前数字化规划技术的用途和难点。从数据与知识出发，讨论数字化规划技术前沿趋势。数字化规划技术是规划过程各阶段中使用数字技术的方法，归为分析、模拟、决策等三种用途。数字驱动、知识驱动技术范式决定了数字化规划技术的用途。数据驱动技术范式能较好地支持规划分析、模拟用途，但知识驱动技术范式的瓶颈使得数字化规划技术还难以较好地支持决策用途。数字化规划技术未来趋势是数据与知识共同驱动，其关键是解决“从数据到知识”的难点，从数据中学习、提取规划学科“白箱知识”，运用“白箱知识”驱动规划的分析、模拟、决策。

关键词：数字化规划技术数字技术数据驱动知识驱动技术范式

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考虑社区结构的公共交通可达性与脆弱性研究

考虑社区结构的公共交通可达性与脆弱性研究

作者：林诗淇重庆交通大学

学位级别：硕士

城市公共交通是有效减轻城市交通压力、改善环境污染状况,并为居民提供便捷出行体验的重要交通模式,在我国的城市交通系统中具有十分重要的地位。经过多年的规划建设,我国部分城市的公共交通线网规模已经十分壮大,复杂网络理论中的社区... 详细信息

城市公共交通是有效减轻城市交通压力、改善环境污染状况,并为居民提供便捷出行体验的重要交通模式,在我国的城市交通系统中具有十分重要的地位。经过多年的规划建设,我国部分城市的公共交通线网规模已经十分壮大,复杂网络理论中的社区结构已经浮现:网络中特定区域内的节点间呈现出高度的关联性,而与网络其他区域的节点之间的连接则显得相对稀疏。为了更好地实现公共交通线网布局优化、运营效率提升、抗风险能力的增强,本文将复杂网络理论中的社区结构概念引入至公共交通拓扑网络,主要研究内容如下:(1)将复杂网络理论中的社区结构概念与可达性理论结合,考虑节点间的通行效率和拓扑相似性对公共交通拓扑网络进行加权,采用三种社区检测算法对社区结构进行识别,选取加权模块度值最高的社区划分作为可达性评价中的交通小区划分;将社区结构概念与脆弱性理论结合,建立节点综合脆弱性评价指标体系,基于引力模型和介数加权Jaccard相似度建立节点间脆弱性关联度模型并对网络进行加权,采用可控制社区数量的Fluid C算法对网络的社区结构进行划分,进而得到网络的脆弱域,以节点间脆弱性关联度作为容量负载模型的负载重分配比例依据,以脆弱域作为重分配范围进行级联失效仿真。(2)以重庆市中心城区为可达性实例分析对象。社区检测结果表明,在三种算法下网络的加权模块度值均在0.3以上,网络存在明显的社区结构。以改进的潜能模型对社区结构在不同换乘次数限制和不同时间限制下的可达性进行分析,结果表明:社区结构的可达性存在明显的不均衡现象,基尼系数在一次换乘-30min和两次换乘-30min的出行限制下达到最高;在较短的出行时间限制或较少的换乘次数限制下,社区结构的可达性普遍被局限于社区内部,只有重庆西站组团和红旗河沟组团保留着较好的社区间可达性;通过放松出行限制,部分社区结构间可以取得更好的联系,而部分社区结构间的可达性始终处于一个较低水平。以重庆市南岸区为脆弱性实例分析对象,结果表明:无论有无级联失效,网络在蓄意攻击下表现得更为脆弱;在有级联失效时网络受攻击后崩溃得更为迅速;攻击不同社区结构时网络的脆弱性表现不同,工贸小区、南坪小区失效后网络功能受损的程度相比于结构受损的程度更高,四公里小区失效后网络结构受损程度更高。

关键词：公共交通网络复杂网络理论社区检测可达性脆弱性

产出导向法对高中生英语写作课堂学习投入影响的实证研究

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产出导向法对高中生英语写作课堂学习投入影响的实证研究

作者：林诗玮广州大学

学位级别：硕士

研究表明,学习投入对学生学业成绩有较大影响,是衡量教育质量的重要指标。鉴于此,认识和研究促进学习投入的因素非常重要。尽管以往研究在探究课堂环境、任务类型和人际关系等因素对学习投入的影响上,成果颇丰,但研究具体教学模式对学... 详细信息

研究表明,学习投入对学生学业成绩有较大影响,是衡量教育质量的重要指标。鉴于此,认识和研究促进学习投入的因素非常重要。尽管以往研究在探究课堂环境、任务类型和人际关系等因素对学习投入的影响上,成果颇丰,但研究具体教学模式对学习投入的影响仍具有可拓展空间。因此,本研究将POA运用于高中英语写作教学课堂,旨在探究该模式对学生学习投入的影响。在梳理POA与学习投入以往研究成果的基础上,本研究以POA理论体系和自我决定理论为理论框架设计实验流程,旨在回答:1)产出导向法对高中生英语写作课堂学习投入有什么影响?2)产出导向法对不同英语水平的高中生在写作课堂的学习投入的影响有什么差异?本研究对河源市某高级中学共104名高一学生进行了为期3个月的教学实验。其中,52名学生组成实验班,而剩余52名学生为控制班。在控制班使用PWP模式,而实验班采用了POA。通过对调查问卷、课堂观察和访谈的数据进行分析,本研究得出如下结论:1)POA对提升高中生的英语写作课堂学习投入有积极作用,其中对于提升学生情感投入的效果最为显著,认知投入次之。2)POA对于不同英语水平学生学习投入的影响存在差异,对高英语水平学生在学习投入的三个维度中影响均最大,其次是中等英语水平的学生,而对低水平英语学习者仅在认知投入上产生影响。本研究为在英语写作课堂运用POA教学提供了以下启示。首先,POA能有效地提升高中生的英语写作课堂学习投入。因此,了解POA的理论框架,并根据学习者的需求设计适当的教学活动,将有助于教师提高英语写作教学的质量。其次,教师应根据学生的不同英语水平进行分层教学,以便更好地提升所有学生的学习投入。

关键词：学习投入 POA 英语写作教学高中生

语义学视角下的历史文化街区色彩特征研究 ——以佛山祖庙东华里为例

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语义学视角下的历史文化街区色彩特征研究 ——以佛山祖庙东华里...

作者：林诗慧广州大学

学位级别：硕士

当进入历史文化街区中,首先映入眼帘的就是街区的色彩面貌,形成人对历史文化街区的第一印象,历史文化街区色彩有丰富的语义内涵和象征意义,街区色彩用色反映了特定时期人们的思想观念、地域文化、宗教信仰等。佛山祖庙东华里历史文化街... 详细信息

当进入历史文化街区中,首先映入眼帘的就是街区的色彩面貌,形成人对历史文化街区的第一印象,历史文化街区色彩有丰富的语义内涵和象征意义,街区色彩用色反映了特定时期人们的思想观念、地域文化、宗教信仰等。佛山祖庙东华里历史文化街区是传统建筑分布最集中,历史格局较完整的区域,是岭南文化的对外展示的窗口,反映了其北帝崇拜文化、工商文化、栖居文化等地域文化特征。祖庙东华里历史文化街区是典型的岭南传统历史文化街区,对祖庙东华里历史文化街区色彩语义解读,能为后续历史文化街区色彩研究提供思路,为未来历史街区色彩传承和延续提供可靠路径。文章研究中首先梳理了国内外历史文化街区色彩和语义学的研究现状、当前的应用实践。接着对色彩学和语义学的基础理论进行解读,对色彩学的色彩体系、色彩形象坐标、色彩地理学、色彩意象等色彩理论展开介绍,对语义学中的语义三角形、语义认知、色彩的心理语义展开论述,为后续文章的研究提供理论支撑。再者建构语义学视角下祖庙东华里历史文化街区色彩特征研究体系,以语义学中的语义三角形作为理论支撑,祖庙东华里历史文化街区色彩语义三角形即历史文化街区色彩符号、色彩的思想或所指内容、色彩实体三者间构成的共时语义关系。从现时维度上看,在对祖庙东华里历史文化街区色彩符号与“思想或所指内容”的关系的研究中,运用色彩调研技术对祖庙东华里历史文化街区色彩调研,分析街区色彩特征,并将其色彩样本放进色彩形象坐标中得到色彩形象坐标语义,并得出以下结论:一、祖庙东华里历史文化街区祭祀活动、商业活动、居住活动所分别对应的北帝崇拜文化、富商贵贾的工商文化、豪门富商的栖居文化,形成“庄严厚重,工艺精湛”的庙宇空间色彩语义、“取材乡土,归于自然”的居住空间色彩语义、“守旧融新,古今交融”的商业空间色彩语义共同组成了“青灰基调,红棕、铜绿、深蓝点缀”的街区色彩面貌特征。二、祖庙东华里历史文化街区色彩符号语义反映了传统五行五色特征、礼制等级制度和道家用色观念。对祖庙东华里历史文化街区色彩实体与“思想或所指内容”的关系的研究上,即色彩语义认知,将语义分析法运用在问卷调查中,得到祖庙东华里历史文化街区色彩的视觉语义、心理语义和文化语义感知状况。街区问卷结果显示:一、人对庙宇空间中明度值和彩度值较高的装饰色彩更容易引起人们对其内在文化语义的感知。二、当传统建筑大面积使用灰色会容易感觉视觉疲劳,使人对色彩符号的深层次语义感知减弱。从历时维度上看,祖庙东华里历史文化街区的色彩会受到社会变迁、经济技术、以及外来文化的影响而发生改变,明清时期色彩语义“古典素雅,艳阳点缀”、清末民国的色彩语义“守旧融新,秀丽格调”、到如今街区周边现代建筑色彩语义“明亮简约,都市气息”氛围,其色彩语义根据时代的变化而有所转变。最后,基于上述研究结果,对后续祖庙东华里历史文化街区的色彩传承提供了三点建议,一是建立色彩图谱,延续地域文化;二是解读色彩的内在语义,提炼色彩符号,形成“青灰素雅,柏绿清风,鎏金暖阳”的街区色彩意象;三是在街区色彩动态发展中结合色彩语义认知,使街区色彩能更好传达色彩信息,融入时代发展的河流中,兼顾现代审美,在新旧文化交织中稳步发展。

关键词：语义学色彩语义街区色彩历史文化街区祖庙东华里历史文化街区

伪连续式动脉自旋标记MRI评估肾脏占位患者肾功能

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中国医学影像技术 2024年

作者：钟丽婷游瑞雄林诗茜陈琦福建医科大学附属第一医院医学影像科福建医科大学附属第一医院滨海院区国家区域医疗中心医学影像科中国人民解放军陆军第七十三集团军医院医学影像科

目的观察伪连续式动脉自旋标记（PCASL）MRI评估肾脏占位患者肾功能的价值。方法回顾性分析56例单发肾脏占位患者，根据99Tcm-DTPA肾动态显像测得肾小球滤过率（GFR）分别将左、右侧肾脏分为肾功能正常组（正常组，≥30ml/min）及肾... 详细信息

目的观察伪连续式动脉自旋标记（PCASL）MRI评估肾脏占位患者肾功能的价值。方法回顾性分析56例单发肾脏占位患者，根据99Tcm-DTPA肾动态显像测得肾小球滤过率（GFR）分别将左、右侧肾脏分为肾功能正常组（正常组，≥30ml/min）及肾功能损伤组（异常组，＜30ml/min）；分别采用全肾测量法及肾皮质测量法基于PCASLMRI计算双侧肾血流量（tRBF、cRBF），比较同侧正常组与异常组GFR、tRBF及cRBF；绘制受试者工作特征曲线，计算曲线下面积（AUC），分析tRBF及cRBF评估单侧肾功能损伤的效能；以Pearson相关分析观察tRBF及cRBF与GFR的相关性。结果左/右侧损伤组GFR、tRBF及cRBF均显著低于各自同侧正常组（P均＜0.05）。tRBF及cRBF评估左肾功能损伤的AUC分别为0.823及0.813，评估右肾功能损伤的AUC分别为0.940及0.922，差异均无统计学意义（P＞0.05）。双肾tRBF及cRBF值与GFR均无明显相关（P均＞0.05）。结论 PCASL MRI可有效评估肾脏占位患者肾功能；基于全肾测量法与肾皮质测量法所获效能相当。

关键词：肾肿瘤肾功能不全磁共振成像动脉自旋标记

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浦东新区法规在深化立法领域改革中的意义

上海人大月刊 2024年第8期 35-36页

作者：林圻不详

党的二十届三中全会通过的《中共中央关于进一步全面深化改革、推进中国式现代化的决定》对完善中国特色社会主义法治体系,深化立法领域改革、做到改革和法治相统一作出了新的重要部署。浦东新区法规因改革开放而生、立足改革需要而制... 详细信息

党的二十届三中全会通过的《中共中央关于进一步全面深化改革、推进中国式现代化的决定》对完善中国特色社会主义法治体系,深化立法领域改革、做到改革和法治相统一作出了新的重要部署。浦东新区法规因改革开放而生、立足改革需要而制、推动改革发展而兴,用好用足浦东新区法规制定权在深化立法领域改革中具有重要而独特的价值。

关键词：中国式现代化立法领域中国特色社会主义法治体系全面深化改革浦东新区法规三中全会改革开放

长江流域国家级水产种质资源保护区时空演变特征及其驱动因素

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长江流域资源与环境 2024年第8期33卷 1663-1678页

作者：尹铎梁诗林煦丹广州大学地理科学与遥感学院广东广州510006 广州大学华南人文地理与城市发展研究中心广东广州510006 粤港澳大湾区移民治理与城市发展智库广东广州510006

根据长江流域共231处国家级水产种质资源保护区,运用核密度估计法探究其时空演化特征。在此基础上,引入基于最优参数地理探测器对因子实现最优离散化,探测长江流域范围内的主要影响因子。并将熵权法与K-means聚类结合,挖掘各地级市差异... 详细信息

根据长江流域共231处国家级水产种质资源保护区,运用核密度估计法探究其时空演化特征。在此基础上,引入基于最优参数地理探测器对因子实现最优离散化,探测长江流域范围内的主要影响因子。并将熵权法与K-means聚类结合,挖掘各地级市差异化模式,以期为我国水产种质资源保护区的建设、发展和管理提供学理参证。主要结论如下:(1)长江流域水产种质资源保护区在空间上呈聚集型分布,地理集中程度较高,地区间不均衡程度高,呈现“单核集聚—三核集聚—多极多区”的空间分布密度演化格局;(2)自然环境因素、经济社会因素以及环境污染与治理因素共同作用于保护区空间聚集格局;(3)长江流域涉及的各地级市具有差异化的保护区分布特征和成因。

关键词：水产种质资源时空演化影响因素地理探测器熵权法长江

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