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基于强化学习的燃料电池混合动力汽车能量管理策略研究

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基于强化学习的燃料电池混合动力汽车能量管理策略研究

作者：栾宇吉林大学

学位级别：硕士

面临越来越严重的汽车尾气污染和石油安全等能源危机问题,加大对更加清洁环保的新能源汽车研发迫在眉睫。其中,以质子交换膜燃料电池(Proton Exchange Membrane Fuel Cell,PEMFC)为动力源的燃料电池混合动力汽车(Fuel Cell Hybrid Elect... 详细信息

面临越来越严重的汽车尾气污染和石油安全等能源危机问题,加大对更加清洁环保的新能源汽车研发迫在眉睫。其中,以质子交换膜燃料电池(Proton Exchange Membrane Fuel Cell,PEMFC)为动力源的燃料电池混合动力汽车(Fuel Cell Hybrid Electric Vehicle,FCHEV)具有运行过程中无污染、续航里程长、效率高等优点。在车辆应用中,FCHEV燃料电池系统需加入锂电池来提高系统的动态性能与经济性,补偿瞬态需求功率与实际燃料电池功率之间的差异,并存储再生制动能量,于是需要合理分配能量源的功率输出,使其各自工作在高效率点,减少功率损耗,延长系统使用寿命,提高车辆的燃料经济性。所以,FCHEV系统能量管理策略(Energy Management Strategy,EMS)的设计是其研究的重点。近几年来,由于人工智能技术的不断进步,在混合动力汽车能量管理领域,学习型策略逐渐成为研究的热点,具有自学习能力强,使用场景广泛等优点。本文基于燃料电池混合动力汽车展开研究,做了如下工作。首先,建立整车仿真模型,对其能量供应系统进行建模和分析。通过分析比较燃料电池搭载不同动力源构成的不同动力系统结构,确定了燃料电池+锂电池的混合动力系统构型。考虑汽车行驶过程中受到的阻力建立了纵向动力学模型,同时建立了驱动电机模型、锂电池模型以及燃料电池系统模型,为后续开发基于强化学习的EMS做好了准备工作。其次,为了良好的分配燃料电池和锂电池之间的功率输出,优化二者的效率,确保燃料电池系统能够高效运行,本论文提出一种基于深度Q学习(Deep QNetwork,DQN)的EMS,利用目标值网络的方法,分别设计评价网络和目标网络两个深度神经网络,来实现参数的延时更新,同时引入经验回放、目标值网络等方法,提高算法的稳定性与效率。通过在城市道路循环工况(Urban Dynamometer Driving Schedule,UDDS)、世界轻型汽车测试循环工况(World Light Vehicle Test Cycle,WLTC)、欧洲驾驶循环工况(New European Driving Cycle,NEDC)三种工况下进行训练验证,同时利用动态规划(Dynamic Programming,DP)算法求解各个工况下的最优燃料经济性作为所设计策略的比较基准,仿真结果表明所设计的基于DQN的能量管理策略在提高燃料经济性有很好的效果,同时对电池的使用也比较贴近于动态规划,能够合理地进行功率分配,保证了SOC工作在合理的范围内,降低平均功率波动,对系统寿命衰减也有一定的延缓作用。最后,由于基于DQN算法中需要选择最大化Q值的动作,无法完全避免离散化引入的误差,并且在系统中,动作空间通常都是多维并且连续的,所以,本论文在DQN算法基础上提出了一种基于深度确定性策略梯度(Deep Deterministic Policy Gradient,DDPG)的能量管理方法,通过添加随机噪声来选择动作,实现了对系统的连续控制。同时,采用时间查分误差(TD-error)方法来更新经验优先级,将该策略在UDDS、WLTC和NEDC三种不同工况下进行训练仿真验证,仿真结果表明,基于DDPG的策略能够更好的维持电池荷电状态(State of Charge,SOC)稳定,减少氢气消耗量,相比较于基于DQN的策略,具有更佳的燃料经济性和工况适应性。

关键词：燃料电池混合动力汽车强化学习深度Q学习深度确定性策略梯度

基于一维卷积迁移学习的跨工况机床轴承故障诊断

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机床与液压 2024年第13期52卷 227-236页

作者：姜广君栾宇巩勇智内蒙古工业大学机械工程学院内蒙古呼和浩特010051 内蒙古自治区先进制造技术重点实验室内蒙古呼和浩特010051

滚动轴承作为机床的重要核心零件,对保证机床的正常运转至关重要。然而在实际工作中,机床的工况经常根据不同的工作要求产生相应的变化,对机床轴承的转速以及负载产生一定的影响,从而导致轴承的机械振动信号呈现出非平稳性、非线性和非... 详细信息

滚动轴承作为机床的重要核心零件,对保证机床的正常运转至关重要。然而在实际工作中,机床的工况经常根据不同的工作要求产生相应的变化,对机床轴承的转速以及负载产生一定的影响,从而导致轴承的机械振动信号呈现出非平稳性、非线性和非周期性等特点。目前基于深度学习的轴承故障诊断方法对数据具有一定的依赖性,要求训练(源域)和测试(目标域)数据集具有相同的数据特征且存在足够多的带有故障信息的标签数据。然而,由于机床常在非平稳工况下运行,因此在某一工况上建立的训练模型无法直接用于其他工况。为了解决这一问题,基于迁移学习(TL)技术,设计一维卷积神经网络(1-DCNN)与迁移学习相结合的模型。该模型利用一维卷积网络直接从原始振动信号中提取故障特征信息,并利用对抗策略迁移技术提取两域的公共特征。利用域分布差异度量拉近两域的特征分布,实现轴承跨工况迁移故障诊断。最后通过构建的12组迁移任务对比实验,验证所设计模型的优越性。结果表明:设计的基于一维卷积的迁移学习神经网络模型可直接实现对机床轴承故障的实时监测;设计的模型通过结合对抗策略迁移与度量域分布差异两种迁移策略,大大提高了迁移故障诊断性能,可更好地提取源域与目标域的公共特征;在实验构建的12组迁移任务中优于其余两种迁移策略,能完美完成迁移故障诊断任务。

关键词：故障诊断迁移学习滚动轴承卷积神经网络

领导风格组态与亲组织不道德行为关系探究——基于QCA方法的分析

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领导科学 2024年第6期 60-67页

作者：林新奇栾宇翔赵国龙中国人民大学劳动人事学院商务部国际贸易经济合作研究院

企业数字化转型过程中，防范员工出现不道德行为至关重要。管理者的领导风格组态在亲组织不道德行为的形成中起到非常关键的作用。基于社会交换理论和社会认知理论，使用QCA方法的分析领导风格组态与亲组织不道德行为的关系，研究结果... 详细信息

企业数字化转型过程中，防范员工出现不道德行为至关重要。管理者的领导风格组态在亲组织不道德行为的形成中起到非常关键的作用。基于社会交换理论和社会认知理论，使用QCA方法的分析领导风格组态与亲组织不道德行为的关系，研究结果识别出6种组态可作为亲组织不道德行为的充分条件，即当其中任一组态出现时，都比单一领导风格更能影响员工的亲组织不道德行为。据此，组织应该基于组态视角重新认识领导风格对员工亲组织不道德行为的影响，整合社会认知和社会交换视角，认识道德推脱和领导—成员交换两条影响路径，从制度设计、文化培育、内部沟通等层面提高组织管理水平，抑制亲组织不道德行为。

关键词：领导风格组态亲组织不道德行为变革型领导伦理型领导

基于文本-图像增强的突发事件识别及分类方法研究

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情报理论与实践 2024年第4期47卷 181-188页

作者：周红磊张海涛栾宇苏欣宇吉林大学商学与管理学院吉林长春130012 吉林大学信息资源研究中心吉林长春130012 吉林大学国家发展与安全研究院吉林长春130012

[目的/意义]丰富的互联网数据为洞悉真实事件提供了多维视角,快速识别突发事件并准确判断其所属类别,有助于各级政府及应急管理部门高效地管理应急情报资源。[方法/过程]文章构建了基于文本—图像增强的突发事件识别及分类的理论模型;... 详细信息

[目的/意义]丰富的互联网数据为洞悉真实事件提供了多维视角,快速识别突发事件并准确判断其所属类别,有助于各级政府及应急管理部门高效地管理应急情报资源。[方法/过程]文章构建了基于文本—图像增强的突发事件识别及分类的理论模型;通过文本卷积神经网络、视觉几何群网络搭建深度神经网络共同组成Multi-DNN模型;最后以真实的自然灾害类突发事件数据进行实例验证。[结果/结论]通过文本、图像相互增强,多模态特征融合能够提升突发事件识别及分类的准确率,同时在小样本数据的任务处理中仍有良好效果,证明不同模态的数据能够相互补充、相互印证,对其融合处理能够提供比单一模态更为准确和全面的信息分析。

关键词：文本—图像增强多模态特征融合突发事件事件识别及分类应急信息管理

面向粮食安全政策咨询的情报智库服务模式与实现路径研究

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情报理论与实践 2024年

作者：张海涛刘彦辉周红磊栾宇吉林大学商学与管理学院吉林大学信息资源研究中心吉林大学国家发展与安全研究院

[目的/意义]以情报学手段保障国家粮食安全，提升智库服务专业性的同时，推动图情机构的服务创新与升级。[方法/过程]通过网络调研与访谈总结现有智库在支撑粮食安全政策咨询中的不足，解析服务任务，基于多源流理论提出面向粮食安全政... 详细信息

[目的/意义]以情报学手段保障国家粮食安全，提升智库服务专业性的同时，推动图情机构的服务创新与升级。[方法/过程]通过网络调研与访谈总结现有智库在支撑粮食安全政策咨询中的不足，解析服务任务，基于多源流理论提出面向粮食安全政策咨询的情报智库服务模式与实现路径。[结果/结论]研究设计的情报智库服务模式能够容纳粮食安全问题的复杂逻辑关系，并通过内容问答、简报服务与方案服务的方式响应政策咨询需求，促进科学化与高质量智库服务实现。

关键词：粮食安全政策咨询情报智库服务模式多源流

西部国际陆海新通道建设的法治保障——基于广西北部湾的产业选择

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重庆行政 2024年第4期25卷 73-77页

作者：栾宇上海海事大学

西部国际陆海新通道北接丝绸之路经济带,南连21世纪海上丝绸之路,在区域协调发展格局中具有重要的战略地位。西部陆海新通道是西部地区各省市自治区利用铁路、海运、公路等运输方式,经广西北部湾港出海的骨干通道[1]。党的二十大报告提... 详细信息

西部国际陆海新通道北接丝绸之路经济带,南连21世纪海上丝绸之路,在区域协调发展格局中具有重要的战略地位。西部陆海新通道是西部地区各省市自治区利用铁路、海运、公路等运输方式,经广西北部湾港出海的骨干通道[1]。党的二十大报告提出“加快建设西部陆海新通道”,这为促进广西由通道型经济向枢纽型经济转型、实现区域经济协同发展提供了新机遇[2]。海铁联运正迈向“无缝衔接”,“一带”与“一路”在北部湾交汇,广西成为西部国际陆海新通道的关键节点,重庆作为运营中心发挥重要作用。习近平总书记于2024年4月在重庆考察时,指出“建设西部陆海新通道,对于推动形成‘陆海内外联动、东西双向互济’的对外开放格局具有重要意义”。研究者们对建设西部国际陆海新通道展开了一系列研究,主要有西部国际陆海新通道的共建与国家重大战略融合发展研究[3];西部陆海新通道对区域产业创新的影响[1],产业集聚对产业结构升级的影响[4],产业升级效应及路径分析[5];西部陆海新通道海铁联运班列发展策略[6],高质量发展需要配套基础设施、物流信息共享及相关政策支持[7]。研究者们多从宏观层面开展整体发展研究,但与具体产业选择特别是与海铁联运相关的研究相对较少。

关键词：对外开放格局丝绸之路经济带通道建设运营中心海铁联运陆海国家重大战略广西北部湾港

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新时代“情报学+”数智化人才的培育理路

图书情报知识 2024年第1期41卷 58-68页

作者：张海涛张鑫蕊张春龙栾宇吉林大学商学与管理学院长春130012 吉林大学信息资源研究中心长春130012 吉林大学国家发展与安全研究院长春130012

[目的/意义]数智化时代背景下,更要求情报学学科融入新时代,积极探索数智化人才培育路径。[研究设计/方法]从认知到应用全方位策划“情报学+”数智化人才的培育理路,明晰育人体系,重点描述人才核心素养模型的搭建以及对人才培育路径的思... 详细信息

[目的/意义]数智化时代背景下,更要求情报学学科融入新时代,积极探索数智化人才培育路径。[研究设计/方法]从认知到应用全方位策划“情报学+”数智化人才的培育理路,明晰育人体系,重点描述人才核心素养模型的搭建以及对人才培育路径的思考,展现情报学育人的本土化、特色化、智慧化。[结论/发现]情报学学科未来应致力于培育服务新时代各工作领域和研究情境的复合应用型情报学人才,不断探索更完整的人才培育闭环。[创新/价值]以中国哲学思想赋能新时代情报人才培育的理论遵循和实践路径,体现哲学思想现实价值的同时,为情报学学科的未来发展提供参考。

关键词：情报学+ 数智化人才培育理路核心素养课程新体系

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加速康复外科在食管癌手术治疗中的应用与进展

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中国胸心血管外科临床杂志 2024年第3期31卷 454-461页

作者：栾宇杰施庆彤包阳扬州大学附属医院胸外科江苏扬州225000 大连医科大学研究生院辽宁大连116044

食管癌因其高发病率和死亡率长期威胁人类的生命健康安全。外科手术治疗仍是目前食管癌的主要治疗方式,但其围术期的高死亡率和并发症发生率对食管癌患者造成了巨大的生理心理负担。加速康复外科(enhanced recovery after surgery,ERAS... 详细信息

食管癌因其高发病率和死亡率长期威胁人类的生命健康安全。外科手术治疗仍是目前食管癌的主要治疗方式,但其围术期的高死亡率和并发症发生率对食管癌患者造成了巨大的生理心理负担。加速康复外科(enhanced recovery after surgery,ERAS)理念最早被提出应用于结直肠手术,后被推广至其他众多外科手术领域。其在食管癌手术中的应用,成功降低了食管癌围术期的死亡率和并发症发生率,并促进了患者的快速康复。然而,ERAS在食管癌领域的应用历时较短,相比其他外科,其推广和实践应用的范围相对有限。本文结合目前国内食管癌的ERAS应用进展,对国内外食管癌ERAS应用的相关文献进行综述;同时对目前食管癌ERAS推行的相关问题做一梳理,以期能对ERAS在食管癌手术治疗中的推广应用提供参考。

关键词：加速康复外科食管癌手术治疗综述

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基于韧性理论的突发事件情报决策体系研究

情报理论与实践 2024年第3期47卷 95-103页

作者：栾宇张海涛李依霖庞宇飞吉林大学商学与管理学院吉林长春130012 吉林大学信息资源研究中心吉林长春130012 吉林大学国家发展与安全研究院吉林长春130012

[目的/意义]突发事件为我国带来的危机层出不穷,如何以国家安全与发展需求为目标导向,有效化解国家安全风险是当务之急。然而情报在突发事件的应急决策工作中发挥着重要作用。[方法/过程]以韧性理论为顶层指导,以情报决策相关概念为基础... 详细信息

[目的/意义]突发事件为我国带来的危机层出不穷,如何以国家安全与发展需求为目标导向,有效化解国家安全风险是当务之急。然而情报在突发事件的应急决策工作中发挥着重要作用。[方法/过程]以韧性理论为顶层指导,以情报决策相关概念为基础,以政府为决策主体,梳理突发事件研究方向相关文献,构建基于韧性理论的突发事件情报决策体系。从情报流、业务流、决策流三条链路为线索,纵向刻画出体系的管理流程与运行逻辑。[结果/结论]以数据驱动、知识驱动为内在推动力,将韧性、情报注入决策体系,给突发事件的决策赋予了更高层次的智能性、智慧性,完善了突发事件应急管理的体系建设工作,为政府优化政策战略提供参考,使政府治理更具弹性与兼容性。

关键词：突发事件韧性理论情报决策情报决策体系政府治理